NHOM II TRONG BANG HTTH

TIỂU LUẬN MÔN HỌC
HÓA VÔ CƠ
TÊN ĐỀ TÀI
NHÓM II TRONG BẢNG HTTH

Tp.Biên Hoà, tháng 5năm 2015


MỤC LỤC

I.Lời mở đầu…………………………………………………………..
II.Nội dung…………………………………………………………….
1. . Các nguyên tố phân nhóm IIA…………………………………………
1.1.Đặc tính của các nguyên tố nhóm IIA……………………………………..
1.1.1.Đơn chất…………………………………………………………
1.1.2.Hợp chất…………………………………………………………
2 . Các nguyên tố phân nhóm IIB…………………………………………..
2.1.Đặc tính của các nguyên tố nhóm IIB…………………………………………..
2.1.1.Đơn chất……………………………………………………….
2.1.2.Hợp chất…………………………………………………….
III. Kêt luận……………………………………………………….


I.Lời mở đầu
Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, là một phương pháp liệt kê các nguyên tố
hóa học thành bảng, dựa trên số hiệu nguyên tử (số proton trong hạt nhân), cấu
hình electron và các tính chất hóa học tuần hoàn của chúng.
Các nguyên tố được biểu diễn theo trật tự số hiệu nguyên tử tăng dần, thường
liệt kê cùng với ký hiệu hóa học trong mỗi ô. Dạng tiêu chuẩn của bảng gồm các
nguyên tố được sắp xếp thành 18 cột và 7 dòng, với hai dòng kép nằm riêng nằm
bên dưới cùng.

Các hàng trong bảng gọi là các chu kỳ, trong khi các cột gọi là các nhóm, một số
có tên riêng như halogen hoặc khí hiếm. Bởi vì theo định nghĩa một bảng tuần
hoàn thể hiện những xu hướng tuần hoàn, bất kỳ bảng dưới dạng nào cũng có thể
dùng để suy ra mối quan hệ giữa các tính chất của nguyên tố và tiên đoán tính chất
của những nguyên tố mới, chưa được khám phá hoặc chưa tổng hợp được. Do đó,
một bảng tuần hoàn-dù ở dạng tiêu chuẩn hay các biến thể-cung cấp khuôn khổ
hữu ích cho việc phân tích thuộc tính hóa học, và các bảng như vậy được sử dụng
rộng rãi trong hóa học và các khoa học khác.
Trong bảng hệ thống tuần hoàn có 7 nhóm các nguyên tố nhưng trong đó có
nhóm IIA là nhóm có chứa những nguyên tố Be,Mg.Ca.Sr,Ba,Ra, chúng được gọi
là những nguyên tố kiềm thổ .Đặc biệt là những nguyên tố nhóm này được ứng
dụng rất nhiều trong tự nhiên , chế tạo các loại đồ vật hay làm vật liệu trong các
ngành nghề khác nhau ,…… để tìm hiểu rõ về đề tài này mời thầy và các bạn
chúng ta cùng tìm hiểu qua các nội dung được trình bày dưới đây.


II. NỘI DUNG
1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA
1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm IIA
- Gồm các nguyên tố : Berili (Be), Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr),
Bari (Ba), Rađi (Ra), nó có trong tự nhiên. Ra là nguyên tố hiếm, phóng xạ.
- Nguyên tố họ s, cấu hình electron, lớp ngòai cùng ns2.
- Có tính khử và tạo ion X+2.
- Bán kính nguyên tử RK (Å) tăng từ trên xuống dưới.
- Từ Ca có thêm các orbitan lớp d hoặc f có thể tham gia tạo liên kết hóa
học.
- Tính kim loại tăng từ Be → Ra.
- Hình thành 3 nhóm : Be lưỡng tính giống Al, còn Mangan là kim loại hoạt
động mạnh, nhưng tính chất không giống kim loại kế tiếp, các kim loại Ca,
Sa, Ba hoạt động mạnh được goi là kim loại kiềm thổ.

- Chỉ có Be, Mg có khả năng tạo phức, còn lại tạo ionX+2.
- Các hợp chất XO, X(OH)2 đều có tính bazơ mạnh tăng từ Be - Ra.
1.1.1. Đơn chất :
Bảng 1 : các thông số hóa lí của các nguyên tố nhóm IIA.
Thông số hóa lý
Bán kính nguyên tử RK
(Å)
Năng lượng ion hóa 1
(eV)
Nhiệt độ nóng chảy tnc
(0C)
Nhiệt độ sôi ts (0C)
Khối lượng riêng d(g/cm3)
Hàm lượng trong vỏ quả
đất (% ng.tử)
 Berili :

Be
1,13

Mg
1,6

Ca
1,97

Sr
2,15

Ba

2,21

Ra
2,35

9,32

7,65

6,11

5,69

5,21

5,28

1283

650

850

770

721

960

1490

1,54
2,0

1370
2,63
1.10–2

1370
3,76
5,7.10–3

1530
6,0
1.10–10

2970
1117
1,85
1,74
–3
1,2.10 2,0


Hình 1: Berili
 Tính chất vật lí:

-Beri là một nguyên tố có độc tính, Beri có màu xám như thép, cứng, nhẹ và
giòn, và là kim loại kiềm thổ được sử dụng chủ yếu như chất làm cứng
trong các hợp kim (chủ yếu là beri đồng).
-Berili là một trong số các kim loại nhẹ có điểm nóng chảy cao nhất. Suất đàn

hồi của berili là lớn hơn của thép khoảng 33%. Nó có độ dẫn nhiệt tốt, không
nhiễm từ và kháng lại sự tấn công của axít nitric đậm đặc.
- Nó cho tia X đi qua, và các nơtron được giải phóng khi nó bị bắn phá bằng
các hạt alpha từ các nguồn phóng xạ như radi hay poloni (khoảng 30 nơtron/triệu
hạt alpha). Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn berili kháng lại sự ôxi
hóa khi bị phơi ra trước không khí (mặc dù khả năng cào xước mặt kính của nó có
được có lẽ là do sự tạo thành một lớp mỏng ôxít).
- Be gần giống Al, có ái lực lớn với Oxi, nhưng bền nhờ màng BeO.
- Dễ tạo hợp kim, 1 lượng nhỏ trong hợp kim làm cho hợp kim cứng, bền.
- Là nguyên tố hiếm. Trong thiên nhiên dưới dạng quặng Beryl.
 Tính chất hóa học:

- Be phản ứng với nhóm Halogen, Oxi, Lưu huỳnh, Nitơ. Trong điều kiện thường
không tác dụng với Hydro.


3Be + N2 = Be2N2
3Be + N2 = Be3N
BeCl2(chất lỏng) = Be↓(catôt) + Cl2↑(anốt)
Be + Cl2 = BeCl2
Be + Br2 = BeBr2
- Tan trong axít và kiềm (kim loại lưỡng tính), thụ động trong HNO 3, H2SO4 đặc
nguội.
- Tác dụng với nhiều kim loại tạo thành Berilua.
- Cho tia Rơngen X đi qua nên làm cửa sổ cho ống Rogen.
 Ứng dụng:

- Beri được sử dụng như là chất tạo hợp kim trong sản xuất Beri đồng. (Be có khả
năng hấp thụ một lượng nhiệt lớn) Các hợp kim Beri-đồng được sử dụng rộng rãi
trong nhiều ứng dụng do độ dẫn điện, dẫn nhiệt cao, sức bền, độ cứngcao, các

thuộc tính không nhiễm từ, cùng với sự chống ăn mòn và khả năng chống mỏi tốt
của chúng. Các ứng dụng bao gồm việc sản xuất các điện cực hàn điểm, lò xo, các
thiết bị không đánh lửa và các tiếp điểm điện
- Do độ cứng, nhẹ và độ ổn định về kích thước trên một khoảng rộng nhiệt độ nên
các hợp kim Beri-đồng được sử dụng trong công nghiệp quốc phòng và hàng
không vũ trụ như là vật liệu cấu trúc nhẹ trong các thiết bị bay cao tốc độ, tên lửa,
tàu vũ trụ và vệ tinh liên lạc viễn thông
- Các tấm mỏng Beri được sử dụng với các thiết bị phát hiện tia X để lọc bỏ ánh
sáng và chỉ cho tia X đi qua để được phát hiện.
-Trong lĩnh vực in thạch bản tia X thì Beri được dùng để tái tạo các mạch tích
hợp siêu nhỏ.


- Do độ hấp thụ nơtron nhiệt trên thiết diện vuông của nó thấp nên công nghiệp sản
xuất năng lượng hạt nhân sử dụng kim loại này trong các lò phản ứng hạt nhân như
là thiết bị phản xạ và điều tiết nơtron.
- Beri đôi khi được sử dụng trong các nguồn nơtron, trong đó Beri được trộn lẫn
với các chất bức xạ alpha như Po210, Ra226 hay Ac227.
- Beri cũng được dùng trong sản xuất các con quay hồi chuyển, các thiết bị máy
tính khác nhau, lò xo đồng hồ và các thiết bị trong đó cần độ nhẹ, độ cứng và độ ổn
định kích thước.
- Oxit beri là có lợi trong nhiều ứng dụng cần độ dẫn nhiệt tốt cùng độ bền và độ
cứng cao, với điểm nóng chảy cao, đồng thời lại có tác dụng như là một chất cách
điện.
- Các hợp chất Beri đã từng được sử dụng trong các ống đèn huỳnh quang nhưng
việc sử dụng này đã bị dừng lại một số công nhân sản xuất bị bệnh phổi do nhiễm
Beri.
- Dùng làm chất hãm, chất phản xạ nơtron trong các lò nguyên tử.
- Điều chế bằng điện phân BeCl2 nóng chảy hay nhiệt phân BeF2.
 Magie :

Hình 2: Magie
 Tính chất vật lí:


- Magiê là kim loại tương đối cứng, màu trắng bạc, nhẹ (chỉ nặng khoảng 2/3 nhôm
nếu cùng thể tích) bị xỉn nhẹ đi khi để ngoài không khí. Ở dạng bột, kim loại này bị
đốt nóng và bắt lửa khi để vào chỗ ẩm và cháy với ngọn lửa màu trắng. Khi ở dạng
tấm dày, nó khó bắt lửa, nhưng khi ở dạng lá mỏng thì nó bắt cháy rất dễ. Khi đã
bắt lửa, rất khó dập, nó có thể cháy trong nitơ (tạo ra nitrua magiê) và cả trong
điôxít cacbon.
- Kim loại màu trắng bạc, nhẹ, t nc và ts thấp, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, mềm và dẻo
hơn Be.
- Là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên.
- Tồn tại ở dạng hợp chất.
 Tính chất hóa học :

- Magie dễ dàng phản ứng với hydo, tạo được MgH2 (Hydnua Magie).
Mg + H2 = MgH2
- Magie dễ dàng phản ứng với nhóm Halogen, Oxi, Lưu huỳnh, Nitơ, Na ...
3Mg + 2B = Mg3B2
Si + 2Mg = Mg2Si
2Mg + O2 = 2MgO
Mg + Cl2(ẩm) = MgCl2
N2 + 3Mg = Mg3N2
Mg3N2 = 3Mg + N2
Be + MgO = BeO + Mg
BeO + Mg = Be + MgO
- Đốt Magie cháy tạo ngọn lửa sáng và phát nhiệt.
- Là chất khử mạnh, khử được những hợp chất bền : H2O, CO2, SiO2, P2O5, B2O3.

- Magie tan nhanh trong axit, nhưng không tác dụng với bazơ.


- Magie tác dụng với hợp chất hữu cơ Alkyl Halogen và trong dung dịch este tạo
hợp chất cơ Magie.
 Ứng dụng:

- Ứng dụng quan trọng nhất là điều chế hợp kim nhẹ, nhưng ít bền hóa, kém chịu
nhiệt.
- Nguyên tố họ s song có orbian nguyên tử họ d.
- Ôxít magiê và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công
nghiệp hóa chất và xây dựng. Nó được sử dụng để tạo các hợp kim nhôm - magiê
dùng trong sản xuất vỏ đồ hộp, cũng như trong các thành phần cấu trúc của ô tô và
máy móc.
- Ngoài ra magiê kim loại còn được sử dụng để khử lưu huỳnh từ sắt hay thép
- Điều chế bằng điện phân Cacnalit KCl.MgCl2.6H2O hoặc MgCl2 nóng chảy hoặc
bằng nhiệt kim loại hay khử C.
Vd: đpnc CaCl2 → Ca+Cl2↑ đpnc MgCl2 → Mg+Cl2↑
Một số ứng dụng khác :
- Magiê, giống như nhôm, là cứng và nhẹ, vì thế nó được sử dụng trong một số các
thành phần cấu trúc của các loại xe tải và ô tô dung tích lớn.
- Các tấm khắc quang học trong công nghiệp in.
- Nằm trong hợp kim, nó là quan trọng cho các kết cấu máy bay và tên lửa.
- Khi pha thêm vào nhôm, nó cải thiện các tính chất cơ-lý, làm nhôm dễ hàn và dễ
chế tạo hơn.
- Là tác nhân bổ sung trong các chất nổ thông thường và sử dụng trong sản xuất
gang cầu.
- Là chất khử để sản xuất urani tinh khiết và các kim loại khác từ muối của chúng.
- Hiđrôxít magiê Mg(OH)2 được sử dụng trong sữa magiê, clorua magiê và sulfat
magiê trong các muối Epsom và citrat magiê được sử dụng trong y tế.

- Magnesit quá nhiệt được sử dụng làm vật liệu chịu lửa như gạch.
- Bột cacbonat magiê(MgCO3) được sử dụng bởi các vận động viên điền kinh như
các vận động viên thể dục dụng cụ và cử tạ, để cải thiện khả năng nắm chặt dụng
cụ.
- Stearat magiê là chất bột màu trắng dễ cháy với các thuộc tính bôi trơn. Trong
công nghệ dược phẩm nó được sử dụng trong sản xuất các viên thuốc nén, để ngăn
cho các viên nén không bị dính vào thiết bị trong quá trình nén thuốc.
•


 Canxi, Stronti, Bari :
 Tính chất vật lí:

- Đều là kim loại trắng, bạc, mềm, nhẹ, dẫn nhiệt, điện tốt, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi.
- Khá mềm và hoạt động mạnh nên không thể dùng ở trạng thái đơn chất hoặc hợp
kimnhư nhẵng kim loại khác.
- Khi đốt có màu đặc trưng Ca : đỏ da cam, Sv : đ3o rực, Ba : lục hơi vàng.
- Kim loại rất hoạt động, hoạt tính tăng, kết hợp hầu hết phi kim ở điều kiện
thường. Khi đun nóng tác dụng được với các nguyên tố khi hoạt động như cacbon,
silic, hydro ...
- Trong không khí dễ dàng tạo thành MO.
- Khi đun nóng chúng tác dụng với Hydro tạo thành Hydrua rắn được dùng làm
chất khử mạnh.
- Ở nhiệt độ cao tạo thành các peoxyt nhưng kém bền tính bền tăng từ Ca → Ba.
- Trong thiên nhiên canxi là nguyên tố phổ biến, Be khá phổ biến, còn Strenti khá
hiếm và thường gặp ở dạng hợp chất.
 Tính chất hóa học:

- Trong điều kiện thường ba nguyên tố đều tác dụng với H2O tạo thành Hydroxyt
và thoát H2.

- Chúng đều tan trong axít tạo thành muối và giải phóng H2.
- Điều chế bằng điện phân muối clorua khan nóng chảy.

1.1.2. Các hợp chất của phân nhóm IIA
 Hợp chất Be (+2)

- Các hợp chất ở dạng đơn giản (BeO, BeS ...) hay phức ([Be(H 2O)4]+2, [Be(OH)4]–2
...) là tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước.
- Hợp chất Be+2 có tính lưỡng tính.
- BeO có cấu trúc đặc, khít, chịu lửa, dẫn nhiệt, nung nóng không hoạt động hóa
học.


- Là hợp chất lưỡng tính, BeO tan trong axit, kiềm. Khi đốt nóng hay nấu chảy với
các oxyt axit, oxyt bazơ.
- Hydro beri Be(OH)2 là hợp chất Polime, không tan trong nứơc có tính lưỡng tính.
- Be+ có tác dụng phân cực cao nên muối bị thủy phân.
 Hợp chất Mg(+2) :

- Thường gặp ở dạng muối, phức cation.
- Muối Mg+2 khan hút ẩm đặc biệt Mg(ClO4)2 dùng làm chất sấy khô.
- Muối Mg2+ có đặc trưng đa dạng là muối kép.
- Oxýt MgO màu trắng, xốp, khó nóng chảy (t nc = 2.8000C) có tính bazơ dễ tan
trong axit, nung nóng mất hoạt tính.
- Mg(OH)2 có cấu trúc lớp, ít tan trong nước lạnh, bazơ mạnh trung bình.
- Khi đun nóng dung dịch MgCl2 hay muối MgCl2.6H2O → thủy phân tạo thành
Oxoclorua và bị polime hóa.
Cl–Mg–O–Mg . . . O–Mg–Cl
-Trên cơ sở đó tạo ra xi măng Magie.
- MgSO4 được dùng làm thuốc tẩy nhẹ.

 Hợp chất Ca(+2), Sr(+2), Ba(+2)

- Các hợp chất X(+2) đều bền.
- Kích thước nguyên tử lớn có sự tham gia của orbitan nguyên tử nhóm f.
- Các hợp chất X(+2) tan trong nước. Các muối cacbonat, sunfat khó tan.
- Các oxyt và hydroxyt có tính bazơ mạnh.
- Các oxyt là chất bột màu trắng có tnc cao, phản ứngmãnh liệt với nước tạo X(OH)2
và tỏa nhiệt.
- X(OH)2 bị nhiệt phân lại trở về XO và H2O.
- Các hydroxyt có tính tán, tính bazơ, tính bền nhiệt tăng từ Ca → Ba.
- Ca, Sr, Ba còn có khả năng tạo peoxyt XO 2 màu trắng và peoxyt bậc cao XO 4màu
vàng.
- Peoxyt tác dụng axít cho H2O2, peoxyt bậc cao cho H2O2 và O2 độ bền peoxyt
tăng từ Ca → Ba.


- Deoxyt đều khó tan trong n7ớc.
- XO2 được điều chế bằng cách trung hòa bazơ bằng axit.
Ca(OH)2 + H2O2 = CaO2 + 2H2O
- BaO2 là peroxyt phổ biến nhất, ngòai cách điều chế như trên còn cách nung nóng
BaO trong không khí ở 5000C.
- BaO2 dùng để tẩy trắng lụa, sợi thực vật, tẩy màu thủy tinh, điều chế H 2O2,
Pecabonat Bari, dùng tẩy uế.
- Muối halogenua dễ tan trong nước (trừ XF2) đặc biệt CaCl2 được dùng hút ẩm,sấy
khô, tải lạnh ...
- Muối XCO3, XSO4 khó tan trong nước giảm dần từ Be → Ba.
- Các muối XCO3 bị nhiệt phân cho XO và CO2 khả năng nhiệt phân giảm từ Ca →
Ba.
- Muối XSO4 không bị nhiệt phân.
- Thông dụng nhất là CaCO3 và CaSO4.

- CaCO3 nguyên liệu để điều chế Ca(OH)2 và CaO.
- CaSO4 dùng làm thạch cao, tượng, vách ngăn.
- X(OH)3 kết tủa vô định hình. Không tan trong nước.
- Các muối X(+3) tan được trong nước là : Clorua, nitrat, Sufat, muối khó tan :
Sunfua, Florua, Photphat, Cacbonat ...
- Ứng dụng trong kỹ thuật chân không và tạo hợp kim, làm xúc tác trong các phản
ứng hóa học, chế tạo gốm, thủy tinh, vật liệu kỹ thuật điện, điện tử.
 Các hợp chất X(+4), X(+2)

- Đặc trưng là CeO2, CeF4, Ce(OH)4 ...
- CeO2 màu vàng sáng, khó nóng chảy sau khi nung, trơ về mặt hóa học.
- Muối Ce+4 không bền, thủy phân mạnh.
- Trong axit thể hiện chất oxi hóa mạnh.
- Trạng thái +2 đặc trưng là : Eu(+2), Sn (+2), Yb (+2) dưới dạng oxyt, hydroxýt
giống nhóm Ca.
- Hợp chất X(+2) có tính khử.
II. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIB


1. Đặc tính nguyên tố nhóm IIB
- Gồm kẽm (Zn), cadini (Cd), Thủy ngân (Hg)
- Cấu hình electron (n-1)s2 (n-1)p6(n-1)d10ns2.
- Có hai electron ở lớp ngoài cùng ns2 và số oxi hóa +2.
- Tính kim loại kém hơn kim loại kiềm thổ.
- Tính tạo phức tăng dần từ Zn đến Hg.

1.1. Đơn chất của phân nhóm IIB

Thông số hóa lý
Bán kính nguyên tử RK (Å)

Năng lượng ion hóa 1 (eV)
Khối lượng riêng d(g/cm3)
Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C)
Nhiệt độ sôi ts (0C)
Hàm lượng trong vỏ quả đất (%)

Zn
1,13
9,391
7,1
419
907
1,5.10–3

Cd
1,49
8,991
8,7
321
767
7,6.10–6

Hg
1,50
10,43
13,55
-39
357
7.10–7

- Zn : trắng, hơi xanh ; Cd, Hg : màu trắng bạc, dễ nóng chảy, dễ bay hơi.
- Đều có khả năng tạo hợp kim. Hợp kim của Hg gọi là hỗn hợp.
- Bền với không khí khô, tác dụng với CO2 trong không khí ẩm.


- Zd, Cd phản ứng với S nóng, Hg torng điều kiện thường tạo HgS.
- Zn dễ tan trong axít HCl, H2SO4 loãng, Hg thì không.
- Cả ba đều tan trong HNO3 loãng.
- Zn có tính lưỡng tính tan cả trong axít và kiềm.
- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng quặng, riêng Hg tồnt ại dạng mỏ Hg nguyên
chất.
- Điều chế quặng XS : đốt sunfua thành oxyt rồi khử oxyt ở nhiệt độ cao.
- Muốn điều chế Hg : nung quặng HgS ở nhiệt độ = 5000C.
1.2. Các hợp chất của phân nhóm IIB
 Các hợp chất X(+2)

- Là chất rắn ZnO : trắng ; CdO : nâu ; HgO : đỏ.
- Độ bền oxýt XO giảm theo chiều Zn - CD - Hg.
- Không tan trong nước nhưng tan trong axit.
- Các cation X+2 không màu.
- Muối có màu HgI2 : đỏ ; CDs : vàng ; HgS : đỏ, đen
- Các Halogenua, Sunfat, Nitrat tan trong nước.
- Khi tan các hợp chất X+2 tạo phức.
III.Kết luận.
Qua những gì trình bày ở trên chúng ta đã một phần nào hiểu rõ hơn được về
những nguyên tố nhóm IIA,những ứng dụng cũng như ,cách chế tạo hay nguồn gốc
của các nguyên tố này,để ta có thể vận dụng tốt hơn trong cuộc sống nhằm nâng
cao hiệu quả ,chât lượng.
Vì vậy cho nên chúng ta phải nắm rõ các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần
hoàn cũng như nhóm IIA này để phục vụ cho việc học cũng như các ứng dụng

khác được tốt hơn .