bài tập hoa hoc vo co cac nguyen to kim loai ayn012

CHƯƠNG 2
CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IA (KIM LOẠI KIỀM)
2.1. Nhận xét chung về các nguyên tố nhóm IA
(1) các kim loại kiềm thuộc nhóm IA của bảng tuần hồn gồm các nguyên
tố Li(lithium), Na (Naltrium hay Sodium), K (Kalium), Rb (Rubidium 1, Cs
(Caesium) và Fr (Francium). Liti được nhà hóa học Thụy Điển là Acvetsơn
(Arfvedson) tìm ra năm 1817 khi phân tích khống vật petalit LiAl[Si4O10]. Năm
1807, nhà vật lý kiêm hóa học người Anh là Đêvi (H. Davy) điều chế được natri
và kali ở dạng tinh khiết khi điện phân NaOH nóng chảy và KOH nóng chảy.
Rubiđi được hai nhà bác học người Đức là Bunzen (K. Bunsen) và Kiêchơp (G.
Kirchhoff) tìm ra năm 1861; cịn xezi cũng được hai nhà bác học trên tìm ra năm
1860 đều bằng phương pháp phân tích quang phổ. Nguyên tố franxi được phát
hiện chậm hơn vào năm 1939 do một nhà nghiên cứu người Pháp là Perây (M.
Perey); nhưng mãi đến đầu năm 1950 mới điêu chế nhân tạo bằng phương pháp
chiếu xạ urani

(2) Nguyên tử khối, số thứ tự nguyên tố và sự phân bố electron như sau :
Nguyên
tố
Liti
Natri
Kali
Rubidi
Xezi
Franxi

Kí
hiệu
Li
Na
K

Rb
Cs
Fr

Số thứ
tự
3
11
19
37
55
87

Nguyên tố
khối
6,939
22,99
39,1
85,47
132,9
[223]

Phân bố electron
2
2
2
2
2
2

1
8
8
8
8
8

1
8
18
18
18

1
8
18
32

1
8
18

1
8

1

Hóa
trị
1

1
1
1
1
1

(3) Tất cả đều có một electron ns1 nằm ngồi lớp vỏ của các khí trơ đứng
trước mỗi ngun tố đó vì vậy các kim loại kiềm rất dễ mất clectron hóa trị để
tạo thành các ion M1+, do đó các kim loại kiềm đều là những kim loại rất hoạt
động. Tính khử tăng dần tử Li đến Fr, nên Fr là kim loại có tính khử mạnh nhất.
Mặc dù trong cùng nhóm kim loại kiềm, nhưng Li có một số tính chất
khác với các kim loại kiềm cịn lại, ví dụ hiđroxit các kim loại kiềm khác đều
dễ tan, nhưng LiOH lại là chất ít tan (Tt = 4. 10-2), một số hợp chất khác LiF,
Li2CO3, Li3PO4 Cũng đều khó tan tương tự hợp chất tương ứng của các kim
loại kiềm thổ.
(4) Các ion kim loại kiềm có lớp vỏ ngồi cùng (n- 1)s2p6 nên đều có tính
oxi hóa yếu.
(5) Dưới đây là một số đặc điểm của các nguyên tử kim loại kiềm (bảng
8).


Bảng 8. Một số đặc điểm của các nguyên tử kim loại kiềm
Ngun tố

Electron
hóa trị

Bán kính
ngun tử

Bán kính ion

o
(A)

o
M+ (A)

2 s1
3 s1
4 s1
5 s1
6 s1
7 s1

Li
Na
K
Rb
Cs
Fr

The ion hoa

1,55
1,89
2,36
2,48
2,68
2,80

I1 (eV)

0,68
0,98
1,33
1,49
1,65
1,75

5,39
5,14
4,34
4,18
3,89
3,98

(6) Về cấu trúc tinh thể, các kim loại kiềm đều có cấu trúc mạng lập
phương tâm khối.
khoáng cách a giữa hai hạt nhân nguyên tử (cạnh của hình lập phương)
như sau :
Li

Na

K

4,29

5,31

Rb

Cs

o
a (A)=

3,50

5,66
(ở -10° C)

6,13
(ở -10° C)

2.2. Trạng thái thiên nhiên và thành phần các đồng vị
(1)Do có hoạt tính hóa học cao nên các kim loại kiềm không tồn tại ở trạng
thái kim loại tự do trong thiên nhiên mà chỉ ở dạng ion. Sự phân bố các kim loại
đó trong vỏ quả đất như sau: Nguyên tố 1% số nguyên lử 1% khối lượng
Nguyên tố
Li
Na
K
Rb
Cs

% số nguyên
tử
1,9.10-2

2,4
1,4
7. 10-3
9,5. 10-5

% khối lượng
6,5. 10'3
2,64
2,60
3,1. 10-2
7,0. 10-4

(2) Trong vỏ quả đất, khoáng vật chính có chứa liti ở dạng alumosilicat
nhưng rất hiếm, như khoáng vật triphan hay spodumen LiAl(SiO3)2 ; petalit
LiAl(Si2O5)2, hoặc ở dạng photphat như triphilin LiFe (PO4), ambligonit
LIAIF(PO4)...
Hợp chất thiên nhiên có chứa natri là NaCl (có trong nước biển, mỏ muối);
Na2SO4.10H2O; xođa Na2CO3.10H2O; trong Na2CO3.NaHCO3.10H2O,
trong một số silicat khác...
Khoáng vật chứa kém ở dạng alumino - silicat như phenspat