Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

CHƯƠNG 6 KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ VÀ NHÔM, CaCO3 + CO2 + H2O <----->…

- - - - Tính chất hóa học
        
        Ca(OH)2 hấp thụ dễ dàng khí CO2
        
        Ca(OH)2 + CO2 --> CaCo3 + H2O
      - Ứng dụng
        
        Ca(OH)2 là một bazo mạnh, lại rẻ tiền nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp :
        
        Sản xuất clorua vôi (CaOCl2)
        
        Sản xuất vật liệu xây dựng
        
        Sản xuất amoniac (NH3)
      - Tính chất vật lí
        
        Còn gọi là vôi tôi, là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước. Nước vôi trong là dung dịch Ca(OH)2
    - - Tính chất hóa học
        
        Ở nhiệt độ thường, CaCO3 tan dần trong nước có hòa tan khí CO2 tạo ra canxi hidrocacbonat (Ca(HCO3)2), chất này chỉ tồn tại trong dung dịch
        
        Khi đun nóng, hoặc áp suất CO2 giảm đi thì Ca(HCO3)2 bị phân hủy tạo ra CaCO3 kết tủa
      - Ứng dụng
        
        Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thủy tinh,... Đá hoa dùng trong các công trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí,...). Đá phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia thuốc đánh răng...
      - Tính chất vật lí
        
        Canxi cacbonat (CaCO3) là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước, bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1000 độ C
        
        CaCO3 ---> CaO + CO2
        
        Trong tự nhiên, canxi cacbonat tồn tại ở dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn và là thành phần chính của vỏ và mai các loài ốc, sò, hến, mực,...
    - - Thạch cao sống
        
        Trong tự nhiên, canxi sunfat (CaSO4) tồn tại dưới dạng muối ngậm nước CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống
      - Thạch cao nung
        
        Thạch cao nung là chất rắn màu trắng, dễ nghiền thành bột mịn. Khi nhào bột đó với nước tạo thành một loại bột nhão có khả năng đông cứng nhanh
      - Thạch cao khan
        
        Thạch cao khan là CaSO4. Loại thạch cao này được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ 350 độ C
      - Ứng dụng
        
        Khi nghiền clanhke, người ta trộn thêm 5-10% thạch cao để điều chỉnh tốc độ đông cứng của xi măng. Thạch cao nung còn được dùng để nặn tượng, đúc khuôn và bó bột khi gãy xương
  - - - Có màu trắng bạc, có thể dát mỏng
      - Nhiệt độ sôi và nóng chảy thấp (Cao hơn một số kim loại kiềm)
      - Kiểu mạng tinh thể
        
        Lục phương tâm diện: Ca,Sr
        
        Lục phương tâm khối: Ba
        
        Lục phương: Be,Mg
    - - Có tính khử mạnh
        
        Tác dụng với H2O
        
        Be không phản ứng với H2O
        
        Mg phản ứng rất chậm
        
        Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
        
        Còn lại khử mạnh với H2O
        
        Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
        
        Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
        
        Tác dụng với dd axit
        
        Với HNO3, H2SO4 đặc
        
        H2SO4 khử S+6 xuống S-2, S+4...
        
        4Mg + 5H2SO4(đặc) → 4MgSO4 + H2S + 4H2O
        
        HNO3 loãng khử N+5 xuống N-3, N+2, N+4...
        
        4Mg + 10HNO3(loãng) → Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
        
        Với HCl, H2SO4 loãng
        
        Khử ion H+ thành khí H2
        
        Mg + HCl → MgCl2 + H2
        
        Ca + HCl → CaCl2 + H2
        
        Tác dụng với phi kim
        
        Khử các nguyên tử phi kim thành ion âm
        
        2Ba + O2 → 2BaO
        
        2Mg + O2 → 2MgO
    - - Lớp electron ngoài cùng là ns2
      - Gồm các nguyên tố: Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra
      - Thuộc nhóm IIA
    - - 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.
- - - - Dung dịch Na2CO3 và Na3PO4 có thể làm mềm tất cả các loại nước cứng vì tạo kết tủa với Ca2+ và Mg2+.
        Ca2+ + CO3 2- -> CaCO3(Kết tủa)
        3Mg2+ + 2(PO4)3- --> Mg3(PO4)2(kết tủa)
        
        Đối với nước cứng tạm thời :
        
        Đun sôi , lọc kết tủa
        Mg(HCO3)2 --to-> MgCO3(KT) + CO2 + H2O
        
        Dùng kiềm vừa đủ hoặc dung dịch NaCO3,Na3PO4
        Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 --> 2CaCO3(KT) + 2H2O
        
        Đối với nước cứng toàn phần : Dùng dung dịch Na2CO3 , Ca(OH)2,Na3PO4
    - - Thay thế ion Ca2+ và Mg2+ bằng các ion K+, Na+ ....Cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion
- - - - các kiêm loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kiêm, diễn điện tốt
      - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt đọ sôi thấp khối lượng riêng nhỏ và độ cứng thấp( do kim loại kiềm có kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng)
    - - thuộc nhóm IA( vì có 1e ở lớp ngoài cùng)
      - gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs
      - cấu hình electron của nguyên tử kiêm loại kiềm có dạng [Khí hiếm] ns1
    - - Kim loại kiềm có tính khử rất mạnh và tính khử tăng dàn từ Li đến Cs
        
        Hầu hết các kim loại kiềm có thể khử được các nguyên tử phi kim thành ion âm
        
        2K + Cl2 → 2KCL
        
        2Na + O2 → Na2O2
        
        4Na + O2 → 2Na2O
        
        Tác dụng với axit (HCl và H2SO4 loãng) sinh ra khí H2
        
        Na + HCl → NaCl + 1/2 H2↑
        
        tác dụng với nước: 2M + 2H2O → 2MOH(dd) + H2
        
        Na + H2O → NaOH + 1/2 H2
    - - Hợp kim Li-Al siêu nhẹ được dùng trong kĩ thuật hàng không
      - Xesi được dùng làm tế bào quang điện
      - Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp. Ví dụ hợp kim Na-K dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một số lò phản ứng hạt nhân
    - - Muốn điều chế kim loại kiềm từ các hợp chất,cần phải khử các ion của chúng
  - - - TCVL:( Hay còn gọi là sút ăn da), là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và toả nhiệt mạnh
      - Tính chất hoá học
        
        Tác dụng với các chất lưỡng tính như Al2O3, Al(OH)3,..
        
        2NaOH + Al2O3 → 2NaAlO2 + H2O
        NaOH + Al(OH)3→ NaAlO2 + 2H2O
        
        Tác dụng với muối như CUSO4, FeSO4,....
        
        2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓
        
        2NaOH + FeSO4 → Na2SO4+ Fe(OH)2↓ nâu đỏ
        
        Phương trình phản ứng: NaOH + oxit axit => Muối và nước(Natri hidroxit có thể tác dụng với một số oxit axit như NO2, SO2, CO2, CO tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa)
        
        2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
        
        2NaOH + CO2→ Na2CO3 + H2O
        
        3NaOH + P2O5 → Na3PO4↓ + 3H2O
        
        CO2 + NaOH → NaHCO3
        
        NaOH + axit => Muối + nước
        
        2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
        
        NaOH + HCl--->NaCl+H2O
      - Ứng dụng: dùng để điều chế thuốc nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm và dùng trong công nghiệp chế biên dầu mỏ
    - - TVCL: NaHCO3 là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước
      - Ứng dụng: NaHCO3 được dùng trong công nghiệp dược phẩm như chế thuốc đau dạ dày,... và trong công nghiệp thực phẩm như bột nở....
      - Tính chất hoá học:
        
        NaHCO3 có tính lưỡng tính( do ion HCO3-) vì vậy NaHCO3 vừa tác dụng được với dd axit vừa tác dụng được với dd kiềm
        
        NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
        
        2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
        
        NaHCO3 + NaOH → H2O + Na2CO3
        
        2NaHCO3 + Ba(OH)2 → Na2CO3 + Ba2CO3 + 2H2O
        
        NaHCO3 dễ bị nhiệt phân huỷ
        
        2NaHCO3 → Na2CO3 +CO2↑ + H2O
    - - TCVL: Na2CO3 là chất rắn, màu trắng tan nhiều trong nước ở nhiệt độ thường tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O
      - Ứng dụng: Na2CO3 là hoá chất quan trọng trong công nghiệp thuỷ tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,...
      - Tính chất hoá học:
        
        tham gia phản ứng trao đổi ion
        
        Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3
        
        Tác dụng với bazơ tạo muối mới và bazo mới
        
        Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3↓
        
        Tác dụng với axit
        
        Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑
        
        Na2CO3 + HCl → NaCl + NaHCO3
    - - Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy thì KNO3 bị phân huỷ
        
        KNO3 → KNO2 + O2 ( Điều kiện xảy ra phản ứng đó là nhiệt độ cao )
      - TCVL: KNO3 là tinh thể không màu, tan nhiều trong nước và bền trong không khí
      - Ứng dụng: KNO3 dùng làm phân bón( Phân đạm, phân kali) và được dùng để chế tạo thuốc nổ( Thuốc súng là hỗn hợp gồm 68% KNO3, 15% S và 17% C)
- - - - -Số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.
        -Trong hợp chất, Al có số OXH bền là +3
        -Nhôm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện
    - - Nhôm là kim loại nhẹ, màu trắng bạc, nhôm rất dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt.
    - - Tác dụng với phi
        
        Tác dụng với oxi ở nhiệt độ cao
        
        4Al + 3O2 --->2Al2O3
        
        Tác dụng với phi kim
        
        2Al + 3Cl ---> 2AlCl3
      - Tác dụng với dung dịch kiềm
        
        2Al + 2NaOH + 2H20 ---> NaAlO2 + 3H2O
      - Tác dụng với axit
        
        tác dụng với HCl,H2SO4 loãng
        
        2Al + 6HCl ---> 2AlCl3+ + 3H2
        
        Tác dụng với HNO3 với H2SO4 đặc
        
        2Al + 6H2SO4 đặc nóng ---> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
        
        HNO3 loãng khử N+5 xuống N-3, N+2, N+4...
        
        4Al + 4HNO3 loãng ---> Al(NO3)3 + NO + 2H2O
        
        Nhôm bị thụ động hóa trong HNO3 và H2SO4 đặc,nguội
      - Tác dụng với oxit kim loại
        
        Khử các oxit kim loại thành kim loại tự do
        
        2Al + Fe2O3 ---> Al2O3 +2Fe
    - - Ứng dụng
        
        Làm dây dẫn điện cao áp, đồ nội thất, làm vật trao đổi nhiệt
        
        Chế tạo hỗn hợp tecmit (Al và Fe2O3) được dùng để hàn gắn đường ray
        
        Người ta dùng nhôm để chế tạo vỏ máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ do đặc tính nhẹ, bền với không khí và nước
      - Sản xuất
        
        2Al2O3 --đpnc--> 4Al + 3O2
  - - - Tính chất hóa học
        
        Có tính lưỡng tính
        
        Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
        
        Al(OH)3 + NaOH ---> NaAlO2 + 2H2O
      - Điều chế
        
        2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ---> 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
      - Tính chất vật lí
        
        Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy
    - - Al2(SO4)3: là chất bột màu trắng, bị phân hủy nhiệt trên 770oC
      - Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hoặc KAl(SO4)2.12H2O tồn tại ở dạng tinh thể có vị hơi chua và chát
      - Phèn chua được dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy (làm cho giấy không thấm nước), chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải, chất làm trong nước đục,...
    - - Tính chất hóa học
        
        có tính lưỡng tính
        
        Al2O3 + 6HCl ---> 2AlCl3 + 3H2O
        
        Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O
      - Ứng dụng
        
        Bột Al2O3 có độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài.
        
        Boxit Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại.
        
        Tinh thể Al2O3 (corinđon) được dùng làm đồ trang sức, chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác, như chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia lade,...
      - Tính chất vật lí
        
        Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, rất bền, nóng chảy ở 2050oC.