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

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

Bài 26 : KIM LOẠI KIỀM THỔ - HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ - NƯỚC CỨNG A KIM LOẠI KIỀM THỔ I Vị trí cấu hình : * Nhóm IIA gồm ngun tố : Be , Mg , Ca , Sn , Ba Ra* ( nguyên tố phóng xạ ) * Cấu hình electron : Nguyên tố Be Mg 12 20 Ca Sn 38 Ba 56 Cấu hình e thu [ He ] 2s2 [ Ne ] 3s2 [ Ar ] 4s2 [ Kr ] 5s2 [ Xe] 6s2 gọn * NX : KLKT có e lớp ngồi II Tính chất vật lí : * Các kimloại kiềm thổ có màu trắng bạc , rát mỏng * Nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sơi KLKT có cao KLK tương đối thấp * Khối lượng riêng KLKT tương đối nhỏ * Độ cứng có cao KLK tưưong đối mềm III Tính chất hóa học : KLKT có lượng ion hóa tương đối nhỏ , KLKT có tính khử mạnh , tăng từ Be đến Ba M → M 2+ + 2e Tác dụng với phi kim : a) Tác dụng với O2 → oxit : TQ : 2M + O2 → 2MO Chú ý : Riêng Ba td với O2 , ngồi sp BaO có sp BaO2 ( Bari pe oxit ) Ba + O2 → BaO2 b) Tác dụng với halogen → muối halogenua : t M + X2  → MX2 c) Tác dụng với lưu huỳnh → Muối sunfua : t M + S  → MS d) Tác dụng với N ,P → Muối nitrua ( muối phot phua) : t M + N2  → M3N2 → e) Tác dụng với H2 Muối hiđrua : t M + H2  → MH2 Tác dụng với axit : a) Tác dụng với axit thường ( HCl , H2SO4 ) : M + 2H+ → M 2+ + H2 0 0 b) Tác dụng với axit tính oxh mạnh ( HNO3 , H2SO4 đặc ) : M + HNO3 → MNO3 + SP khử (N ) + H2O t M + H2SO4 đặc  → M2SO4 + SP khử ( S ) + H2O Mg + HNO3 (l)  → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O Mg + H2SO4 (đ)  → MgSO4 + H2S + H2 O Nx Kim loại kiềm thổ có khả khử N+5 HNO3 (lỗng) xuống N-3 S+6 dung dịch H2SO4 (đặc) xuống S-2 (đẩy xuống thấp ) Trang Tác dụng với nước : đk thường , Be không pư với H2O , Mg pư chậm , từ Ca đến Ba khử mạnh nước tạo dung dịch bzơ M + 2H2O  → M(OH)2 + H2 Chú ý : Mg pư với nước nhiệt độ cao tạo thành MgO H2 t Mg + H2O  → MgO + H2 Tác dụng dung dịch muối : * Kim loại Be , Mg tác dụng dd muối  → KL + M * Kim loại Ca , Sr , Ba tác dụng với dung dịch muối KLK Chú ý : 1- Chỉ có Be tác dụng với dung dịch bazơ tạo muối Berilat H2 Be + NaOH  → Na2BeO2 + H2 2- BeO chất lưỡng tính nên tác dụng với axit ba zơ IV Điều chế : Điện phân muối halogen nóng chảy dpnc MX2  → M + X2 B MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ I Canxi oxit CaO ( vôi sống ): Tính chất vật lí : * Là chất rắn màu trắng , nhiệt độ nóng chảy cao ( 25820C ) * Dễ hút ẩm , dễ tan nước tạo dung dịch có tính bazơ Tính chất hóa học : Là oxit bazơ a) Tác dụng với H2O → Bazơ b) Tác dụng với axit → M + H2O c) Tác dụng với oxit axit → M Chú ý : Ngồi t/c CaO tác dụng với chất khử chư C ( không tác dụng với H , CO , > 2000 Al ,Mg … ) CaO + C  → CaC2 + CO Điều chế ứng dụng : t0 * Đ/c CaCO3  → CaO + CO2↑ t0 2Ca + O2  → 2CaO * ứng dụng : ứng dụng công nghiệp xây dựng nông nghiệp II Canxi hiđrơxit Ca(OH)2 ( vơi tơi ) : Tính chất vật lí : Là chất rắn , màu trắng tan nước Tính chất hóa học : Dung dịch Ca(OH)2 có tính bazơ yếu kiềm a) Làm đổi màu thị * Q tím chuyển màu xanh * Phenolphtalein chuyển màu hồng b) Tác dụng với axit → M + H2O Trang c) Tác dụng với oxit axit → M + [ H2O ] d)Tác dụng với dung dịch muối : * tác dụng muối trung tính ( Phản ứng trao đổi ): * tác dụng với muối axit ( Bản chất pư axit ba zơ ): e) Tác dụng với halogen : 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Điều chế : Ca + H2O → Ca(OH)2 + H2 CaO + H2O → Ca(OH)2 dpdd CaCl2 + H2O  → Ca(OH)2 + H2 + Cl2 III Canxi cacbonat CaCO3 ( đá vơi ) Tính chất vật lí : Là chất rắn , màu trắng , không tan nước Tính chất hóa học : t0 a) Bị nhiệt phân : CaCO3  → CaO + CO2↑ b) Tác dụng với axit → M + Axit : CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O CaCO3 + 2CH3COOH → (CH3COO )2Ca + CO2 + H2O  → Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O ¬   Chú ý : (1) giải thích sâm thực nước mưa ( có chứa CO ) đá vơi (2) giải thích hình thành thạch nhũ hang động , tạo thành cặn đá vôi ấm đun nước Điều chế : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O IV Canxi sunfat CaSO4( Thạch cao ) : * Là chất rắn , màu trắng , tan nước * Tùy theo lượng H2O kết tinh có CaSO4 , có loại thạch cao : + CaSO4 2H2O : Thạch cao sống , bền nhiệt độ thường + CaSO4 H2O hay 2CaSO4 H2O : Thạch cao nung 160 C CaSO4 2H2O  → CaSO4 H2O + H2O 1800 C 2[CaSO4 2H2O ]  → 2CaSO4 H2O + 3H2O + CaSO4 : Thạch cao khan 3500 C CaSO4 2H2O  → CaSO4 + 2H2O * ứng dụng : Dùng để đúc tượng , bó xương gãy , làm phấn viết bảng , làm chất kết dính vật liệu xây dựng C NƯỚC CỨNG I Khái niệm : Trang * Nước cứng : Là nước chứa nhiều ion Ca2+ , Mg2+ ( Hàm lượng Ca2+ ≥ 20,04 mg/l ; Mg2+ ≥ 12,16 mg/ l ) * Nước mềm : Là nước chứa khơng chứa ion Ca2+ , Mg2+ VD : + Nước lấy từ nguồn : ao , hồ sông , suối , biển , giếng nước cứng + Nước mưa , nước cất nước mềm II Phân loại nước cứng : Có loại nước cứng nước cứng tạm thời , nước cứng vĩnh cửu nước cứng toàn phần Nước cứng tạm thời : * K/n : Là nước cứng có chứa ion HCO3* Nước cứng tạm thời có chứa Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 Nước cứng vĩnh cửu : * K/n : Là nước cứng có chứa ion SO42- , Cl* Nước cứng vĩnh cửu có chứa : CaCl2 , MgCl2 , CaSO4 , MgSO4 Nước cứng toàn phần : * K/n : Là nước cứng có chứa ion HCO3- SO42- , ClIII Tác hại nước cứng : ( SGK ) IV Cách làm mềm nước cứng : Nguyên tắc : Làm giảm nồng độ ion Ca2+ , Mg2+ nước cứng Các phương pháp làm mềm nước cứng : a) Phương pháp kết tủa : * Đun sôi nước : Phương pháp dùng làm mềm nước cứng tạm thời t0 Ca(HCO3)2  → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O t Mg(HCO3)2  → MgCO3 ↓ + CO2 + H2O * Dùng Ca(OH)2 đủ : Phương pháp dùng làm mềm nước cứng tạm thời Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + MgCO3+ 2H2O * Dùng Na2CO3 Na3PO4 : Phương pháp dùng làm mềm nước cứng tạm thời nước cứng vĩnh cửu CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + Na2SO4 CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NaCl 3CaCl2 + 2Na3PO4 → Ca3 (PO4)2 ↓ + 6NaCl b) Phương pháp trao đổi ion : ( Phương pháp đại ) * Dùng vật liệu trao đổi ion ( vật liệu polime có khả trao đổi cation gọi chung vật liệu cationit ) * Tác dụng thay Ca2+ , Mg2+ Na+ , H+ * PP làm giảm độ cứng vĩnh cửu cà độ cứng tạm thời V Nhận biết cation Ca2+ , Mg2+ * Dùng dung dịch muối có chứa CO32- cho vào dung dịch tạo kết tủa màu trắng * Sau sục khí CO2 dư vào dung dịch , kết tủa tan chứng tỏ có ion Ca 2+ , Mg2+ Ca2+ + CO32- → CaCO3 ↓ CaCO3 + CO2 + H2O → Ca (HCO3)2 ( tan ) Trang Trang ... chất lưỡng tính nên tác dụng với axit ba zơ IV Điều chế : Điện phân muối halogen nóng chảy dpnc MX2  → M + X2 B MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ I Canxi oxit CaO ( vôi sống ): Tính chất. .. nghiệp II Canxi hiđrôxit Ca(OH)2 ( vôi ) : Tính chất vật lí : Là chất rắn , màu trắng tan nước Tính chất hóa học : Dung dịch Ca(OH)2 có tính bazơ yếu kiềm a) Làm đổi màu thị * Q tím chuyển màu xanh... → Ca(OH)2 + H2 + Cl2 III Canxi cacbonat CaCO3 ( đá vơi ) Tính chất vật lí : Là chất rắn , màu trắng , không tan nước Tính chất hóa học : t0 a) Bị nhiệt phân : CaCO3  → CaO + CO2↑ b) Tác dụng