Giáo án Hóa học 12 - Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất của kim loại kiềm

CHƯƠNG 6. KIM LOẠI KỀM, KIỀM THỔ, NHÔM 
BÀI 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI  KIỀM.
A.KIM LOẠI KIỀM 
I. Vị trí – cấu hình e ngtử :
Kloại kiềm thuộc nhóm IA,gồm Na,K,Rb,Cs,Fr.
 Cấu hình e ngoài cùng ns1 
II. Tính chất vật lí: 
kloại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, tonc, tos thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp vì chúng có mạng tinh thể lập phương tâm khối. 
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 liti đến xesi.
 Trong hợp chất, các kim loại kiềm  có số oxi hóa+1.
1. Tác dụng với pk
a/ Với O2 :	2Na + O2(khô)→Na2O2 	4Na+O2(kk)→2Na2O 
b/ Với Cl2:	2K + Cl2→2KCl 
2. Tác dụng với axit: 	2Na+2HCl→2NaCl+H2 	 2Na+H2SO4→Na2SO4+H2 
3. Tác dụng với H2O:	 2K+2H2O→2KOH+H2 
Na nóng chảy và chạy trên mặt nước, K bùn cháy, Rb&Cs pư mãnh liệt.
*Chú ý: Kim loại kiềm tác dụng dễ dàng với H2O nên người ta bảo quản nó trong dầu hỏa. 
IV: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
1.Ứng dụng : Chế tạo hợp kim có t0nc thấp. Hợp kim Li-Al dùng trong kỉ thuật hàng không. Cs làm tế bào quang điện 
2. Trạng thái tự nhiên : tồn tại dạng hợp chất( trong nước biển, silicat, alumiunat)
3. Điều chế : Khử ion của kim loại kiềm thành KL tự do M++e→M bằng cách ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY muối halogenua của 
VD: 2NaCl2→Na+Cl2
B.HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI  KIỀM.
I. Natri hidroxit
-NaOH(xút ăn da) là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh tỏa nhiều nhiệt
-NaOH là chất điện li mạnh: NaOH→Na+ + OH–
-NaOH tác dụng được với oxit axit, axit, muối
*CO2+2NaOH→Na2CO3 + H2O 	 CO2+NaOH→NaHCO3
*HCl+NaOH→NaCl+H2O 
 *CuSO4+2NaOH→Na2SO4+Cu(OH)2 
–NaOH Làm xà phòng, phẩm nhuộm, tơ nhân tạo,luyện nhôm, tinh chế dầu mỏ. 
II. Natri hiđrocacbonat
– Na2CO3 là chất rắn, màu trắng tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao kết tinh tạo Na2CO3. Na2CO3 là muối của axit yếu và có những tính chất chung của muối. 
– Na2CO3 dùng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm. 
III. Kali nitrat:
KNO3 là những tinh thể không màu, bền trong kk, tan nhiều trong nước. 
Bị nhiệt phân         2KNO3→2KNO2+O2 
Ở nhiệt độ cao KNO3 là chất oxi hóa mạnh .
2. Ứng dụng : Dùng làm phân bón, tạo thuốc nổ     2KNO3+3C+S→N2 +3CO2+K2S
BÀI 26:KIM LOẠI KIỀM THỔ. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
A. KIM LOẠI KIỀM THỔ
I.Vị trí và cấu tạo :
Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA, gồm Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra. 
Electron lớp nggoài cùng nS2, 
II.Tính chất vật lý: 
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp.Độ cứng có cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn thấp. Khối lượng riêng tương đối nhỏ,là những kim loại nhẹ hơn nhôm.(trừ Ba) 
II.Tính chất hoá học: 
Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy
Kim loại kiềm  thổ có tính khử manh.Tính khử tăng dần từ Be đến Ba:  M→M2+ +2e.
Trong các hợp chất , klk thổ có số oxh là +2.
1/Tác dụng với phi kim: 
VD:   2Mg  +  O2 →2MgO
2/ Tác dụng với axit
a)Tác dụng axit HCl, H2SO4 : tạo thành MUỐI + H2
VD:
b) Tác dụng axit HNO3 / H2SO4 đặc
VD : Mg+10HNO3loãng→4Mg(NO3)2+NH4NO3+ 3H2O
4Mg+50H2SO4đ→4MgSO4+H2S+ 4H2O
3/ Tác dụng với H2O :
-Ca,Sr,Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường thành dung dịch bazơ 
Vd : Ca +2 H2O = Ca(OH)2 +  H2 
– Be không tác dụng với nước. 
- Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thưòng tạo ra Mg(OH)2
 Mg tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành MgO:        2Mg +O2=2MgO
B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
1/ Canxi hiđroxit:Ca(OH)2 rắn ,màu trắng , ít tan trong nước 
-dd canxi hiđroxit là một dd bazơ mạnh  : Ca(OH)2 →Ca2+ +2OH– tác dụng với oxit axit, axit ,muối.
Ca(OH)2+CO2→ CaCO3 + H2O (Nhận biết CO2)
-Ứng dụng: Chế tạo tạo vữa xây nhà,khử chua, tẩy trùng ,khử trùng, sx amoniac, clorua vôi, vật liệu xây dựng.
2/ Canxi cacbonat:CaCO3 : Chất rắn màu trắng ,không tan trong nước 
-đây là muối của một axit yếu và không bền,tác dụng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ giải phóng khí CO2:
CaCO3+ 2HCl→  CaCl2 +H2O +CO2 
CaCO3 + 2CH3COOH→  Ca(CH3COO)2+H2O+CO2
*Chú ý: CaCO3 tan dần trong nước có chứa khí CO2 : CaCO3+ H2O +CO2 ↔  Ca(HCO3)2 
Phản ứng xảy ra theo 2 chiều : chiều (1)  giải thích sự xâm thực của nước mưa,
 chiều (2)  giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động.
3/Canxi sunphat: CaSO4 chất rắn  màu trắng , ít tan trong nước.Có 3 loại: 
+ CaSO4 . 2H2O : thạch cao sống,bền ở nhiẹt độ thường
+ CaSO4: thạch cao khan, điều chế bằng cách nung th ạch cao sống ở nhi ệt đ ộ cao h ơn.
+ CaSO4 . H2O : th ạch cao nung th ư ờng d ùng đ úc t ư ợng,ph ấn vi ết b ảng,b ó b ột khi g ãy x ư ơng
II.N ƯỚC CỨNG:
1/khái niệm:
-Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+
-Nước chứa it hoặc không có chứa  ion Canxi ,magiê gọi là nước mềm.
2./Phân loại nước cứng:
-Nước cứng tạm thời : nước có chứa các mưôi :Ca(HCO3)2 ,Mg(HCO3)2
-Nước cứng vĩnh cửu: nước có chứa các muối: CaCl2,MgCl2,CaSO4,MgSO4.
–Nước cứng toàn phần:nứơc có cả tính tạm thời và tính vĩnh cữu.
3/ Tác hại của nước cứng: Nước cứng làm xà phòng ít bọt, nấu thực phẩm bị lâu chin và giảm mùi vị, gây tác hại trong các ngành sản xuất. 
4/ Các biện pháp làm mềm nước cứng:
Nguyên tắc:giảm nồng độ cation :Ca2+,Mg2+ trong nước cứng. 
*Phương pháp kết tủa:
-Với nước cứng tạm thời: Đun sôi hoặc  dung  Ca(OH)2 hoặc Na2CO3 dể kết tủa ion canxi,magie ,loại bỏ kết tủa ta được nước mềm:  
M(HCO3)2 →  MCO3+CO2 +H2O
-Với nước cứng vĩnh cữu: Dung Na2CO3,Na3PO4,Ca(OH)2 dể làm mềm :
Ca2+ + CO32-→ CaCO3 3Ca2+ +2PO43- → Ca3(PO4)2
Mg2+ + CO32-→ MgCO3 3Mg2+ +2PO43- →Mg3(PO4)2
*Phương pháp trao đổi ion: Dùng chất trao đổi ion(hạt zeolit), hoặc nhựa trao đổi ion. Nước cứng đi qua chất trao đổi ion là các hạt zeolit  thì ion canxi ,magiê được trao đổi bằng những ion khác như H+,Na+.ta được nước mềm.