CÁc nguyên tố nhóm I,II,IIA
vBulletin Tema Arivi
ForumTrang chủThành viênBài mớiTìm kiếmUser CPĐăng kíĐăng nhập



Tin tức & Thống kê diễn đàn Định Hóa
  • wWw.HoaK44a.Tk
Top posters
Tú Pro (56)
 
___X___ (11)
 
lieuxinh (11)
 
trungkien.mathsA (3)
 
test3 (2)
 
Đức Huynh (2)
 
KunKa (2)
 
cuongdhqt2000 (1)
 
tinhdonphuong (1)
 
Anhbuonviai_Qn1990 (1)
 
Hãy Click Cảm ơn nếu bạn thấy bài viết này hay và có ý nghĩa!
Gửi bài mới Trả lời chủ đề này
Sat Oct 16, 2010 8:16 am


Tú Pro
[Thành Viên Hóa K44A]

╬♥ღ(Ban cán sự lớp)♥ღ╬
╬♥ღ(Ban cán sự lớp)♥ღ╬
Thông Tin Tú Pro
Click để bít chi tiết! Tổng số bài gửi: 56
Điểm: 1620
Tham gia từ ngày:: 11/10/2010
Tuổi: 23
Đến từ: Định Hoá-Thái Nguyên

Bài gửiTiêu đề: CÁc nguyên tố nhóm I,II,IIA
Xem lý lịch thành viên http://hoak44a.forumotion.com

Chủ Ðề: CÁc nguyên tố nhóm I,II,IIA
-------------------------------------------------------------------------

6.1. Đặc trưng nguyên tử

Nhóm này bao gồm Li (liti), Na (natri), K (kali), Rb (rubidi), Cs (xesi), Fr (franxi).

Cấu hình điện tử: ns1np0 nên chỉ có thể nhường 1 điện tử. Chúng là các kim loại mạnh (kim loại kiềm. Sở dĩ được gọi là kim loại kiềm vì hiđroxit của chúng là chất kiềm mạnh). Franxi là nguyên tố phóng xạ tự nhiên.

Do có một electron hóa trị ns1 ở ngoài để đạt cấu hình electron bền của các khí hiếm, các nguyên tử kim loại kiềm rất dễ mất một electron hóa trị để biến thành ion dương M+(nghĩa là chúng là những kim loại rất họat động. Điều này thể hiện ở năng lượng ion hóa thứ nhất rất thấp của những nguyên tử kim loại kiềm). Dưới đây là một số đặc điểm của các nguyên tử kim loại kiềm

Nguyên tô’


Số thứ tự nguyên tử


Cấu hình electron


Năng lượng ion hóa I, eV

I1


I2

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr


3

11

19

37

55

87


[He] 2s

[Ne] 3s

[Ar] 4s

[Kr] 5s

[Xe] 6s

[Rn] 7s


5,39

5,14

4,34

4,18

3,89

-


75,6

47,3

31,8

27,4

23,4

-


Cac kim loại kiềm tạo nên chủ yếu các hợp chất ion, trong đó số oxi hóa duy nhất +1. Tuy nhiên chúng cũng có thể tạo nên liên kết cộng hóa trị trong các phân tử Li2, Na2, K2, Rb2, Cs2 tồn tại ở trạng thái khí.

Các ion kim loại kiềm không có màu. Nói chung hợp chất của chúng dễ tan trong nước trừ một số hợp chất của liti.

6.2. Đơn chất

6.2.1. Tính chất vật lý

Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và ánh kim rất mạnh. Ánh kim đó biến mất nhanh chóng khi kim loại kiềm tiếp xúc với không khí.

Các kim loại kiềm đều nhẹ, mềm, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt hóa hơi thấp,dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. Các tính chất này đều giảm dần khi đi từ trên xuống dưới. Tất cả các kim loại kiềm dễ tan trong thủy ngân tạo thành hỗn hống. Khi tan tỏa ra nhiều nhiệt. Trong thực tế thường dùng hỗn hống Na làm chất khử mạnh.

6.2.2. Tính chất hóa học

Các kim loại kiềm là những chất khử mạnh. Tính khử tăng dần từ Li đến Ra.

Đặc biệt trong dung dịch nước, Li lại là chất khử mạnh nhất

Phản ứng với oxi xảy ra nhanh chóng ở nhiệt độ thường. Khi phản ứng thường sinh ra hổn hợp oxit M2O, peroxit M2O2 và superoxit MO2. (Li thường chỉ tạo oxit, Na chỉ cho tới Na2O2. muốn được NaO2 phải dùng oxigen ở áp suất cao).

Do tính khử rất mạnh và có ái lực oxigen lớn nên phản ứng với nhiều hợp chất có chứa oxigen như H2O, Alcol.

M + H2O → MOH + 1/2H2↑

Phản ứng với các phi kim: phản ứng với hầu hết các phi kim, bốc cháy trong khí Clo, Rb và Cs, K nổ mạnh khi phản ứng với Brom lỏng, với iod phản ứng mạnh khi đun nóng. Nghiền kim loại kiềm với S nổ mạnh. Phản ứng với H2 khi đốt nóng. Li có ái lực đặc biệt với N2 và C, các kim loại khác không phản ứng, riêng Li phản ứng tạo thành Li3N, Li2C2,

6.3. Các hợp chất

6.3.1. Oxit M2O :

Oxit của các kim loại kiềm điều là chất rắn ở mhiệt độ thường.

Li2O, Na2O, K2O : màu trắng

Rb2O : vàng, Cs2O :da cam

Khi nóng chảy trong điều kiện có không khí chúng đều bị oxi hóa tiếp tục tạo thành peroxit.

Li2O phản ứng chậm với nước còn các oxit khác phản ứng mảnh liệt tạo thành hiđroxít, phản ứng tỏa nhiều nhiệt.

6.3.2. Peroxit M2O, MO2.

Các peroxit và superoxit của các kim loại kiềm đều là chất rắn : Na2O2 vàng nhạt, K2O2, Rb2O2, Cs2O2 vàng KO2 vàng thẩm, RbO2 da cam, CsO2 hung.

Chúng khá bền với nhiệt, được tạo thành khi oxi hóa trực tiếp kim loại kiềm. Đối với các nguyên tố cuối nhóm các superoxít bền hơn (vì các anion O22- lớn nên các hợp chất ion bền khi bán kính cation lớn).

Chúng là những chất oxi hóa mạnh (do sự có mặt các dây oxigen -O-O-).

Quan trọng nhất là Na2O2 , nếu nguyên chất có màu trắng nhưng thường có màu vàng nhạt vì lẩn tạp chất.

Na2O2 phân huỷ ở khoảng 6000C.

Phản ứng với nứơc, phát nhiệt mạnh.

2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2

Ở nhiệt độ thấp thủy phân trong nước cho H2O2

2Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2

Na2O2 gây cháy nổ khi tiếp xúc với các chất dễ cháy: rơm bột, bông, eter…

Na2O2 có thể phản ứng với CO và CO2

Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2

Na2O2 + CO → 2Na2CO3

6.3.3. Hidroxit MOH

Hidroxit của kim loại kiềm là các chất rắn, màu trắng hút ẩm mạnh.

Các hidroxit là các bazơ mạnh, tính bazơ tăng dần trong dãy. Do có tính bazơ mạnh nên chúng phản ứng với hầu hết các chất có bản chất axit.

Bền không bị phân hủy bởi nhiệt (chỉ có LiOH mất nước tạo thành Li2O)

Chúng có tác dụng ăn mòn nhiều chất, ăn mòn da.

6.3.4. Halogenua

Trừ LiF và NaF hơi kém tan, các hợp chất còn lại đều dễ tan. Đây là những chất quan trọng được sử dụng làm các chất đầu để điều chế các hợp chất khác của các kim loại kiềm.

6.3.5. Nitat

Dễ nóng chảy và dễ tan trong nước, bị nhiệt phân.

MNO3 → MNO2 + O2

Quan trọng nhất là NaNO3, KNO3 được sử dụng làm phân bón, KNO3 được dùng làm thuốc nổ đen.

6.3.6. Sunfat

Sunfat và hidrosunfat đều dễ tan, chúng thường kết tinh không ngậm nước. Quan trọng là Na2SO4, kết tinh dứơi dạng Na2SO4.10H2O, khi đun nóng trên 320C nó nóng chảy trong nước kết tinh và mất nước dần chuyển thành Na2SO4 khan.

6.3.7. Cacbonat

Dễ tan trong nước. Bền khi đun sôi đến nhiệt độ nóng chảy nhưng ở nhiệt độ cao gần đến nhiệt độ sôi thì chúng phân hủy.

M2CO3 → M2O + CO2

Dung dịch có môi trường kiềm mạnh do bị thủy phân.

6.4. Điều chế

Phương pháp điều chế Sođa (Na2CO3­)

Ngày nay sođa hầu như chỉ được sản xuất theo phương pháp amoniac. Phương pháp này này dựa chủ yếu vào phản ứng hoá học:

NaCl + NH4HCO3 NaHCO3 + NH4Cl

Đây là một phản ứng thuận nghịch, cả bốn chất đều tan trong nước nhưng NaHCO3 hơi ít tan hơn. Thự tế trong công nghiệp người ta cho khí CO2 đi qua dung dịch NaCl bão hoà :

NaCl + CO2 + NH3 + H2 NaHCO3 + NH4Cl

lọc tách NaHCO3 ra và đun nóngđể chuyển thành Na2CO3 khan. Quá rình này giải phóng một nửa lượng CO2 đã sử dụng. Khí CO2 này được đưa lại vào trong quá trình sản xuất. Chế hoá sản phẩm phụ NH4Cl với vôi tôi để tái sinh khí NH3 và đưa lại vào quá trình sản xuất. Trong khi nung vôi khí CO2 giải phóng cũng được đưa vào quá trình sản xuất.
PHẦN B: PHÂN NHÓM IIA

6.4. Đặc trưng nguyên tử

Gồm Berili (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba), rađi (Ra) có trong thiên nhiên, trong đó rađi là một nguyên tố hiếm phóng xạ.

Các nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm II là những nguyên tố s có eclectron lớp ngoài cùng là ns2. Vì thế chúng chỉ có khuynh hướng cho đi 2 eclectron hóa trị để tạo thành ion X2+, thể hiện tính khử kim loại.

Từ Be đến Ra tính kim loại tăng dần làm cho các nguyên tố này hình thành 3 nhóm: -Be là nguyên tố lưỡng tính giống nhôm.

-Mg là kim loại hoạt động khá mạnh nhưng có nhiều tính chất không giống những kim loại kế tiếp trong nhóm.

-Ca, Sr, Ba là những kim loại hoạt động rất mạnh, có tính chất rất giống nhau được gọi là các kim loại kiềm thổ và được xem là kim loại điển hình của nhóm IIA

6.5. Đơn chất

6.5.1. Tính chất vật lý

Các kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc. Trong không khí Be và Mg vẫn còn ánh kim cón các kim loại khác mất ánh kim nhanh chóng do tạo thành sản phẩm của sự tương tác với không khí.

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng không cao lắm. Trừ Be do vị trí đặc biệt của nó nên có nhiệt độ nóng chảy và độ cứng cao hẳn.

Các kim loại kiềm thổ và các hợp chất của nó làm nhuộm màu ngọn lửa: Ca màu đỏ cam, Sr đỏ son, ba lục hơ vàng. Tính chất này thường được sử dụng trong hóa học phân tích để định lượng và xác định lượng của nguyên tố.

6.5.2. Tính chất hóa học.

Là chất khử mạnh, các kim loại kiềm thổ phản ứng trực tiếp với nhiều phi kim.

Ngay ở nhiệt độ thường Ca, Ba, Sr phản ứng với O2, S, Hal2, các phản ứng đều tỏa nhiệt lượng khá lớn.

Khi đốt nóng chúng phản ứng với phi kim kém hoạt động như (nitrơ, hiđro, carbon), Be và Mg kém hoạt động hơn nên các phản ứng đồi hỏi nhiệt độ cao hơn, chúng không phản ứng với hiđro. Khi phản ứng với oxigen, tùy thuộc vào kích thướt của nguyên tử, các kim loại kìêm thổ sẽ tạo thành oxít, peroxit hoặc superoxit hoặc hỗn hợp của chúng (Be và Mg tạo oxít, Ca tạo CaO2 ;Sr, Ba tạo BaO, SrO2 và có thể tạo thành cả superoxit nhưng superoxit kém bền).

Trừ Berili không phản ứng với nước do có màng oxit bảo vệ, Mg phản ứng chậm với nước nóng, các kim loại còn lại phản ứng mạnh với nước. (Do đó để bảo quản các kim loại này người ta thường ngâm chúng trong dầu hỏa).

Mg và Be phản ứng với các axit có tính oxi hóa hoặc không có tính oxi hóa. Be tan được trong kiềm.

Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2↑

6.6. Các hợp chất.

6.6.1. Hợp chất của Be(+2).

Những hợp chất bậc 2 của Berili đều tan được trong bazơ và axit để tạo các dẩn xuất của Be2+ và các beriat:

BeO + 2H3O+ + H2O → Be(H2O)42+

BeO + 2NaOH → Na2[Be(OH)4]

Cũng giống như các hợp chất của Al(3+), các muối Be2+ và các berilat đều dể bị thuỷ phân. Các phức [Be(OH)4]2-, [BeHal4]2- chỉ tồn tại trong môi trường kiềm mạnh hoặc rất dư Hal-.

-Các muối [Be(H2O)4]2+chỉ tồn tại trong môi trường axit muối với nhiều oxi axit bền vững và thường kết tinh dưới dạng các tinh thể hidrat.

6.6.2. Các hợp chất Mg(+2).

-Tuỳ thuộc vào bản chất của nguyên tố kết hợp với nó, liên kết với các hợp chất bậc 2 của magiê thay đổi từ đặt tính kim loại sang liên kết có nhiều tính ion.

Các hợp chất bậc 2 của Mg(+2) có tính bazơ.

MgO (thường được điều chế bằng cách nung MgCO3)là một chất bột màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy cao (28000C) MgO ở dạng bột mịn khá hoạt động, nó có thể tan được trong nước, hấp thụ CO2 và dể tan trong axit. Khi dược nung nóng mạnh nó trở nên trơ và cứng hơn.

Mg(OH)2 là một chất kết tủa màu trắng, nó ít tan trong nước (TMg(OH)2 = 6.10-10) nhưng dể tan trong axit và tan cả trong dung dịch muối amoni bảo hòa có môi trường axit nhẹ.

NH4Cl + Mg(OH)2 → MgCl2 + NH3 + 2H2O

Đa số muối của Mg(+2) dể tan trong nước, khi tan Mg(+2) tồn tại dưới dạng ion phức aquo [Mg(H2O)6]2+ không màu. Muối của Mg với các axít yếu (MgCO3, Mg3(PO4)2, MgF2) ít tan.

6.6.3. Các hợp chất của Ca(+2), Sr(+2) và Ba(+2)

Ca, Sr và Ba chủ yếu tạo hợp chất có liên kết ion nên các hợp chất bậc 2, oxit, hiđroxit của chúng điều dể tan hoặc có độ tan vừa phải, đều có bản chất bazơ. Tính bazơ tăng dần khi đi từ các hợp chất của Ca(+2) đến hợp chất Ba(+2).

CaO, SrO, BaO là những chất rắn màu trắng phản ứng mảnh liệt với nước tạo thành các hydroxit E(OH)2.

Các hợp chất EO, E(OH)2 là các bazơ mạnh.

Nước cứng và cách làm mềm nước

Sự có mặt của các ion Ca2+ và Mg2+ trong nước thiên nhiên quyết định độ cứng của nước. Cần phân biệt độ cứng tạm thời và độ cứng vĩnh cửu của nước.

Nước có chứa hydrocacbonat có độ cứng tạm thời, còn nước có chứa sunfat và clorua của canxi và magiê có độ cứng vĩnh cửu. Nước càng chứa nhiềun ion Ca2+ và Mg2+ thì độ cứng càng lớn.

Tính chất cứng của nước gây một số tác hại trong cuộc sống cũng như trong sản xuất. Trong công nghiệp khi đun nóng nước cứng, dưới tác dụng của nhiệt, các muối đã nói sẽ đóng cặn xuống đáy nồi hơi, làm tốn hao nhiệt năng và nồi hơi mau hư hỏng. Trong đời sống: khi giặt quần áo bằng nước cứng sẽ tốn xà phòng và bẩn quần áo do tạo thành các muối stearat khó tan bám lên vải

Ngưới ta có thể khử tính cứng của nước bằng nhiều cách. Có thể dùng phương pháp vật lý, cũng có thể dùng phương pháp hóa học. Chẳng hạng khử tính cứng tạm thời của nước có thể dùng phương pháp đơn giản nhất là đun sôi, khi đó canxi hydrocacbonat sẽ chuyển thành muối cacbonat không tan dễ loại bỏ: Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2

Để khử tính cứng tạm thời cũng như vĩnh cửu của nước có thể dùng phương pháp hóa học: dựa trên việc đưa thê vào nước những hợp chất có chứa ion CO32- và OH-, khi đó sẽ tạo thành CaCO3 và Mg(OH)2 khó tan dễ loại bỏ.

Thực tế thường dùng xôđa, Na3PO4 và nước vôi:

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + H2O

MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓ + CaSO4

Ngày nay người ta còn dùng phương pháp trao đổi ion để loại bỏ các ion Ca2+, và Mg2+ dựa trên khả năng trao đổi ion có trong hợp chất cao phân tử thiên nhiên hoặc nhân tạo (gọi là ionit) với các ion Ca2+, Mg2+ có trong dung dịch

Na2R + Ca(HCO3)2 = CaR + 2NaHCO3

Na2R + CaSO4 = CaR + Na2SO4

Ở đây R là anion alumosilicat phức tạp (Na2[Al2Si2O8].nH2O)

-Để làm mềm nước cũng thường dùng những chất polime hữu cơ nhân tạo. Vai trò trao đổi trong nhựa trao đổi ion là các H+ hay OH-:

2RH + CaSO4 = R2Ca + H2SO4

2ROH + H2SO4 = R2SO4 + H2O

Khi cho nước thiên nhiên chảy qua hệ thống nhựa trao đổi như trên sẽ được nước tinh khiết.
PHẦN C. PHÂN NHÓM IIIA

6.7. Đặc trưng nguyên tử

Gồm Bo (B), Nhôm (Al), Gali (Ga), Inđi (In), Tali (Tl). Bo và nhôm đã được nghiên cứu và sử dụng trong nhiều lĩnh vực.

Đặc điểm nguyên tử của các nguyên tố

Nguyên tô’


Số thứ tự nguyên tô’


Cấu hình electron của nguyên tư’

B

Al

Ga

In

Tl


5

13

31

49

81


[He]2s22p

[Ne] 3s23p

[Ar]3d104s24p

[Kr] 4d105s25p

[Xe]4f143d104s24p

Cấu hình điện tử: ns2np1. với cấu hình electron của các nguyên tử, các nguyên tố trong nhóm IIIA không giống với nhau nhiều như các nguyên tố trong nhóm kim lọai kiềm và kiềm thổ.

Vì có 3 điện tử lớp ngoài cùng nên các nguyên tố này có thể nhường tối đa 3 điện tử. Chúng đều là kim loại ngoại trừ B. Tính kim loại tăng dần theo chiều từ trên xuống trong phân nhóm.

Số oxi hóa: B có các số oxi hóa: -3, -1, 0, +3. Trong đó +3 bền

Al có các số oxi hóa: 0, +3. Trong đó +3 bền

Ga, In có các số oxi hóa: 0, +1, +3. Trong đó +3 bền

In có các số oxi hóa: 0, +1, +3. Trong đó +1 bền

6.8. Đơn chất

6.8.1. Bo

6.8.1.1. Tính chất vật lý

B là nguyên tố độc nhất trong phân nhóm. B dạng nguyên tố ở dạng thù hình vô định hình có màu nâu, là chất nghịch từ. B dạng tinh thể là chất rắn rất cứng, giòn, màu đen xám, khó nóng chảy, là chất bán dẫn, ở điều kiện thường là chất dẫn điện điện tử, ở nhiệt độ cao và chiếu sáng là chất dẫn điện (chiều dày vùng dẫn là 1,55eV).

6.8.1.2. Tính chất hóa học

B là chất khử mạnh và oxi hóa yếu.

Ở điều kiện thường: Tồn tại ở dạng phân tử gồm 12 nguyên tử nên là chất khử yếu. B + F2 = BF3

Ở nhiệt độ cao: chất khử mạnh và oxi hóa yếu (mạnh bằng Si)

-Tính khử mạnh:

Phản ứng được với đơn chất oxi hóa mạnh và yếu:

4B + 3O2 = 2B2O3 ( t0=7000C)

2B + 3Cl2 = 2BCl3 ( t0=5000C)

Phản ứng với hợp chất oxi hóa mạnh, oxi hóa yếu và oxit bền:

-Tính oxi hóa yếu: chỉ tác dụng với khử mạnh là các kim loại mạnh phân nhóm IA, IIA.

6.8.2. Nhôm

6.8.2.1. Tính chất vật lý

Nhôm Kim loại màu trắng bạc ở cả dạng thanh lẫn dạng bột, dẫn nhiệt và điện tốt. Nhôm bền và không bị gỉ trong không khí, nhẹ, dễ dát mỏng và kéo sợi.

Có mạng tinh thể lập phương tâm diện. Nóng chảy ở 660oC, sôi ở 2500oC.

6.8.2.2. Tính chất hoá học

Tính khử mạnh

Ở nhiệt độ thường: cũng có tính khử mạnh nhưng đều bị thụ động do lớp sản phẩm tạo thành bao phủ. Dạng bột có hoạt tính mạnh hơn dạng thanh.

Ở nhiệt độ cao: khử mạnh.

Tác dụng với đơn chất oxi hóa mạnh và oxi hóa yếu: O2, N2, S...

Tác dụng với hợp chất oxi hóa mạnh hơn Al (+3): Fe3O4, SiO2, H2O, kiềm mạnh …. 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

Nhôm không tác dụng trực tiếp với Hydro.

6.8.3. Gali, Indi, Tali

6.8.3.1. Tính chất vật lý

Là các kim loại trắng bạc, dễ nóng chảy. In phản xạ đều ánh sáng với mọi bước sóng khác nhau nên được dùng làm gương, Ga có nhiệt độ nóng chảy rất thấp, nhiệt độ sôi rất cao và chậm đông nên được dùng để chế tạo nhiệt kế đo nhiệt độ cao. Về độ cứng Ga gần với Pb, còn In, Tl mềm hơn.

6.8.3.2. Tính chất hóa học

Giống Al, các nguyên tố này bền ngoài không khí do được màng oxit bảo vệ. Chúng phản ứng với Halogen Cl, Br ở nhiệt độ thường, với oxy lưu huỳnh, iot khi đốt nóng, hoà tan trong axit loãng tạo thành muối Ga3+, In3+, Tl3+ (riêng Tl bị thụ động hóa trong axit HCl do tạo thành TlCl không tan trong nước). Ga tan trong kiềm giống Al

2Ga + 6H2O + 6NaOH = 3H2 + 2Na3[Ga(OH)6]

Còn In, Tl, chỉ tan khi có mặt chất oxi hoá

6.9. Các hợp chất

6.9.1. Các hợp chất Bo

Bo oxit hay anhiđrit borit B2O3 dạng thủy tinh được đều chế bằng cách nhiệt phân axit orthoboric: H3BO3 → HBO2 → B2O3

Giai đoạn trung gian tạo thành axit metaboric HBO2

B2O3 là chất rắn không màu, khi đun nóng nó mềm ra rồi tạo thành khối nhớt như thũy tinh ở trạng nóng chảy nó có thể hòa tan một số oxit kim loại.

B2O3 Hút ẩm mạnh, dễ tan trong nước tạo thành axit orthoboric.

Axit orthoboric thường gọi là axit boric được điều chế bằng cách axit hóa dung dịch borac: B4O72- + 2H+ + 5H2O 4H3BO3

Axit boric là chất tinh thể màu trắng, tan ít trong nước lạnh, tan nhiều trong nước nóng, nên nó được tách ra dể dàng từ dung dịch.

Khi thêm kiềm vào dung dịch thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch và ta thu được muối tetrborat B4O72-.

Axit orthoboric là đơn axit yếu:

H3BO3 + HOH B(OH)4- + H+; Ka= 5,6.10-10

Muối của axit boric thường dùng là borat Na2B4O7.10H2O. đó là chất rắn tinh thể, không màu, tan nhiều trong nước nóng, tan ít trong nước lạnh, nên dễ tinh chế bằng nước. Dung dịch natri têtraborat có phản ứng kiềm khá mạnh và có thể chuẩn độ bằng dung dịch axit clohiđric.

6.9.2. Các hợp chất nhôm

Nhôm oxit tồn tại hai dạng chính, thường gọi là Al2O3- ít bền và Al2O3- bền hơn.

Al2O3- thu dược khi nhiệt phân nhôm hiđroxit Al(OH)3 ở 500-6000C, nếu nung trên 10000C sẽ thu được Al2O3-.

Al2O3- rất trơ về phương diện hóa học, ở nhiệt độ thường nó không tan trong axit và kiềm. Ở nhiệt độ cao nó phản ứng được với hiđroxit, cacbonat, hiđrosunfat và đisunfat kim loại kiềm.

Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2

Al2O3- hoạt động hóa học hơn, nó tan trong dung dịch axit và kiềm

Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4) + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4]

-Nhôm hiđroxit tồn tại dưới hai dạng Al(OH)3 và AlO(OH). Khi thêm dung dịch amoniac vào dung dịch sôi của muối Al3+ sẽ tạo ra AlO(OH).

Các nhôm hiđroxit thể hiện tính lưỡng tính rõ ràng, tan trong dung dịch axit và kiềm tạo thành các muối tương ứng.

6.9.3. Các hợp chất Gali, Inđi và Tali

Các oxit Ga2O3 (màu trắng), In2O3 (màu vàng) và Tl2O3 (màu nâu đen) là chất rắn không tan trong nước. Gali oxit và Inđi oxit có thể tạo thành khi đốt các kim loại trong không khí, còn khi đốt tali ta thu được hỗn hợp tali (I) oxit và tali (II) oxit. Tali (II) oxit được ạo thành khi oxi hóa tali (I) oxit Tl2O bằng ozon.

Các hiđroxit của các kim loại hóa trị ba là những kết tủa nhày, thực tế không tan trong nước và có thành phần biến đổi M2O3.xH2O. chúng được tạo thành khi thêm dung dịch amoniac hay kiềm vào trong dung dịch muối M3+.

Theo chiều từ trên xuống trong nhóm tính chất bazơ tăng dần. Các hiđroxit của gali và inđi là lưỡng tính, còn tali (III) hiđroxit chỉ có tính bazơ yếu. Do đó gali và inđi hiđroxit tan trong axit tạo thành muối và tan trong kiềm tạo thành galat [Ga(OH)4]- và inđat [In(OH)4]- giống nhôm hiđroxit, còn tali (III) hiđroxit chỉ tan trong axit.

Tali tạo thành tali (I) oxit và tali (I) hiđroxit bền hơn. Tl2O là một chất rắn, màu đen, hút ẩm và dễ tan trong nước tạo thành TlOH:

Tl2O + H2O → 2TlOH

Tali (I) hiđroxit là chất rắn, màu vàng, mất nước ở khoảng 1000C tạo thành tali (I) oxit, dễ tan trong nước, là kiềm mạnh gần bằng KOH.

Các hợp chất Tl(III) là chất oxi hóa mạnh, còn Tl(I) có tính khử yếu.

6.10. Trạng thái thiên nhiên và điều chế

6.10.1. Bo

Trong thiên nhiên Bo tồn tại dưới dạng khóang borac Na2B4O7.10H2O. từ khóang này ngưới ta điều chế Bo và các hợp chất của nó. Bo tinh khiết điều chế rất khó khăn vì nhiệt độ nóng chảy cao của nó và tính ăn mòn của Bo ở trạng thái lỏng. Người ta thường điều chế Bo không tinh (Attention) khiết bằng cách dùng magiê khử Bo oxit:

B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO

Bo cũng được điều chế bằng cách khử bo halogenua, ví dụ BBr3, trên dây tantali ở khoảng 10000C, hoặc nhiệt phân boran.

6.10.2. Nhôm

Trong thiên nhiên nhôm tồn tại dưới dạng aluminosilicat trong fenspat, mica,… cũng như sản phẩm phân hủy của chúng như đất sét, cao lanh, v.v. trong thiên cũng tồn tại dưới dạng Al2O3 (corunđum, đá nhám…), criolit Na3AlF6, các boxit. Boxit được dùng nhiều nhất để sản xuất nhôm có thành phần AlOx(OH)3-2x, trong đó o < x <1, với một lương biến đổi SiO2, các sắt oxit và titan oxit. Từ boxit được chế hóa thành Al2O3, sau đó dùng phương pháp điên phân nhôm oxit trong criolit nóng chảy ở khoảng 9600C.

6.10.3. Các nguyên tố gali, inđi và tali

Trong thiên nhiên các nguyên tố Ga, In và Tl đều ít phổ biến và rất phân tán. Chúng không có khóang vật riêng mà thường có dưới dạng tạp chất ở trong một số quặng của kim loại Al, Zn, Fe và Cu. Cả ba nguyên tố đều được phát hiện bằng phương pháp phân tích quang phổ. Chính tên gọi inđi và taliđã nói lên phương pháp tìm ra chúng: inđi cho một vạch màu xanh chàm và tali cho màu xanh lục. Nguyên liệu chính dùng để điều chế Ga là boxit ( thường có khoảng 0,1% gali), In là quặng sunfua của các kim loại Zn, Pb, Cu và Tl là pirit FeS2

Quá trinh điều chế các kim loại khá phức tạp. Sau nhiều lần chế hóa quặng và tinh chế, người ta tách ra được oxit hay clorua của chúng rồi điện phân dung dịch muối clorua hoặc dùng khí hiđro khử oxit của chúng.

Bài Tập


Câu 1: So sánh tính chất hoá học của Hyđro va của các kim loại kiềm. Giải thích tại sao giữa chúng có sự khác biệt nhau nhiều về tính chất mặc dù có cấu hình electron của lớp vỏ ngoái cùng như nhau.

Câu 2: Tính kim loại thay đổi như thế nào trong dãy các đơn chất Be, Mg, Ca, Sr, Ba…? Tính chất của Be có gì đặc biệt so với các kim loại khác không? Giải thích và các phương trình chứng minh sự khác biệt đó.

Câu 3: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

a/ Na2O2 + H2SO4 + NaI ->

b/ Al + HNO3(rất, loãng) ->

c/ BaO2 + H2SO4 + FeSO4 ->

Chữ ký của Tú Pro




CÁc nguyên tố nhóm I,II,IIAXem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang
Trang 1 trong tổng số 1 trang
* Viết tiếng Việt có dấu, là tôn trọng người đọc.
* Chia sẻ bài sưu tầm có ghi rõ nguồn, là tôn trọng người viết.
* Thực hiện những điều trên, là tôn trọng chính mình.
-Nếu chèn smilies có vấn đề thì bấm A/a trên phải khung viết bài

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
wWw.HoaK44a.Tk-Ngôi nhà nhỏ cho ước mơ lớn :: 

 :: 

-
Vui lòng đợi chút xíu...
Free forum | © phpBB | Free forum support | Report an abuse | Create your own blog