Bài giảng bài kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm hóa học 12 (5)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.69 MB, 28 trang )
Bài 25
A. Kim loại kiềm
I. Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình
electron nguyên tử
II. Tính chất vật lí
III. Tính chất hóa học
IV. ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN,
CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN,
CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
+ Kim lo¹i kiÒm thuéc nhãm IA cña
BTH, gåm c¸c nguyªn tè sau:
Liti (3Li), natri (23Na), kali (19K), rubi®i
(37Rb), xesi (55Cs) vµ franxi (87Fr).
+ Cấu hình electron nguyên tử:
Li: [He]2s1; Na: [Ne]3s1; K: [Ar]4s1;
Rb: [Kr]5s1; Cs: [Xe]6s1.
Dạng chung là: [khí hiếm]ns1.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Bảng 6.1. Một số hằng số vật lí quan
trọng của kim loại kiềm
Nguyªn
tè
NhiÖt
®é
nãng
chảy
(0C)
Li
Na
K
Rb
Cs
180
98
64
39
29
NhiÖt ®é Khèi lîng
s«i (0C)
riªng
(g/cm3)
1330
892
760
688
690
0,53
0,97
0,86
1,53
1,90
Đé cøng
(lÊy ®é
cøng cña
kim c¬ng
b»ng 10)
0,6
0,4
0,5
0,3
0,2
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
* C¸c kim lo¹i kiÒm cã ®Çy ®ñ c¸c tÝnh
chÊt vËt lÝ chung cña kim lo¹i.
* Ngoài ra, các kim loại kiềm còn có một
số tính chất đặc trưng sau:
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
(Giảm dần từ Li đến Cs)
- Khối lượng riêng nhỏ. (Tăng dần từ Li đến Cs)
- Độ cứng thấp. (Giảm dần từ Li đến
Cs)
Các tính chất trên của kim loại kiềm biến
đổi có qui luật
Cấu trúc mạng tinh thể của
kim loại kiềm
II. TNH CHT VT L
* Giải thích:
Do n cht kim loi kim cú c im sau:
- Mạng tinh thể lập phơng tâm khối
có cấu trúc tơng đối rỗng.
- Trong tinh th kim loi kim cỏc
nguyờn t v ion liờn kt vi nhau
bng lc liờn kt kim loi yu.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
* Nhận xét:
- Vì các nguyên tử kim loại kiềm có
năng lượng ion hóa nhỏ nên kim loại
kiềm có tính khử rất mạnh.
M M+ + e
- Từ Li đến Cs năng lượng ion hóa giảm
dần nên tính khử của chúng tăng dần.
- Trong c¸c hîp chÊt kim lo¹i kiÒm cã sè
oxi hãa +1.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Kim lo¹i
kiÒm
T¸c dông
T¸c dông
T¸c dông
víi phi kim
víi axit
víi níc
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1.Tác dụng với phi kim
Kim loại kiềm khử dễ dàng các
nguyên tử phi kim thành ion âm.
a) Tác dụng với oxi
4Na + O2
2Na + O2
không khí khô
oxi khô
2Na2O (natri oxit)
Na2O2 (natri peoxit)
b) Tác dụng với clo
2Na + Cl2 2NaCl
III. TNH CHT HểA HC
2.Tỏc dng vi axit
2Na + 2HCl 2NaCl + H2
Kim loại kiềm khử mạnh ion H+. Tất cả các
kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với axit.
3.Tỏc dng vi nc
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Kim loại kiềm khử nớc dễ dàng ở nhiệt
độ thờng.Từ Li đến Cs khả năng khử nớc
tăng dần.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
* Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương
trình phản ứng khi cho mẩu Na vào dung
dịch CuSO4?
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4
*Lưu ý - Kim loại kiềm không khử ion
kim loại trong dung dịch muối. Vì chúng
phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo
thành dung dịch kiềm.
- Để bảo quản kim loại kiềm người ta
ngâm chìm chúng trong dầu hỏa.
IV.ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
VÀ ĐIỀU CHẾ
1. ứng dụng
Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng:
- Dïng chÕ t¹o hîp kim cã nhiÖt ®é
nãng ch¶y thÊp.
- Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, được dùng trong
kĩ thuật hàng không.
- Cs được dùng làm tế bào quang điện.
IV.NG DNG, TRNG THI T NHIấN
V IU CH
2. Trng thỏi t nhiờn
* Trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại
ở dạng hợp chất.
* Trong nớc biển có chứa một lợng tơng
đối lớn NaCl.
* Đất chứa một số hợp chất của kim loại
kiềm ở dạng silicat và aluminat.
IV.ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
a) Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thành
kim loại: M+ + e M
b) Phương pháp: Điện phân muối halogenua
hoặc hiđroxit nóng chảy
Quan träng nhÊt lµ ®iÖn ph©n muèi
halogenua cña kim lo¹i kiÒm nãng ch¶y.
IV.ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
c) Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để
điều chế Na.
NaCl
Cl2
NaCl
Nóng chảy
Na
Catot
Bằng thép
Na
Nóng chảy
Catot
B»ng thÐp
Lưới thép
hình trụ
+
Anot
Bằng than chì
IV.ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
c) Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để
điều chế Na.
* Sơ đồ điện phân:
NaCl Na+ + ClAnot ( cực dương)
Catot (cực âm)
2Cl- Cl2 + 2e
Na+ + e Na
* Phương trình điện phân:
2NaCl đpnc 2Na + Cl2
CỦNG CỐ
Bài tập 1:
Viết phương trình hóa học của phản
ứng trong đó:
a) Nguyên tử K bị oxi hóa thành ion
K+. (3 phản ứng).
b) Ion K+ bị khử thành nguyên tử K.
( 2 phản ứng).
CỦNG CỐ
Trả lời bài tập 1:
a) Ph¶n øng trong ®ã nguyªn tö K bÞ
oxi hãa thµnh ion K+.
(1) 4K + O2 2K2O
(2) 2K + 2HCl 2KCl + H2
(3) 2K + 2H2O 2KOH + H2
b) Ph¶n øng trong ®ã ion K+ bÞ khö
thµnh nguyªn tö K.
2KCl đpnc 2K + Cl2
4KOH đpnc 4K + O2 + 2H2O
CNG C
Bài tập 2: Trong quá trình điện phân KCl
nóng chảy, quá trình nào xảy ra ở anot?
A. S oxi hoỏ ion K+.
.
B. S oxi hoỏ ion Cl-
C. S kh ion K+.
D. S kh ion Cl-.
ỏp ỏn: B
CỦNG CỐ
Bài tập 3: Cho 3,1 gam hỗn hợp 2 kim
loại kiềm ở 2 chu kì kế tiếp trong bảng
tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được
dung dịch kiềm và 1,12 lít khí (ở đktc).
Hai kim loại kiềm đó là:
A. Li và Na.
B. Rb và Cs.
C. K và Rb.
D. Na và K.
Đáp án: D
