Bài giảng Hóa học vô cơ

HịA HC VỌ C
1
CÁC NGUYÊN T KIM LOI
KHI S
2
MC TIÊU
1. Xác đnh đưc v trí vƠ đặc điểm về cấu trúc
electron ca các kim loi phơn nhóm IA, IIA
2. Liệt kê đưc một s tính chất hoá hc ca các
đn chất
3. Viết đưc phưng trình phản ng ca các hp
chất điển hình ca chúng
4. Kể ra đưc một s ng dng vƠ các kim loi
vai trò sinh hc ca đn chất vƠ hp chất ca
trên.

3
I. Kim loi nhóm IA - KLK (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
1. V trí và đặc điểm
- Electron hóa trị: ns
1

- Năng lượng ion hóa I
1
nhỏ (4 - 5eV) nên dễ mất 1e tạo
ion M
+
thể hiện tính khử mạnh
-  nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ sôi, hơi của kim loại kiềm
chứa khoảng 1% các phân tử M
2

- Khi bị đốt cháy, KLK và hợp chất cho ngọn lửa có
màu: * Li – đỏ son * Rb – hồng
* Na – vàng * Cs – xanh lam
* K – tím


4
2. Tính chất hóa hc
2.1. Phản ứng với oxy:
- Phản ứng  nhiệt độ thưng tạo oxyd
4M + O
2
→ 2 M
2
O
- Phản ứng  nhiệt độ cao:
2Na + O
2
→ Na
2
O
2
( peroxyd)
K (Rb,Cs) + O
2
→ KO
2
(superoxyd)
2.2. Phản ứng với Hydro
2M + H

2
→ 2MH
MH + H
2
O → MOH + 1/2H
2
(rất mạnh)
5
- Dựa vào lượng H
2
giải phóng ra, sử dụng MH để định
lượng nước trong hợp chất hữu cơ.
2.3. Phản ứng với H
2
O
2M + 2H
2
O → 2MOH + H
2

- Li pứ êm dịu
- Na pứ nhanh
- K pứ mạnh kèm ngọn lửa
- Rb, Cs nổ khi tiếp xúc với nước.
6
3. Một s hp chất
3.1. Peroxyd
- phản ứng mạnh với nước giải phóng H
2
O

2

Na
2
O
2
+ H
2
O → H
2
O
2
+ 2NaOH
( H
2
O
2
→ H
2
O + O
2
trong MT kiềm)
- phản ứng với acid:
Na
2
O
2
+ H
2
SO

4
→ Na
2
SO
4
+ H
2
O
2

- phản ứng với CO
2

Na
2
O
2
+ CO
2
→ Na
2
CO
3
+ 1/2O
2

7
3.2. Superoxyd:
- phản ứng với C, CO, NO
4KO

2
+ 2C → 2K
2
CO
3
+ O
2

2KO
2
+ CO → K
2
CO
3
+ O
2

2KO
2
+ 3NO → KNO
3
+ KNO
2
+ NO
2
- pứ với H
2
O
2KO
2

+ 2H
2
O → KOH + H
2
O
2
+ O
2

- phản ứng với CO
2

2KO
2
+ CO
2
→ K
2
CO
3
+ 3/2O
2

- phản ứng với acid
2KO
2
+ H
2
SO
4

→ K
2
SO
4
+ H
2
O
2
+ O
2

8
3.3. Hydroxyd
- Dễ tan trong nước tạo base mạnh
- Bền nhiệt, không bị phân hủy nhiệt ngay cả khi nóng
chảy ( trừ LiOH)
3.4. Muối
- Là các hợp chất ion
- Dễ tan trong nước

9
Mui MHCO
3

Mui M
2
CO
3

 Dễ tan (trừ NaHCO

3
)
 Bền  nhiệt độ thưng,
dễ phân hủy khi bị đun
nóng
 Có thể tách ra  dạng tự
do
 Dễ tan
 Bền nhiệt, không bị phân
hủy  nhiệt độ nóng
chảy
10
4. Vai trò sinh hc ca các nguyên t KLK
4.1. Na
+

- Tham gia vào quá trình điều hòa thăng bằng acid-
base của cơ thể, tham gia hệ thống đệm trong máu.
- Duy trì áp suất thẩm thấu của máu và các dịch tổ
chức.
- Là thành phần chính của các cation trong dịch gian
bào.
- Liên quan đến hoạt động bình thưng của cơ và sự
thẩm thấu qua màng tế bào.
- Nhu cầu dạng Na
+
dạng NaCl của ngưi khoảng 5-
15g/ngày.

11
4.2. K
+

- Là cation chủ chốt của dịch nội bào, là thành phần
quan trọng của dịch gian bào.
-Tham gia dẫn truyền xung động thần kinh, điều
hòa sự co bóp của cơ tim và cơ xương.
- Tham gia hệ thống đệm của tế bào, hoạt hóa nhiều
enzym.
- Chế độ ăn bình thưng cần 4g K/ngày

12
5. ng dng trong y hc ca các nguyên t KLK
5.1. Na
* NaCl 0,9% (dd muối đẳng trương):
- Thuốc truyền tĩnh mạch bổ xung muối, nước trong
trưng hợp tiêu chảy mất nước, mất máu, sốt cao.
- Có tác dụng sát trùng
* NaHCO
3
:
- thuốc muối dạ dày
- chữa nhiệt miệng
- tá dược trong một số loại thuốc
- thành phần ozesol
13
5.2. K
• KCl dạng bột hay thuốc tiêm tĩnh mạch nồng độ ≤

40mEg/lit điều trị trong trưng hợp cơ thể thiếu hụt
kali.
• KBr: thuốc an thần, chữa bệnh động kinh.
• Điều trị tiêu chảy mất nước, dùng phối hợp KCl,
NaCl, NaHCO
3
với glucose.
14
II. Kim loi nhóm IIA - Kim loi Kiềm thổ
(Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)
1. V trí và đặc điểm
- Electron hóa trị: ns
2

- Hầu hết các hợp chất đều là hợp chất ion (trừ Be).
- Khi bị đốt cháy, KL kiềm thổ và hợp chất cho ngọn lửa có
màu:
* Ca – đỏ cam
* Sr – đỏ
* Ba – lục.


15
2. Tính chất hóa hc
2.1. Phản ứng với oxy:
-  nhiệt độ thưng, Be và Mg bền trong không
khí, các KL khác bị oxy hóa nhanh chóng tạo oxyd.
- Phản ứng  nhiệt độ cao Ba có thể cho BaO
2
:

Ba + O
2
→ BaO
2
( peroxyd)
2.2. Phản ứng với nước:
- Mg pứ chậm với nước nóng do tạo lớp hydroxyd
bền bảo vệ:
Mg + H
2
O → Mg(OH)
2
+ H
2

Mg(OH)
2
+ 2NH
4
Cl → MgCl
2
+ 2NH
3
+
2H
2
O
- Các kim loại khác pứ dễ dàng với nước  nhiệt độ
thưng.
16

3. Một s hp chất
3.1. Peroxyd
- Tác dụng với acid tạo H
2
O
2

BaO
2
+ H
2
SO
4
→ H
2
O
2
+ BaSO
4

- Tác dụng với chất khử
BaO
2
+ H
2
→ Ba(OH)
2

2BaO
2

+ S → 2BaO + SO
2
-

Tác dụng với chất oxi hóa
BaO
2
+ HgCl
2
→ BaCl
2
+ Hg + O
2



17
3.2. Muối


Muối M(HCO
3
)
2
Muối MCO
3

Dễ
tan, kém bền nhiệt
Khó

tan, kém bền nhiệt

Chỉ
tồn tại trong dung
dịch

Tồn
tại được  dạng
tinh
thể
18
4. Vai trò sinh hc ca các nguyên t KLK thổ
4.1. Ca
2+

- Ca
2+
có trong cơ thể với 1 lượng lớn, tập trung chủ
yếu  xương và răng (80% Ca
3
(PO
4
)
2
,13% CaCO
3
)

- Tham gia vào quá trình đông máu.
- Kích thích hoạt động của cơ, cơ tim, thần kinh.

- Nhu cầu canxi theo lứa tuổi.


19
4.2. Mg
2+

- Trong cơ thể có 71g, tập trung chủ yếu  xương dưới
dạng muối phức của C và P.
- Là một trong các cation chính của các tổ chức đệm.
- Có mặt trong các dịch cơ thể, cơ.
- Kích thích nhu động ruột, tăng tiết mật.

20
5. ng dng trong y hc ca các nguyên t KLK thổ
5.1. Ca
- CaSO
4
.H
2
O (thạch cao nung) dùng bó bột chỉnh hình
- CaBr
2
: an thần, chữa co giật  trẻ em
- CaCl
2
5% (tiêm tĩnh mạch): cầm máu, chống co thắt khi
trẻ sơ sinh co giật
- Muối Ca, Na của EDTA: chữa nhiễm độc KL nặng.
21

5.2. Mg
- MgSO
4
(dạng bột): nhuận tràng, thông mật.
- MgSO
4
(dạng tiêm): an thần, ức chế các cơn co thắt.
- Mg(OH)
2
có trong thành phần của thuốc dạ dày
5.3. Ba
- BaSO
4
dùng trong kỹ thuật X - quang.

22
CÁC NGUYÊN T KIM LOI
KHI P
23
MC TIÊU
1. Xác đnh đưc v trí vƠ đặc điểm về cấu trúc
electron ca các kim loi phơn nhóm IIIA, IVA
2. Liệt kê đưc một s tính chất hoá hc ca các
đn chất

3. Viết đưc phưng trình phản ng ca các hp
chất điển hình ca chúng
4. Kể ra đưc một s ng dng vƠ vai trò sinh hc
ca đn chất vƠ hp chất ca các kim loi nói
trên.

24
I. Kim loi nhóm IIIA (Al, Ga, In, Tl)
1. V trí và đặc điểm
- Electron hóa trị: ns
2
np
1

- Số oxy hóa bền: Al
+3
, Tl
+
.
- Có khả năng tạo phức.


25