các nguyên tố hóa học nhóm IIA IIIA. hóa học vô cơ

Nguyên tố nhóm IIA
Berili Magie Canxi Stronti Bari
STT
NT
khối

Radi

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

4

12

20

38

56

88

9,01 24,31 40,08 87,62 137,34 [236]

ns2
1


Nguyên tố nhóm IIA
Đặc điểm
- Dễ mất e:

Me  2e 
 Me2 ;

→ là những kim loại hoạt động
- Số oxi hóa: +2
- Ion kim loại không màu, một số hợp chất ít tan

2


Nguyên tố nhóm IIA
Tính chất vật lý
- Có màu trắng bạc hoặc xám nhạt
- Có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau:
→ Be, Mg, Ca-β: lục phương

3

→ Ca-α, Sr: lập phương tâm diện

→ Ba: lập phương tâm khối

Một số tính chất vật lý biến đổi không đồng đều
4


5


II A

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Tnc (oC)

1280

650

850

770

710

Ts (oC)

2507

1100

1482

1380

1500

ĐDĐ riêng
28.104 25.104 23,5.104 3,3.104 1,7.104
(Ω/cm)
IA

Li

Na

K

Rb

Cs

Tnc (oC)

180

98

64

39

29

Ts (oC)

1317

883

760

689

666

ĐDĐ riêng
11,8.104 23,0.104 15,9.104 8,9.104 5,6.104
(Ω/cm)
6

II A

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

I1 (eV)

9,32

7,64

6,11

5,96

5,21

I2 (eV)

18,21

15,03

11,87

10,93

9,95

E0 (V)

-1,85

-2,37

-2,87

-2,89

-2,9

ΔHhi,kJ/mol

-2472 -1907 -1577 -1430 -1288

IA

Li

Na

K

Rb

Cs

I1 (eV)

5,39

5,14

4,34

4,18

3,89

I2 (eV)

75,6

47,3

31,8

27,4

23,4

E0 (V)

-3,02

-2,71

-2,92

-2,99

-2,92

ΔHhi,kJ/mol

-506

-397

-313

-288

-2557


Nguyên tố nhóm IIA

+ Be: là nguyên tố lưỡng tính giống Al
+ Mg: hoạt động khá mạnh
+ Ca, Sr, Ba: hoạt động rất mạnh

8


Nguyên tố nhóm IIB

STT

Cấu hình e-

NL ion hóa (eV) BK NT
E0(V)
(Å)
I
I
I
1

2

3

Zn

30

[Ar]3d104s2

9,39 17,96 39,00 1,39

-0,763

Cd

48

[Kr]4d105s2

8,99 16,90 37,47 1,56

-0,402

Hg

80 [Xe]4f145d106s2 10,43 18,75 32,43 1,69

0,854

(n – 1)d10 ns2
9


II B

Zn (1,39 Å) Cd (1,56 Å) Hg (1,69 Å)

I1 (eV)

9,39

8,99

10,43

I2 (eV)

17,69

16,90

18,75

∑I (eV)

27,08

25,89

29,18

II A

Ca

Sr

Ba

I1 (eV)

6,11

5,96

5,21

I2 (eV)

11,87

10,93

9,95

∑I (eV)

17,98

16,89

15,16
10


Nguyên tố nhóm IIB

11


1. Các sản phẩm tạo thành khi cho Mg tác

dụng với TiCl4 là gì?
A. MgCl2 và Ti
B. MgCl2 và TiCl
C. MgCl2 và TiCl2 D. Không phản ứng
2. “Vôi tôi xút” là khối xốp rắn gồm:
A. CaO + NaOH
B. CaO + Ca(OH)2
C. CaO + NaO
D. Ca(OH)2 + NaOH

12


13


Nguyên tố nhóm IIIA
B

Al

Ga

In

Tl

5

13

31

49

81

[He]

[Ne]

[Ar]

[Kr]

[Xe]

2s2 2p1

3s23p1

3d104s24p1

4d105s25p1

4f145d106s26p1

Rntử

0,88

1,26

1,27

1,44

1,47

I1 (eV)

8,30

5,95

6,0

5,8

6,1

I2 (eV)

25,15

18,82

20,43

18,79

20,32

I3 (eV)

37,92

28,44

30,6

27,9

29,7

71,37

53,21

57,03

52,49

56,12

-

-1121

-1124

-994

-984

Số thứ tự (Z)

Cấu hình e

∑I
E hydrat hóa

(kcal/mol)

14


Nguyên tố nhóm IIIA

15


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.1. Đặc điểm chung
- B, Al thể hiện số oxi hóa +3, Ga, In, T l ngoài +3, còn có +1

- Bo là ntử quá bé so với các ntử khác cùng nhóm
→ B là nguyên tố phi kim
- Do cấu hình e−, bán kính nguyên tử và thế ion hóa của các

nguyên tử khác nhau nên về tính chất hóa học có thể phân
thành 3 phân nhóm nhỏ:
+ Bo

+ Nhôm
+ Ga, In, Tl.
16


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.1. Bo

- Bo tồn tại ở dạng vô định hình và các dạng tinh thể
- B gần giống Si hơn là giống Al
- Bo là chất bán dẫn, là chất rất khó nóng chảy (2300oC)

- Ở nhiệt độ thường rất trơ về mặt hóa học, chỉ tác dụng trực
tiếp với flo
- Khi đun nóng và ở t0 cao: O2, N2, C ... → B2O3, BN, B12C3 ...

- Với H2O: chỉ xảy ra phản ứng ở nhiệt độ cao:
2B +3H2O(h) → B2O3 +3H2.
17


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.1. Bo

- Với axit: không tan trong HCl, HF; ở dạng bột, tan chậm
trong HNO3, H2SO4 đậm đặc và các chất oxi hóa mạnh khác:
B +2HNO3,đđ → H3BO3 +3NO2
- Với kiềm: dạng bột mịn, tan trong kiềm đặc hoặc kiềm nóng
chảy → muối borat:
2B +2NaOH +2H2O → 2NaBO2 +3H2
- Đun nóng trong NH3 hay NO → BN:
2B + 2NH3 → 2BN + 3H2
5B + 3NO → 3BN + B2O3
18


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.1. Bo

* Hợp chất:
- Acid boric: H3BO3.H2O hay H[B(OH)4] - tinh thể trong suốt,
tan vừa phải trong nước

+ Khi đun nóng acid boric mất dần nước biến thành acid
metaboric và sau đó ở nhiệt độ cao hơn thành oxid:
H3BO3 ↔ HBO2 ↔ B2O3

+ Axit boric là axit một nấc và rất yếu (yếu hơn H2CO3):
H3BO3 + H2O ↔ [B(OH)4]− + H+ ,K = 10−9
19


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA

3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.1. Bo

- Borat: Các borat kl kiềm tan được trong nước, các borat
khác khó tan. Quan trọng nhất trong thực tế là muối natri
tetraborat (borac): Na2B4O7.10H2O

+ Borac: dạng tinh thể, trong suốt không màu, khó tan trong
nước nguội, tan nhiều trong nước nóng
+ Giống axit boric, borac khan, nóng chảy có khả năng hòa

tan các oxit kim loại tạo thành muối borat có màu đặc trưng.
Ví dụ: Na2B4O7 + CoO → 2NaBO2.Co(BO2)2 (xanh thẫm)
20


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.1. Bo

Na2B4O7 + Cr2O3 → 6NaBO2.2Cr(BO2)3 (xanh lục)
→ Nhận biết được các kim loại như Co, Cr, Ni, Cu...
Ứng dụng của borac:

+ Nhờ khả năng hòa tan oxit kim loại mà borac được dùng để
chế thủy tinh quang học, men đồ sứ, đồ sắt.
+ Borac được dùng để đánh sạch kim loại trước khi hàn, nên

nó được gọi là hàn the
+ Được dùng để điều chế bột giặt

21


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.2. Nhôm

* Đơn chất:
- Nhôm là kim loại có màu trắng bạc, để trong không khí trở
nên xám vì bị lớp oxid nhôm mỏng bao bọc

- Ở nhiệt độ thường: mềm, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi (lá nhôm
mỏng dùng làm tụ điện, rất mỏng dùng làm giấy gói bánh kẹo,
dược phẩm...; sơi nhôm dùng làm dây dẫn...).

-Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp (650oC), nhiệt độ sôi cao
(2467oC)
22


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.2. Nhôm

* Đơn chất:
- Độ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, khá nhẹ → làm thiết bị trao đổi
nhiệt, dụng cụ đun nấu, làm tụ điện và dây dẫn điện

- Làm ống dẫn dầu thô, bể chứa và thùng xitec
- Tạo hợp kim với nhiều nguyên tố khác (duyara, silumin,

macnhali)

23


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.2. Nhôm

* Đơn chất:
Về hoạt động hóa học: Là kim loại hoạt động
-Ở đk thường, Al kém hoạt động; đun nóng hoặc loại bỏ lớp

oxid bao bọc, Al tác dụng mạnh với oxi và nhiều phi kim khác,
tỏa nhiều nhiệt.
- Với đơn chất: 4Al +3O2 → 2Al2O3, ΔHo = −167 KJ/mol

+ S, Cl2, Br2 ở nhiệt độ thường; N2 ở 800oC, C ở 2000oC
+ I2 khi đun nóng hoặc có mặt H2O xúc tác
24


Chương 3. Các nguyên tố nhóm IIIA
3.2. Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng
3.2.2. Nhôm

* Đơn chất:
- Nhôm có ái lực lớn với oxi tạo ra Al2O3 rất bền nên ở nhiệt
độ cao nhôm khử nhiều oxit kim loại đến kim loại:

2Al +3CuO → Al2O3 +3Cu (phương pháp nhiệt nhôm)
8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe (hàn đường ray)
- Với H2O: Không tác dụng

- Với axit: Al dễ tan trong dung dịch axit HCl hoặc H2SO4, nhất
là khi đun nóng. Thụ động trong HNO3, H2SO4 đặc nguội →
làm xitec đựng acid

25