Hóa vô cơ (B6: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IA VÀ IIA)

HÓA VÔ CƠ – PCHE330

B6: CÁC NGUYÊN TỐ
PHÂN NHÓM IA VÀ IIA

1


Mục tiêu
 Trình bày, so sánh đặc điểm cấu trúc nguyên tử của

các nguyên tố nhóm IA và IIA
 Viết được phương trình phản ứng, giải thích tính chất
vật lý, hóa học của các nguyên tố và hợp chất Li, Na,
K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba
 Trình bày ứng dụng và độc tính của các đơn chất và
hợp chất dùng trong ngành Y- Dược

2


Các nguyên tố nhóm IA
Phân nhóm IA còn được gọi là Kim loại kiềm

4


Các nguyên tố nhóm IIA
Phân nhóm IIA còn được gọi là Kim loại kiềm thổ

5

Đặc điểm nguyên tử
 Nhóm IA

 Nhóm IIA

 Có 1 electron ở lớp ngoài

 Có 2 electron ở lớp ngoài

cùng
Cấu hình chung: ns1
Rất dễ cho 1 electron ở
lớp ngoài cùng để có cấu
hình bền giống khí hiếm
 rất hoạt động
Số OXH duy nhất trong
hợp chất: +1
Có thể tồn tại ở thể khí
Li2, Na2, K2, Rb2, Cs2

cùng
Cấu hình chung: ns2
Dễ cho 2 electron ngoài
cùng  là kim loại hoạt
động nhưng kém hơn so
với nhóm IA cùng chu kỳ
Số OXH đặc trưng: +2,
đôi khi có số oxy hóa +1

Có thể tồn tại được ở thể
khí đơn nguyên tử















6


Đặc điểm nguyên tố nhóm IA
 Xu hướng biến đổi tính chất rất đều đặn

7


Đặc điểm nguyên tố nhóm IA
 Năng lượng ion hóa giảm đột ngột giữa Mg và Ca

8

Tính chất của kim loại đơn chất
 Nhóm IA

 Nhóm IIA

 Mềm, có thể cắt bằng

 Cứng và đặc hơn KL IA

dao
 Nhẹ, có thể nổi trên
nước
 Tnc thấp

nhưng vẫn mềm hơn so
với KL chuyển tiếp như
Fe, Cr…
 Tnc cao hơn so với KL IA

 Kim loại kiềm dễ tan lẫn

vào nhau, dễ tan trong
thủy ngân, tan được trong
amoniac lỏng

 Kim loại kiềm thổ dễ tạo

hợp kim với các kim loại

khác (nhất là Mg)

9


Tính chất của kim loại đơn chất
 Kim loại kiềm và kiềm thổ rất hoạt động hóa học nên trong

tự nhiên chỉ tìm thấy dạng hợp chất
 Tính khử mạnh (tăng dần từ trên xuống dưới trong cùng
phân nhóm)  tính chất hóa học đặc trưng
 Khử nước để giải phóng H2 và tạo dung dịch kiềm

(Be và Mg phản ứng chậm vì có lớp vỏ oxyd bảo vệ)
 Khử hydro tạo thành hydrid
 Khử Oxy tạo thành oxyd, peroxyde và superoxyde
 Khử halogen tạo muối halogenide

Thảo luận:
1. Phương trình phản ứng
2. Phân biệt các kim loại khi tác dụng với O2 không khí tạo oxyd,
peroxyd và superoxyd.
10


Tính chất của ion
 Các ion của KL kiềm và kiềm thổ

đều không màu
 Khi đốt trong ngọn lửa cho màu

đặc trưng










Li: đỏ
Na: vàng
K: tím
Rb: tím hồng
Cs: xanh da trời
Be và Mg: không màu
Ca: đỏ cam
Sr: đỏ son
Ba: lục hơi vàng

11


Đặc điểm bất thường của Li và Be
 Có xu hướng tạo liên kết cộng hóa trị hơn là tạo liên

kết ion trong hợp chất  Tính tan trong nước kém hơn
so với KL cùng phân nhóm
(tất cả hợp chất của Be đều có liên kết cộng hóa trị)

 Be, BeO và Be(OH)2 có tính lưỡng tính: Be kim

loại, oxyd BeO và Be(OH)2 có thể tan trong dung
dịch kiềm mạnh hoặc trong kiềm nóng chảy tạo
berilate và giải phóng H2 (giống với Al)
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
Be + 2NaOH → Na2[BeO2] + H2
Be(OH)2 + NaOH → Na2[Be(OH)4]
12


Tính chất chung của hợp chất
 Tính tan trong nước
 Hợp chất của kim loại kiềm dễ tan trong nước (trừ Li)
 Nhiều hợp chất của kim loại kiềm thổ ít tan trong nước

(đặc điểm khác nhau rõ rệt giữa nhóm IIA và IA)
 Oxyd: BeO không tan; MgO tan chậm trong nước nóng; CaO, SrO,

BaO tan tốt trong nước tạo hydroxide và tỏa nhiệt
 Hydroxyde: Be(OH)2 và Mg(OH)2 rất ít tan, Ca(OH)2 tan trung bình,
Ba(OH)2 và Sr(OH)2 tan tốt
 Muối:
• Muối Cl-, Br-, I-, NO3-, CH3COO-, CN-, SCN- đều dễ tan
• Muối F- khó tan (trừ BeF2 dễ tan)
• Muối SO42- của: Mg và Be tan, Ca và Sr ít tan, Ba không tan
• Muối CrO4- , C2O42-, PO43-, CO32- đều ít tan
13

Tính chất chung của hợp chất


Tính ngậm nước
 Đa số muối của KL kiềm thổ đều tạo dạng ngậm nước
 Ứng dụng tính ngậm nước để làm chất hút ẩm

CaCl2

45,3 oC

→

CaCl2.4H2O

31 oC

→

CaCl2.6H2O

CaSO4 + 2H2O → CaSO4.2H2O
to
CaSO4.2H2O → CaSO4 + 2H2O

14


Hợp chất của Liti (Lithium)
 Lithium carbonate (Li2CO3) và lithium citrate: dùng làm

thuốc chống loạn thần.
 Ion Li+: có độc tính nên trong điều trị phải giám sát
chặt chẽ nồng độ trong máu

15


Hợp chất của Natri (Sodium)
 Natri clorid (Sodium chloride): Na+ và Cl- là các ion hiện

diện phần lớn trong dịch ngoài tế bào

 Dung dịch NaCl 0,9% đẳng trương với dịch cơ thể

 Na+ có tác dụng giữ nước  thận trọng khi sử dụng đối

với người bị bệnh tim mạch và thận

16


Hợp chất của Natri (Sodium)
 NaOH: hóa chất cơ bản
 Điều chế: điện phân có màng ngăn dd NaCl

2NaCl + 2H2O

2NaOH + H2 + Cl2

 Nước Javen: có thành phần chứa Natri hypoclorid, tác

dụng tẩy trắng
 Điều chế: điện phân không có màng ngăn dd NaCl

NaCl + H2O
NaClO + H2
Hoặc sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH
2NaOH + Cl2
NaClO + NaCl + H2O

17


Hợp chất của Kali (Potassium)
 Kali clorid: chất bổ sung K+ trong trường hợp thiếu K
 K+ tham gia dẫn truyền xung động thần kinh
 Thiếu K+ trong máu  mệt mỏi, yếu hoặc liệt cơ, rối loạn

co bóp cơ tim
 Thừa K+ trong máu  loạn cử động, mê man, thay đổi
nhịp tim, ngừng tim

18


Hợp chất của Magie (Magnesium)
 Khoáng vật quan trọng của Mg là cacnalit

(KCl.MgCl2.6H2O), magiezit (MgCO3), dolomit

(MgCO3.CaCO3)
 Đá talc (Mg3Si4O10(OH)2) có nhiều ứng dụng trong ngành
dược (trong kỹ thuật bào chế)

19


Hợp chất của Magie (Magnesium)
 Mg là nguyên tố sinh học:
 Mg2+ là ion có trong nhiều enzyme, cơ thể người chứa
khoảng 20-25 g Mg
 Thành phần tạo xương
 Mg2+ kiểm soát lượng Ca2+ xâm nhập vào tế bào  vai trò
trong điều trị bệnh tim mạch, giữ cho hệ TK và cơ không
hoạt động quá mức

 Làm thuốc
 Thuốc kháng acid
 Thuốc nhuận tẩy
 Thuốc chống co giật (tiêm bắp hoặc dưới da)
 Tá dược trơn bóng

20


Hợp chất của Canxi (Calcium)
 Khoáng vật quan trọng của Ca là các hợp chất carbonate:

CaCO3 đá vôi, đá phấn; hoặc thạch cao (CaSO4.2H2O),
apatit (Ca3(PO4)2), …

 Vôi sống là CaO có nhiều ứng dụng trong xây dựng, tẩy
rửa, sát trùng…
CaCO3
Đá vôi

1000oC

→

CaO + H2O

CaO +
Vôi sống
→

CO2

Ca(OH)2
Vôi tôi
21


Hợp chất của Canxi (Calcium)
 Ca không thể thiếu cho sự sống:
 Ca cần cho xương: thành phần cấu tạo xương và răng

 Ca2+ có liên quan đến sức co bóp cơ tim, sự đông máu,

tham gia dẫn truyền thần kinh (thiếu Ca2+ trong máu gây
co giật)

 Ứng dụng Canxi trong ngành Y-Dược:
 CaCO3: thuốc kháng acid (ít gặp)
 CaCl2; Ca-gluconate, Ca-citrate: thuốc bổ sung canxi
 CaSO4.2H2O (thạch cao): bột bó (khi gãy xương)

 Tác dụng thận trọng
 Khả năng lắng đọng gây sỏi thận, sỏi mật, sỏi khớp…

 Sự hấp thu calci của cơ thể cần có mặt vitamin D3 (Dùng

kèm Calci và Vitamin D3 để tăng hấp thu.

22


Hợp chất của Bari (Barium)
 Độc tính: Các hợp chất Ba tan trong nước đều có tính độc
 Làm thuốc
 BaSO4: thuốc cản quang

23


Tổng kết
 Kim loại kiềm (nhóm IA) và kim loại kiềm thổ (nhóm

IIA) là những nguyên tố đầu chu kỳ, có tính khử mạnh
do chỉ có 1 hoặc 2 electron ở lớp ngoài cùng
 Kim loại kiềm có số oxy hóa duy nhất là +1
 Kim loại kiềm thổ có số oxy hóa phổ biến là +2

 Đa phần các nguyên tố nhóm IA và IIA tạo hợp chất
ion (ngoại trừ Li và Be)
 Đặc điểm khác nhau đặc trưng giữa hai nhóm là tính
tan trong nước của các hợp chất: đa phần hợp chất
của nhóm IIA ít tan, trong khi hầu hết hợp chất của
nhóm IA tan tốt
24