MỤC LỤC
Các kim loại kiềm còn có khả năng phản ứng với một số kim loại khác tạo ra các hợp chất hóa học loại hợp chất metalit như: KHg2, NaHg2, LiMg2, LiAl, Li3Al, CaCd2, Na3Sb7. Các kim loại kiềm phản ứng mảnh liệt với nước: Li không tạo ra các ngọn lửa, Na nóng chảy thành hạt tròn chạy trên mặt nước và phát ra tia lửa điện, K có thể bốc cháy thành ngọn lửa còn Cs gây ra phản ứng nổ, sản phẩm của phản ứng là các hiđroxit và khí hiđro: 2M(r) + 2H3O → 2M(OH)(aq) + H2(k)↑.
Khi cháy trong oxi hoặc trong không khí, chỉ có Li là tạo ra oxit bình thường Li2O, còn với Na tạo thành peoxit Na2O2 (trong đó oxi ở dạng ion O22−). Các kim loại kiềm có thể tác dụng với amoniac lỏng tạo ra các amiđua MNH2 khi có tác dụng xúc tác của muối kim loại chuyển tiếp (ví dụ vết FeCl3) hay của ánh sáng.
Khi đun nóng nhẹ, các kim loại kiềm cũng tác dụng dễ dàng với lưu huỳnh và các phi kim khác, nhiều trường hợp gây ra phản ứng nổ. Khi đun nóng, các kim loại kiềm kết hợp với hiđro tạo nên các hiđrua ion M+H-.
Màu của hợp chất chứa bất kỳ cation nào của nhóm này đều do anion gây nên.
Canxi cũng là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên Trái Đất, phần lớn tồn tại dưới dạng silicat và alumiat trong các lớp đá macma (granit, gơnai,..), dạng cacbonat trong đá vôi, đá phân, dạng sunfat trong CaSO4 và thạch cao CaSO4.2H2O. Có hiện tượng đó là do ion Mg2+ và ion O2- đều có bán kính nhỏ kết hợp với nhau đã tạo ra mạng tinh thể chặt khít của MgO và phát nhiệt rất mạnh (năng lượng mạng lưới của MgO là 3924 kJ/mol là lớn nhất trong các oxit của kim loại kiềm thổ).
Là chất bột màu đen, nóng chảy ở 300oC,nhiệt độ sôi 1080oC Tan trong nước tạo thành hiđroxit: Tl2O + H2O →2TlOH Khi đun nóng trong không khí chuyển thành Tali III. Là hợp chất ion,ít tan trong nước hơn so với muối của kim loại Kiềm TlF dễ tan, TlCl, TlBr, TlI ít tan, ít tan nhất là Tl2CrO4 & Tl2S TlCl bị đen dưới tác dụng vủa ánh sáng như AgCl.
-Sản xuất chì tetraetyl Pb(C2H5)4 pha vào xi măng gây ô nhiễm môi trường khi động cơ hoạt động thay thế bằng metyl tert butyl ete :CH3-O-C(CH3)3. - Cấu tạo: cực âm được điều chế từ tấm lưới chì phủ kín bằng chì xốp.Cực dương gồm các tấm lưới chì + PbO2 xốp, các điện cực nhúng trong dung dịch H2SO4 38%.
Vanadi và Tantai có cấu hình ē giống nhau, riêng Niobi có cấu hình ē hơi khác, 1ē của obitan 5s nhảy vào điền obitan 4d, điều này chứng tỏ các obitan 4d và 5s có năng lượng gần giống nhau, sự khác nhau về cấu hình ē không ảnh hưởng đến tính chất hoá học. - Các ngtố chuyển tiếp có thể dễ dàng tạo ra các phức chất ( do có R nhỏ và phụ thuộc vào Z, thường nằm trong các vùng cực tiểu.Và Cation của chúng có thể tích nhỏ hơn nên chúng được bao bọc bởi một điện trường rất mạnh).
+ Là nguyên liệu quý và rất đắt tiền, dùng để sản xuất gốm sứ nhiệt độ cao. - Các hiđroxit của Ti và Zr có tính axit yếu: tác dụng với bazơ tạo thành tatinat và ziriconat.
-Nb và Ta luôn đồng hành với nhau , thường lẫn trong khoáng vật của kim loại đất hiếm.Khoáng vật quan trọng là niobat-tantalat. -V có kích thước nguyên tử gần với Fe,Ti,Mn,ion vanadatcó kích thước gần với ion photphat → thay thế Fe, Ti,Mn bằng V trong kiến trúc tinh thể của các khoáng vật tương ứng.
-.Khoáng vật riêng của V là patronit ,alait,sunvanit,vanadinit.Chúng không phải là nguyên liệu để sản xuất V. - Có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi, nhiệt thăng hoa đều rất cao và tăng từ V → Ta - Khi tinh khiết, chúng dễ khéo sợi , dễ dát mỏng.
(kali trimetavanađat) -Tan trong axit đặc. khử thành kim loại. - Dùng làm xúc tác trong sản xuất axit sunfuric và một số hợp chất hữu cơ. khử thành oxit thấp hay thành kim loại. - Nung chảy trong kiềm hay cacbonat của kim loại kiềm → muối tan c) Các oxit với số OXH thấp hơn. - Thành phần các vanađi oxit với số OXH thấp có thể thay đổi trong 1 khoảng rộng theo công thức. a) Các hiđroxit với số OXH cao - Anhidrit của axit vanađic là V2O5. - Hai axit vanađi tồn tại tự do : HVO3 và H2V4O11(axit tetravanađic) (axit metavanađic). - Ngoài ra còn điều chế được một số muối của axit khác : o Muối orthovanađat Me3VO4. - Đa số các vanađat , niobat , tantanat đều tồn tại dưới dạng polime với độ trùng ngưng phụ thuộc vào độ pH. - Điều chế : Axít hoá dung dịch nước hay huyền phù trong nước của tantanat và niobat → axit tương ứng. - Điều chế : bazơ tác dụng với muối tương ứng 3) Các muối halogenua và hiđrua.
Cr tăng độ cứng hợp kim, bảo vệ bề mặt sắt thép,nhất là trong ngành sản xuất ô tô, xe máy, xe đạp…. - Thép chứa Mo dùng để sản xuất các loại súng, vỏ xe tăng, các trục quay, các hợp kim chịu axit, nam châm, chân treo sợi tóc bóng đèn điện.
CrCl3 khó tan trong nước lạnh , tan chậm trong nước nóng,tan rất nhanh khi có mặt Cr2+.Là do trong quá trình tan ,ion Cr2+ ở trong dung dịch chuyển electron qua cầu nối dến ion Cr3+ nằm ở bề mặt tinh thể .Ion Cr2+ vừa tạo thành rời bề mặt tinh thể và tiếp và tiếp tục tương tác với ion Cr3+ mới nằm ở bề mặt tinh thể. Tương tác _ cho làm chuyển dịch mật độ C và CO nhiều hơn so với sự chuyển dịch mật độ C về KL Cr gây bởi tương tác cho nhận và E -CO có cả những đặc trưng cộng hoá trị và ion.
- Re cũng hình thành các hợp chất dưới dạng anion Re- tương tự anion halogenua - Các nguyên tố nhóm VII B không tạo thành các hợp chất với hiđrô(riêng Mn có khả năng hấp thụ rất ít H2). - Các oxit với số OXH +7 của tecneti và reni là những chất rắn kết tinh dễ bay hơi - Các oxit của mangan khó bị khử thành kim loại bằng hiđro ở nhệt độ cao còn tecteni và reni thì rất dễ dàng.
- Ở nhiệt độ cao hơn, những nitrua này bị phân huỷ nhưng trong kim loại vẫn còn lại một lượng Nitơ đáng kể ở dạng dung dịch rắn (sự có mặt của N2 trong thép làm giảm chất lượng của thép ). - Sắt, gang, thép là những vật liệu không thể thiếu trong xây dựng các công trình hiện đại , xây dựng đường xe lửa , cầu cống, chế tạo máy móc, thiết bị, chế tạo xe hơi các loại, xây dựng các giàn khoan khai thác dầu mỏ, xây dựng các nhà máy hoá chất, xây dựng và phát triển công nghiệp quốc phòng….
Được điều chế bằng cách OXH huyền phù Fe(OH)3 trong môi trường kiềm mạnh với Cl2 hoặc Br2 hay nung chảy bột sắt với muối nitrat của các kim loại kiềm hay hoà tan sắt ở điện cực anôt trong môi trường kiềm dặc nóng. Khi kết tinh từ dung dịch nước, muối halogenua thươnmgf ở dạng tinh thể hiđrat FeX2.6H2O(trừ floua) ở các hexahidrat dễ tan không những trong nước mà cả trong rượu ở dạng khan màu của muối phụ thuộc vào bản chất của anion.
- Platin là vật liệu quan trọng để chế tạo các dụng cụ và thiết bị của các phòng thí nghiệm hoá học.Dùng sản xuất các lưới platin làm xúc tác. Rođi dưới dạng hợp kim với platin dùng để sản xuất các pin nhiệt điện, lưới platin cho các quá trình xúc tác, sản xuất các dây điện trở cho lò điện và lò nung cao cấp.
Palađi hợp kim với vàng tạo thành vàng trắng dùng để bít răng và làm răng giả. - Iriđi dùng để sản xuất đầu ngòi bút máy, dùng cho hợp kim với platin để tăng cường độ cứng của platin.
Kim loại họ platin tác dụng với kiềm nóng chảy khi có O2 hay chất OXH khác. Dùng làm điện cực công nghiệp, làm các pin nhiệt điện, các nhiệt kế điện trở.
Vàng còn được dùng nhiều trong các phòng thí nghiệm dưới dạng dụng cụ thí nghiệm (chén, bát, bộ cất, điện. cực) hay hóa chất (các hợp chất hay vàng lá để làm thí nghiệm). -- Bạc(I) sunfat ít hoà tan trong nước -- Bạc(I) nitrat dễ hoà tan trong nước -- Tinh thể của chúng không ngậm nước -- Bạc(I) nitrat là muối bạnc thông dụng nhất -- Khi đun nóng đến 300oC bạc nitrat phân huỷ.
Khi khử và cất Zn, Cd cùng bốc hơi và tập trung trong phần đầu khi Zn mới bốc hơi và ngưng tụ; cất loại bột này với than cốc có khống chế nhiệt độ, thu Cd tinh khiết. Hg dùng để chế tạo các loại nhiệt kế, áp kế; được dùng trong bơm khuyếch tán thuỷ ngân để tạo chân không cao; dùng trong đèn thuỷ ngân để tạo ánh sáng giàu tia tử ngoại; dùng để sx vàng theo phương pháp hỗn hống.
- Dựa vào bảng ta thấy có sự biến thiên tuần hoàn trong nhóm: khối lượng riêng tăng lên khi khối lượng nguyên tử tăng (trừ europi và ytecpi). Hai phương trình trên cho thấy các nguyên tố dể bị oxh trong môi trường nước và là những chất khử mạnh.
- Các oxit và cácmuối khác được dùng để sản xuấtthuỷ tinh màu, đặc biệt là thuỷ tinh quang học và thuỷ tinh chịu được các bức xạ. Có khả năng đúc và độ bền dưới tác dụng lâu của nhiệt độ tăng lên nhiều, tăng cường được khả năng chóng ăn mòn và độ cứng cao.