Bài giảng Các nguyên tố nhóm IIA kim loại kiềm thổ

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIA KIM LOẠI KIỀM THỔ ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO Be giống với Al, còn Mg giống Zn. Trong không khí Be và Mg vẫn giữ được ánh kim còn các kim loại khác mất ánh kim nhanh chóng. làm cho ngọn lửa trở nên có màu đặc trưng: Ca màu đỏ da cam, Sr màu đỏ son, Ba màu lục hơi vàng Be và Mg Mạng tinh thể lục phương Ca,Sr Mạng tinh thể lập phương tâm diện Ba Mạng tinh thể lập phương tâm khối TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tác dụng Hidro tạo thành các Hidrua ion Tác dụng với các oxit bền như:B2O3,CO2,Al2O3.. Tác dụng với nước: Mg tan chậm trong H2O nóng: Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2 Riêng Be tan trong dung dịch kiềm mạnh Be + 2NaOHdd + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2 (Natri HidroxoBerilat) Be + 2NaOHnc = Na2BeO2 + H2 (NatriBerilat) Ngoài ra Ca,Ba,Sr có thể tan trong amoniac lỏng cho dd xanh thẫm Canxi amidua Tác dụng với dung dịch axit như HCl, H2SO4 loãng… M + H2SO4 = MSO4 + H2 ↑ M + 2CH3COOH = M(CH3COO)2 + H2 ↑ Axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 đậm đặc) Tác dụng với dung dịch HNO3 loãng : khử N+5 của dung dịch HNO3 loãng xuống N-3 4M + 10HNO3 = 4M(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Tác dụng với dung dịch HNO3 đậm đặc luôn thu được khí NO2 M + 4 HNO3 = M(NO3 )2 + 2NO2 + 2H2O Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc và nóng luôn thu được khí SO2 M + 2H2SO4 = MSO4 + SO2 + 2 H2O CÁC OXIT - HYDROXIT MgO dạng bột xốp có tan một ít và rất chậm trong H2O còn các oxit của Ca,Sr,Ba tương tác dễ với H2O CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q Có khả năng hấp thụ khí CO2 giống như oxit của kim loại kiềm. BaO + CO2 = BaCO3 BeO khó tan trong Axit nhưng dễ tan trong kiềm tạo thành muối Berilat. Ở nhiệt độ cao dễ bị khử, Al, Si khử đến kim loại. CaO + 3C = CaC2 + CO (Lò điện >2000 oC) 3MO + 2Al = 3M + Al2O3 PEOXIT CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ Berili không tạo nên Peoxit Mg chỉ tạo Peoxit ở dạng hidrat có lẫn Peoxit MgO2, Ca, Sr, Ba tạo nên các Peoxit MO2 là chất bột màu trắng khó tan trong nước Tính chất hóa học: Dung dịch các Peoxit có phản ứng kiềm và có tính chất của dung dịch H2O2 Khi đun nóng phân hủy thành oxi và oxit. MO2  MO + ½ O2 Các Peoxit này dễ tan trong dung dịch axit giải phóng H2O2 MO2 + 2HCl  MCl2 + H2O2 Khó tan trong nước và benzen nhưng dễ tan trong dd axit. BaO2 + 2HCl = BaCl2 + H2O2 BaO2 + 4HCl(đđ) = BaCl2+ Cl2 + H2O Tác dụng với H2,S,C khi đun nóng. BaO2 + H2 = Ba(OH)2 BaO2 + S = 2BaO + SO2 Khử muối kim loại quý thành kim loại tự do BaO2 + HgCl2 = BaCl2 + Hg + O2 MUỐI CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ TÍNH TAN CHUNG Các muối clorua, bromua, iodua, nitrat, axetat, sunfat, xianua và tioxianat đều dễ tan; muối florua khó tan trừ BeF2 dễ tan. Muối sunfat Be và Mg tan nhiều còn các sunfat khác ít tan nhất là BaSO4 Các muối cromat, oxalat, photphat, cacbonat tan ít trừ BeCO3 Berili clorua(BeCl2) Là hợp chất cộng hóa trị,tan nhiều trong benzen Hút ẩm mạnh. Dễ tan trong nước cho dung dịch có tính axit mạnh BeCl2 + 2H2O = Be(OH)2 + 2HCl BeCl2.4H2O = BeO + 2HCl + 3H2O Kết hợp với NH3 và một số chất hữu cơ tạo sản phẩm kết hợp. Kết hợp với Clorua của một số kim loại tạo muối phức Na2[BeCl4], Ca[BeCl4] Điều chế: Cl2 + BeO +C = BeCl2 + CO Magie clorua(MgCl2) Hút ẩm mạnh nên bốc khói trong không khí ẩm. Dễ tan trong nước và trong rượu Có thể kết hợp với clorua kim loại kiềm tạo thành muối kép. Vd: KCl.MgCl2.6H2O Ximang magie: Cl-Mg-O-Mg-O-OH bền với kiềm và axit, dễ bôi trơn. Dùng làm đá mài và cối xây Đất đèn CaC2 CaC2 + H2O = Ca(OH)2 + C2H2 Ứng dụng: Sản xuất axetilen Làm trái cây mau chín CANXI SUNFAT (CaSO4) Thạch cao tan nhiều trong dd amoni sunfat do tạo thành muối phức: CaSO4 + (NH4)2SO4 = 2 (NH4)2[Ca(SO4)2] Khi nung nóng thạch cao đến 1250C ta được thạch cao nung 2CaSO4. 2H2O = 2CaSO4.H2O + 3H2O Nung đến 2000C thạch cao nung mất nước thành muối khan 2CaSO4.H2O = 2CaSO4 + H2O Đến 9600C canxi sunfat phân hủy CaSO4 = 2CaO + SO2 + O2 Canxi cacbonat(CaCO3): Tan ít trong nước, tan nhiều trong dd amoni clorua, nước có CO2 CaCO3 + 2NH4Cl = CaCl2 + 2 NH3 + CO2 + H2O Ở 9000C nó phân hủy thành vôi và khí cacbonic: CaCO3 = CO2 + CaO Ở nhiệt độ cao nó tương tác với một số oxit như SiO2, Al2O3, NO2 với khí NH3… CaCO3 + 2NH3 = CaCN2 + 3H2O CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2