Hóa học lớp 12: Bài giảng 5 bài giảng kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

BÀI GIẢNG: KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CHUYÊN ĐỀ: KIM LOẠI KIỀM - KIỀM THỔ - NHƠM MƠN HĨA: LỚP 12 THẦY GIÁO: PHẠM THANH TÙNG – TUYENSINH247.COM A Kim loại kiềm thổ I Tính chất vật lí, vị trí cấu tạo - Các kim loại kiềm thổ nằm nhóm IIA → Trong hợp chất kim loại kiềm thổ có hóa trị II, có số oxi hóa +2, cấu hình electron lớp ngồi có dạng tổng quát ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Lục phương Ba Lập phương tâm diện Lập phương tâm khối Do cấu trúc tinh thể nên nhiệt độ nóng chảy Ba thấp hẳn so với kim loại lại phân tử khối lớn - Đều chất rắn điều kiện thường - Nhiệt độ nóng chảy thấp, cao kim loại kiềm II.Tính chất hóa học * Nhận xét: Các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh, yếu kim loại kiềm chu kì Trong nhóm IIA, Ba có tính khử mạnh 1.Tác dụng với phi kim t  2RO 2R + O2  o t  RCl2 R + Cl2  o t  RS R + S  o Tác dụng với nước - Be không tan nước, không phản ứng với nước - Mg: không tan nước, phản ứng với nước nhiệt độ cao: t  MgO + H2 Mg + H2O  o →Đám cháy Mg không dùng nước phun vào để dập lửa Đám cháy Mg dập nước, CO2, SiO2 kim loại Mg có tính khử tương đổi mạnh - Ca, Sr, Ba: tan nước, phản ứng với nước: R + 2H2O →R(OH)2+ H2↑ Tác dụng với axit Mg + HCl; H2SO4 lỗng/ H2SO4 đặc nóng; HNO3 Khi cho Mg + HCl; H2SO4 loãng → Muối + H2 Khi cho Mg + H2SO4 đặc nóng; HNO3 → Muối + H2O + sản phẩm khử Với Mg tạo tất sản phẩm khử, kể NH4No3 Tác dụng với dung dịch muối: Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Mg + CuSO4 → MgSO4+ Cu Với Ca, Ba cho vào dung dịch muối chúng phản ứng với nước trước tạo dung dịch bazo Sau bazo phản ứng với dung dịch muối III Điều chế Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh nên dùng phương pháp điện phân nóng chảy RCl2   R +Cl2 dpnc Với Mg thường điện phân oxit nóng chảy: 2MgO   2Mg + O2 dpnc B Một số hợp chất quan trọng kim loại kiềm thổ I Canxi oxit (CaO- tên thường gọi vôi sống) - Là chất rắn màu trắng, tan nước, phản ứng tỏa nhiệt lớn - Mang đầy đủ tính chất hóa học oxit bazơ CaO + H2O  Ca(OH)2 CaO + 2HCl → CaCl2+ H2O CaO + CO2 → CaCO3 II Canxi hidroxit (Ca(OH)2- nước vôi trong) - Là chất rắn màu trắng, tan nước Khi tan nước tạo dung dịch bazo - Dung dịch Ca(OH)2 làm quỳ tím chuyển màu xanh, phenolphatlein hóa hồng Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2+ 2H2O Ca(OH)2+ CuCl2 → CaCl2+ Cu(OH)2 ↓ Ca(OH)2+ CO2 CaCO3 + H2O Ca(OH)2+ 2CO2 Ca(HCO3)2 III Canxi cacbonat (CaCO3- đá vôi) - Là chất rắn màu trắng, không tan nước, tan axit CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O CaCO3+ CO2+ H2O → Ca(HCO3)2 (minh họa cho câu” nước chảy đá mịn”, giải thích q trình xâm thực nước mưa) t  CaO + CO2 ( phản ứng xảy 900 oC) CaCO3  o IV Canxi hidrocacbonat (Ca(HCO3)2) - Là chất rắn màu trắng, tan tốt nước, bền với nhiệt Ca(HCO3)2+ 2HCl→ CaCl2+ 2CO2+ 2H2O Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2 → 2CaCO3+ 2H2O Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! → Ca(HCO3)2 vừa tác dụng với axit, vừa tác dụng với kiềm nên Ca(HCO3)2 có tính lưỡng tính (vì có chứa ion HCO3- có tính lưỡng tính) t Ca(HCO3)2   CaCO3+ CO2+ H2O (quá trình hình thành thạch nhũ hang động) o (Thường kèm với trình CaCO3+ CO2+ H2O → Ca(HCO3)2) Phản ứng hay kèm với toán: CO2 phản ứng với kiềm thu kết tủa, đun kĩ dung dịch A lại thu kết tủa Một số hợp chất khác: MgCO3 (là chất bột màu trắng, hay dùng để tăng ma sát) Quặng đolomit: MgCO3 CaCO3 V Canxi sunfat: CaSO4 Thạch cao khan: CaSO4 Thạch cao sống: CaSO4 2H2O Thạch cao nung: CaSO4 H2O Thạch cao nung có nhiều ứng dụng nhất, thường dùng để nặn tượng, bó bột Thạch cao dùng làm phấn C Nước cứng Khái niệm: - Nước cứng nước có chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ - Nước chứa khơng chứa ion Mg2+và Ca2+ gọi nước mềm Phân loại: Nước cứng tạm thời: có chứa ion HCO3Nước cứng vĩnh cửu: có chứa ion Cl-, SO42Nước cứng tồn phần: Gồm HCO3- , Cl-, SO423 Tác hại: Gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt người Ví dụ: - Khi sử dụng với xà phòng tạo kết tủa bám nên quần áo, làm hỏng quần áo - Nước cứng có dẫn điện - Nước cứng đun nóng tạo thành lớp cứng ấm, tốn thêm nhiên liệu Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! Cách làm mềm nước cứng: làm giảm nồng độ Ca2+, Mg2+ a) Phương pháp kết tủa: tạo kết tủa với Ca2+ Mg2+ - Nước cứng tạm thời: Đun nước cứng, muối Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2 bị phân huỷ tạo muối cacbonat không tan t Ca(HCO3)2   CaCO3↓+ CO2+ H2O o Dùng giấm chanh vắt vào để hòa tan kết tủa CaCO3 - Dùng CO32- , PO43- tạo kết tủa CaCO3 Ca3(PO4)2 (dùng làm mềm tất loại nước cứng) b) Phương pháp trao đổi ion Dùng hợp chất cao phân tử để lọc ion Ca2+, Mg2+ đi, làm giảm nồng độ Ca2+, Mg2+ Truy cập trang Tuyensinh247.com để học Tốn – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử – Địa – GDCD tốt nhất! ... dpnc B Một số hợp chất quan trọng kim loại kiềm thổ I Canxi oxit (CaO- tên thường gọi vôi sống) - Là chất rắn màu trắng, tan nước, phản ứng tỏa nhiệt lớn - Mang đầy đủ tính chất hóa học oxit bazơ... CuSO4 → MgSO4+ Cu Với Ca, Ba cho vào dung dịch muối chúng phản ứng với nước trước tạo dung dịch bazo Sau bazo phản ứng với dung dịch muối III Điều chế Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh nên dùng... Ca(HCO3)2) Phản ứng hay kèm với toán: CO2 phản ứng với kiềm thu kết tủa, đun kĩ dung dịch A lại thu kết tủa Một số hợp chất khác: MgCO3 (là chất bột màu trắng, hay dùng để tăng ma sát) Quặng đolomit: