Bài giảng Hóa học lớp 12 - Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Nội dung text: Bài giảng Hóa học lớp 12 - Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

1. I.VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ: Vị trí: Nhóm IA Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns1 Số oxi hóa đặc trưng: +1 Gồm các nguyên tố: Nguyên tố của kim loại kiềm và các đại lượng đặc trưng: ➢ Từ bản số liệu trên hãy nhận xét và rút ra tính chất vật lý của kim loại kiềm?
2. II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ: Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, mềm, màu trắng bạc, có ánh kim , khối lượng riêng nhỏ , độ cứng thấp. Cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối Khi đốt kim loại kiềm cho ngọn lửa có màu đặc trưng: + Li : Đỏ tía + Na : Vàng chói + K: Tím hoa cà +Rb : Đỏ huyết + Cs : Xanh da trời Từ bảng 6.1 SGK trang 106 hãy cho biết kim loại kiềm từ Li đến Cs bán kính nguyên tử, t0 sôi, t0 nc, khối lượng riêng biến đổi như thế nào? ➢ Từ Li đến Cs bán kính nguyên tử tăng dần ➢ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và độ cứng giảm dần ➢ Khối lượng riêng tăng dần
3. III. Tính chất hóa học: Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ Li đến Cs 1. Tác dụng với phi kim: Tổng quát: VD: Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra natri peoxit (Na2O2) , trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra natri oxit (Na2O)
4. Tác dụng với Clo: 2. Tác dụng với nước: Kim loại kiềm dễ dàng khử nước ở nhiệt độ thường, giải phóng khí hiđro. Tổng quát: VD:
5. 3. Tác dụng với axit: Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ trong dung dịch axit HCl và OH- loãng thành khí Hiđro Tổng quát: VD: Phản ứng xảy ra rất mạnh liệt. Tất cả kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với axit. ❖ Lưu ý: Kim loại kiềm không khử ion trong dung dịch muối vì chúng phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch kiềm VD: Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO4 ➢ Hiện tượng: có khí H2 thoát ra, xuất hiện kết tủa Cu(OH)2 có màu xanh, kết tủa không tan 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4 Kim loại kiềm để trong không khí có O2 dễ bị oxi hóa thành oxit, để trong không khí ẩm có lẫn hơi nước bị tác dụng trở thành bazơ ➢ Để bảo quản kim loại kiềm người ta ngâm chìm kim loại kiềm trong dầu hỏa
6. IV. ỨNG DỤNG , TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ: 1. Ứng dụng: Li-Al: Vỏ máy bay, ô tô ,tên lửa Cs : tế bào quang điện Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp 2. Trạng thái tự nhiên: Trong 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 1 lượng tương đối lớn muối NaCl Đất cũng chứa 1 số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng Silicat và aluminat
7. 3.Điều chế: R+ + 1e R Nguyên tắc: Phương pháp: Điện phân nóng chảy Nguyên liệu: Muối clorua Phương trình điện phân: 2RCl 2R + Cl2 Anod (+) Catod (-) - + 2Cl Cl2 + 2e R + 1e R
8. NaCl Cl2 NaCl Nóng chảy Na Catot Na Bằng thép Nóng chảy Catot B»ng thÐp Lưới thép hình trụ + Anot Bằng than chì
9. B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM I. NATRI HIDROXIT (NaOH) NaOH là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh , tan nhiều trong nước , và tỏa ra nhiệt lớn nên cần phải cẩn thận khi hòa tan NaOH trong nước. NaOH tan trong nước tạo dung dịch. Dung dịch NaOH chứ ion Na+ và OH- Dung dịch NaOH là một bazơ mạnh. NaOH là một bazơ mạnh nên tác dụng được với oxit axit, axit và muối: Natri hidroxit dùng để nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo
10. II.NATRI HIDROCACBONAT: NaHCO3 là chất rắn màu trắng , ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy ở nhiệt độ cao NaHCO3 có tính lưỡng tính ( vừa tác dụng được với dung dịch axit, vừa tác dụng được với dung dịch Bazơ) - NaHCO3 kém bền với nhiệt nên muối HCO3 của kim loại kiềm kém bền với nhiệt. NaHCO3 Được dùng trong công nghiệp dược phẩm ( Chế thuốc đau dạ dày, ) và công nghiệp thực phẩm
11. III. NATRI CACBONAT: Natri cacbonat 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 mối của axit yếu nên có tính bazơ làm quỳ tím hóa xanh. Tác dụng được với axit mạnh hơn: 2- Muối Na2CO3 bền với nhiệt nên muối CO3 của kim loại kiềm bền với nhiệt Na2CO3 là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,