Bài 25. Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Bài 25

KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT
QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
Chương 6
KIM LOẠI KIỀM,
KIM LOẠI KIỀM THỔ, NHÔM
Bài 25 (tiết 1)
A. Kim loại kiềm
Vị trí trong BTH, cấu hình electron nguyên tử.
Tính chất vật lí
Tính chất hóa học
Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
* Kim loại kiềm thuộc nhóm IA của BTH, gồm các nguyên tố sau:
Liti (3Li), natri (23Na), kali (19K), rubiđi (37Rb), xesi (55Cs) và franxi (87Fr).
*Cấu hình electron nguyên tử:
Li: [He]2s1; Na: [Ne]3s1; K: [Ar]4s1; Rb: [Kr]5s1; Cs: [Xe]6s1.
*Dạng chung là: [khí hiếm]ns1.
Cho biết vị trí của kim loại kiềm trong BTH? Viết cấu hình e nguyên tử
Bảng 6.1. Một số hằng số vật lí quan trọng của kim loại kiềm
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
* Các kim loại kiềm có đầy đủ các tính chất vật lí chung của kim loại.
* Ngoài ra, các kim loại kiềm còn có một số tính chất đặc trưng sau:
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp. (Giảm dần từ Li đến Cs)
Khối lượng riêng nhỏ. (Tăng dần từ Li đến Cs)
Độ cứng thấp. (Giảm dần từ Li đến Cs)
Các tính chất trên của kim loại kiềm biến đổi có qui luật
Cho biết tính chất vật lí của các kim loại kiềm?
Cấu trúc mạng tinh thể của
kim loại kiềm
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
*Giải thích
Do đơn chất kim loại kiềm có đặc điểm sau
Mạng tinh thể lập phương tâm khối có cấu tạo rỗng.
Trong tinh thể kim loại kiềm các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng lực liên kết kim loại yếu.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
*Nhận xét
Vì các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nên kim loại kiềm có tính khử rất mạnh.
M  Mn+ + ne
Từ Li đến Cs năng lượng ion hóa giảm dần nên tính khử của chúng tăng dần.
Trong các hợp chất kim loại kiềm có số oxi hóa +1.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Tác dụng với phi kim
Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm.
a. Tác dụng với oxi

4Na + O2 2Na2O (natri oxit)

2Na + O2 Na2O2 (natri peoxit)
b. Tác dụng với clo
2Na + Cl2  2NaCl
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
2. Tác dụng với axit
Kim loại kiềm khử mạnh ion H+. Tất cả các kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với dd axit
2Na + 2HCl  2NaCl + H2 
3.Tác dụng với nước
Kim loại kiềm khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường.Từ Li đến Cs khả năng khử nước tăng dần.
2Na + 2H2O  2NaOH + H2 
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
* Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng khi cho mẩu Na vào dung dịch CuSO4?
2Na + 2H2O  2NaOH + H2
2NaOH + CuSO4  Cu(OH)2 + Na2SO4
Chú ý
* Kim loại kiềm không khử ion kim loại trong dung dịch muối vì chúng phản ứng với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch kiềm.
* Để bảo quản kim loại kiềm người ta ngâm chìm chúng trong dầu hỏa.
IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
1. Ứng dụng
Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng
- Dùng để chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp.
- Hợp kim Li-Al siêu nhẹ, được dùng trong
kĩ thuật hàng không.
- Cs được dùng làm tế bào quang điện.

Những ứng dụng quan trọng của kim loại kiềm?
IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
2. Trạng thái tự nhiên
* Trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
* Trong nước biển có chứa một lượng tương đối lớn NaCl.
* Đất chứa một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat.

IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
a. Nguyên tắc
Khử ion kim loại kiềm thành kim loại:
M+ + e  M
b. Phương pháp
Điện phân muối halogenua hoặc hidroxit nóng chảy
Quan trọng là điện phân muối halogenua nóng chảy
IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
a. Nguyên tắc
b. Phương pháp
c. Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
+
NaCl
NaCl
Nóng chảy
Catot
Bằng thép
Lưới thép
hình trụ
Anot
Bằng than chì
Cl2
Na
Nóng chảy
Na
Catot
Bằng thép
IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế
c. Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na.
* Sơ đồ điện phân
NaCl  Na+ + Cl-

Catot (cực âm)
Na+ + e  Na
Anot ( cực dương)
2Cl-  Cl2  + 2e
* Phương trình điện phân
2NaCl 2Na + Cl2
CỦNG CỐ
Bài tập 1
Viết phương trình hóa học của phản ứng trong đó:
a. Nguyên tử K bị oxi hóa thành ion K+. (3 phản ứng).
b. Ion K+ bị khử thành nguyên tử K. (2 phản ứng).

CỦNG CỐ
Bài tập 1
Phản ứng trong đó nguyên tử K bị oxi hóa thành ion K+.
4K + O2  2K2O
2K + 2HCl  2KCl + H2
2K + 2H2O  2KOH + H2
b. Phản ứng trong đó ion K+ bị khử thành nguyên tử K.

2KCl 2K + Cl2
4KOH 4K + O2 + 2H2O
CỦNG CỐ
Bài tập 2
Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy, quá trình nào xảy ra ở anot?
Sự oxi hoá ion K+.
B. Sự oxi hoá ion Cl-.
C. Sự khử ion K+.
D. Sự khử ion Cl-.

CỦNG CỐ
Bài tập 3
Cho 3,1 gam hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kì kế tiếp trong bảng tuần hoàn tác dụng hết với nước thu được dung dịch kiềm và 1,12 lít khí (ở đktc). Hai kim loại kiềm đó là
A. Li và Na.
B. Rb và Cs.
C. K và Rb.
D. Na và K.



CỦNG CỐ
Bài tập 4
Cho 3,9 gam kim loại K tác dụng với 101,8 gam nước. Thu được dung dịch có khối lượng riêng là 1,056 g/ml. Nồng độ mol và nồng độ phần trăm của chất trong dung dịch thu được là
A. 0,1M và 5,3%.
B. 1M và 3,83%.
C. 0,1M và 3,83%.
D. 1M và 5,3%.



BÀI TẬP VỀ NHÀ
1. Chuẩn bị phần B - Bài 25
2. Làm các bài tập 1, 2, 3, 5 trong SGK.
3. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
NaClNa Na2O NaOH NaHCO3
NaHCO3Na2CO3 NaNO3 NaNO2

NaHCO3 CaCO3