Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ - Coggle…
KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
KIM LOẠI KIÊM THỔ
I. Vị trí, cấu hình e nguyên tử
Nhóm IIA, gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba,Ra
Lớp ngoài cùng: ns2
II. TCVL
Màu trắng bạc, có thể dát mỏng
t sôi, n/c tương đối thấp, cao hơn KL kiềm
mềm, cứng hơn KL kiềm
Nhẹ hơn Al
Kiểu mạng tinh thể ko giống nhau
III. TCHH
Nhận xét
Tính khử mạnh, tăng từ Be-> Ba
Trong hợp chất, số oxh: +2
T/d vs phim kim: --> ion âm
2Mg+ O2 --> 2 MgO
T/d vs axit
HCl, H2SO4 (l)
Mg+ 2HCl --> MgCl2+ H2
HNO3(l), H2SO4 (đ)
4 Mg+ 10 HNO3 --> 4 Mg(NO3)2+ NH4NO3+ 3H2O
4 Mg+ 5 H2SO4 --> 4 MgSO4+ H2S+ 4H2O
T/d vs H2O
Be ko khử đc, Mg khử chậm,
còn lại khử MẠNH
Ca + 2 H2O --> Ca(OH)2 +H2
HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
II. Canxi cacbonat
CaCO3
TCVL
TCVL
Rắn, màu trắng, ko tan
TCHH
Đầy đủ t/c của muối
Nhiệt phân (1000oC)
CaCO3 -->(to) CaO+ CO2
Ở to thường
CaCO3+CO2+ H2O --> Ca(HCO3)2
Khi đun nóng/ Giảm áp suất CO2
Ca(HCO3)2--> CaCO3
Sự tạo thành thạch nhũ trong hang đá vôi, cặn trong ấm nước
CaCO3+ 2HCl --> CaCl2 + H2O+ CO2
CaCO3+ 2NH4Cl -->(to) CaCl2 +2NH3+ H2O+ CO2
Trạng thái tự nhiên
Đá vôi, đá hoa, đá phấn
Trong vỏ , mai loài ốc, hến,...
Ư/D
Vật liệu xây dựng, vôi, xi măng,...
Phụ gia của thuốc đánh răng
I. Canxi hidroxit
Ca(OH)2
TCVL
Vôi tôi, rắn, màu trắng
Ít tan, Nc vôi trong là dd Ca(OH)2
TCHH
MUỐI
Ca(OH)2+ Na2CO3 --> CaCO3+ 2 NaOH
AXIT
Ca(OH)2+ 2HCl --> CaCl2 + 2H2O
OXIT AXIT
Ca(OH)2 +CO2--> CACO3+ H2O
Ư/D
SX NH3, CaOCl2, vật liệu xây dựng
III. Canxi sunfat
CaSO4
Trong tự nhiên
CaSO4. 2H2O- thạch cao sống
CaSO4. 2H2O -160oC --> CaSO4. H2O (thạch cao nung) +H2O
CaSO4. H2O- 350 oC --> CaSO4(thạch cao khan) +H2O
TCVL
Chất rắn, màu trắng, ít tan
TCHH
1.T/d vs BAZO
Ở 600-800 oC
Ba(OH)2 + CaSO4--> Ca(OH)2 + BaSO4
2.T/d vs AXIT
H2SO4+ CaSO4--> Ca(HSO4)2
3.T/d vs MUỐI
BaCl2+ CaSO4--> CaCl2 + BaSO4
Na2CO3+ CaSO4--> CaCO3 + Na2SO4
Ứng dụng
Thạch cao sống: Sx xi măng
Thạch cao nung: Đúc tượng,
bó bột y tế, trang trí nội thất
Thạch cao khan: Làm rắn đất
NƯỚC CỨNG
Khái niệm & phân loại
Khái niệm
Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+.
Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Mg2+ và Ca2+ được gọi là nước mềm.
Phân loại
Tính cứng tạm thời
là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Có thể tìm phương pháp xử lý bằng nhiều phương pháp đơn giản như nấu chín, lọc trao đổi ion,…
Tính cứng vĩnh cửu
là tính cứng gây nên bởi các ion Cl-, SO42- của Ca và Mg. Muối này bền nên xử lí bằng một số phương pháp tạp hơn.
Tính cứng toàn phần
gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
Tác hại
Làm
giảm khả năng tạo bọt
của xà phòng,
giảm tác dụng tẩy rửa
do tạo muối canxi không tan, nhanh làm
mục vải, hại quần áo, gây khô da, khô tóc
.
Lớp CaCO3 hình thành do nước cứng có thể tạo thành 1 lớp cách nhiệt dưới đáy nồi,
làm giảm khả năng dẫn nhiệt và truyền nhiệt, làm tiêu tốn điện năng và gia tăng chi phí
.
Đun nấu thức ăn
lâu chín, giảm mùi vị.
Đối với con người, chúng gây ra
sỏi thận và gây tắc động mạch
do đóng cặn vôi ở thành trong của động mạch.
Cách làm mềm nước cứng
Nguyên tắc: làm giảm nồng độ các ion Ca2+ và Mg 2+ trong nước cứng
Phương pháp kết tủa
Nước cứng có
tính tạm thời
Khi đun sôi nước, muối hiđrocacbonat chuyển thành muối cacbonat không tan
Ca(HCO3)2 -> CaCO3↓ + CO2↑ + H2O (nhiệt độ)
Mg(HCO3)2 -> MgCO3↓ + CO2↑ + H2O (nhiệt độ)
→ Lọc bỏ kết tủa được nước mềm
Các loại nước
cứng
Dùng dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ, Na2CO3, Na3PO4 để trung hòa muối hiđrocacbonat thành muối cacbonat kết tủa
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓+ 2H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2→ Mg(OH)2↓ + 2CaCO3↓ + 2H2O
M(HCO3)2 + Na2CO3 → MCO3↓ + 2NaHCO3
→ Lọc bỏ chất không tan, được nước mềm
Phương pháp trao đổi ion
Vật liệu trao đổi ion:
Vật liệu vô cơ/ hữu cơ có khả năng trao đổi ion trong thành phần cấu tạo với ion trong dd
Thường dùng nhựa cationit -> đi qua cột chứa nhựa trao đổi ion, các ion Ca 2+,Mg 2+ trong nước cứng đi vào cấu trúc polime-> thế chỗ các ion Na+/ H+ của cationit đã vào dd
Nhựa cationit
: vật liệu polime có khả năng trao đổi cation
Zeolit
: Vật liệu trao đổi ion vô cơ
-> làm mềm nước
Giảm cả độ cứng vĩnh cửu
lẫn độ cứng tạm thời
Nhận biết ion Ca2+, Mg2+
Thuốc thử:
dd muối CO3(2-)
B1: Dùng dd muối chứa CO3(2-)
Ca2+ + CO3(2-) → CaCO3↓
Mg2+ + CO3(2-)→ MgCO3↓
B2: Sục khí CO2 dư vào dd, nếu kết tủa tan chứng tỏ có Ca2+ hoặc Mg2+ trong dd ban đầu
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (tan)
MgCO3 + CO2 + H2O → Mg(HCO3)2 (tan)