hóa học lớp 12-Lý thuyết phản ứng về kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm pps

Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
KIM LOẠI KỀM, KIỀM THỔ, NHÔM
PHẦN 1. Tóm tắt lí thuyết .
BÀI 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM.
A.KIM LOẠI KIỀM
I. Vị trí – cấu hình e ngtử :Kloại kiềm thuộc nhóm IA,gồm Na,K,Rb,Cs,Fr. Cấu hình e
ngoài cùng ns
1

II. Tính chất vật lí: Các kloại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, t
o
nc,
t
o
s thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp vì chúng có mạng tinh thể lập phương tâm
khối.
III. Tính chất hóa học: Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ, vì vậy
kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ liti đến xesi.MàM
+
+1e.
Trong hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hóa+1.
1. Tác dụng với pk
a/ Với O
2
2Na + O
2
(khô)→Na
2
O
2

4Na+O
2
(kk)→2Na
2
O
b/ Với Cl
2
2K + Cl
2
→2KCl
2. Tác dụng với axit 2Na+2HCl→2NaCl+H
2
; 2Na+H
2
SO
4
→Na
2
SO
4
+H
2

3. Tác dụng với H
2
O 2K+2H
2
O→2KOH+H
2

Na nóng chảy và chạy trên mặt nước, K bùn cháy, Rb&Cs pư mãnh liệt.
KLK tác dụng dễ dàng với H
2
O nên người ta bảo quản nó trong dầu hỏa.
IV: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
1.Ứng dụng : Chế tạo hợp kim có t
0
nc thấp. Hợp kim Li-Al dùng trong kỉ thuật hàng
không. Cs làm tế bào quang điện
2. Trạng thái tự nhiên : tồn tại dạng hợp chất( trong nước biển, silicat, alumiunat)
3. Điều chế : Khử ion của KLK thành KL tự do M
+
+e→M bằng cách Đpnc muối
halogenua của KLK
2NaCl2→Na+Cl
2

Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
B.HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM.
I. Natri hidroxit
-NaOH(xút ăn da) là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh tỏa nhiều nhiệt
-NaOH là chất điện li mạnh: NaOH→Na
+
+ OH
-

-NaOH td được với axit, oxitaxxit, muối
*CO
2

+2NaOH→Na
2
CO
3
+ H
2
OCO
2
+2OH
-
→CO
3
2-
+H
2
O hoặc CO
2
+NaOH→NaHCO
3

*HCl+NaOH→NaCl+H
2
O: H
+
+ OH
-
→H
2
O
*CuSO

4
+2NaOH→Na
2
SO
4
+Cu(OH)
2
: Cu
2+
+ 2OH
-
→Cu(OH)
2

-NaOH Làm xà phòng, phẩm nhuộm, tơ nhân tạo,luyện nhôm, tinh chế dầu mỏ.
II. Natri hiđrocacbonat
- Na
2
CO
3
là chất rắn, màu trắng tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường Na
2
CO
3
.10H
2
O,
ở nhiệt độ cao kết tinh tạo Na
2
CO

3
. Na
2
CO
3
là muối của axit yếu và có những tính chất
chung của muối.
- Na
2
CO
3
dùng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm.
III. Kali nitrat: KNO
3
là những tinh thể không màu, bền trong kk, tan nhiều trong nước.
Bị nhiệt phân 2KNO
3
→2KNO
2
+O
2
; ở nhiệt độ cao KNO
3
là chất oxi hóa mạnh .
2. Ứng dụng : Dùng làm phân bón, tạo thuốc nổ 2KNO
3
+3C+S→N
2
+3CO
2

+K
2
S
BÀI 26:KIM LOẠI KIỀM THỔ. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM
LOẠI KIỀM THỔ
Phần 1- lí thuyết
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.
electron lớp nggoài cùng nS
2
,
II.Tính chất vật lý: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp.Độ cứng có cao
hơn kim loại kiềm nhưng vẫn thấp. Khối lượng riêng tương đối nhỏ,là những kim loại
nhẹ hơn nhôm.(trừ Ba)
II.Tính chất hoá học:
Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa tương đối nhỏ, vì vậy
Kim lo ại ki ềm thổ có tính khử manh.Tính khử tăng dần từ Be đến Ba: M→M
2+
+2e.
Trong các hợp chất , klk thổ có số oxh là +2.
1/Tác dụng với phi kim: VD: 2Mg + O
2
→2MgO
a) Kim loại kiềm thổ khử được H
+
trong các dung dịch axit HCl, H
2
SO

4
thành khí H
2

M + 2H
+
M
2+
+ H
2

b) Kim loại kiềm thổ khử được N
+5
trong HNO
3
loãng xuống N
-3
; S
+6
trong H
2
SO
4
đặc
xuống S
-2
.
4Mg+10HNO
3
loãng→4Mg(NO

3
)
2
+NH
4
NO
3
+ 3H
2
O
4Mg+50H
2
SO
4
đ→4MgSO
4
+H
2
S+ 4H
2
O
3/ Td với H
2
O :
-Ca,Sr,Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường thành dung dịch bazơ Vd : Ca +2 H
2
O =
Ca(OH)
2
+ H

2

- 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
+O
2
=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
-dd canxi hiđroxit là một dd bazơ mạnh :Ca(OH)
2
→Ca
2+
+2OH
-
tác dụng với oxit axit,
axit ,muối.
Ca(OH)
2
+CO
2
→ CaCO
3
+ H
2
O Nhận biết CO

2

-ứng dụng:chế tạo tạo vữa xây nhà,khử chua, tẩy trùng ,khử trùng, sx amoniac, clorua
vôi, vật liệu xây dựng.
2/ canxi cacbonat:CaCO
3
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 CO
2
:
CaCO
3
+ 2HCl→ CaCl
2
+H
2
O +CO
2
CaCO
3
+ 2CH
3
COOH→ Ca(CH
3
COO)
2
+H
2
O+CO

2

Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
đặc biệt:CaCO
3
tan dần trong nước có chứa khí CO
2
: CaCO
3
+ H
2
O +CO
2
↔ Ca(HCO
3
)
2

ph ản ứng x ảy ra theo 2 chi ều :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:CaSO
4
chất rắn màu trắng , ít tan trong nước.Có 3 loại:
+ CaSO
4 .
2H
2
O :thạch cao sống,bền ở nhiẹt độ thường. CaSO
4 .

H
2
O :thạch cao nung,
điều chế bắng cách nung thạch cao sống.
+ CaSO
4
:thạch cao khan, điều chế bằng cách nung th ạch cao sống ở nhi ệt đ ộ cao h ơn.
+th ạch cao nung th ư ờng d ùng đ úc t ư ợng,ph ấn vi ết b ảng,b ó b ột khi g ãy x ư ơng…
II.N ƯỚC CỨNG:
1/khái niệm:
-Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Canxi,Magiê.
-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(HCO
3
)
2
,Mg(HCO
3
)
2

-Nước cứng vĩnh cửu: nước có chứa các muối: CaCl
2
,MgCl
2
,CaSO
4
,MgSO
4.

-
Nước cứng toàn phần:nứơc có cả tính tạm thời và tính vĩnh cữu.
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 :Ca
2+
,Mg
2+

trong nước cứng.
*Phương pháp kết tủa:
-Với nước cứng tạm thời: Đun sôi hoặc dung Ca(OH)
2
hoặc Na
2
CO
3
dể kết tủa ion
canxi,magie ,loại bỏ kết tủa ta được nước mềm: M(HCO
3
)
2
→ MCO
3
+CO
2
+H
2
O

-Với nước cứng vĩnh cữu: Dung Na
2
CO
3,
Na
3
PO
4
,Ca(OH)
2
dể làm mềm :
Ca
2+
+ CO
3
2-
→

CaCO
3
3Ca
2+
+2PO
4
3-
→ Ca
3
(PO
4
)

2

Mg
2+
+ CO
3
2-
→

MgCO
3
3Mg
2+
+2PO
4
3-
→Mg
3
(PO
4
)
2

Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
*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.
Bài 27: NHÔM VÀ MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
Phần 1. Tóm tắt lí thuyết .
A. NHÔM
I. Vị trí và cấu tạo: Nhôm có số hiệu nguyên tử 13, thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, chu kì 3
BTH
2. Cấu tạo của nhôm: Cấu hình e: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
hay [Ne]3s
2
3p
1
. Số oxi hoá: +3.
II. Tính chất vật lí: Al màu trắng bạc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng, nhẹ (2,7g/cm
3
),
t
0
nc
= 660

0
C, dẫn điện và nhiệt tốt.
III. Tính chất hóa học: Nhôm là kim loại có tính khử mạnh sau kim loại kiềm và kiềm
thổ.
Al → Al
3+
+ 3e
1. Tác dụng với phi kim: Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như: O
2
, Cl
2
,
S,…
2. Tác dụng với axit HCl và H
2
SO
4
loãng → H
2
↑:
2Al + 6HCl → 2AlCl
3
+ 3H
2
↑ 2Al + 6H
+
→ 2Al
3+
+ 3H
2

↑
Với HNO
3
loãng hoặc đặc nóng, H
2
SO
4
đặc nóng thì nhôm khử và xuống số oxi hoá thấp
hơn.
Al + 4HNO
3
loãng→ Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
2Al + 6H
2
SO
4
đặc, nóng → Al
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2

+ 6H
2
O
Với HNO
3
và H
2
SO
4
đặc nguội: không tác dụng .
4. Tác dụng với nước.
Nhôm có thể khử được nước →H
2
↑: 2Al + 6H
2
O → 2Al(OH)
3
+ 3H
2
↑
Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
Những vật bằng nhôm được phủ màng Al
2
O
3
rất mỏng, mịn, bền nên không cho nước và
khí thấm qua.
5. Tác dụng với dung dịch kiềm.
Nhôm tan trong dung dịch kiềm : 2Al + 2NaOH + 2H

2
O → 2NaAlO
2
(dd) + 3H
2
↑
Hiện tượng trên được giải thích như sau:
- Màng bảo vệ Al
2
O
3
bị phá hủy trong dung dịch kiềm: Al
2
O
3
+ 2NaOH → 2NaAlO
2
+
2H
2
O
- Nhôm khử nước: 2Al + 6H
2
O → 2Al(OH)
3
+3H
2
↑
-Màng Al(OH)
3

bị phá hủy: Al(OH)
3
+ NaOH → 2NaAlO
2
(dd) + 3H
2
↑
IV. Ứng dụng và sản xuất.
1. Ứng dụng:Chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ, trang trí nội thất, bột nhôm trộn
bột sắt( tecmit) dùng hàn đường ray.
2. Sản xuất: Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất từ quặng boxit bằng phương pháp
điện phân. Có 2 công đoạn:Tinh chế quặng boxit(Al
2
O
3
.2H
2
O): loại bỏ tạp chất SiO
2
,
Fe
2
O
3
…Điện phân Al
2
O
3
nóng chảy( hỗn hợp Al
2

O
3
với criolit Na
3
AlF
6
): 2Al
2
O
3
4Al +
3O
2
↑
B. TMỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM
1. I. NHÔM OXIT – Al
2
O
3
:
1.Lý tính : Trạng thái rắn, màu trắng, không tác dụng với nước va không tan trong nước,
t
0
nc ở 2050
0
C.
2/ Trạng thái tự nhiên: tồn tại ở 2 dạng -dạng ngậm nước: boxit (Al
2
O
3

.nH
2
O)
→ sản xuất nhôm
-dạng khan: emery có độ cứng cao dùng làm đá mài
3/ Tính chất hoá học :
a. Tính bền vững: Lực hút giữa Al
3+
và O
2-
rất mạnh tạo ra liên kết bền vững → có t
0
nc

rất cao, khó bị khử thành kim loại nhôm.
b. Tính lưỡng tính :
Dương Xuân Thành Web:
Mail: SDT: 0912980998
- Tính bazơ : Al
2
O
3
+ 6HCl → 2 AlCl
3
+ 3 H
2
O Al
2
O
3

+ 6H
+
→ 2Al
3+
+ 3 H
2
O
- Tính axit : Al
2
O
3
+ 2 NaOH → 2NaAlO
2
+ 3 H
2
O Al
2
O
3
+ 2OH
-
→ 2 AlO
2
-
+2H
2
O
3.Ứng dụng : Làm đồ trang sức, CN kỷ thuật cao, vật liệu mài ( đá mài ), nguyên liệu
sản xuất nhôm kim loại

II. NHÔM HiĐROXIT Al(OH)
3
:
1 Tính chất vật lý : Chất rắn, kết tủa keo, màu trắng
2 Tính chất hoá học
a Hợp chất kém bền : Dể bị phân huỷ bởi nhiệt độ
b Là hợp chất lưỡng tính :
* Tính bazơ : Al(OH)
3
+ 3 HCl → AlCl
3
+ 3H
2
O
Al(OH)
3
+ 3H
+
→ Al
3+
+ 3H
2
O
* Tính axit :
Al(OH)
3
+ NaOH → NaAlO
2
+ 2H
2

O Al(OH)
3
+ OH
-
→ AlO
2
-
+2H
2
O
Þ Al(OH)
3
là hiđroxit lưỡng tính
III.NHÔM SUNFAT :
Phèn chua K
2
SO
4
. Al
2
(SO
4
)
3
.24H
2
O. ® viết gọn: KAl(SO
4
)
2

.12H
2
O
Nếu thay K
+
bằng Na
+
, Li
+
hay NH
4
+
® muối kép khác (phèn nhôm)
Phèn chua được sử dụng trong thuộc da, Cn giấy, chất cầm màu, làm trong nước.
IV: CÁCH NHẬN BIẾT ION Al
3+
TRONG DUNG DỊCH: Cho từ từ dung dịch
NaOH đến dư, nếu cĩ kết tủa keo rồi kết tủa tan® dung dịch cĩ Al
3+
.
Al
3+
+ 3OH
-
→ Al(OH)
3
¯ Al(OH)
3
+ OH
-

dư→ AlO
2
-
+2H
2
O