Kim loại phân nhóm I A

Kim loại phân nhóm I A
I. Vị trí của kim loại kiềm trong HTTH
Kim loại kiềm là những nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm I trong bảng
HTTH. Nhóm kim loại kiềm có các nguyên tố:
liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr)
Các nguyên tố này cũng là những nguyên tố đứng đầu mỗi chu kì, trừ chu kì I
II. Tính chất vật lí của kim loại kiềm
1. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp: theo thứ tự giảm dần từ Li đến Cs, là do mạng
tinh thể kim loại kiềm có kiểu lập phương tâm khối trong đó liên kết kim loại kém bền
2. Khối lượng riêng nhỏ: tăng dần từ Li đến Cs, là do các kim loại kiềm có mạng tinh thể
rỗng hơn và nguyên tử có bán kính lớn hơn so với các kim loại khác trong cùng chu kì.
3. Độ cứng thấp: là do lực liên kết giữa các nguyên tử kim loại yếu. Có thể cắt các kim
loại kiềm bằng dao một cách dễ dàng
III. Tính chất hóa học của kim loại kiềm
Năng lượng cần dùng để phá vỡ mạng tinh thể lập phương tâm khối của các kim loại kiềm
( năng lượng nguyên tử hóa) tương đối nhỏ.
Kim loại kiềm là những nguyên tố nhóm s ( electron hóa trị làm đầy ở phân lớp s) có bán
kính nguyên tử tương đối lơn. Năng lượng cần dùng để tách electron hóa trị ( năng lượng
ion hóa) tương đối nhỏ.
Từ những đặc điểm trên, chúng ta dễ dàng suy ra kim loại kiềm là chất khử mạnh nhất
trong số các kim loại.
1. Tác dụng với phi kim: Natri khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm:


2. Tác dụng với axit: Natri khử dễ dàng ion dương trong dung dịch axit:


3. Tác dụng với nước: Natri khử một cách dễ dàng, giải phóng khí hiđro:

Các kim loại kiềm khác cũng có những phản ứng tương tự
IV. Ứng dụng của kim loại kiềm

- Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp
- Các kim loại kali và natri dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt
nhân
- Kim loại xesi dùng chế tạo tế bào quang điện
- Kim loại kiềm được dùng để điều chế một số kim loại kiềm bằng phương pháp nhiệt
kim loại
- Kim loại kiềm được dùng làm chất xúc tác trong nhiều phản ứng hữu cơ và chế tạo
chất chống nổ cho xăng
V. Điều chế kim loại kiềm
Kim loại kiềm rất dễ bị oxi hóa thành ion dương, do vậy trong tự nhiên kim loại kiềm chỉ
tồn tại ở dạng hợp chất ( muối). Nguyên tắc điều chế là khử các ion kim loại kiềm :

Tuy nhiên sự khử các ion này là rất khó khăn. Phương pháp quan trọng nhất là điện phân
muối halogenua hoặc hiđroxit của chúng ở dạng nóng chảy. Phương trình điện phân điều
chế natri có thể biểu diễn như sau:


Ta thu được kim loại Na nóng chảy ở cực âm, các chất còn lại thoát ra ở cực dương.