kim loại kiềm thổ và hợp chất

5
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. Cấu hình electron lớp nggoài cùng nS 2 II.Tính chất vật lý Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp. Độ cứng cao hơn kim loại kiềm nhưng vẫn thấp. Khối lượng riêng tương đối nhỏ, là những kim loại nhẹ hơn nhôm (trừ Ba) III.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 mạnh. Tính khử tăng dần từ Be đến Ba: M→M 2+ +2e. Trong các hợp chất , kim loại kiềm có thể có số oxi hóa là +2. 1.Tác dụng với phi kim: Ví dụ: 2Mg + O 2 2MgO 2. Tác dụng với axit

Upload: nguyen-ly

Post on 19-Jun-2015

1.907 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kim loại kiềm thổ và hợp chất

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.

Cấu hình electron lớp nggoài cùng nS2

II.Tính chất vật lý

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp. Độ cứng cao hơn kim loại kiềm

nhưng vẫn thấp. Khối lượng riêng tương đối nhỏ, là những kim loại nhẹ hơn nhôm (trừ

Ba)

III.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 mạnh.

Tính khử tăng dần từ Be đến Ba:  M→M2+ +2e.

Trong các hợp chất , kim loại kiềm có thể có số oxi hóa là +2.

1.Tác dụng với phi kim:

Ví dụ:   2Mg  +  O2 2MgO

2. Tác dụng với axit

a) Kim loại kiềm thổ  khử được H+ trong các dung dịch axit HCl, H2SO4 thành khí H2

M + 2H+ M2+ +  H2

b) Kim loại kiềm thổ  khử được N+5 trong HNO3 loãng xuống  N-3; S+6 trong H2SO4 đặc

xuống S-2.

Page 2: Kim loại kiềm thổ và hợp chất

4Mg+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

Ví dụ : 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

- Dung dịch canxi hiđroxit là một dung dịch 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, sản xuất 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:

Page 3: Kim loại kiềm thổ và hợp chất

CaCO3+ 2HCl→  CaCl2 +H2O +CO2

CaCO3 + 2CH3COOH→  Ca(CH3COO)2+H2O+ CO2

Đặc biệt:CaCO3 tan dần trong nước có chứa khí CO2 :

CaCO3+ H2O +CO2↔  Ca(HCO3)2

Phản ứng x ảy 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 . H2O :thạch cao nung,

điều chế bắng cách nung thạch cao sống.

+ CaSO4: thạch cao khan, điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ cao hơn.

+thạch cao nung thường dùng đúc tượng, phấn viết bảng,bó bột khi gãy xương…

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.

Page 4: Kim loại kiềm thổ và hợp chất

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  dùng  Ca(OH)2 hoặc Na2CO3 để kết tủa ion c

Ca2+,Mg2+, 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+ +2PO4

3- → Ca3(PO4)2

Mg2+ + CO32-→ MgCO3 3Mg2+ +2PO4

3- →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.