1. Oxit MeO. Đều là chất rắn, màu trắng, rất bền nhiệt, nóng chảy ở nhiệt độ rất cao (ví dụ CaO nóng chảy ở 2585oC).
MgO phản ứng chậm với H2O ; CaCO ; SrO ; BaO phản ứng mãnh liệt với nước:
Các oxit đều tan dễ dàng trong axit. BeO tác dụng với dd kiềm
Quan trọng nhất trong số các oxit là CaO. CaO được gọi là vôi sống, tác dụng với nước cho Ca(OH)2 gọi là vôi tôi, dùng làm vật liệu xây dựng.
2. Hiđroxit Me(OH)2
Tính tan và tính bazơ tăng dần:
Be(OH)2 có tính lưỡng tính
Mg(OH)2 kết tủa trắng, là bazơ yếu, tan trong axit. Ca(OH)2 ít tan trong nước, là bazơ khá mạnh.
Ba(OH)2 tan khá nhiều trong nước tạo thành dd kiềm mạnh. Khi đun nóng, Be(OH)2 và Mg(OH)2 bị mất nước biến thành oxit:
Chú ý: Khi cho khí clo tác dụng với Ca(OH)2 hoặc CaO ta thu được clorua vôi CaOCl2 có công thức cấu tạo:
3. Muối
a) Muối nitrat: tan nhiều trong nước. b) Muối clorua: tan nhiều trong nước
c) Muốisunfat: từ BeSO4 BaSO4 độ tan giảm dần. BeSO4, MgSO4 tan nhiều, SrSO4, BaSO4 không tan. d) Muối cacbonat:
Muối cacbonat trung tính MeCO3 : ít tan trong nước, khi nung nóng bị phân tích. Ví dụ:
Muối cacbonat axit Me(HCO3)2 tan nhiều trong nước, chỉ tồn tại trong dd vì có cân bằng sau;
Khi dư CO2, cân bằng chuyển dịch sang phải. Khi đun nóng, cân bằng chuyển dịch sang trái.
VI. Trạng thái tự nhiên
Mg thường gặp ở dạng MgCO3 (manhezit), CaCO3.MgCO3 (đolomit), KCl.MgCl2.6H2O (cacnalit), KCl.MgSO4.6H2O (cainit).
Ca thường gặp ở dạng CaCO3 (đá vôi, đá phấn, đá hoa), CaCO3.MgCO3 (đolomit), CaO4.2H2O (thạch cao), Ca3(PO4)2 (photphorit), 3Ca3(PO4)2.CaF2 (apatit).
VII. Nước cứng
1. Định nghĩa
Tuỳ theo lượng ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước nhiều hay ít mà người ta chia nước thiên nhiên thành 2 loại: + Nước mềm: Có ít ion Ca2+, Mg2+ hoà tan (tổng nồng độ 2 ion này < 0,002 mol/l).
+ Nước cứng: Có hoà tan nhiều ion Ca2+, Mg2+ (tổng nồng độ 2 ion này > 0,002 mol/l). Độ cứng của nước gồm 2 loại:
+ Độ cứng tạm thời: Do muối cacbonat axit của canxi và magie gây ra, khi đun sôi nước, các muối này bị phân huỷ tạo ra muối, cacbonat kết tủa:
+ Độ cứng vĩnh cửu: gây ra do muối clorua, sunfat của Ca2+ và Mg2+. Khi đun sôi, độ vĩnh cửu không bị mất. + Độ cứng toàn phần: là tổng của hai độ cứng trên.
2. Tác hại của nước cứng.
Đóng cặn vào thành nồi hơi làm giảm độ dẫn nhiệt nên làm tốn nhiên liệu và có thể gây ra nổ nồi hơi.
Giặt xà phòng trong nước cứng sẽ khó sạch, tốn xà phòng vì xà phòng biến thành muối của Ca2+, Mg2+ ít tan, vón cục trên vải.
Ví dụ:
3. Cách làm mềm nước. a) Khử độ cứng tạm thời : Đun sôi nước.
Dùng các phương pháp vôi, xút và xôđa. + Phương pháp vôi:
+ Phương pháp xôđa:
b) Khử độ cứng toàn phần:
Dùng phản ứng trao đổi (với Na2CO3 hay Na3PO4) đã kết tủa Ca2+ và Mg2+:
Dùng nhựa trao đổi ion (gọi là các ionit): cho nước chảy qua cột chứa nhựa trao đổi ion, các ion Ca2+, Mg2+ sẽ bị giữ lại trên cột.
C. NHÔM
I. Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử Al có 3 electron hoá trị ở lớp ngoài cùng (cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 31). Bán kính nguyên tử tương đối lớn.
Điện tích hạt nhân Z tương đối nhỏ.
Vì thế Al có tính khử mạnh (kém Mg), dễ nhường 3e hoá trị:
II. Tính chất vật lý
Al là kim loại nhẹ (d = 2,7 g.cm3), trắng như bạc, nhiệt độ nóng chảy là 6000C. Al rất dẻo, dễ kéo dài, dát mỏng.
Al dẫn nhiệt, dẫn điện rất tốt. Tạo hợp kim với nhiều kim loại khác.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng với oxi
Ở nhiệt độ thường: do lớp oxit mỏng bảo vệ nên Al không phản ứng với oxi. Nếu làm cho lớp Al2O3 tạo thành này không bám vào bề mặt nhôm thì nhôm sẽ phản ứng mạnh với oxi.
Ví dụ, sau khi nhúng Al vào thuỷ ngân để tạo thành hỗn hống trên bề mặt Al, khi để ra không khí sẽ xảy ra hiện tượng "Al mọc lông tơ".
Ở dạng bột, khi đun nóng, Al cháy mạnh toả nhiều nhiệt. 2. Phản ứng với các phi kim
Với Cl2, Br2 : Al phản ứng ngay ở nhiệt độ thường, tạo thành AlCl3, AlBr3. Khi đun nóng, Al phản ứng với I2, S. ở nhiệt độ cao, Al phản ứng được với N2, C.
3. Phản ứng với H2O
Ở nhiệt độ thường, Al không phản ứng với H2O vì có lớp oxit bền vững bảo vệ. Nếu đánh bỏ lớp oxit đi, Al phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường.
Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì Al(OH)3 bảo vệ không cho Al tiếp xúc với H2O. 4. Phản ứng với axit thường
Với dd HCl và H2SO4(l), phản ứng dễ dàng (Al đứng trước H):
5. Phản ứng với axit oxi hoá
Với HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội : Al bị thụ động hoá.
Trong các trường hợp khác (axit loãng, axit đặc, nóng) phản ứng xảy ra dễ dàng:
Ví dụ:
6. Phản ứng với dd kiềm.
Phản ứng mạnh vì Al(OH)3 lưỡng tính, tan được trong kiềm.
Với dd muối:
Phản ứng nhiệt nhôm: Đẩy mạnh kim loại yếu khỏi oxit khi nung nóng.
Phản ứng nhiệt nhôm được dùng để điều chế Mn, Cr, V, W và các hợp kim của sắt.