Bài giảng Hóa đại cương vô cơ: Chương 4 - Nguyên tố nhóm II

Từ cấu hình electron của nhóm -IIA, IIB, chỉ ra những tính chất điển hình của đơn chất và hợp chất thuộc hai phân nhóm đó... NHÓM II A KIM LOẠI KIỀM THỔ69  Do hoạt động hoá học mạnh nê

CHƯƠNG 4:

NGUYÊN TỐ

NHÓM II

67

NGUYÊN TỐ NHÓM II

1 Từ cấu hình electron của nhóm -IIA, IIB, chỉ ra

những tính chất điển hình của đơn chất và hợp chất thuộc hai phân nhóm đó '

2 Trình bày vai trò, ứng dụng và độc tính của Mg,

Ca, Zn, Cd và Hg.

Mục tiêu:

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

69

 Do hoạt động hoá học mạnh nên các kim loại kiềm thổ trong thiên nhiên chỉ gặp ở dạng hợp chất.

 Ví dụ: Nguồn thiên nhiên chủ yếu Beryli (Quặng

beryl (Be3AI2Si6018)), Magnesi (Đá magnesit), Calci (Đá vôi CaC03), Stronti (Đá SrC03; SrS04), Bari (Quặng barit (BaS04); BaC03), Radi (Vết trong quặng uran)

1.1 Trạng thái thiên nhiên Chế tạo và ứng dụng của đơn chất

Be - Mg - Ca - Sr - Ba - Ra

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ) 1.1 Trạng thái thiên nhiên Chế tạo và ứng dụng của đơn chất

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

71

1.2 Đặc tính nguyên tử & vật lý chủ yếu

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Tính khử của kim loại kiềm thổ

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

73

 Tính base của các oxyd

Trừ BeO lưỡng tính, còn lại là các oxyd base:

EO (r) + H2O (l) → E2+ (aq) + 2OH- (aq)

 Phân hủy nhiệt của carbonat

Tất cả carbonat bị nhiệt phân hủy thành oxyd:

ECO3 → EO (r) + CO2 (k)

1.2 Các phản ứng chính - Hợp chất thông dụng

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Định tính ion E 2+

Các nguyên tử kim loại kiềm thổ tự do và các hợpchất dễ bay hơi của chúng trong ngọn lửa khôngmàu sẽ cho các màu đặc trưng: calici (màu đỏcam), Stronti (màu đỏ son), bari (màu lục hơivàng), beryli và magnesi (không màu)

 Những hợp chất thông dụng:

Bery (Be3Al2Si6O18), MgO, các hợp chất cơ kim RMgX(R= hydrocarbon, X = halogen), CaCO3, Ca(OH)2,CaO

1.2 Các phản ứng chính - Hợp chất thông dụng

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Mg là nguyên tố sinh học Có khoảng 20-25g trong

cơ thể, magnesi chủ yếu chứa ở xương (tạo xương)

và trong tế bào

 Là cation phổ biến thứ 2 ở nội bào, magnesi kiểmsoát lượng calci thâm nhập vào tế bào qua kênhcalci

 Vì vậy, ion Mg2+ là chất chẹn kênh calci tự nhiên, từ

đó nó có vai trò quan trọng trong nhiều bệnh timmạch và trong việc giữ cho hệ thần kinh - cơ khônghoạt động quá chớn

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.2 Magnesi

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

77

 Magnesi là chất hoạt hoá cho khoảng 300 enzym

 Ion Mg2+ còn tham gia vào các cơ chế ổn định nồng

độ Na+ và K+ ở 2 bên màng tế bào; cùng vitamin ckháng histamin (chống dị ứng); hạn chế tác hại củagốc tự do trong chống lão hoá

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.2 Magnesi

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Các hợp chất của magnesi được dùng trong điều trị và sản xuất dược phẩm với nhiều mục đích:

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

79

 Calci là chất không thế thiếu cho sự sống Ca và

Mg với mức độ thấp hơn, cùng phosphor tạoxương, răng

 Ca2+ có vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinhlý: tham gia quá trình đông máu, điều hoà dẫntruyền thần kinh, tham gia điều hoà chuyển hoátrong cơ thể

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.3 Calci

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Phân loại theo điều trị, các hợp chất của calci gồm

 Đồng vị phóng xạ 45Ca dùng trong nghiên cứu lỉênquan đến chuyển hoá chất khoáng

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.3 Calci

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

 Các phản ứng này thường dẫn đến tương kỵtrong dược khoa, hoặc láng đọng sỏi ở thận,mật, khớp trong cơ thề khi chuyến hoá

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.3 Calci

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

Hiện nay - những năm đầu của thê kỷ XXI, việc dùng stronti trong điều trị loãng xương cho phụ

nữ sau mãn kinh đang là vấn đề lớn.

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.4 Stronti

1 NHÓM II A (KIM LOẠI KIỀM THỔ)

1.3 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

1.3.5 Bari

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

85

2.2 Những đặc tính nguyên tử & vật lý chủ yếu

2.3 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.3.1 Đơn chất

 Với HNO3 đặc, khí thoát ra là N02 (màu vàng nâu).

 Với Hg dư, tạo ra thuỷ ngân (I) nitrat khi tác dụngvối acid nitric, do có phản ứng:

Hg(r) + Hg(N03)2(aq) → Hg2(N03)2 (aq)

2.3 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.3.1 Đơn chất

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Chỉ có Zn tan trong kiềm và giải phóng hydro:

Zn (r) + 2NaOH (aq) + 2H20 → Na2[Zn(OH)4] (aq) + H2 (k)

 Các kim loại IIB dễ tạo hợp kim với nhau và với các kim loại khác.

 Thuỷ ngân là dung môi tốt hoà tan nhiều kim loại tạo ra các hợp kim khác nhau gọi là hỗn hống (amalgam).

2.3 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.3.1 Đơn chất

 Riêng ZnO lưỡng tính nên tan trong acid và kiềm:

 ZnO (r) + 2HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H20

 ZnO (r) + 2NaOH (aq) + H20 → Na2[Zn(OH)4 (aq)

2.4 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.4.2 Oxyd

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Zn(OH)2, Cd(OH)2 là những kết tủa trắng xốp trong nước, tạo thành do phản ứng trao đổi:

E2+ (aq) + 20H"(aq) → E(OH)2(r)

 Hg(OH)2 không bền, phân huỷ cho HgO màu vàng kết tủa:

Hg2+ + 20H- → HgO (r, vàng) + H20

2.4 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.4.2 Hydroxyd

2.4.3 Muối – Phức chất

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Các ion Zn2+, Cd2+, Hg2+ dễ tạo phức với các phối tử

CN-, NH3, amin hữu cơ, halogenid, SCN

 Muối HgI2 trong nước là một tủa màu đỏ, nó sẽ tankhi cho tác dụng vói KI do tạo thành phức chấtkhông màu:

 HgI2 (r, đỏ) + 2KI (aq) → K2[HgI4] (aq, không màu)

2.4 Những phản ứng, hợp chất thường gặp và ứng dụng

2.4.3 Muối – Phức chất

2.4.4 Hợp chất thuỷ ngân (I), Hg2 2+

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Kẽm là nguyên tô thiết yếu của cơ thể Toàn cơ thểchứa khoảng 2-2,5g kẽm, gần bằng lượng sắt, gấphơn 20 lần lượng đồng

 Kẽm rất cần thiết cho sự hình thành và hoạt độngcủa hormon sinh dục nam (testosteron), hormontăng trưởng của tuyến yên, insulin (chứa 0,36% Zn)của tuyến tuỵ

 Kẽm kích thích tạo hồng cầu và hemoglobin; kíchthích tuyến nước bọt

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.1 Kẽm

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

95

 Chế phẩm dƣợc dụng:

 Làm viên thuốc bố sung các vi lượng dạng uống

 Kẽm oxyd, ZnO = 81,4 dùng điều trị nhiễm khuẩn

da, vết bỏng nông, da khô Hỗ trợ điều trị các bệnhtrên da (eczema, ban đỏ )

 Kẽm sulfat, ZnS04.7H20 = 287,5 dùng pha thuốc nhỏmắt sát trùng, làm thuốc nôn

 Kẽm peroxyd, Zn02 = 97,4, dùng băng bó vếtthương nhiễm trùng, vết bỏng

 Kẽm ít gây ngộ độc, trừ khi uống phải lượng lớnmuối kẽm vô cơ Thuốc giải độc phổ biến là NaHCO3

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.1 Kẽm

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Cadmi được xem là độc gấp nhiều lần chì

 Cadmi độc vì tranh chấp vị trí với kẽm trong cácenzym Các hợp chất của cadmi không được dùnglàm thuốc

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.2 Cadmi

và chức năng của protein.

 Thuỷ ngân cùng với chì, cadmi nhiều trong não dẫnđến rối loạn hệ thần kinh và các bệnh tâm thần -chưa kê các trường hợp ngộ độc cấp tính gây tửvong nhanh

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.3 Thủy ngân

2 NHÓM II B : Zn - Cd - Hg

 Tuy nhiên, do có hiệu lực tốt trong điều trị và đã biết

rõ tính chất, nhiều hợp chất thủy ngân dùng làmthuốc vẫn được ghi trong các tài liệu sử dụng hoặcDược điển

Ví dụ:

 Hợp chất vô cơ:

Thuỷ ngân (II) clorid, HgCl2 = 271,50, pha dungdịch 1/1000, 1/4000 dùng sát trùng ngoài da vàdụng cụ phẫu thuật

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.3 Thủy ngân

2.5 Vai trò ứng dụng trong Y – Dƣợc Độc tính

2.5.3 Thủy ngân