cac nguyen to thuoc nhom 2

Chương 10
Chương 10
NHÓM II
NHÓM II

Nhóm IIA
Nhóm IIA
Be – Mg – Ca
Be – Mg – Ca
Sr – Ba – Ra
Sr – Ba – Ra


ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM IIA
ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM IIA
Be Mg Ca Sr Ba Ra
Z 4 12 20 38 56 88
Electron hóa trị 2s
2
3s
2
4s
2
5s
2
6s
2
7s
2
R nguyên tử (Å) 1,13 1,60 1,97 2,15 2,21 2,35

R ion +2 (Å) 0,34 0,74 1,04 1,20 1,30 1,44
N.lượng I
1
(eV) 9,32 7,64 6,11 5,96 5,21 5,28
N.lượng I
2
(eV) 18,21 15,03 11,87 10,93 9,95 10,10
Thế E
0
(V) - 1,85 - 2,37 - 2,87 - 2,89 - 2,9 - 2,92


ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM IIA
ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM IIA
•
ns
2
⇒ dễ mất 2 electron tạo thành ion M
2+
•
Tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Be đến
Ra; kém hoạt động hơn so với các kim loại
kiềm cùng chu kỳ.
•
Số oxi hoá +2: Be tạo nên chủ yếu liên kết
cọng hoá trị với các nguyên tố khác trong hợp
chất. Ca, Sr, Ba, Ra chỉ tạo nên hợp chất ion.
•
Các ion kim loại kiềm thổ đều không có màu,
nhiều hợp chất của kim loại kiềm thổ ít tan

trong nước.
•
Trong cùng nhóm: Be khác với các kim loại
kiềm thổ nhiều, Be giống nhiều với Al, còn Mg
giống nhiều với Zn.


TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA NHÓM IIA
TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA NHÓM IIA
•
Các kim loại kiềm thổ đều có màu trắng bạc hoặc xám nhạt, có
ánh kim nhưng bị mờ nhanh chóng trong không khí do bị phủ
một màng mỏng màu vàng nhạt gồm MO, MO
2
, M
3
N
2
(trừ Be và
Mg).
•
Các kim loại kiềm thổ tự do và các hợp chất dễ bay hơi của
chúng khi đưa vào ngọn lửa không màu cũng làm cho ngọn lửa
có màu đặc trưng như: Ca có màu đỏ da cam, Sr: màu đỏ son,
Ba: màu lục hơi vàng (trừ Be và Mg).
Be Mg Ca Sr Ba
Nhiệt độ nóng chảy (
0
C) 1280 650 850 770 710
Nhiệt độ sôi (

0
C) 2507 1100 1482 1380 1500
Khối lượng riêng(g/cm
3
) 1,86 1,74 1,55 2,6 3,6
Độ dẫn điện (Hg = 1) 5 21 20,8 4 1,5
Độ âm điện 1,5 1,2 1,0 1,0 0,9


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA

NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


NHÓM IIA
NHÓM IIA


TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
•
Be là nguyên tố tương đối hiếm (0,001% tổng số
nguyên tử trong vỏ Quả đất), tồn tại chủ yếu trong
khoáng vật berin (3BeO.Al
2
O
3
.6SiO
2
).
•
Mg và Ca thuộc loại nguyên tố phổ biến nhất.
•

Mg (1,4% tổng số nguyên tử trong vỏ Quả đất) ở trong
các khoáng vật như đolomit (MgCO
3
.CaCO
3
), magiezit
(MgCO
3
), cacnalit (KCl.MgCl
2
.6H
2
O).
•
Ca (1,5% tổng số nguyên tử trong vỏ Quả đất) ở trong
canxit, đá vôi, đá phấn CaCO
3
, thạch cao
(CaSO
4
.2H
2
O), florit (CaF
2
), apatit (Ca
5
(PO
4
)X) ... Ngoài
ra, Ca còn có trong xương động vật, trong mô thực vật

và nước thiên nhiên.
•
Sr và Ba có trong các khoáng vật xeleotit (SrSO
4
),
strontianit (SrCO
3
), baritin (BaSO
4
) và viterit (BaCO
3
).
•
Ra có một lượng rất ít trong quặng của uran.


TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
CaCl
2
CaF
2


TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
CaCO
3

TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
SrCO
3
SrSO
4


TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN CỦA NHÓM IIA
BaSO
4


TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
•
Các KL kiềm thổ phản ứng trực tiếp với H
2
→ hiđrua
ion (trừ Be không phản ứng trực tiếp, Mg phản ứng rất
khó khăn):
M + H
2
MH
2

•
Trong không khí và ở nhiệt độ thường, Be và Mg bị
bao phủ lớp oxit rất mỏng và bền ngăn cản chúng tác

dụng tiếp tục với oxi, còn Ca, Sr và Ba nhanh chóng
tạo nên lớp màu vàng nhạt (MO, MO2, M
3
N
2
).
•
Trong không khí ẩm, Ca, Sr và Ba tạo nên lớp
cacbonat.
•
Khi đốt nóng trong không khí, tất cả các kim loại kiềm
thổ cháy tạo nên oxit MO và phản ứng phát nhiều
nhiệt.
M + O
2
= 2MO
–
Khi Mg cháy còn phát ra ánh sáng chói và giàu tia tử ngoại.
→
0
t


TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
•
Khi đun nóng, tất cả các kim loại kiềm thổ đều tương tác mãnh
liệt với halogen, nitơ, lưu huỳnh, photpho, cacbon, silic.
Be + X
2

BeX
2

3Mg + N
2
Mg
3
N
2

Ca + S CaS
3Ca + 2P
đỏ
Ca
3
P
2

Ba + 2C
gf
BaC
2

M + 2Si

M
2
Si
•
Do có ái lực lớn với oxi, các kim loại kiềm thổ khi đun nóng có

thể khử được nhiều oxit bền của các nguyên tố như B
2
O
3
, CO
2
,
SiO
2
, TiO
2
, Al
2
O
3
, Cr
2
O
3
...
2Be + TiO
2
2BeO + Ti
•
Tác dụng với nước: Be không tương tác với nước vì có lớp oxit
bảo vệ, Mg không tan trong nước lạnh nhưng tan chậm trong
nước nóng.
Mg + 2H
2
O = Mg(OH)

2
+ H
2
Các kiềm thổ Ca, Sr, Ba phản ứng dễ dàng với nước:
M + 2H
2
O = M(OH)
2
+ H
2

→
Ct
0
 →
− C
0
800780
 →
C
0
150
 →
− C
0
450350
 →
C
0
500

→
Ct
0
→
Ct
0


TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NHÓM IIA
•
Be còn có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh
hoặc trong kiềm nóng chảy tạo thành muối
berilat và giải phóng H
2
.
Be + 2NaOH + 2H
2
O = Na
2
[Be(OH)
4
] + H
2

Be + 2NaOH
n/c
= Na
2
BeO

2
+ H
2

•
Ca, Sr và Ba có thể tan trong amoniac lỏng,
cho dung dịch màu xanh thẫm. Khi làm cho
dung môi bay hơi, còn lại tinh thể màu vàng
óng là các amoniacat có thành phần không đổi
[M(NH
3
)
6
].


ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
•
Nguyên tắc chung để điều chế các kim loại
kiềm thổ là dùng dòng điện hoặc dùng chất khử
mạnh để khử ion kim loại kiềm thổ tạo thành
kim loại.
M
2+
+ 2e
-
= M
0

•
Phương pháp thường dùng là điện phân nóng
chảy hoặc dùng chất khử để khử oxit hoặc
muối của kim loại kiềm thổ.
•
Be được điều chế bằng phương pháp điện
phân nóng chảy BeCl
2
hoặc hh BeCl
2
+ NaCl
hay hh BeCl
2
+ NaF trong thùng bằng niken với
cực dương bằng than chì, cực âm bằng thuỷ
ngân và ở trong khí quyển agon.


ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
•
Điều chế Mg trong công nghiệp
bằng điện phân cacnalit hoặc
hỗn hợp muối clorua của magie
và kim loại kiềm ở nhiệt độ 700-
750
0
C trong thùng điện phân làm
bằng thép, đồng thời là cực âm.
Cực dương là một trụ than chì

đặt trong ống sứ xốp có lỗ nhỏ
để cho khí clo thoát ra ngoài.
1. Thùng sắt;
2. Màng ngăn;
3. Cực than.


ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
ĐIỀU CHẾ NHÓM IIA
•
Có thể điều chế Mg bằng cách khử MgO bằng than cốc hay
dùng ferosilic (hợp kim Fe và Si) khử hỗn hợp MgO và CaO ở
nhiệt độ cao và trong chân không:
MgO + C Mg + CO
(có thể thay C bằng CaC
2
ở 1200
0
C)
CaO + 2MgO + Si 2Mg + CaO.SiO
2

Hơi Mg bay lên và được làm ngưng tụ.
•
Ca, Sr và Ba cũng có thể điều chế bằng cách điện phân muối
clorua nóng chảy hoặc dùng Al hay Mg khử muối đó trong chân
không ở 1100-1200
0
C.
CaCl

2
+ Al 3Ca + 2AlCl
3

AlCl
3
tạo thành sẽ bay hơi (thăng hoa ở 183
0
C), còn lại là Ca được
chưng cất trong chân không hoặc trong khí quyển agon.
•
Ca, Sr và Ba còn có thể dùng phản ứng nhiệt nhôm để điều
chế :
2Al + 2MO MO.Al
2
O
3
+ 3M
 →
C
0
2000
 →
C
0
1500
 →
caot
0
→

0
t