Hóa HọcLớp 12

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Câu hỏi: Tính chất hóa học kim loại kiềm

      – Các kim loại kiềm có tính khử mạnh: M → M+ + 1e.

      – Trong mọi hợp chất, kim loại kiềm có số oxi hóa +1.

Bạn đang xem: Tính chất hóa học của kim loại kiềm

1. Tác dụng với phi kim: O2, halogen, S,…

a) 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

 2Na + O2 → Na2O2

 2Na + ½O→ Na2O

b) Tác dụng với Clo

 2K + Cl→ 2KCl

* Với halogen, lưu huỳnh:

      – Các kim loại kiềm bốc cháy trong khí clo khi có mặt hơi ẩm ở nhiệt độ cao. Với brom lỏng, K, Rb, Cs nổ mạnh, Li và Na chỉ tương tác trên bề mặt. Với iot, các kim loại kiềm chỉ tương tác mạnh khi đun nóng. Khi nghiền kim loại kiềm với bột lưu huỳnh sẽ gây phản ứng nổ.

* Với nitơ, cacbon, silic: 

      Chỉ có Li có thể tương tác trực tiếp tạo Li3N, Li2C2, Li6Si2 khi đun nóng.

2. Tác dụng với axit: 

      – Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thành khí hidro (phản ứng mạnh thường gây nổ khi tiếp xúc axit)

2M + 2H→ 2M+ + H2

Na + HCl → NaCl + 1/2 H2

Na + H2O → NaOH + 1/2 H2

3. Tác dụng với nước: 

      – Các kim loại kiềm có thế điện cực rất âm, vì thế chúng phản ứng mạnh với nước giải phóng khí hidro

2M + 2H2O → 2MOH(dd) + H2

Na + H2O → NaOH + 1/2 H2

4. Tác dụng với dd muối

      – Khi cho Na tác dụng với dd muối CuSO4 sẽ có bọt khí và kết tủa Cu(OH)2 màu xanh.

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2

Chú ý: Khi cho kim loại kiềm vào dung dịch muối, đầu tiên kim loại kiềm sẽ tác dụng với nước sau đó bazo sinh ra có thể tác dụng với muối.

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu thêm về kim loại kiềm nhé!

I. Ví trí, cấu tạo kim loại kiềm

1. Vị trí của kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn

      – Sáu nguyên tố hóa học đứng sau nguyên tố khí hiếm là liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr) được gọi là các kim loại kiềm.

      – Các kim loại kiềm thuộc nhóm IA, đứng ở đầu mỗi chu kì (trừ chu kì I).

2. Cấu tạo và tính chất của kim loại kiềm

      – Cấu hình electron: Kim loại kiềm là những nguyên tố s. Lớp e ngoài cùng của nguyên tử chỉ có 1e, ở phân lớp ns1 (n là số thứ tự chu kì). So với những electron khác trong nguyên tử thì electron ns1 ở xa hạt nhân nguyên tử nhất, do đó dễ tách khỏi nguyên tử. Các cation M+ của kim loại kiềm có cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm đứng trước.

      – Năng lượng ion hóa: Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa I1 nhỏ nhất so với các kim loại khác cùng chu kì. Do vậy các kim loại kiềm có tính khử rất mạnh:

    M → M+ + e

      – Năng lượng ion hóa Icủa các nguyên tử kim loại kiềm lớn hơn năng lượng ion hóa I1 nhiều lần (từ 6 đến 14 lần). Vì vậy, trong các phản ứng hóa học nguyến tử kim loại kiềm chỉ nhường 1 electron.

      – Trong nhóm kim loại kiềm, năng lượng ion hóa I1 giảm dần từ Li đến Cs.

      – Số oxi hóa: Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1.

      – Thế điện cực chuẩn: Thế điện cực chuẩn của kim loại kiềm rất âm.

II. Tính chất vật lý kim loại kiềm

 Kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ ⇒ dễ cho e thể hiện tính khử mạnh

      – Số oxi hóa: trong mọi hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1

      – Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp.

      – Khối lượng riêng nhỏ (Li là kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất)

      – Độ cứng nhỏ: các kim loại kiềm đều mềm, có thể cắt bằng dao

* Nguyên nhân: Kim loại kiềm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng. Mặt khác, trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu

III. Điều chế

      – Kim loại kiềm dễ bị oxi hóa thành ion dương, do vậy trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.

      – Điều chế kim loại kiềm bằng cách khử ion của chúng:

M+ + e → M

– Tuy nhiên, không có chất nào khử được ion kim loại kiềm.

      – Phương pháp thường dùng để điều chế kim loại kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua của kim loại kiềm.

      – Thí dụ: Điện phân muối NaCl

Phương trình điện phân:

[CHUẨN NHẤT] Tính chất hóa học của kim loại kiềm

IV. Ứng dụng:

      – Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy.

      – K, Na dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân.

      – Cs dùng chế tạo tế bào quang điện.

      – Dùng để điều chế một số kim loại quí hiếm bằng phương pháp nhiệt luyện.

      – Dùng làm xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ.

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 12, Hóa Học 12

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button