Hidro và nhóm I, hóa học vô cơ

Tính chất hóa học + Phản ứng với oxi: → Phản ứng gây nổ + Ở áp suất cao hidro có thể đẩy được một số kim loại ra khỏi muối của chúng... - có nhiệt nóng chảy cao - không bền với nước,

→ Giống halogen; EH ~ 1/5Ehalogen

- Tạo cặp e chung cho liên kết cộng hóa trị: H Cl

H có vị trí đặc biệt trong bảng tuần hoàn

Hidro

3 Tính chất hóa học

- Phân tử H2 có độ bền lớn, phân hủy ở 20000C:

H2 = 2H ∆Ho = 435 kJ/mol

→ kém hoạt động ở nhiệt độ thường

- Hoạt động khi đun nóng: tác dụng với nhiều nguyên tố

→ tạo số oxi hóa +1 và -1

Thể hiện tính oxi hóa và tính khử

4

150 250 2

Hidro

3 Tính chất hóa học

+ Phản ứng với oxi:

→ Phản ứng gây nổ + Ở áp suất cao hidro có thể đẩy được một số kim loại ra khỏi muối của chúng

6

550

O  H   H O    H kJ mol

MnO H H Không xảy ra phản ứng

Không mất màu thuốc tím

Hidro

4 Trạng thái thiên nhiên và điều chế

8

- có nhiệt nóng chảy cao

- không bền với nước, có tính baz:

- có tính axit hoặc lưỡng tính

- hidrua baz và axit phản ứng với nhau:

BH + LiH = Li[BH ] 10

+ Ở điều kiện thường:

- trạng thái khí: HX, H2S, H2Se, H2Te, NH3, PH3 …

- trạng thái lỏng: H2O, HNO3, H2SO4

- trạng thái rắn H3PO4, H2SiO3, H6TeO6

12

Nước

2 Tính chất vật lý

- Có nhiệt dung riêng lớn nhất

- Là dung môi phân cực

Các nguyên tố nhóm IA

1 Đặc điểm chung

- Là những kim loại điển hình nhất:

• Phân hủy nước và rượu giải phóng H2

• Tác dụng với hydro → hydrua rắn kiểu muối

- Oxyd và hydroxyd kl kiềm là những baz mạnh điển hình

Các nguyên tố nhóm IA

20

Li Na K Rb Cs Fr

Số thứ tự (Z) 3 11 19 37 55 87 Cấu hình e [He]2s 1 [Ne]3s 1 [Ar]4s 1 [Kr]5s 1 [Xe]6s 1 [Rn]7s 1

Đô dẫn điện riêng, Ω/cm 11,8.10 4 23,0.10 4 15,9.10 4 8,9.10 4 5,6.10 4

Năng lượng hydrat hóa -110 -93 -73 -67 -59

- Có cấu trúc lập phương tâm khối (kém chặt chẽ) nên:

+ Là những kim loại rất nhẹ: Na, K nổi trong nước, Li nổi trong dầu hỏa

+ Là những kim loại rất mềm + T0

nc, T0

S tương đối thấp

- Có độ dẫn điện lớn, chỉ thua bạc, đồng và vàng

Các nguyên tố nhóm IA

1.2 Các đơn chất

1.2.2 Lý tính

- KL kiềm khi cháy cho ngọn lửa có màu:

+ Li: màu đỏ tía + Na: màu vàng rực + K: màu tím hồng + Rb: màu đỏ huyết + Cs: màu xanh da trời

- Các kim loại kiềm có thể hòa tan lẫn nhau và dễ tan trong

Hg tạo thành hỗn hống

22

Các nguyên tố nhóm IA

1.2 Các đơn chất

1.2.2 Hóa tính

- Do có bán kính nguyên tử và lớp e kề lớp ngoài cùng khác nhau nên về tính chất HH có thể phân thành 3 nhóm nhỏ:

+ Nhóm liti + Nhóm natri + Nhóm kali (gồm K, Rb, Cs, Fr)

- KL kiềm rất hoạt động hóa học; thể hiện tính khử mạnh và tăng dần từ Li đến Cs

- Trừ khí trơ, kl kiềm tác dụng với hầu hết các phi kim

Các nguyên tố nhóm IA

1.2 Các đơn chất

1.2.2 Hóa tính

a Tác dụng với các nguyên tố

* Với S: xảy ra phản ứng nổ khi nghiền kim loại kiềm với S

* Với N2, C, Si: Chỉ có Li tương tác trực tiếp tạo Li3N, Li2C2,

Li4Si khi đun nóng: 6Li + N2 → 2 Li3N, ΔH = -47,2 kcal/mol

b Tác dụng với các hợp chất

* Với acid: tác dụng mãnh liệt ở nhiệt độ thường → H2

Các nguyên tố nhóm IA

1.2 Các đơn chất

1.2.3 Trạng thái tự nhiên, điều ch ế

- KL kiềm không tồn tại ở dạng tự do trong tự nhiên

- Về hàm lượng: Na: 2,41%, K: 2,35%, Li: 0,11%, Rb: 0,002%, Cs: 0,00015% tổng số nguyên tử

- Li: alumosilicate LiAl(SiO3 )2, pentalite (Li, Na)AlSi4O10

- Na, K: nước biển, muối mỏ, alumosilicate, xinvinite (NaCl, KCl), cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O), cainit (KCl.MgSO4.6H2O), …

- Rb, Cs lẫn trong khoáng chất có chứa Na, K với lượng nhỏ

28

t 0 cao , P rất bé

Các nguyên tố nhóm IA

1.3 Hợp chất

1.3.2 Peroxyd và superoxyd

- Bền với nhiệt, không phân hủy khi nóng chảy, hút ẩm mạnh

và chảy rửa khi để lâu ngoài không khí

- + H2O, H+: M2O2 + H2SO4 → M2SO4 + H2O2

M2O2 + 2H2O → 2MOH + 2H2O2 2MO2 + H2SO4 → M2SO4 + H2O2 + O2 2MO + 2H O → 2MOH + H O + O

Na2O2 + CO2 → Na2 CO3 + ½ O2

32

- Không bị nhiệt phân, trừ LiOH: 2LiOH → Li2O + H2O

- Tính baz mạnh và tăng dần theo điện tích hạt nhân t 0

Các nguyên tố nhóm IA

1.3 Hợp chất

1.3.2 Hydroxyd

* NaOH là hydroxyd kl kiềm quan trọng nhất

- Là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, khi tan phát ra một lượng nhiệt rất lớn, tan vô hạn trong rượu

- Bền nhiệt: bay hơi nhưng không mất nước Là baz kiềm điển hình, dùng trong CN xà phòng, phẩm nhuộm, tơ nhân tao,…

- Được điều chế bằng phương pháp điện phân hoặc phản ứng trao đổi: Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 + 2NaOH

34

38

Các nguyên tố nhóm I B

- Nhóm IB gồm: Cu, Ag và Au (Au là nguyên tố hiếm)

Một số đặc điểm của các nguyên tố IB

40

Các nguyên tố nhóm I B

Một số hằng số vật lý của các nguyên tố IB

1 Phản ứng giữa hidro và oxi xảy ra ở điều kiện nào?

A Điều kiện thường

3 Viết các phản ứng xảy ra theo các giai đoạn liên tiếp của các dãy sau: