Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 1: Kim loại kiềm

Tiết học 44, 45, 46 (Kim loại phân nhóm chính nhóm I) CÂU HÔ ÛÛI BÀØI CŨÕ 1- Tính chấát hóùa họïc chung củûa kim loạïi làø gì ? Dựïa vàøo cấáu tạïo củûa nguyênâ tửû kim loạïi đểå giảûi thích tính chấát hóùa họïc. Dẫnã ra 3 phảûn ứùng hóùa họïc đểå minh họïa tính chấát hóùa họïc chung củûa kim loạïi . Đáùp: Tính chấát hóùa họïc chung củûa kim loạïiùù làø tính khửû : M – ne = Mn+ Giảûi thích: Sốá electron ởû lớùp ngoàøi cùøng củûa kim loạïi thườøng làø 1e, 2e, 3e, do vậäy khi tham gia phảûn ứùng hóùa họïc, nguyênâ tửû kim loạïi dễã nhườøng cáùc electron nàøy đểå trởû thàønh ion dương. Thí dụï: a) Táùc dụïng vớùi phi kim: Nhiềàu kim loạïi cóù thểå khửû phi kim thàønh ion âmâ , đồàng thờøi kim loạïi bị oxi hóùa thàønh ion dương. ) CÂU HÔ ÛÛI BÀØI CŨÕ 2/ Bằèng nhữngõ phương pháùp nàøo ngườøi ta cóù thểå điềàu chếá Ag từø dung dịch bạïc nitrat , Mg từø dung dịch manhêâ clorua ? Minh họïa bằèng cáùc phương trình hóùa họïc. ĐÁÙP: a - Điềàu chếá Ag từø dd. AgNO3: Phương pháùp thủûy luyệän: Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Agv Phương pháùp điệän phânâ : 2AgNO3 + H2O đp 2Ag + 2HNO3 + 1/2O2u ) b - Điềàu chếá Mg từø MgCl2 : - Phương pháùp điệän phânâ nóùng chảûy : Trướùc hếát côâ cạïn dung dịch MgCl2 đểå đượïc muốái khan, sau đóù điệän phânâ nóùng chảûy : MgCl2 đpnc Mg + Cl2 ----oOo---- Bàøi họïc mớùi: I – VỊ TRÍ CỦÛA KIM LOẠÏI KIỀÀM TRONG HTTH : II - TÍNH CHẤÁT VẬÄT LÝÙ : III - TÍNH CHẤÁT HÓÙA HỌÏC : 1/ Táùc dụïng vớùi phi kim: 2/ Táùc dụïng vớùi axit: 3/ Táùc dụïng vớùi nướùc: IV - ỨÙNG DỤÏNG : V - ĐIỀÀU CHẾÁ : I - VỊ TRÍ CỦÛA KIM LOẠÏI KIỀÀM TRONG HTTH : Kim loạïi kiềàm làø nhữngõ nguyênâ tốá hóùa họïc thuộäc phânâ nhóùm chính nhóùm I trong bảûng hệä thốáng tuầàn hoàøn (HTTH). Nhóùm nàøy gồàm cóù : liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr)*. (Fr làø nguyênâ tốá phóùng xạï) Cáùc nguyênâ tốá nàøy cũngõ làø nhữngõ nguyênâ tốá đứùng đầàu mỗiã chu kì (trừø chu kì I) (Xem bảûng hệä thốáng tuầàn hoàøn cáùc nguyênâ tốá hóùa họïc sau đâyâ :) Li Na K Rb Cs Fr II- TÍNH CHẤÁT VẬÄT LÝÙ: 1/ Nhiệät độä nóùng chảûy, nhiệät độä sôiâ thấáp (giảûm dầàn từø Li đếán Cs) do mạïng tinh thểå kim loạïi kiềàm cóù kiểåu lậäp phương tâmâ khốái, trong đóù liênâ kếát kim loạïi kéùm bềàn. 2/ Khốái lượïng riêngâ nhỏû (tăngê dầàn từø Li đếán Cs) do cáùc kim loạïi kiềàm cóù mạïng tinh thểå rỗngã hơn vàø nguyênâ tửû cóù báùn kính lớùn hơn so vớùi cáùc kim loạïi kháùc trong cùøng chu kì. 3/ Độä cứùng thấáp do lựïc liênâ kếát giữã cáùc nguyênâ tửû kim loạïi yếáu. Cóù thểå cắét kim loạïi bằèng dao dễã dàøng. III- TÍNH CHẤÁT HÓÙA HỌÏC Làø kim lọïai cóù tính khửû mạïnh nhấát trong cáùc kim loạïi. Lấáy natri làøm điểån hình : 1/ Táùc dụïng vớùi phi kim : Na khửû dễã dàøng cáùc phi kim thàønh ion âmâ : 4Na + O2 = 2Na2O 2Na + Cl2 = 2NaCl 2/ Táùc dụïng vớùi axit : Na khửû dễã dàøng iônâ H+ củûa axit (HCl, H2SO4 loảûng) thàønh H2 tựï do : 2Na +2HCl = 2NaCl + H2↑ 2Na +H2SO4 = Na2SO4 + H2↑ III- TÍNH CHẤÁT HÓÙA HỌÏC : 3/ Táùc dụïng vớùi nướùc : Natri khửû H2O dễã dàøng cho khí H2 bay lênâ : 2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ Phảûn ứùng trênâ tỏûa nhiềàu nhiệät Cáùc kim loạïi kiềàm kháùc cũngõ cóù hóùa tính tương tựï. (Hãỹ xem thí nghiệäm nàøy qua mộät màøn hoạït cảûnh “ĐỐÁT THUYỀÀN GIẶËC TRÊN SÔNG Â Â “) Hoạt cảnh : Đốt thuyền giặc trên sông 2Na + 2H2O Ỉ 2NaOH+ H2 + Q Phương trình phản ứng giữa kim loại Na và nước: phản ứng tỏa nhiệt IV - ỨÙNG DỤÏNG : - Dùøng tạïo hợïp kim cóù độä nóùng chảûy thấáp. - Cáùc kim loạïi Na vàø K dùøng làøm chấát trao đổåi nhiệät trong cáùc lòø phảûn ứùng hạït nhânâ . - Kim loạïi Cs dùøng đểå chếá tạïo tếá bàøo quang điệän. - Kim loạïi kiềàm đượïc dùøng đểå chếá tạïo mộät sốá kim loạïi hiếám bằèng phương pháùp nhiệät kim loạïi. V - ĐIỀÀU CHẾÁ : Nguyênâ tắéc : Khửû ion kim loạïi kiềàm : M+ + e = M Phương pháùp : Điệän phânâ muốái halogenua hay hidroxit củûa chúùng dướùi dạïng nóùng chảûy. Điềàu chếá natri: - Đ/phânâ NaCl nóùng chảûy : 2NaCl đpnc 2Na + Cl2↑ - Đ/ phânâ NaOH nóùng chảûy : 4NaOH đpnc 4Na + 2H2O + O2↑ Ta thu đượïc kim loạïi Na nóùng chảûy ởû cựïc âmâ , cáùc chấát còøn lạïi thoáùt ra ởû cựïc dương. Thiếát bị điềàu chếá Na bằèng cáùch địênâ phânâ NaCl nóùng chảûy NATRI thu được ở catot CỦÛNG CỐÁ * Hóùa tính củûa Kim loạïi kiềàm (M) : - Táùc dụïng vớùi O2 : 4M + O2 = 2M2O - Táùc dụïng vớùi axit (HCl hay H2SO4 loảûng) : 2M + 2H+ = 2M+ + H2↑ - Táùc dụïng vớùi nướùc : 2M + 2H2O = 2MOH + H2↑ * Điềàu chếá kim loạïi kiềàm : • Điệän phânâ muốái MX (X làø halogen : Cl, Br ...) nóùng chảûy : 2MX đpnc 2M + X2↑