Hi quý vị. Today, tôi mạn phép đưa ra đánh giá chủ quan về kinh nghiệm, tin tức bằng nội dung Kì 2: Kim Loại Kiềm Hóa Trị Mấy, Kì 2: Kim Loại Kiềm
Phần lớn nguồn đều được cập nhật thông tin từ các nguồn website đầu ngành khác nên có thể vài phần khó hiểu.
Kim loại kiềm là gì? Các tính chất hóa học và vật lý là gì? Đây là câu hỏi được rất nhiều các bạn học sinh cấp 3 quan tâm khi học môn hóa.
Bạn đang xem: Hóa trị của các kim loại kiềm là gì?
Vì thế Kim loại kiềm có những tính chất hóa học và vật lý nào?, nó có gì khác so với các kim loại thông thường khác và kim loại kiềm có những hợp chất quan trọng nào, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.
I. Cấu trúc của kim loại kiềm
– Các kim loại kiềm thuộc nhóm IA. Chứa các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xêzi (Cs) và Franxi (Fr).
– Cấu hình electron nguyên tử: Li: 2s1 Na: 3s1 K: 4s1 Rb: 5s1 Cs: 6s1
II. Tính chất vật lý của kim loại kiềm
– Các kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ, dễ cho electron thể hiện tính khử mạnh.
– Số oxi hoá: trong mọi hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hoá +1
– Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp.
– Tỷ trọng thấp (Li là kim loại có tỷ trọng nhỏ nhất)
– Độ cứng nhỏ: kim loại kiềm mềm, dùng dao cắt được
* Nguyên nhân: Các kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện, cấu tạo tương đối rỗng. Mặt khác, trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu
III. Tính chất hóa học của kim loại kiềm
1. Kim loại kiềm phản ứng với hầu hết các phi kim loại
a) Phản ứng 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 + O2 → Na2O
b) Phản ứng với clo
2K + Cl2 → 2KCl
* Với halogen, lưu huỳnh:
– Các kim loại kiềm bốc cháy trong khí clo có điều kiện ẩm ở nhiệt độ cao. Với brom lỏng, K, Rb, Cs dễ nổ, Li và Na chỉ tương tác trên bề mặt. Với iot, các kim loại kiềm chỉ tương tác mạnh khi đun nóng. Khi mài các kim loại kiềm với bột lưu huỳnh sẽ gây ra phản ứng nổ.
* Với nitơ, cacbon, silic: Chỉ có Li mới có thể tương tác trực tiếp tạo thành Li3N, Li2C2, Li6Si2 khi đun nóng.
2. Kim loại kiềm phản ứng với axit
– Các kim loại kiềm khử mạnh ion H + trong dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng thành khí hiđro (phản ứng mạnh thường gây nổ khi tiếp xúc với axit).
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 ↑
2K + 2HCl → 2KCl + H2 ↑
Tổng quát: 2M + 2H + → 2M ++ H2 ↑
3. Các kim loại kiềm phản ứng được với nước H2O
– Các kim loại kiềm có thế điện cực rất âm nên phản ứng mạnh với nước giải phóng khí hiđro
2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑
* Tổng quát: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 ↑
IV. Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
1. Natri hiđroxit (NaOH)
a) Tính chất vật lý của natri hiđroxit
– Chất rắn, không màu, dễ nóng chảy (t = 3220C), hút ẩm mạnh (dễ nóng chảy), tan nhiều trong nước.
– Khi tan vào nước, NaOH phân li hoàn toàn thành các ion: NaOH → Na + + OH-
b) Tính chất hóa học của natri hiđroxit
* NaOH phản ứng với axit: NaOH + HCl
HCl + NaOH → NaCl + H2O
* NaOH phản ứng với oxit axit: NaOH + CO2
NaOH + CO2 → NaHCO3
(tỉ lệ số mol NaOH: CO2 là 1: 1)
2NaOH + CO2 → Na2CO3
(tỉ lệ số mol NaOH: CO2 là 2: 1)
* NaOH phản ứng với dung dịch muối: NaOH + CuSO4
CuSO4 + 2NaOH → Cu (OH) 2 + Na2SO4
c) Ứng dụng của natri hiđroxit
– Nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, rayon, luyện quặng nhôm trong công nghiệp luyện nhôm và dùng trong công nghiệp chế biến dầu khí.
2. Natri bicacbonat NaHCO3
a) Tính chất vật lý của natri bicacbonat
– Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.
b) Tính chất hóa học của natri hiđrocacbonat
* Phản ứng phân hủy:
2NaHCO3 -t0 → Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
* NaHCO3 là hợp chất lưỡng tính: vừa phản ứng với axit và dd bazơ
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 ↑ + H2O
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
c) Ứng dụng của natri bicacbonat
– Dùng trong công nghiệp dược phẩm (thuốc chữa đau dạ dày, …) và công nghiệp thực phẩm (bột nở, …)
3. Natri cacbonat (Na2CO3)
a) Tính chất vật lý Natri cacbonat
– Chất rắn màu trắng, tan trong nước. Ở nhiệt độ thường, muối này tồn tại dưới dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất nước dần trở thành NaCO khan, muối này nóng chảy ở 850 C.
b) Tính chất hóa học Natri cacbonat
* Na2CO3 phản ứng với axit: Na2CO3 + HCl
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
* Na2CO3 phản ứng với kiềm: Na2CO3 + Ba (OH) 2
Na2CO3 + Ba (OH) 2 → BaCO3 ↓ + 2NaOH
* Na2CO3 phản ứng với muối: Na2CO3 + CaCl2
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
c) Ứng dụng của natri cacbonat
– Là hóa chất quan trọng trong công nghiệp sản xuất thủy tinh, bột giặt, thuốc nhuộm, giấy, sợi
4. Kali nitrat (KNO3)
a) Tính chất vật lý Kali nitrat
– Là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan trong nước.
b) Tính chất hóa học Kali nitrat
– Bị phân hủy ở nhiệt độ cao: 2KNO3 -t0 → 2KNO2 + O2
c) Ứng dụng của Kali nitrat
– Dùng làm phân bón (phân đạm, phân kali) và làm thuốc nổ. Thuốc nổ thông thường (thuốc súng) là hỗn hợp của 68% KNO3, 15% S và 17% C (than đá) Phản ứng cháy của thuốc súng:
2KNO3 + 3C + S -t0 → N2 + 3CO2 + K2S
IV. Bài tập về kim loại kiềm và hợp chất kim loại kiềm
Bài 2 trang 111 SGK Hóa học 12: Cation M + có cấu hình electron ở lớp vỏ con ngoài cùng là 2s22p6. M + là cation nào sau đây?
A. Ag +. B. Cu2 +. C. Na +. D.K +.
Xem thêm: Một Người Đàn Ông Đi Xe Máy Trong 3 Giờ Đầu Đi Được 40,5Km. Mỗi tiếng
* Lời giải bài 2 trang 111 SGK Hóa học 12:
Đáp án: C. Na +
– M + có cấu hình e: 2s22p6.
Cấu hình e của M là: 2s22p63s1
⇒ M là Na ⇒ M + là Na +
Bài 3 trang 111 SGK Hóa học 12: Nồng độ phần trăm của dung dịch tạo thành khi hòa tan 39 g kali kim loại vào 362 g nước gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 15,47%. B. 13,87%.
C. 14%. D. 14,04%.
* Lời giải bài 3 trang 111 SGK Hóa học 12:
Đáp án: C. 14%
– Phương trình phản ứng
K + H2O → KOH + ½H2 ↑
– Theo đề bài, số mol của K là: nK = 39/39 = 1 (mol)
– Theo PTPƯ, số mol KOH: nKOH = nK = 1 (mol)
⇒ Khối lượng của KOH là: mKOH = 56,1 = 56 (g)
⇒ Số mol H2: nH2 = nK = 0,5 (mol)
⇒ Khối lượng dung dịch là: mdd = mK + mH2O – mH2 = 39 + 362 – 0,5.2 = 400 (g)
⇒ Nồng độ C% (KOH) = (56/400) .100% = 14%
Bài 4 trang 111 SGK Hóa học 12: Muối nào sau đây dễ bị nhiệt phân?
A. LiCl. B. NaNO3. C. KHCO3. D. KBr.
* Lời giải bài 4 trang 111 SGK Hóa học 12:
Đáp án: C. KHCO3
KHCO3
K2CO3 + CO2 ↑ + H2O
Bài 5 trang 111 SGK Hóa học 12: Điện phân muối clorua kim loại kiềm nóng chảy, thu được 0,896 lít khí (đktc) ở anot và 3,12 g kim loại ở catot. Xác định công thức phân tử của muối kim loại kiềm.
* Lời giải bài 5 trang 111 SGK Hóa học 12:
Gọi công thức muối clorua kim loại kiềm là MCl.
– PT điện phân:
2MCl
2M + Cl2 ↑
Khí ở anot là Cl2. Số mol Cl2: nCl2 = 0,896 / 22,4 = 0,04 (mol)
Số mol của M là: nM = 2.nCl = 2.0,04 = 0,08 (mol)
⇒ M = 3,12 / 0,08 = 39 M là K
⇒ Công thức muối là kali clorua: KCl
Bài 6 trang 111 SGK Hóa học 12: Cho 100g CaCO3 phản ứng hết với dung dịch HCl thu được khí CO2 sủi bọt khí vào dung dịch chứa 60g NaOH. Tính khối lượng muối natri thu được.
* Lời giải bài 6 trang 111 SGK Hóa học 12:
– Chúng tôi có PTPU:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O
– Theo đề bài ta có: nCaCO3 = 100/100 = 1 (mol)
– Theo PTPƯ có: nCO2 = nCaCO3 = 1 (mol)
– Theo đề bài ta có: nNaOH = 60/40 = 1,5 (mol)
– Lập tỉ số: k =
=
với k = 1,5 phản ứng tạo ra hai muối NaHCO3 và Na2CO3
– Gọi x và y là số mol của NaHCO3 và Na2CO3. tương ứng
CO2 + NaOH → NaHCO3
x (mol) xx
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
y (mol) 2y y
– Theo kết quả đầu ra, chúng ta có hệ thống:
nCO2 = x + y = 1 (mol) (1)
nNaOH = x + 2y = 1,5 (mol) (2)
Giải hệ PT (1) và (2) ta được x = 0,5 và y = 0,5
⇒ Khối lượng của NaHCO3: mNaHCO3 = 84.0,5 = 42 (g)
⇒ Khối lượng của Na2CO3: mNa2CO3 = 106.0,5 = 53 (g)
⇒ Tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng là: m muối = 42 + 53 = 95 (g)
⇒ Thành phần% theo khối lượng của các chất là:
% mNaHCO3 = (84/100). 100% = 84%
% mNa2CO3 = 100% – 84% = 16%
Bài 7 trang 111 SGK Hóa học 12: Đun nóng 100g hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaHCO3 cho đến khi khối lượng của hỗn hợp không đổi, thu được 69g chất rắn. Xác định thành phần% khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu.
* Lời giải bài 7 trang 111 SGK Hóa học 12:
– Gọi x, y là số mol của Na2CO3 và NaHCO3. tương ứng
– Phương trình nhiệt phân:
2NaHCO3
Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O
y mol y / 2
Theo kết quả đầu ra, chúng ta có:
106x + 84y = 100 (1)
106x + 106. (Y / 2) = 69 (2)
– Giải hệ PT (1) và (2) trên ta được y = 1, x = 0,15
⇒ mNaHCO3 = 1,84 = 84 (g)
⇒ mNa2CO3 = 100 – 84 = 16 (g)
⇒% mNaHCO3 = (84/100) .100% = 84%
⇒% mNa2CO3 = 100% – 84% = 16%
Bài 8 trang 111 SGK Hóa học 12: Cho 3,1 g hỗn hợp hai kim loại kiềm ở hai chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn phản ứng hoàn toàn với nước thu được 1,12 lít H2 ở điều kiện và dung dịch kiềm.
a) Xác định hai KL và tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại
b) Tính thể tích dd HCl 2M cần dùng để trung hoà dd kiềm và khối lượng muối clorua thu được.
* Giải bài 8 trang 111 SGK Hóa học 12:
a) Gọi công thức chung của hai kim loại kiềm là
– Theo đề bài, số mol H2: nH2 = 1,12 / 22,4 = 0,05 (mol)
– PTHH: + H2O → OH + ½H2 ↑
– Theo phương trình hóa học: nM = 2.nH2 = 2.0,05 = 0,1 (mol)
⇒ M = 3,1 / 0,1 = 31 Na, K
Gọi x, y lần lượt là số mol của Na và K trong hỗn hợp
Theo đề bài ta có hệ phương trình:
23x + 39y = 3,1 (1)
x + y = 0,1 (2)
– Giải hệ PT (1) và (2) được x = y = 0,05
⇒% mNa =
% = 37,1%
% mK =
% = 62,9%
b) + H2O → OH + ½H2 ↑
– Theo phương trình: nHCl = nMOH = 0,1 (mol)
⇒ VHCl = n / CM = 0,1 / 2 = 0,05 (l) = 50 (ml)
⇒ m (MCl) = 0,1. (31 + 35,5) = 6,65 (g)
Hi vọng với bài viết chi tiết về Tính chất hóa học của kim loại kiềm, hợp chất quan trọng của kim loại kiềm và bài tập Trên đây là hữu ích cho bạn. Mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để acsantangelo1907.com ghi nhận và hỗ trợ các bạn, chúc các bạn học tập đạt kết quả cao.
Thể loại: Chung