ÔN TẬP
Nguyễn Khánh Vy

III, NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

II. KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT
KIM LOẠI KIỀM

I. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

A. KIM LOẠI KIỀM

A: Nhôm

B: Hợp chất của nhôm

III. KL kiềm thổ và hợp chất của KL kiềm thổ

2. Tính chất vật lí

3. Tính chất hóa học

1. Vị trí và cấu hình e nguyên tử

4. Ứng dụng và điều chế

B. Một số hợp chất của Canxi

C. Nước cứng

A. Kim loại kiềm thổ

2) Tính chất vật lí

3) Tính chất hóa học

1) Vị trí, cấu hình e

4) Ứng dụng và trạng thái tự nhiên

b. Nhôm hidroxit: al(OH)3

c.Nhôm sunfat: Al(SO4)3

a. Nhôm oxit: Al2O3

d) Nhận biết ion Al3+ trong dung dịch

a. Vị trí: nhóm IA (đứng đầu các chu kì); gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na); kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs) và franxi (Fr)

b. Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns2 => số oxi hóa +1

Cấu hình e nguyên tử : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
( viết gọn: [Ne] 3s2 3p1 )

Al dễ nhường cả 3e hóa trị --> có số oxh +3 trong các hợp chất

Nhôm ( Al) ở ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3 của BTH

I. Vị trí, cấu hình e

3. Phương pháp điện phân

2. Phương pháp thủy luyện

1. Phương pháp nhiệt luyện

cấu hình e ngoài cùng: ns2

trong mọi hợp chất có số oxh +2

thuộc nhóm IIA của BTH, gồm các nguyên tố Be, Ca, Sr, Ba, Ra

Nóng chảy ở 660 độ C, mềm, dễ kéo sợ, dễ dát mỏng

Nhẹ ( D= 2,7g/cm3), dẫn điện, dẫn nhiệt tốt

Kim loại màu trắng bạc


Liti: đỏ tía
Natri: vàng
kali: tím
Rubidi: tím hồng
Xesi: xanh lam

a) Tác dụng với phi kim

II. TCVL

b) Tác dụng với axit

Trên bề mặt nhôm phủ 1 lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua - Nếu phá bỏ lớp oxit thì nhôm tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.

  • Những KL có hoạt động trung bình Zn, Fe, Sn, Pb,...
  • Khử ion KL trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng chất khử: C, CO, H2
  • Pb + O2 =(to)> Pb + H2O

màu trắng bạc, có thể dát mỏng

nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp

- Khử dễ dàng các ng tử pkim --> ion âm

- Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo VD: ( 2Al+ 3Cl2 --> 2AlCl3)

có độ cứng thấp

  • Dùng đ H2SO4, NaOH, NaCN,.. để hòa tan KL hoặc hợp chất của KL và tách ra khỏi phần không tan trong quặng
  • Khử ion KL này trong dd bằng ion có tính khử mạnh Fe, Zn:
  • Fe + CuSO4 => FeSO4 + Cu
  • Fe + Cu2+ => Fe2+ + Cu

- Đốt bột nhôm --> cháy với ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt
VD: ( 4Al + 3O2-->(to) 2Al2O3)

III. TCHH

Có tính khử mạnh

- Dễ dàng khử ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng --> khí H2


VD: (2Al + 6HCl --> 2AlCl3 +3H2 (k))

- Td mạnh với dd HNO3 (l), HNO3( đặc, nóng) và H2SO4 (đ,n) ---> Khử N(+5), S(+6) xuống số oxh thấp hơn
VD: Al + 4HNO3(l) ---> (to) Al(NO3)2 + NO(k) + 2H2O

Tác dụng với phi kim

Màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện tốt
Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp
Khối lượng riêng nhỏ
Độ cứng thấp

  • Điện phân nóng chảy: các KL hoạt động hóa học mạnh nhưu K, Na, Ca, Mg, Al được khử bằng dòng điện
    2Al2O3 => (đpnc) 4Al + 3O2
  • Điện phân dung dịch: điều chế các KL hoạt động trung bình bằng điện phân dung dịch muối của chúng
    CuCl2 => (đpdd) Cu +Cl2
  • Định luật Faraday: Tính lượng chất thu được ở các điện cực
    m= AIt/nF

Tác dụng với nước

Nhận xét chung

a.Tác dụng với phi kim

- Bị thụ động bởi dd axit HNO3 (đ, nguội) hoặc H2SO4 ( đặc, nguội)

khử các nguyên tử PK thành ion âm

2Mg + O2 --> 2MgO2

Tính khử mạnh, tăng dần từ Li -> Cs

Trong hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hóa duy nhất là +1

c) TD với oxit kim loại

ĐK thường và kk khô: 2Na + O2 → Na2O2

ĐK kkk bình thường: 4Na + O2 → 2Na2O

(Tdung với clo) K + Cl2 → 2KCl (to)

Lưu ý: Li có thể tác dụng với nito ở đk thường: 6Li + N2 → 2Li3N

ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion KL như Fe2O3, Cr2O3,... thành kim loại tự do.

Tác dụng với dd axit

VD: 2Al + Fe2O3 -->(to) Al2O3 + 2Fe (phản ứng nhiệt nhôm)

khử N(+5) trong HNO3 loãng xuống N(-3); S(+6) trong H2SO4 đặc xuống S(-2)

d) Tác dụng với dd kiềm

KL còn lại khử mạnh nước giải phóng hidro

Ca + 2H20 --> Ca(OH)2 + H2

ở to thường Be không khử được nước, Mg khử chậm

b.Tác dụng với axit

c. Tác dụng với nước:

Al có thể tan trong dd kiềm và giải phóng H2

VD: 2Al + 2NaOH + 2H2O --> 2NaAlO2 + 3H2(k)

Các KL kiềm gây nổ khi tiếp xúc với axit HCl và H2SO4 loãng: 2Na +2HCl → 2NaCl +H2

a) Trạng thái tự nhiên

Chỉ tồn tại ở dạng hợp chất

Tính chất

Độ phổ biến đứng t3 sau oxi và silic trong vỏ TĐ

Hợp chất có khắp nơi ( trong đất sét, mica, boxit, criolit.....)

b) Ứng dụng

  • Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước và không tác dụng với nước, nhiệt độ nóng chảy là 2020 độ C

chế tạo khung xe máy, ô tô, thủng xe tải, thanh tản nhiệt; vỏ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ

Các KL kiềm phản ứng mãnh liệt với nước tạo ra bazo và giải phóng H2: 2M +2H2O → 2MOH +H2

  • Bảo quản: Ngâm trong dầu hỏa
  • Là oxit lưỡng tính: tác dụng axit và bazo
  • Axit: Al2O3 + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2O
  • Bazo: Al2O3 + 2NaOH => 2NaAlO2 + H2O

1, Canxi hidroxit Ca(OH)2

2, Canxi cacbonat CaCO3

3, Canxi sunfat CaSO4

xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất
VD: ( cửa sổ, cửa phụ, vách ngăn, tủ quần áo, tủ bếp, tủ kệ, mắc áo.....)

d. Tác dụng với dd muối

KL kiềm tác dụng với nước của dd muối → bazo

Bazo sinh ra tác dụng với muối (nếu có)

Ví dụ: Na + H2O → NaOH +H2

NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2

làm dây điện, dụng cụ nhà bếp

Ứng dụng

hấp thụ dễ dàng khí CO2

Ca(OH)2 +CO2 --> CaCO3(kt) + H2O--> dùng để nhận biết khí CO2

còn được gọi là vôi tôi, chất rắn màu trắng, ít tan trong nước

Ca(OH)2 : bazo mạnh, rẻ tiền --> sử dụng rộng rãi trong các ngành CN ( sx amoniac NH3, clorua vôi CaOCl2, vật liệu xây dựng,....)

a.Ứng dụng

b Điều chế
Điện phân nóng chảy muối halogenual tương ứng

hàn đường ray

Chế tạo hợp kim có nhiệt độ NC thấp

Thiết bị báo cháy, lò pư hạt nhân

Hợp kim liti-nhôm siêu nhẹ -> KT hàng không

Oxit khan, có cấu tạo là tinh thể đá quý

5) Sản xuất nhôm

Oxit ngậm nước, thành phần chủ yếu quặng boxit sx nhôm

CaCO3 ---> (to) CaO + CO2 --> xảy ra trong quá trình nung vôi

tồn tại ở đá vôi, đá hoa, đá phấn, là thành phần chính của vỏ và mai các loài ốc, sò, hến,.....

chất rắn, màu trắng, k tan trong nước, bị phân hủy ở 1000 độ C

ƯD: làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh.... Đá hoa dùng trong công trình mĩ thuật. Đá phấn dễ nghiền thành bột mịn ---> phụ gia thuốc dánh răng

Nguyên liệu: quặng boxit Al2O3.2H2O

B. HỢP CHẤT CỦA KL KIỀM

Phương pháp: Điện phân nhôm oxit nóng chảy

cực (+): Al3+ +3e --> Al
cực (-): sự oxh 2O2- --> O2+ 4e

2. NATRI HIDROCACBONAT (NaHCO3)

3. NATRI CACBONNAT (Na2CO3)

1. NATRI HIDROXIT (NaOH)

tồn tại dưới dạng muối ngậm nước CáO4.2H2O : thạch cao sống

đun nóng 160 độ C, 1 phần thạch cao sống --> thạch cao nung

CaSO4.2H2O --> (160 độ C) CaSO4.H2O + H2O

Tính chất vật lí: Là chất rắn, không màu dễ hút ẩm, dễ nóng chảy, tan nhiều trong nước

Tính chất hóa học: Mang đầy đủ tính chất của bazo điển hình (tác dụng với axit, oxit axit, một số dung dịch muối)

Điều chế: Điện phân dung dịch NaCl (có màng ngăn)
2NaCl + 2H2O → H2 + Cl2 + 2NaOH

cho từ từ NaOH đến dư vào dd thí nghiệm, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư thì chứng tỏ có ion Al3+

Tính chất hóa học

Tính chất vật lí: Là chất rắn, ít tan trong nước

Ứng dụng: Natri hiđrocacbonat được dùng trong y học (làm thuốc chữa đau dạ dày) , công nghệ thực phẩm, chế tạo nước giải khát,...

Al3+ +3OH- ---> Al(OH)3 (kt)

2. Tác hại

3. Cách làm mềm nước cứng

1. Khái niệm

4, Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dd

-Bị phân hủy bởi nhiệt: 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

-NaHCO3 tác dụng với cả dung dịch axit và dung dịch bazo: có tính lưỡng tính

Al(OH)3 +OH- (dư) --> AlO2- +2H2O

Tính chất vật lí: Dễ tan trong nước, nóng chảy ở 850oC.

Tính chất hóa học: Là muối có khả năng tác dụng với dung dịch axit, một số dung dịch muối:

Ứng dụng: Là nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh, xà phòng, giấy, công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, ..

Nước chứa nhiều Ca2+ và Mg2+ đgl nước cứng

Phân biêt: NC tạm thời, NC vĩnh cửu, NC toàn phần

ống nước đóng cặn --> giảm lưu lượng

tạo cặn dưới đáy nồi --> tốn nhiên liệu, gây nổ

quần áo nhanh chóng hư hỏng

Giảm nồng độ Ca2+ và Mg2+ trong nước cứng

Tính chất hóa học

Tính chất vật lí

Điều chế

Phương pháp kết tủa

Phương Pháp trao đổi ion

Cho muối nhôm phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3 :
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑

Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo

dùng dd muối chứa CO3(2-) sẽ tạo ra kết tủa CaCO3, MgCO3. Sục khí CO2 dư vào dd nếu kết tủa chứng có mặt của Ca2+ và Mg2+

Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy

Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit :

Muối sunfat có UD nhiều nhất: phèn chua, công thức: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

Dùng trong ngành thuộc da, CN giấy, chất cầm màu trong ngành nhuộm vải , chất làm trong nước....

Muối sunfat khan tan trong nước tỏa nhiệt làm dd nóng lên do bị hidrat hóa

khử mạnh ion H+ trong các dd HCl, H2SO4 loãng thành khí H2