CHƯƠNG 7: NGUYÊN TỐ NHÓM IA VÀ NHÓM IIA

BÀI 24: NGUYÊN TỐ NHÓM IA

I. Đơn chất nhóm IA

1. Đặc điểm chung

- Là nguyên tố s, có 1 electron hóa trị ở phân lớp ns¹, đứng đầu mỗi chu kì tương ứng.

- Dễ tách electron hóa trị ra khỏi nguyên tử ⇒ Trong phản ứng hóa học, dễ nhường 1 electron, thể hiện tính khử mạnh.

- Số oxi hóa: +1.

2. Trạng thái tự nhiên

- Chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.

- Sodium và potassium phổ biến trong vỏ Trái Đất, có nhiều trong nước biển, mỏ muối, quặng halite (NaCl), quặng sylvinite (NaCl.KCl).

3. Tính chất vật lí

a) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi

- Trong nhóm IA, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của kim loại có xu hướng giảm dần từ Li đến Cs.

- Các kim loại nhóm IA đều dễ nóng chảy và có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với các kim loại nhóm khác.

b) Khối lượng riêng

- Khối lượng riêng nhỏ (đều là kim loại nhẹ) do có bán kính nguyên từ lớn và cấu trúc mạng tinh thể kém đặc khít.

c) Độ cứng

- Do có liên kết kim loại yếu nên các kim loại nhóm IA có độ cứng thấp (đều mềm, có thể cắt bằng dao, kéo).

4. Tính chất hóa học

- Kim loại kiềm là những kim loại hoạt động hóa học mạnh, có tính khử mạnh, tính khử tăng dần từ Li đến Cs.

- Các kim loại kiềm có thế điện cực chuẩn rất âm, do đó chúng đều phản ứng với nước ở điều kiện thường.

- Mức độ phản ứng tăng dần từ Li đến Cs.

5. Bảo quản

- Các kim loại nhóm IA được bảo quản trong dầu hỏa, trong chân không hoặc trong khí hiếm.

II. Hợp chất của kim loại nhóm IA

1. Đặc điểm chung

- Các hợp chất của kim loại kiềm thường dễ tan trong nước, tạo thành dung dịch chất điện li mạnh.

- Ở nhiệt độ thường, các ion kim loại nhóm IA đều không có màu ⇒ Nhận biết bằng màu ngọn lửa:

+ Hợp chất của Li: ngọn lửa có màu đỏ tía.

+ Hợp chất của Na: ngọn lửa có màu vàng.

+ Hợp chất của K: ngọn lửa có màu tím.

2. Hợp chất quan trọng

a) Sodium chloride

- Ứng dụng:

+ Trong đời sống: gia vị, bảo quản và chế biến thực phẩm.

+ Trong y học: nước muối sinh lí, chất điện giải,…

+ Trong công nghiệp hóa chất: sản xuất chlorine – kiềm, nước Javel, soda,..

- Điện phân dung dịch NaCl bão hòa trong bể điện phân có màng ngăn xốp (công đoạn chính của công nghiệp chlorine – kiềm): 2NaCl(aq) + 2H₂O(l) điện phân có màng ngăn→ 2NaOH(aq) + Cl₂(g) + H₂(g).

- Điện phân dung dịch NaCl bão hòa không có màng ngăn điện cực được ứng dụng để sản xuất nước Javel (chứa NaClO).

b) Sodium hydrogencarbonate, sodium carbonate

Sodium hydrogencarbonate (NaHCO₃)

- Trong chế biến thực phẩm: dùng làm bột nở.

- Làm chất chữa cháy dạng bột.

- Trong y học: dùng để điều trị triệu chứng dư acid ở dạ dày (giúp làm giảm nồng độ H⁺).

- Trong sản xuất và đời sống: giúp điều chỉnh pH của nước.

Sodium carbonate (Na₂CO₃)

- Nguyên liệu sản xuất thủy tinh, xà phòng, bột giặt, giấy, sợi, chất tẩy rửa,....

- Xử lí, làm mềm nước; điều chế các muối khác,….

- Tác nhân tẩy sạch vết dầu mỡ trên chi tiết máy trước khi sơn, hàn, mạ điện,…

- Sản xuất: Phương pháp Solvay:

+ Giai đoạn tạo NaHCO₃: NaCl(aq) + CO₂(aq) + NH₃(aq) + H₂O(l)

⇌ NaHCO₃(s) + NH₄Cl(aq).

+ Khi làm lạnh, NaHCO₃ kết tinh và được lọc, tách khỏi hệ phản ứng.

+ Giai đoạn tạo Na₂CO₃:

2NaHCO₃(s) to→ Na₂CO₃(s) + H₂O(g) + CO₂(g)