Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
KIM LOẠI - Coggle Diagram
KIM LOẠI
Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
Natri hiđroxit
Chất rắn, không màu, dễ nóng chảy (tnc = 322oC), hút ẩm mạnh (dễ chảy rữa), tan nhiều trong nước.
Khi tan trong nước, NaOH phân li hoàn toàn thành ion:
NaOH → Na+ + OH-
Tác dụng với axit, oxit axit và muối
HCl + NaOH → NaCl + H2O
H+ + OH- → H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2
Tính chất
Ứng dụng
Natri hiđroxit là hóa chất quan trọng, đứng hàng thứ hai sau axit sunfuric.
Natri hiđroxit được dùng để nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm trong công nghiệp luyện nhôm và dùng trong công nghiệp chế biến dầu mỏ,...
2 Natri hidrocacbonat
adsfdg
Tính chất
Natri hiđrocacbonat (NaHCO3) là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na2CO3 và khí CO2.
NaHCO3 có tính lưỡng tính (vừa tác dụng được với dung dịch axit, vừa tác dụng được với dung dịch bazơ)
Ứng dụng
NaHCO3 được dùng trong công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dạ dày,...) và công nghiệp thực phẩm (làm bột nở,...).
3 Natri cacbonat
Tính chất
Natri cacbonat (Na2CO3) là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường, natri cacbonat tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất dần nước kết tinh trở thành natri cacbonat khan, nóng chảy ở 850oC.
Na2CO3 là muối của axit yếu (axit cacbonic) và có những tính chất chung của muối.
Muối cacbonat của kim loại kiềm trong dung dịch nước cho môi trường kiềm.
Ứng dụng
Na2CO3 là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,...
Kali nitrat
Tính chất
Kali nitrat (KNO3) là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước. Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy (333oC), KNO3 bắt đầu bị phân hủy thành O2 và KNO2.
Ứng dụng
KNO3 được dùng làm phân bón (phân đạm, phân kali) và được dùng để chế tạo thuốc nổ.
1.VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUÀN HOÀN,CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
Kim loại kiềm thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs) và franxi (Fr)*.
Cấu hình electron nguyên tử:
Li: [He] 2s1 ; Na: [Ne] 3s1 ; K: [Ar]4s1 ; Rb: [Kr] 5s1 ; Cs: [Xe] 6s1
2.TCVL
Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp (do kim loại kiềm có mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng, ngoài ra trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu).
3.TCHH
Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nên có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ liti đến xesi.
Trong hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hóa +1.
Tác dụng với phi kim
Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm:
Tác dụng với oxi
Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra natri peoxit (Na2O2), trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra natri oxit (Na2O).
Tác dụng với clo
2K +Cl2 --->2KCl
Tác dụng với axit
Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thành khí hiđro: 2Na+2H2O--->2NaCl + H2
Tác dụng với nước
Kim loại kiềm khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường, giải phóng khí hiđro.
2K + 2H2O → 2KOH + H2
ỨNG DỤNG,TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
Ứng dụng
Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Hợp kim liti - nhôm siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không.
Xesi được dùng làm tế bào quang điện.
Trạng thái tự nhiên
Các kim loại kiềm không có ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Trong nước biển có chứa một lượng tương đối lớn muối NaCl. Đất cũng chứa một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat.
Điều chế
Khử ion của kim loại kiềm trong hợp chất bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của chúng.
M+ + e → M
A KIM LOẠI KIỀM
BÀI 27:NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
NHÔM
1.VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
Nhôm( AL) ở ô số 13 , thuộc nhóm IIIA, chu ki 3
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Dễ nhường 3 electron hóa trị nên có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.
2.TÍNH CHẤT VÂT LÍ
kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660oC, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng.
kim loại nhẹ, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt (tốt hơn sắt nhưng kém hơn đồng)
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Là kim loại có tính khử mạnh , chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ , dễ bị oxh thành ion dương Al-->Al(3+)+3e
a. Tác dụng với phi kim
Nhôm dễ dàng khử các phi kim thành ion âm
tác dụng với halogen:bột nhôm tự bốc cháy khi tac dụng với khí clo
2Al + 3Cl2 ➜ 2AlCl3
1.2 : tác dụng với oxi
Bột nhôm cháy trong không khí với ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt.
4Al + 3O2--t0--> 2Al2O3
Do có một lớp màng Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ nên nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường
b . Tác dụng với axit
Nhôm tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng:AL+4HNO3(loãng)--t0->AL(NO3)2+NO(khí)+2H2O
Nhôm khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng tạo thành khí H2:2Al +6HCl --->2AlCl3+3H2↑
Nhôm thụ động bởi dung dịch axit HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc, nguội.
c. Tác dụng với oxit kim loại
Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit:2Al +Fe2O3--t0->Al2O3+2Fe pư nhiệt nhôm
điều chế lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray
d.Tác dụng với dung dịch kiềm
Nhôm oxit là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al2O3 trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan:Al2O3+2NaOH--->NaAlO2+H2O
Khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm tác dụng với nước tạo ra Al(OH)3 và giải phóng khí H2:2Al+6H2O--->2AL(OH)3+3H2↑
Al(OH)3là hidroxit lưỡng tính nên tác dụng tiếp với dung dịch kiềm:Al(OH)2+NAOH--->NaAlO2+2H2O (natri aluminat)
MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM
NHÔM OXIT (Al2O3)
Tính chất vật lí : là chất rắn màu trắng, không tan trong nước nóng chảy ở 2050 độ C
Tinh chất hóa học
Al2O3 là oxit lưỡng tính, tác dụng với axit,vùa tác dụng với bazo
Al2O3 tác dụng với axit:Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 tác dụng với dung dịch kiềm;Al2O3 + 2NaOH →2NaAlO2 +H2O
Ứng dụng
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,...
Boxit Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhôm kim loại.
2 . NHÔM HIDROXIT ( AL(OH)3 )
Tính chất vật lí: Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy:2Al(OH)3---t0-->Al2O3+3H20
Tính chất hóa học:
Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính
Tác dụng với dung dịch bazơ:Al(OH)3+NaOH → NaAlO2+ 2H2O
Tác dụng với dung dịch axit:Al(OH)3+ 3HCl ---> AlCl3 + 3H2O
Điều chế:Cho muối nhôm phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3:2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑
3 . NHÔM SUNFAT
Muối nhôm sunfat khan tan trong nước à tỏa nhiệt do bị hiđrat hóa.
phèn chua :K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay viết gọn là KAl(SO4)2.12H2O.
Phèn nhôm:thay ion K+ bằng ion Na+ hoặc NH4+
Ứng dụng:
Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay viết gọn là KAl(SO4)2.12H2O. Dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong ngành dệt vải, làm trong nước…
4 . CÁCH NHẬN BIẾT ION AL3+ TRONG DUNG DỊCh
Cho từ từ dd NaOH dư vào dung dịch, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong dd NaOH thì chứng tỏ có ion Al3+:
Al3+ + 3OH- > Al(OH)3↓
Al(OH)3 + OH-dư ----> AlO2- + 2H2O
Bài 26: Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ
A. Kim loại kiềm thổ
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rađi (Ra).
Nguyên tử của các kim loại kiềm thổ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2 (n là số thứ tự của lớp).
Tính chất vật lí
Các kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc, có thể dát mỏng.
Do các kim loại kiềm thổ có kiểu mạng tinh thể không giống nhau nên nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các kim loại kiềm thổ không biến đổi theo một quy luật nhất định như các kim loại kiềm.
Tính chất hóa học
Các kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Be đến Ba.
M → M2+ + 2e
Số oxi hóa trong hợp chất: +2
Tác dụng với phi kim: Kim loại kiềm thổ khử phi kim thành ion âm: 2Ca + O2 → 2CaO
Tác dụng với axit
Với HCl , H2SO4 loãng: khử ion H+ thành khí H2: Ca + 2HCl → CaCl2 + H2↑
Với HNO3, H2SO4 đặc, nóng thì N+5→N-3, S+6→S-2: 4Mg + 10HNO3 →4Mg(NO3)2+ NH4NO3+3H2O
Tác dụng với H2O (ở t0 thường)
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
B.Tính chất các hợp kim của kim loại kiềm thổ
1 canxi hidroxit
– Ít tan trong nước : Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH–
– Với axít : Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
– Với oxit axit : Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
Ca(OH)2 + CO2 → Ca(HCO3)2
– Với d2 muối : Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaOH
Ứng dụng
– Hợp chất hidroxit kim loại kiềm thổ Ca(OH)2 ứng dụng rộng rãi hơn cả :trộn vữa xây nhà, khử chua đất trồng, sản xuất cloruavôi dùng để tẩy trắng và khử trùng
2.Canxi sunfat
Khi đun nóng đến 160oC thạch cao sống mất một phần nước biến thành thạch cao nung :
CaSO4.2H2O ----160oC--->CaSO4.H2O+ H2O
Tồn tại dưới dạng muối ngậm nước CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống
Thạch cao nung là chất rắn màu trắng, dễ nghiền thành bột mịn. Khi nhào bột đó với nước tạo thành một loại bột có khả năng đông cứng nhanh
Thạch cao khan(CaSO4) điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ 350°C
Ứng dụng
trộn thêm 5-10% thạch cao để điều chỉnh độ đông cứng của xi măng
Thạch cao nung còn dùng để nặn tượng,đúc khuôn và bó bột khi gãy chân
3.canxi cacbonat
Tính chất vật lý
là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước, bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1000oC.
tính chất hóa học
Đây là muối của axit yếu, không bền nên tác dụng được với nhiều axit vô cơ, giải phóng khí cacbonic :
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2
Canxi cacbonat tan dần trong nước có chứa khí cacbon dioxit, tạo ra muối tan là canxi hidrocacbonat (Ca(HCO3)2):
CaCO3 + H2O + CO2 ⇄ Ca(HCO3)2
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 của thuốc đánh răng,...
BÀI 21. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Nguyên tắc
Mn+ + ne → M
Phương pháp
a. Phương pháp nhiệt luyện
Đối tượng kim loại: dùng để điều chế những kim loại đứng sau Al.
Cơ sở: khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử thông thường như C, CO, H2, Al.
PbO + H2 →(to) Pb + H2O
Phương pháp này dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp.
b. Phương pháp thủy luyện
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓
Dùng những dung dịch thích hợp để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng.
c.Phương pháp điện phân
Điện phân nóng chảy: các kim loại hoạt động hóa học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al được khử bằng dòng điện.
Điện phân Al2O3 nóng chảy: 2Al2O3 →(đpnc) 4Al + 3O2↑
Điện phân dung dịch: đều chế các kim loại hoạt động trung bình bằng điện phân dung dịch muối của chúng.
CuCl2 →(đpdd) Cu + Cl2
Tính lượng chất thu được ở các điện cực dựa vào định luật Faraday:
m=Alt/nF
NGUYỄN NGỌC LINH
LỚP 12A4