Bạn đã từng thắc mắc về các nguyên tố kim loại kiềm như liti, natri, kali và những hợp chất quan trọng của chúng? Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cuộc hành trình tuyệt vời của những nguyên tố này và tìm hiểu về tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của chúng.
Vị trí trong Bảng tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử
Kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong Bảng tuần hoàn gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), Xêsi (Cs) và Franxi (Fr). Cấu hình electron nguyên tử của chúng cũng rất đặc biệt:
Bạn đang xem: Hoá học 12: Thú vị về Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng
- Liti (Li): [He]2s1
- Natri (Na): [Ne]3s1
- Kali (K): [Ar]4s1
- Rubiđi (Rb): [Kr]5s1
- Xêsi (Cs): [Xe]6s1
Tính chất vật lí của kim loại kiềm
Kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ và độ cứng thấp. Tất cả những điều này đều có nguyên nhân của nó:
Kim loại kiềm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối và cấu trúc tương đối rỗng. Mặt khác, trong tinh thể, các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu.
Tính chất hóa học của kim loại kiềm
Tác dụng với phi kim (O2, Cl2…)
Chúng ta sẽ khám phá các phản ứng thú vị giữa kim loại kiềm và phi kim như oxi và clo:
- Khi natri tác dụng với oxi, chúng ta có phản ứng: 2Na + O2 → Na2O2 (Natrai peoxit), Na + O2 → Na2O (Natri oxit).
- Thí nghiệm của natri với clo: 2Na + Cl2 → 2NaCl.
Tác dụng với axit
Chúng ta cũng sẽ khám phá phản ứng giữa kim loại kiềm và axit:
- Thí nghiệm của natri với dung dịch HCl: Na + HCl → NaCl + H2.
Tác dụng với nước
Những phản ứng thú vị giữa kim loại kiềm và nước cũng sẽ được lột tả:
- Thí nghiệm của natri với nước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.
Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế
Kiến thức về ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế của kim loại kiềm là điều không thể thiếu. Dưới đây là những điều quan trọng mà bạn cần biết:
Ứng dụng
- Kim loại kiềm được sử dụng để chế tạo hợp kim có nhiệt độ ngoài cùng thấp.
- Hợp kim Li – Al siêu nhẹ được sử dụng trong kĩ thuật hàng không.
- Cs được sử dụng làm tế bào quang điện.
Trạng thái tự nhiên
Kim loại kiềm tồn tại ở dạng hợp chất trong tự nhiên. Ví dụ, NaCl có mặt trong nước biển và một số hợp chất của kim loại kiềm có mặt trong đất dưới dạng silicat và aluminat.
Điều chế
Kim loại kiềm có thể được điều chế bằng cách khử ion trong hợp chất của chúng thông qua quá trình điện phân nóng chảy.
Những hợp chất quan trọng của kim loại kiềm
Chúng ta cũng không thể bỏ qua những hợp chất quan trọng của kim loại kiềm như Natri hidroxit (NaOH), Natri hidrocacbonat, Natri cacnonat (Na2CO3) và Kali nitrat.
Natri hidroxit (NaOH)
- Tính chất vật lí: NaOH là chất rắn, không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh và tan nhiều trong nước.
- Tính chất hóa học: NaOH tác dụng với axit, oxit axit và dung dịch muối.
- Ứng dụng: NaOH được sử dụng trong nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm và công nghiệp chế biến dầu mỏ.
Natri hidrocacbonat
- Tính chất vật lí: Natri hidrocacbonat là chất rắn, màu trắng và ít tan trong nước.
- Tính chất hóa học: Natri hidrocacbonat tác dụng phân hủy và là một hợp chất lưỡng tính.
- Ứng dụng: Natri hidrocacbonat được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm và công nghiệp thực phẩm.
Natri cacnonat (Na2CO3)
- Tính chất vật lí: Natri cacnonat là chất rắn màu trắng và tan nhiều trong nước.
- Tính chất hóa học: Natri cacnonat tác dụng với axit, kiềm và muối.
- Ứng dụng: Natri cacnonat là hoá chất quan trọng trong công nghiệp thuỷ tinh, bột giặt, phẩm nhuộm và giấy.
Kali nitrat
- Tính chất vật lí: Kali nitrat là những tinh thể không màu, bền trong không khí và tan nhiều trong nước.
- Tính chất hóa học: Kali nitrat bị phân huỷ ở nhiệt độ cao.
- Ứng dụng: Kali nitrat được sử dụng làm phân bón và chế tạo thuốc nổ.
Đó là những điều thú vị về kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của chúng. Hy vọng rằng bạn đã tìm thấy những thông tin bổ ích và thú vị qua bài viết này. Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy ghé thăm Izumi.Edu.VN – nguồn kiến thức uy tín dành cho bạn!
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu hóa
