- Silic có thể ở dạng tinh thể (màu xám, dòn,
B. KIM LOẠI KIỀM KIỀM THỔ-NHÔM I.Kim loại kiềm (nhóm IA)
I.Kim loại kiềm (nhóm IA)
1.Tính chất vật lí: 1,Kí hiêu Li Na K Rb Cs Cấu hình e
(He)2s1 (ne)3s1 (Ar)4s1 (Kr)5s1 (Xe)6s1
độ âm
điện 1 0,9 0,8 0,8 0,7
BKNT
(Ao) 1,55 1,89 2,36 2,48 2,68
2.Tính chất hóa học: Tính khử M → M+ + 1e
a.Với phi kim: M + O2→M2O
b.Với H2O: 2M + H2O → 2M(OH) + H2↑
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe phản ứng không điều kiện tạo hyđroxit và khí H2 Có Đk Phức tạp *100oC →Mg(OH)2 H2↑ *≥ 200OC→ MgO + H2↑ Phản ứng tạo Al(OH)3 nên dừng lại ngay. Coi không phản ứng Phản ứng ở nhiệt độ cao ( 200--500O, Hơi nước) Tạo kim loại Oxit và khí H2 c.Với axit: 2M + 2HCl → 2MCl + 2H2↑
d.Với dung dịch muối:Tác dụng với nước trước.
2M + H2O → 2M(OH) + H2↑
NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓+ Na2SO4
3.Điều chế:
2MCl dpnc→ 2M + Cl2↓ 2MOH 2M + O2↑ + H2O (hơi)
4.Một số hợp chất của Natri.
a.Natrihiđroxit NaOH: Là Bazơ mạnh.
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
nNaOH : nCO2 ≥ 2 : tạo muối trung tính nNaOH : nCO2 = 1:Muối Axit
NaOH + CO2 → NaHCO3
1< nNaOH : nCO2 < 2: Cả 2 muối *Điều chế:
2NaCl + 2H2O dpmnxdd→2NaOH + H2↑+Cl2↑ Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3↓
b.Natrihiđrôcacbonat NaHCO3: *Nhiệt phân:
2NaHCO3→to Na2CO2 + CO2↑ + H2O
*Thuỷ phân:
NaHCO3 + H2O ↔ NaOH + H2CO3
Lưỡng tính:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O NaHOC3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
c.Natri cacbonat Na2CO3 (xô đa).
*Thuỷ phân:
Na2CO3 + H2O ¬ → NaHCO3 + NaOH CO + H2O → HCO3 - + OH-
*Điều chế: Phương pháp Solvay.
CO2 + H2O + NH3 → NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl →NaHCO3↓ + NH4Cl 2NaHCO3 →to Na2CO3 + CO2↑ + H2O
II.Kim loại nhóm IIA ( kiềm thổ) 1.Tính chất vật lí:
Beri Magiê Canxi Stronti Bari
Kí hiệu Be Mg Ca Ba
Cấu hinh e
(He)2s2 (ne)3s2 (Ar)4s2 (Kr)5s2 (Xe)6s2
Độ âm điện
1,5 1,2 1,0 1,0 0,9
2.Tính chất hóa học:
M → M2+ + 2e ( khử mạnh)
a.Với oxi và các phi kim:
• 2M + O2 → 2MO
• M + H2 → MH2 ( Hiđrua kim loại)
• M + Cl2 → MCl2 • M + S o t →MS • 3M + N2 →to M3N2 • 3M + 2P →to M3P2
b.Với dung dịch axit:
*Với axit thông thường → muối + H2↑
*Với HNO3,H2SO4(đ) → Muối không giải phóng H2. c.Vơi H2O ( trừ Be) :
Mg + H2O (hơi) → MgO + H2↑ M + 2H2O → M(OH)2 + H2↑
d.Với dung dịch bazơ: Chỉ có Be tác dụng tạo
muối tan.
Be + 2NaOH → NaBeO2 (Natriberilat) + H2↑ 3.Điều chế:
MX2 dpnc→ M + X2
4.Một số hợp chất của Canxi Ca:
a.Canxi oxit CaO: Là oxit bazơ ( còn gọi là vôi
sống).
*Phản ứng đặc biệt:
CaO + 3C →to CaC2 + CO↑
*Điều chế: CaCO3 →to CaO + CO2↑
b.Canxihiđroxit Ca(OH)2: ( Vôi tôi).
*
Ca(OH)2 là chất rắn màu trắng, ít tan.
*Dung dịch Ca(OH)2 gọi là nước vôi trong, tinh
bazơ yêu hơn NaOH.
*Phản ứng đặc biệt: Điều chế Clorua vôi.
2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O.
*Điều chế:
CaCl2 + H2O dpmndd→ H2↑ + Ca(OH)2 + 2H2O CaCl2 + 2NaOH → Ca(OH)2↓ + 2NaCl
CaO + H2O → Ca(OH)2
c.Canxicacbonat CaCO3 *Phản ứng đặc biệt:
CaCO3+ H2O+ CO2 ¬ →(2)(1) Ca(HCO3)2(tan) •Chiều (1) giải thích sự xâm thực của nước mưa.
•Chiều (2) Giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, cặn đá vôi trong ấm.
*Điều chế:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O
5.Nước cứng: a.Định nghĩa:
Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2+,Mg2+ *Nước cứng tạm thời: Chứa Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.
*Nước cứng vĩnh cửu: Chứa MCl2, MSO4
( M : Ca, Mg).
Cách làm mềm nước cứng:
*Dùng hoá chất làm kết tủa các ion Ca2+, Mg2+, hoặc đun sôi.
*Trao đổi ion: Dùng nhựa ionit.
III, NHÔM.1. 1.
Tính chất hóa học: Khử mạnh:
Al → Al3+ + 3e
a.Với oxi và các phi kim:
•4Al + O2 →to 2Al2O3
•4Al + 3C →to Al4C3
•2Al + 3S →to Al2S3
•2Al + N2 →to 2AlN
b.Với H2O :
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H3↑
Phản ứng dừng lại vì tạo Al(OH)3 không tan.
c.Với kiềm → NatriAluminat.
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ Chính xác hơn:
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na + 3H2↑ (Natritetrahiđrôxôaluminat)
d.Với dung dịch axit: Như các kim loại khác.
e.Với oxit kém hoạt động- Phản ứng nhiệt Nhôm:
•Fe2O3 + 2Al →to Al2O3 + Fe + Q
•Cr2O3 + 2Al →to Al2O3 + Cr
•3CuO + 2Al →to Al2O3 + Cu
2,Điều chế:
2Al2O3 dpnc→4Al + O2↑
3.Hợp chất của Nhôm :
a.Nhôm oxit Al2O3 : Là hợp chất lưỡng tính.
Al2O3 + 6HCl → AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + 2H2O HAlO2.H2O ( axit aluminic)