Sự khác biệt giữa kim loại kiềm và kim loại kiềm thổCác ự khác biệt chính giữa kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ là tất cả các kim loại kiềm có một electron ở lớp ngoài cùng, trong khi tất cả các kim l Show  1) Tác dụng với phi kim- Khi đốt nóng trong không khí, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy tạo oxit, phản ứng phát ra nhiều nhiệt. Ví dụ : 2Mg + O2 2MgO ∆H= - 610 KJ/mol - Trong không khí ẩm Ca, Sr, Ba tạo nên lớp cacbonat (phản ứng với không khí như oxi) cho nên cần cất giữ các kim loại này trong bình rất kín hoặc dầu hỏa khan. - Khi đun nóng, tất cả các kim loại kiềm thổ tương tác mãnh liệt với halogen, nitơ, lưu huỳnh, photpho, cacbon, siliC. Ca + Cl2 →CaCl2 Mg + Si →Mg2Si - Do có ái lực lớn hơn oxi, khi đun nóng các kim loại kiềm thổ khử được nhiều oxit bền (B2O3, CO2, SiO2, TiO2, Al2O3, Cr2O3,). 2Be + TiO2 → 2BeO + Ti 2Mg + CO2 → 2MgO + C Tính chất của Kim loại kiềm thổ: Tính chất hóa học, vật lí, Điều chế, Ứng dụng chi tiết nhất
Trang trước
Trang sau
Bài giảng: Bài 26: Kim loại kiềm thổ - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên Tôi) 1. Vị trí - Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn; trong một chu kì, kiềm thổ đứng sau kim loại kiềm. - Kim loại kiềm thổ gồm: Beri (Be); Magie (Mg); Canxi (Ca); Stronti (Sr); Bari (Ba); Rađi (Ra) (Rađi là nguyên tố phóng xạ không bền). 2. Cấu tạo và tính chất - Kim loại kiềm IIA gồm: Be: [He]2s2, Mg: [Ar]3s2, Ca: [Ar]4s2, Sr: [Kr]5s2, Ba: [Xe]6s2. - Là những chất rắn màu trắng bạc hoặc xám nhạt, có ánh bạc, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tương đối thấp (cao hơn kim loại kiềm). - Độ cứng: kim loại kiềm thổ cứng hơn kim loại kiềm, nhưng nhìn chung kim loại kiềm thổ có độ cứng thấp; độ cứng giảm dần từ Be → Ba (Be cứng nhất có thể vạch được thủy tinh; Ba chỉ hơi cứng hơn chì). - Khối lượng riêng tương đối nhỏ, độ cứng tuy cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn nhỏ hơn nhôm. Thế điện cực chuẩn: - Kim loại nhóm IIA là chất khử mạnh nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Trong các hợp chất chúng có số oxi hóa +2. - Tính khử tăng từ Be đến Ra: M – 2e → M2+ 1. Tác dụng với phi kim - Ở to thường, Be và Mg bị oxi hóa chậm tạo thành lớp màng oxit bảo vệ, các kim loại còn lại tác dụng với mạnh hơn. - Khi đốt nóng tất cả các kim loại nhóm IIA đều cháy thành oxit. 2M + O2 → 2MO Ví dụ: 2Ca + O2 → 2CaO - Với halogen: phản ứng dễ dàng ở nhiệt độ thường M + X2 → MX2 Ví dụ: Mg + Cl2 → MgCl2 - Với phi kim kém hoạt động phải đun nóng: 2. Tác dụng với nước H2O - Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑ - Mg không tan trong nước lạnh, tan chậm trong nước nóng tạo thành MgO. Mg + H2O → MgO + H2↑ - Be không tan trong nước dù ở nhiệt độ cao vì có lớp oxit bền bảo vệ. Nhưng Be có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng chảy tạo berilat: Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2 Be + 2NaOHnóng chảy → Na2BeO2 + H2 3. Tác dụng với axit - Axit không có tính oxi hóa, khử H+ thành H2 M + 2H+ → M2+ + H2↑ Ví dụ: Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 - Khử N+5, S+6 thành các hợp chất mức oxi hoá thấp hơn. 4M + 10HNO3 (l) → 4M(NO3)2 + 3H2O + NH4NO3 Ví dụ: 4Ca + 10HNO3 (l) → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Mg + 4HNO3 đđ → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 4. Ứng dụng, điều chế a. Ứng dụng + Kim loại Be: làm chất phụ gia để chế tạo hợp kim có tính đàn hồi cao, bền, chắc, không bị ăn mòn. + Kim loại Ca: dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép, làm khô 1 số hợp chất hữu cơ. + Kim loại Mg có nhiều ứng dụng hơn cả: tạo hợp kim có tính cứng, nhẹ, bền để chế tạo máy bay, tên lửa, ôtô... Mg còn được dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ. Bột Mg trộn với chất oxi hóa dùng để chế tạo chất chiếu sáng ban đêm dùng trong pháo sáng, máy ảnh. b. Điều chế + Điện phân nóng chảy muối halogenua + Ví dụ: CaCl2 → Ca + Cl2↑ MgCl2 → Mg + Cl2↑ Xem thêm các phần Lý thuyết Hóa học lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia hay khác:
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
Trang trước
Trang sau
Luyện tập - Tính chất của KL Kiềm - Kiềm Thổ - NhômBạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (78.4 KB, 4 trang ) Bài 29 Bảng 2. Từ Na Al Thế điện cực chuẩn Mức độ tính khử Na Mg Al Kết luận Bảng 3. Từ NaOH Al(OH) 3 Tính bazơ NaOH Mg(OH) 2 Al(OH) 3 Kết luận III. Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học I. Những kiến thức cần nhớ 1. Cấu hình electron nguyên tủ và năng lợng ion hoá 2. Điện tích ion và số oxi hoá Hoạt động 1 (khoảng 10 phút). GV yêu cầu HS làm việc theo nhóm trả lời các câu hỏi đã chuẩn bị trớc. Các câu hỏi này ghi ở bảng phụ, bản trong hoặc chiếu lên màn hình. Để trả lời câu hỏi, HS sử dụng các thông tin trong bài luyện tập. Đại diện mỗi nhóm trình bày kết quả làm việc của nhóm. GV hớng dẫn HS làm việc và chốt lại những kiến thức cần nhớ. Kết luận ghi ở Bảng 1 : Số e ngoài cùng So sánh năng lợng ion hoá I 1 , I 2 , I 3 Điện tích ion và số oxi hoá Na Chỉ có 1e : 3s 1 I 1 nhỏ nhất I 1 nhỏ hơn nhiều I 2 , I 3 Tạo Na + Số oxi hoá +1 Mg Có 2e : 3s 2 I 2 , I 1 có giá trị gần nhau Tạo Mg 2+ Số oxi hoá +2 Al Có 3e : 3s 2 và 3p 1 I 1 , I 2 và I 3 gần nhau và nhỏ hơn nhiều so với I 4 . Tạo Al 3+ Số oxi hoá +3 Kết luận Số e ngoài cùng tăng dần Năng lợng ion hoá tăng dần Điện tích ion và số oxi hoá tăng dần 3. Tính chất hoá học a) Đơn chất Hoạt động 2 (khoảng 10 phút). GV yêu cầu HS so sánh sự biến đổi thế điện cực chuẩn và mức độ tính khử của Na, Mg, Al. Kết luận ghi ở Bảng 2 : Từ Na Al Thế điện cực chuẩn Mức độ tính khử Na 2,71 Tính khử rất mạnh Khử H 2 O dễ dàng ở nhiệt độ thờng Mg 2,37 Tính khử mạnh, yếu hơn Na Khử H 2 O mạnh khi đun nóng Al 1,66 Tính khử mạnh, yếu hơn magie Khử H 2 O chậm ở bất kì nhiệt độ nào Kết luận Thế điện cực nhỏ, tăng dần Tính khử mạnh, giảm dần b) Hợp chất Hoạt động 3 (khoảng 10 phút).GV yêu cầu HS so sánh tính chất bazơ của 3 hiđroxit, viết các PTHH minh hoạ. Kết luận ghi vào Bảng 3 : Từ NaOH Al(OH) 3 Mức độ tính bazơ NaOH Tính bazơ mạnh : Dung dịch làm quỳ tím hoá xanh. Tác dụng với các axit, oxit axit, dung dịch muối của KL. Mg(OH) 2 Tính bazơ yếu : Tác dụng với các axit Al(OH) 3 Hiđroxit lỡng tính. Không tan trong nớc Tác dụng với axit mạnh và dung dịch bazơ mạnh. Kết luận Tính bazơ của các hiđroxit giảm dần II. Bài tập Hoạt động 4 (khoảng 15 phút). Sau khi ôn lại kiến thức cần nhớ, GV yêu cầu HS làm bài tập. Thí dụ : 1) Hãy nêu phơng pháp hoá học nhận biết : 3 KL Al, Mg, Na. 3 oxit Al 2 O 3 , MgO, Na 2 O. 3 hiđroxit Al(OH) 3 , Mg(OH) 2 , NaOH. 3 chất rắn là muối clorua : AlCl 3 , MgCl 2 , NaCl. 2) Hãy nêu điểm chung điều chế KL kiềm, KL kiềm thổ, nhôm. Lấy thí dụ minh hoạ và viết các PTHH. GV có thể chọn bài tập 2, 3, 4 ở phần bài tập để HS làm tại lớp. Ngoài ra có thể cho HS làm 1 bài toán có nội dung liên quan đến KL kiềm, kiềm thổ và nhôm. GV cho HS giải bài tập theo cá nhân hoặc nhóm.GV đánh giá cho điểm một số HS làm bài trên bảng và thu một số bài của HS dới lớp để chấm và cho điểm. IV. Hớng dẫn giải một số bài tập trong SGK 1 B đúng 2 Có thể là : Dung dịch NaOH và dung dịch HCl hoặc oxi và dung dịch NaOH. HS tự nêu cách tiến hành và viết PTHH. 3 a) HS tự viết PTHH. b)Tính khử mạnh. HS nêu thí dụ, viết PTHH. c) Tính oxi hoá rất yếu nên rất khó bị khử. HS nêu thí dụ về phơng pháp điều chế 3 KL. 4 a) Có thể là : nớc, dung dịch NaOH, dung dịch Na 2 CO 3 . HS tự nêu cách nhận biết và viết PTHH. b) Có thể là : dung dịch NaOH và dung dịch Na 2 CO 3 . HS tự nêu cách nhận biết và viết PTHH. c) Có thể là : nớc và dung dịch NaOH. HS tự nêu cách nhận biết và viết PTHH. d) Có thể là nớc và dung dịch Na 2 CO 3 . HS tự nêu cách nhận biết. 5 a) n Na : n Al : n F = 1,43 : 0,47 : 2,85 = 3 : 1 : 6 Công thức chung Na 3 AlF 6 hay 3NaF. AlF 3 b) n K : n Al : n Si : n O = 0,35 : 0,35 : 1,08 : 2,86 = 1 : 1 : 3 : 8 C«ng thøc chung KAlSi 3 O 8 hay KAlO 2 . 3SiO 2 . I. Vị trí cấu tạo– Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn; trong một chu kì, kiềm thổ đứng sau kim loại kiềm. – Kim loại kiềm thổ gồm: Beri (Be); Magie (Mg); Canxi (Ca); Stronti ( Sr); Bari (Ba); Rađi (Ra) (Rađi là nguyên tố phóng xạ không bền). – Cấu hình electron lớp ngoài cùng là: ns2(với n là thứ tự lớp) Tóm tắt lý thuyết Hóa 12, Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhômGiải Sách 2020-07-19T21:56:31+07:00 2020-07-19T21:56:31+07:00 Tóm tắt lý thuyết Hóa 12, Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm https://baihochay.com/hoa/tom-tat-ly-thuyet-hoa-12-kim-loai-kiem-kim-loai-kiem-tho-nhom-1084.html /themes/cafe/images/no_image.gifBài học hay https://baihochay.com/uploads/bai-hoc-hay-logo.png Chủ nhật - 19/07/2020 21:56
Tóm tắt lý thuyết Hóa 12, Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG
I. KIM LOẠI KIỀM (IA) Có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Năng lượng ion hoá:Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hoá li nhỏ nhất so với các kim loại khác. Trong nhóm kim loại kiềm, năng lượng ion hoá I1 giảm dần từ Li đến Cs. Số oxi hóa:Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hoá +III. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cùa các kim loại kiềm thấp hơn nhiều so với các kim loại khác. Tính chất này là do lực liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững. 1. Tác dụng với phi kim 2Na + O2=> Na2O2(r) Natri tác dụng với oxi trong không khí khô ờ nhiệt độ phòng, tạo ra Na2O: 4Na + O2=> 2Na2O(r) 2. Tác dụng với axit Kim loại kiềm đều có thể khử dễ dàng ion H+của dung dịch axit (HCl, H2SO4loãng) thành khí H2(phản ứng gây nổ nguy hiểm): 2Li + 2HCl => 2LiCl + H2↑ 3. Tác dụng với nước 2Na + 2H2O => 2NaOH (dd) + H2↑ 2M + H2O => 2MOH (dd) + H2↑ Do vậy, các kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hoả. + Ứng dụng và điều chế 1. Ứng dụng của kim loại kiềm Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy,... Các kim loại kali và natri dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài loại lò phản ứng hạt nhân. Kim loại xesi dùng chế tạo tế bào quang điện. Kim loại kiềm được dùng để điều chế một số kim loại hiếm bàng phương pháp nhiệt luyện. Kim loại kiềm được dùng làm chất xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ. 2. Điều chế kim loại kiềm Phương pháp điều chế kim loại kiềm là điện phân nóng chảy hợp chất halogenua của kim loại kiềm. Để hạ nhiệt độ nóng chảy của NaCl ở 800°c xuống nhiệt độ thấp hơn, người ta dùng hỗn hợp gồm 2 phần NaCl và 3 phần CaCl2theo khối lượng. Hỗn hợp này có nhiệt độ nóng chảy dưới 600°c. + Một số hợp chất quan trọng,của kim loại kiềm 1. Natri hiđroxit, NaOH a. Tính chất Natri hiđroxit là chất rắn, không màu, dễ hút ẩm, dễ nóng chảy (322°C), tan nhiều trong nước. b. Ứng dụng Natri hiđroxit có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ, luyện nhôm, xà phòng, giấy, dệt,... c. Điều chế Trong công nghiệp, người ta điều chế NaOH bàng cách điện phân dung dịch NaCl bão hoà. (có vách ngăn): Điện phân 2NaCl + 2H2O ----------> H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH có vách ngăn 2. Natri hiđrocacbonat, NaHCO3 Tính chất to 2NaHCO3--------> Na2CO3+ H2O + CO2↑ Muối NaHCO3có tính lưỡng tính, là tính chất của ion HCO3-; tuy nhiên, tính bazơ chiếm ưu thế. 3. Natri cacbonat, Na2CO3 Natri cacbonat dễ tan trong nước, nóng chảy ở 850°c. Na2CO3là muối của axit yếu, tác dụng được với nhiều axit: Na2CO3+ 2HCl => 2NaCl + H2O + CO2↑ II. KIM LOẠI KIỀM THỔ (IIA) Có 2 electron ở lớp ngoài cùng 1. Tác dụng với phi kim Khi đốt nóng, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy trong không khí tạo ra oxit. to 2Mg + O2 => 2MgO to Ca + Cl2 => CaCl2 2. Tác dụng với axit Ca +2HCl => CaCl2+ H2↑ 3. Tác dụng với nước Ca, Sr, Ba tác dụng với H2O ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazơ. Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường tạo ra Mg(OH)2, tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành MgO. Be không tác dụng với H2O dù ở nhiệt độ cao. Ca + 2H2O => Ca(OH)2+ H2↑ Mg + H2O => MgO + H2↑
Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba. III. NHÔM Có 3 electron ở lớp ngoài cùng. Nhôm dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Độ dẫn nhiệt bằng 2/3 đồng nhưng lại nhẹ hơn đồng 3 lần. Độ dẫn điện của nhôm hơn sắt 3 lần. 1. Tác dụng với phi kim Nhôm tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như O2, Cl2, S,... to 4Al+ 3O2 => 2Al2O3 Nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng oxit Al2O3rất mỏng, mịn và bền chắc bảo vệ. Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo: 2Al + 3Cl2=> 2AlCl3 2. Tác dụng với axit 2Al+ 6HCl => 2AlCl3+ 3H2↑ 2 Al + 6H+=> 2Al3++ 3H2↑ 4Al+ 4HNO3loãng=> Al(NO3)3+ NO + 2H2O 2Al+ 6H2SO4đặc=> Al2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O Nhôm không tác dụng với H2SO4và HNO3đặc, nguội. Những axit này đã oxi hoá bề mặt kim loại tạo thành một màng oxit có tính trơ, làm cho nhôm thụ động. Nhôm bị thụ động sẽ không tác dụng với các dung dịch HCl, H2SO4loãng. 3. Tác dụng với oxit kim loại Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại như Fe2O3, Cr2O,... thành kim loại tự do: 2Al + Fe2O3=> Al2O3+ 2Fe 4. Tác dụng với nước 2Al+ 6H2O => 2Al(OH)3↓ + 3H2↑ Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì lớp Al(OH)3không tan trong nước đã ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước. 5. Tác dụng vói dung dịch kiềm 2Al+ 2NaOH + 6H2O => 2Na[Al(OH)4](dd) + 3H2↑ + Ứng dụng và sản xuất 1. Ứng dụng Nhôm và hợp kim nhôm có đặc tính nhẹ, bền đối với không khí và nước, được dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ôtô, tên lừa, tàu vũ trụ. Nhôm và hợp kim nhôm có màu trắng bạc, đẹp, được dùng làm khung cửa và trang trí nội thất. Nhôm có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốtj được dùng làm dây cáp dẫn điện thay thế cho đồng là kim loại đắt tiền. Nhôm được dùng chế tạo các thiết bị trao đổi nhiệt, các dụng cụ đun nấu trong gia đình. Bột nhôm dùng để chế tạo hỗn hợp tecmit (hỗn hợp bột Al và Fe2O3), được dùng để hàn gắn đường ray,... 2. Sản xuất Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng boxit bàng phương pháp điện phân. + Một số hợp chất quan trọng của nhôm 1. Nhôm oxit a) Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên Nhôm oxit là chất rắn màu trắng, không tác dụng với nước và không tan trong nước. Nóng chảy ở 2050oC Trong tự nhiên, nhôm oxit tồn tại cả dạng ngậm nước và dạng khan. Dạng ngậm nước như boxit Al2O3. 2H2O là nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhôm. Dạng khan như emeri, có độ cứng cao, dùng làm đá mài. Corinđon là ngọc thạch rất cứng, cấu tạo tinh thể trong suốt, không màu. Corinđon thường có màu là do lẫn một số tạp chất oxit kim loại. Nếu tạp chất là Cr2O3, ngọc có màu đỏ tên là rubi, nếu tạp chất là TiO2và Fe3O4, ngọc có màu xanh tên là saphia. Rubi và saphia nhân tạo được chế tạo bằng cách nung nóng hỗn hợp nhôm oxit với Cr2O3hoặc TiO2và Fe3O4 b. Tính chất hoá học Tính lưỡng tính Al2O3+ 6HCl=> 2AlCl3+ 3H2O Al2O3+ 2NaOH +3H2O => 2Na[Al(OH)4] 2. Nhôm hiđroxit Tính chất hóa học Nhôm hiđroxit (Al(OH)3) là hợp chất không bền đối với nhiệt, khi đun nóng bị phân huỷ thành nhôm oxit: to 2Al(OH)3=> Al2O3+ 3H2O Tính lưỡng tính Al(OH)3+ 3HCl=> AlCl3+ 3H2O Al(OH)3+ NaOH => Na[Al(OH)4] 3. Nhôm sunfat Công thức hoá học phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O = KAl(SO4)2.12H2O. Nếu thay ion K+bằng Li+Na+hay NH4+ta được các muối kép khác có tên chung là phèn nhôm (không gọi phèn chua). 4. Cách nhận biết ion Al3+trong dung dịch Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch thí nghiệm, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư thì chứng tỏ có ion Al3+ Al3++3OH => Al(OH)3↓ Al(OH)3+ OH-(d-) => AlO2+ 2H2O |
