Kim loại kiềm và những hợp chất quan trọng thường gặp

Các bạn sẽ được gặp kim loại Kiềm trong chương trình Hóa học THPT. Ngoài đời sống chúng cùng có mặt ở khắp mọi nơi. Bài viết ngày hôm nay, Hải Tiến mời các bạn cùng đi tổng hợp lại một số các kiến thức quan trọng liên quan tới kim loại đặc biệt này nhé.

Tìm hiểu qua về kim loại kiềm là gì

Đây là những nguyên tố hóa học thuộc nhóm IA ở trong bảng tuần hoàn hóa học. Một nguyên tố được gọi là kim loại kiềm khi nguyên tử lớp ngoài cùng chứa 1 electron, cấu hình tổng quát tương ứng là ns1.

Một nguyên tố được gọi là kim loại kiềm khi nguyên tử lớp ngoài cùng chứa 1 electron

Ngoại trừ Franxi tuy thuộc nhóm kim loại này nhưng vì là một nguyên tố phóng xạ nhân tạo không bền. Vì vậy trong chương trình Hóa học THPT không tìm hiểu.

Tổng hợp các hợp chất kim loại kiềm quan trọng

Sau đây Hải Tiến sẽ chia sẻ tới các bạn tổng hợp các kim loại kiềm phổ biến và quan trọng thường gặp:

NaOH ( Natri Hidroxit)

NaOH là chất rắn có màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy thấp và hút ẩm cực mạnh. Hợp chất này tan nhiều trong nước và rượu, khi tan tỏa ra nhiều nhiệt. NaOH là một bazơ mạnh hay còn gọi là kiềm, chất ăn da, chúng làm quỳ tím hóa xanh và phenolphtalein hóa hồng.

NaOH là một trong những hợp chất kim loại kiềm quan trọng

NaoH sẽ phân li hoàn toàn khi cho vào nước. Đặc biệt hợp chất này có đầy đủ tính chất của một hidroxit ( tác dụng với axit và oxit axit)

Hợp chất kim loại kiềm NaOH được ứng dụng nhiều nhất trong sản xuất xà phòng. Ngoài ra chúng còn được dùng làm giấy, tơ nhân tạo, tinh dầu thực vật và các sản phẩm chưng cất dầu mỏ, chế phẩm dược phẩm nhuộm,...

NaHCO3 (Natri hidrocacbonat)

NaHCO3 là tinh thể màu trắng, ít tan.  Các phản ứng có ở hợp chất này là phản ứng nhiệt phân, tác dụng với bazơ, với axit và phản ứng thủy phân. Hợp chất được dùng nhiều trong y khoa chữa các bệnh dạ dày và ruột do thừa axit, chữa được các bệnh về  khó tiêu và giải độc axit. Ngoài ra còn được sử dụng làm bột nở trong công nghiệp thực phẩm

Na2CO3 (Natri cacbonat)

Na2CO3 chính la soda, một chất bột có màu trắng hút ẩm tốt và dễ dàng tan trong nước, khi tan tỏa nhiều nhiệt. Hợp chất có thể xảy ra các phản ứng với axit và thủy phân. Chúng được ứng dụng làm nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh,  xà phòng, giấy dệt và điều chế muối khác. Đặc biệt có công dụng cực kỳ hiệu quả trong tẩy các vết dầu mỡ bám trên những chi tiết máy móc, kim loại. 

Na2CO3 hay còn gọi là soda cũng là một trong những hợp chất kim loại kiềm phổ biến

NaCl ( Natri clorua) 

NaCl là hợp chất bắt gặp nhiều trong thiên nhiên. Có nhiều trong nước biển và kết tinh thành muối ăn sau khi được phơi nắng tự nhiên NaCl là hợp chất ion có dạng mạng lưới lập phương tâm diện, không màu, trong suốt. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao ( nhiệt độ nóng chảy=800 độ C và nhiệt độ sôi=1454 độ C)

NaCl khác với các muối trên là không phản ứng với kim loại ,axit, bazơ ở điều kiện thường. Ở trạng thái rắn, NaCl phản ứng với H2SO4 đậm đặc. Tuy nhiên phản ứng vì tạo ra nhiều khí độc hại, gây nguy hiểm tới hệ sinh thái, ô nhiễm môi trường nên ít được sử dụng đi.

Tính chất vật lý của kim loại kiềm

Các kim loại kiềm kém bền vững và không được khăng khít bởi vì chúng có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối với những tính chất vật lý đặc trưng sau:

• Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp do lực liên kết hidro của kim loại dạng kiềm yếu và giảm dần từ Li đến Cs.
• Khối lượng riêng nhỏ bởi vì nguyên tử của các kim loại này có bán kính nguyên tử lớn và có cấu tạo mạng tinh thể kém và đặc khít
• Độ cứng thấp, có thể cắt chúng dễ dàng bằng dao.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Kim loại kiềm là chất khử mạnh nhất trong số các kim loại bởi vì các nguyên tử của chúng đều có năng lượng ion hóa I1 thấp và điện cực mang giá trị rất âm. Chỉ số oxi hóa của kim loại này là +1 và phương trình khử: M→M++1e. Xét các phương trình phản ứng của natri để thấy rõ tính chất hóa học của chúng:

• Tác dụng với phi kim: 4Na+O2→2Na2O. Qua phương trình phản ứng ta thấy được Natri khử dễ dàng nguyên tử phi kim thành ion âm
• Tác dụng với nước:  2Na+2H2O→2NaOH+H2. Phản ứng sẽ mạnh ngay ở nhiệt độ thường khi cho Natri hay một kim loại kiềm nào khác tác dụng với nước.

Cho Natri tác dụng với nước sẽ phản ứng mạnh ngay cả ở nhiệt độ thường

• Tác dụng với axit:  2Na+2HCl→2NaCl+H2 và  trong trường hợp cho natri dư thì sẽ tạo thêm phản ứng: Na(dư)+2H2O→2NaOH +H2. Ta thấy được khi ở điều kiện nhiệt độ thường thì các kim loại này cũng phản ứng mãnh liệt với axit. Lưu ý viết phương trình tác dụng với dung dịch axit trước, sau đó nếu axit thiếu thì kim loại kiềm dư sẽ phản ứng với nước.
• Tác dụng với dung dịch muối: 2Na+2HCl→2NaCl+H2 . Phản ứng xuất hiện hiện tượng sủi bọt khí và tạo kết tủa.

Lưu ý rằng kim loại này không đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối. Người ta ngâm chìm chúng trong dầu hỏa  để bảo vệ, nhằm ngăn cản không cho tác dụng với O2, 2O của không khí.

Bài viết trên đây là tổng hợp lý thuyết liên quan tới kim loại Kiềm. Chúc các bạn học tập môn Hóa đạt điểm cao. Nhớ follow Hải Tiến để được bổ sung kiến thức các môn học hàng ngày nhé!