Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm . Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm . Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm . Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm .

Chương 6: KIM LOẠI KIỀM - KL KIỀM THỔ -NHÔM

Bài 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG

CỦA KIM LOẠI KIỀM

A KIM LOẠI KIỀM

I Vị trí và cấu hình :

* Nhóm IA gồm các nguyên tố : Li , Na , K , Rb , Cs và Fr* ( là nguyên tố phóng xạ )

* Cấu hình electron :

Nguyên tố 3 Li 11Na 19K 37Rb 55Cs

Cấu hình e thu

1 [ Ne ] 3s1 [ Ar ] 4s1 [ Kr ] 5s1 [ Xe] 6s1

NX : + Các KLK đều có 1 e ở lớp ngoài cùng

+ BK nguyên tử lớn

II Tính chất vật lí :

* KLK có nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều lần so với các kim loại khác

* Khối lượng riêng của KLK nhỏ

* KLK rất mềm có thể cắt bằng dao

III Tính chất hóa học : KLK có tính khử rất mạnh , tăng từ Li đến Cs :

M → M+ + 1e

1 Tác dụng với phi kim :

a) Tác dụng với O2 → oxit :

Kim loại kiềm bị oxh ở đk thường cho oxit , ở t0 cao cho peoxit hoặc Supe oxit MO2 ( ít gặp , trừ Li không tạo supeoxit )

4Na + O2 → 2Na2O

2Na + O2 →t 0 Na2O2

TQ : 4M + O2 → 2M2O

Chú ý : oxit và peoxit của KLK là chất rắn dễ tan trong nước tạo dung dịch bazơ kiềm

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2

Na2O + H2O → 2NaOH

b) Tác dụng với halogen → muối halogenua : Phản ứng mãnh liệt với hal tạo muối halogenua 2M + X2

0

t

→ 2MX c) Tác dụng với lưu huỳnh → Muối sunfua : KLK phản ứng trực tiếp với S ở t0 thường tạo muối sunfua :

2M + S → M2S

d) Tác dụng với nitơ :

* Chỉ có Li phản ứng trực tiếp với N2 tạo muối nitrua :

6Li + N2 → 2Li3N

* Các KLK khác cũng tác dụng với N2 khi phóng điện :

6Na + N2

0

2000 C

→ 2Na3N

Chú ý : ở nhiệt độ thường , muối nitrua của KLK có màu đỏ , bền trong không khí khô nhưng dễ bị

thủy phân khi tiếp xúc với HO : Na N + 3H O → 3NaOH + NH ↑

e) Tác dụng với H2 : tác dụng với H2 tạo muối hiđrua

2M + H2

0

t

→ 2MH

Chú ý : Muối hiđrua là chất khử mạnh , khi tác dụng với H2O giải phóng H2

NaH + H2O → NaOH + H2

2 Tác dụng với axit :

a) Tác dụng với axit thường ( HCl , H2SO4 ) : Các KLK đều nổ khi tiếp xúc với axit

2M + 2H+ → 2M+ + H2

Chú ý : KLK phản ứng mãnh liệt với axit nhưng những pư này không có ý nghĩa trong thực tế

b) Tác dụng với axit tính oxh mạnh ( HNO3 , H2SO4 đặc ) : Vì KLK có tính khử mạnh nên nó khử

N và S xuống mức oxihóa thấp

M + HNO3 → MNO3 + SP khử (N ) + H2O

M + H2SO4 đặc →t 0 M2SO4 + SP khử ( S ) + H2O

3 Tác dụng với nước : KLK phản ứng với H2O dễ dàng ở nhiệt độ thường , tạo khí H2

M + H2O → MOH + H2 ↑

4 Tác dụng dung dịch muối : Đầu tiên KLK pư với H2O tạo dung dịch kiềm , sau đó dung dịch kiềm tham gia pư trao đỏi với muối

M + H2O → MOH + H2 ↑

3MOH + FeCl3 → Fe(OH)3 ↓+ 3MCl

IV Điều chế :

* Nguyên tắc : Dùng dòng điện một chiều để khử ion KLK ( PP điện phân )

* Điện phân muối clorua hoặc hiđrôxit nóng chảy :

MX dpnc→ M + X2 ( X là halogen )

4MOH dpnc→ 4M + O2 + 2H2O

B MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM

I Natri hiđrôxit ( NaOH ):

1 Tính chất vật lí :

* Là chất rắn màu trắng , dễ hút ẩm , tan nhanh trong nước tạo thành dung dịch và tỏa nhiệt

* Dung dịch NaOH gọi là dung dịch kiềm ( hay xút ăn da )

2 Tính chất hóa học : Dung dịch NaOH là một bazơ điển hình , ở dung dịch phân li hoàn toàn

thành ion

a) Dung dịch NaOH làm quì tím hóa xanh , phenol phtalein từ không màu chuyển thành màu hồng b) Tác dụng với axit → M + H2O

c) Tác dụng với oxit axit → M + [ H2O]

d) Tác dụng với dung dịch muối :

* tác dụng muối trung tính :

Chú ý : Phải t/m đk pư trao đổi

* tác dụng với muối axit ( Bản chất là pư axit và ba zơ ):

e) Tác dụng với oxit và hiđ rôxit lưỡng tính

g) Tác dụng với một số kim loại :

Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2

h) Tác dụng với halogen :

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO

3 Điều chế và ứng dụng :

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2

Na2O + H2O → 2NaOH

Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

2NaCl + 2H2O dpdd→2NaOH + Cl2 + H2

II Natri hiđrôcacbonat ( NaHCO3)

1 Tính chất vật lí : Là chất rắn màu trắng , ít tan trong nước

2 Tính chất hóa học : Là chất lưỡng tính và bị phân hủy ở nhiệt độ cao

a) Bị nhiệt phân :

2NaHCO3

0

t

→ Na2CO3 + H2O + CO2↑

Chú ý : Dung dịch NaHCO3 là dung dịch kiềm yếu , khi đun nóng chuyển thành dung dịch kiềm mạnh ( giải thích : Khi đun nóng khí CO2 bay hơi → làm cân bằng chuyển dịch sang phải do đó dd chuyển sang kiềm mạnh : HCO3- + H2O ¬ → H

2CO3 + OH- ) b) Là hơpchất lưỡng tính :

* Tác dụng với axit ( NaHCO3 đóng vai trò là bazơ ) :

NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

* Tác dụng với bazơ ( NaHCO3 đóng vai trò là axit ) :

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

2NaHCO3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CO3 + H2O NaHCO3 + Ba(OH)2→ Na2CO3 + BaCO3↓ + H2O

Chú ý : Nếu Ba(OH)2 dư thì có phản ứng:

Na2CO3 + Ba(OH)2→ 2NaOH + BaCO3↓

3 Điều chế và ứng dụng :( SGK )

Đ/c : NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

III Natri cacbonat ( Na2CO3)

1 Tính chất vật lí :

* Là chất rắn , màu trắng , dễ tan trong nước

* ở nhiệt độ thường tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na2CO3 10H2O

* Nóng chảy ở 8500C , không bị phân hủy ở nhiệt độ cao

2 Tính chất hóa học :

a) Dung dịch Na2CO3 có môi trường kiềm ( Dung dịch các muối này là muối của axit yếu và bazơ mạnh ) do đó làm quì tím đổi màu

b) Có tính chất của muối ( Phản ứng trao đổi )

- Tác dụng với axit mạnh:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑

- Tác dụng với bazơ:

Na2CO3 + Ba(OH)2→ 2NaOH + BaCO3↓

- Tác dụng với dung dịch muối:

Na2CO3 + CaCl2→ 2NaCl + CaCO3↓

3 Điều chế và ứng dụng :( SGK )

Na2CO3 được điều chế bằng pp amoniăc ( PP SolVay )

CO2 + NH3 + H2O → NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3

0

t

→ Na2CO3 + H2O + CO2↑

IV Kali nitrat ( KNO3)

1 Tính chất vật lí : Là chất rắn dạng tinh thể , không màu , tan nhiều trong nước , bền trong không

khí

2 Tính chất hóa học : Bị phân hủy ở 3330C

2KNO3 →t 0 2KNO2 + O2

3 ứng dụng : Dùng làm phân bón và chế tạo thuốc nổ ( 68% KNO3 , 15% S và 17% C )

2KNO3 + 3C + S →t 0 N2 + 3CO2 + K2S