Kim loại kiềm thổ

I- Vị trí và cấu tạo

Nguyên tố
Cấu hình electron lớp
ngoài cùng
2s2 3s2 4s2 5s2 6s2
  Nguyên tố s

II- Tính chất vật lý

Kim loại kiềm thổ có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp (trừ beri). Độ cứng có cao hơn kim loại kiềm, nhưng độ cứng vẫn thấp, khối lượng riêng tương đối nhỏ.

III- Tính chất hóa học

- Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm.

- Tính khử tăng dần từ Be đến Ba.

                 M - 2e → M2+

1. Tác dụng với phi kim

a. Tác dụng với oxi

- Ở nhiệt độ thường tạo oxit dạng MO.
- Ở nhiệt độ cao tạo oxit dạng MO hay peoxit MO2.

Ví dụ:        2Mg + O2  2MgO

                Ba + O2  BaO2

b. Tác dụng với halogen:     M + X2 → MX2

c. Tác dụng với C, S, H2:

Be và Mg không tác dụng với H2 còn Ca tác dụng với H2 . Riêng Mg tham gia phản ứng:

             2Mg + CO2  2 MgO + C

2. Tác dụng với dung dịch axit

Là kim loại hoạt động hóa học mạnh nên có phản ứng như kim loại kiềm.

3. Tác dụng với nước

- Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ

            Ba + 2H2O → Ba(OH)+ H2 ↑

- Mg tác dụng với nước ở nhiệt độ cao thành MgO

            Mg + H2O  MgO +  H2 ↑

- Be không tác dụng với nước.

4. Tác dụng với kiềm

Chỉ có Be tác dụng với kiềm

         

5. Tác dụng với kim loại khác

- Tạo các hợp kim với kim loại Cu, Al,... dùng trong công nghiệp chế tạo máy như công nghiệp hàng không vũ trụ.
- Mg tạo nhiều hợp kim nhẹ và quan trọng với Al và Cu.

IV- Điều chế kim loại kiềm thổ

Phương pháp cơ bản để điều chế kim loại kiềm thổ là điện phân muối nóng chảy của chúng

         MCl2  M + Cl2

V- Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

1. Oxit của kim loại kiềm thổ

- Oxit của kim loại kiềm thổ tác dụng dễ dàng với axit, oxit axit, nước (trừ BeO, MgO).

             CaO + H2O → Ca(OH)2

             CaO + CO2 → CaCO3

             CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

- Riêng BeO có tính lưỡng tính nên tác dụng với axit và bazơ

            BeO + 2HCl → BeCl2 + H2O

            BeO + 2NaOH → Na2BeO2 + H2O

2. Canxi hiđroxit (Ca(OH)2)

Ca(OH)2 là chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước, dung dịch

Ca(OH)2 gọi là nước vôi trong là một bazơ mạnh, dung dịch

Ca(OH)2 có tính chất chung của một kiềm (tác dụng với oxit axit, axit, muối).

a. Tác dụng với axit, oxit axit, muối axit

                Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O

                Ca(OH)+ CO2 → CaCƠ3 ↓ + H2O

                Ca(OH)+ 2CO2 → Ca(HCO3)2

hoặc         CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2

               Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O

Nhưng :    2Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 → 2CaCO3 ↓ + Mg(OH)2 ↓ + 2H2O

b. Tác dụng với dung dịch muối

             Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaOH

             Ca(OH)2 + 2NH4Cl → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
Lưu ý:

- Khi cho Cl2 tác dụng với Ca(OH)2 ta thu được clorua vôi:

             2Cl2 + 2Ca(OH)2 ướt → Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H2O

             Cl2 + Ca(OH)2 khô → CaOCl2 + H2O

- Khi cho Ba(HCO3)2 tác dụng với KOH:

             Ba(HCO3)2 + 2KOH → K23 + BaCO3 ↓ + 2H2O

3. Canxi cacbonat (CaCO3), bari nitrat (Ba(NO3)2).

Canxi cacbonat là chất rắn màu trắng, không tan trong nước.

            CaCƠ3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

            CaCO3 + CO2 + H2 Ca(HCO3)2

            CaCƠ3  CaO + CO2 ↑

            2Ba(NO3)2  2BaO + 4NO2 ↑ + O2 ↑

Lưu ý: Nhiệt phân muối nitrat của kim loại mạnh (trước Mg)

            M(NO3)n  M(NO2)n + n/2 O2

4. Canxi sunfat (CaSO4)

Canxi sunfat là chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước; CaSO4.2H2O trong tự nhiên là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường; CaSO4.H2O hoặc CaSO4.0,5H2O là thạch cao nung.

Thạch cao dùng để sản xuất xi măng, đúc tượng, làm bột bó trong y học, làm khuôn, làm phấn viết bảng.

5. Nước cứng: Nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+

Người ta phân chia thành 3 loại:

- Nước cứng tạm thời do các muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)7.

- Nước cứng vĩnh cửu là do các muối CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4.

- Nước cứng toàn phần là nước có chứa tính cứng tạm thời và vĩnh cửu. (Nước tự nhiên có cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu).

Thống kê thành viên

Tổng thành viên 87.654
Thành viên mới nhất nguyen-phan-tuong-vy