Các kim loại kiềm là các kim loại có màu trắng bạc, mềm, có khối lượng riêng thấp, có phản ứng tức thời với các nguyên tố thuộc nhóm halôgen để tạo thành các muối điện ly và với nước để tạo thành các hiđrôxít kiềm rất mạnh về phương diện hóa học tức các base. Các nguyên tố này chỉ có một êlectron ở lớp ngoài cùng, vì thế trạng thái năng lượng ưa thích của chúng là dễ mất đi một êlectron để tạo thành ion có điện tích dương 1. Để biết được Kim loại kiềm hóa trị mấy? Kim loại kiềm gồm những nguyên tố nào? ở bài viết dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu nhé.
Kim loại kiềm hóa trị mấy? Kim loại kiềm gồm những nguyên tố nào
Hiđro – hóa trị I
Liti(Li)- hóa trị I
Natri(Na) – hóa trị I
Kali(K)- hóa trị I
Rubidi (Rb)- hóa trị I
Cesium (Cs)- hóa trị I
Francium(Fr)- hóa trị I
=> Các kim loại kiềm mang hóa trị 1
Kim loại kiềm là gì ?
Kim loại kiềm là tập hợp tất cả các nguyên tố là kim loại trong nhóm IA của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Kim loại kiềm gồm những nguyên tố hóa học sau:
– Đặc điểm, Tính chất hóa học của Đồng ( Cu )? Đồng ( Cu ) hóa trị mấy?
–Nguyên tử khối của Kali là bao nhiêu? Kali ( K ) hóa trị mấy ?
–Brom ( Br ) hóa trị mấy? Nguyên tử khối của Brom là bao nhiêu?
–OH hóa trị mấy? Nguyên tử khối của M trong hidroxit M(OH)3
Liti – Li
Natri – Na
Kali – K
Rubiđi – Rb
Xesi – Cs
Franxi – Fr
Cầu hình electrong nguyên tử của kim loại kiềm:
Li: [He] 2s1
Na: [Ne] 3s1
K: [Ar]4s1
Rb: [Kr] 5s1
Cs: [Xe] 6s1
Tính chất vật lý của 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
Tính chất hoá học của Kim loại kiềm
1. Kim loại kiềm tác dụng với hầu hết các phi kim
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 + ½O2 → Na2O
b) Tác dụng với Clo
2K + Cl2 → 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. Kim loại kiềm 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)
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑
2K + 2HCl → 2KCl + H2↑
Tổng quát: 2M+2H+→ 2M++H2↑
3. Kim loại kiềm tác dụng với nước H2O
– Các kim loại kiềm có thế điện cực rất âm, vì thế chúng phản ứng mạnh với nước giải phóng khí hidro
2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
* Tổng quát: 2M + 2H2O → 2MOH + H2↑
Một số hợp chất quan trọng của Kim loại kiềm
1. Natri hidroxit (NaOH)
a) Tính chất vật lí của Natri hidroxit
– Chất rắn, không màu, dễ nóng chảy (t = 3220C), hút ẩm mạnh (dễ chảy rữa), tan nhiều trong nước.
– Khi tan trong nước, NaOH phân li hoàn toàn thành ion: NaOH → Na+ + OH-
b) Tính chất hóa học của Natri hidroxit
* NaOH tác dụng với axit: NaOH + HCl
HCl + NaOH → NaCl + H2O
* NaOH tác dụng 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 tác dụng với dung dịch muối: NaOH + CuSO4
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
c) Ứng dụng của natri hidroxit
– Nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm trong công nghiệp luyện nhôm và dùng trong công nghiệp chế biến dầu mỏ.
2. Natri hidrocacbonat NaHCO3
a) Tính chất vật lí của natri hidrocacbonat
– Chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước.
b) Tính chất hóa học của natri hidrocacbonat
* Phản ứng phân hủy:
2NaHCO3 -t0→ Na2CO3 + CO2↑ + H2O
* NaHCO3 là hợp chất lưỡng tính: vừa tác dụng với dd axit vừa tác dụng với dd bazơ
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
c) Ứng dụng của natri hidrocacbonat
– Dùng trong công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dạ dày,…) và công nghiệp thực phẩm (làm bột nở,…)
3. Natri cacbonat (Na2CO3)
a) Tính chất vật lí Natri cacbonat
– Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường tồn tại dưới dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất dần nước trở thành Na CO khan, 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 cacnonat
– Là hoá chất quan trọng trong công nghiệp thuỷ tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi
4. Kali nitrat (KNO3)
a) Tính chất vật lí Kali nitrat
– Là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước.
b) Tính chất hóa học Kali nitrat
– Bị phân huỷ ở nhiệt độ cao: 2KNO3 -t0→ 2KNO2 + O2
c) Ứng dụng của Kali nitrat
– Dùng làm phân bón (phân đạm, phân kali) và chế tạo thuốc nổ. Thuốc nổ thông thường (thuốc súng) là hỗn hợp 68% KNO3 , 15%S và 17%C (than) Phản ứng cháy của thuốc súng:
2KNO3 + 3C + S -t0→ N2 + 3CO2 + K2S
Bài tập về Kim loại kiềm và các hợp chất kim loại kiềm
Bài 2 trang 111 SGK Hóa 12: Cation M+ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2s22p6. M+ là cation nào sau đây?
A. Ag+. B. Cu2+. C. Na+. D. K+.
Đáp án: C. Na+
– M+ có cấu hình e là: 2s22p6.
⇒ cấu hình e của M là: 2s22p63s1
⇒ M là Na ⇒ M+ là Na+
Bài 5 trang 111 SGK Hóa 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. Hãy xác định công thức phân tử của muối kim loại kiềm.
* Lời giải bài 5 trang 111 SGK Hóa 12:
– Gọi công thức muối clorua của 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 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
Xem thêm tại đây :
Bảng Hóa Trị Lớp 8, Cách Học Thuộc Bằng Bài Ca Hóa Trị Hóa Học.
SO2 hóa trị mấy? Cấu tạo phân tử của khí SO2
Chì ( Pb ) hóa trị mấy? Khối lượng mol của pb
Crom ( Cr ) hóa trị mấy? Nguyên tử khối của Cr? M của Cr là bao nhiêu?
Muối photphat ( PO4 ) hóa trị mấy? PO4 là gì? Tính chất của PO4