Chương
6
KIM LOẠI KIỀM
KIM LOẠI KIỀM THỔ
NHÔM
KIM LOẠI KIỀM

NỘI DUNG BÀI HỌC
Vị trí của kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn:
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO:
Dựa vào bảng tuần hoàn, nhận xét vị trí của các nguyên tố kim loại kiềm?
Kim loại kiềm là những nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm IA trong bảng tuần hoàn.
Gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ( Franxi là nguyên tố phóng xạ nên không xem xét).
Các nguyên tố này đứng đầu mỗi chu kì.
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO:
2. Cấu tạo và tính chất của kim koại kiềm:
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO:
Dựa vào bảng 6.1 nhận xét về cấu hình e, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa, số oxi hóa và thế điện cực chuẩn của các KLK?
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO:
Cấu hình e: [khí hiếm]ns1. So với các e khác, e ở ns1 ở xa hạt nhân nguyên tử nhất, do đó dễ tách khỏi nguyên tử.
Năng lượng ion hóa nhỏ nhất so với các nguyên tố cùng chu kì. Do vậy, KLK có tính khử rất mạnh: M  M+ + e . Năng lượng ion hóa giảm dần từ Li  Cs.
Số oxi hóa: chỉ có số oxi hóa +1 trong các hợp chất.
Thế điện cực chuẩn: có giá trị rất âm.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các KLK thấp hơn nhiều so với các kim loại khác.
 Giải thích: Liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững.
1. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi:
2. Khối lượng riêng:
Tương tự, khối lượng riêng của KLK cũng nhỏ hơn các kim loại khác.
 Giải thích: Bán kính nguyên tử lớn và cấu tạo mạng tinh thể kém đặc khít.
3. Tính cứng:
Các KLK đều mềm dễ, cắt bằng dao.
 Giải thích: Liên kết kim loại trong mạng tinh thể yếu.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
Bảng 6.2: Một số hằng số vật lí của kim loại kiềm
Nhận xét:
Các đại lượng vật lí giảm dần từ Li  Cs.
 Giải thích: Từ Li đến Cs, khoảng cách giữa các ion và kim loại trong mạng tinh thể tăng dần ( do bán kính nguyên tử tăng) làm cho độ bền tinh thể giảm nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm dần.
Kim loại kiềm có màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, mềm, khối lượng riêng nhỏ.
Mạng lập phương tâm khối, cấu trúc rỗng, trong tinh thể có liên kết kim loại yếu.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ:
Kết luận:
Nêu đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại kiềm, từ đó dự đoán tính chất hóa học chung ?
Đặc điểm:
Lớp ngoài cùng: ns1 nên trong các hợp chất có số oxi hóa +1 .
Năng lượng ion hóa khá nhỏ.
Bán kính nguyên tử lớn
Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm.
 Năng lượng dùng để tách electron hóa trị lớn.

Có tính khử rất mạnh
M  M+ + e
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
Tính khử tăng dần từ Li  Cs ( do bán kính nguyên tử tăng, năng lượng ion hóa giảm).
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
Kim loại kiềm có các tính chất sau:
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
Tác dụng với phi kim:
Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm.
a. Tác dụng với Oxi:
Không khí khô: 4Na + O2  2Na2O
Oxi khô: 2Na + O2  Na2O2

Tổng quát:
Với O2 : 4M + O2  2M2O (không khí khô)
2M + O2  M2O2 (Oxi khô)


Chú ý : Các KLK khi cháy trong Oxi cho ngọn lưa màu khác nhau.
Vd: Với Na: ngọn lửa màu vàng.
Với K: màu tím hoa cà.
b. Tác dụng với Clo:

2Na + Cl2  2NaCl
Tổng quát:
Các kim loại khác đều tương tự như Na:
2M + Cl2 2MCl
Natri clorua
M
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
2. Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng…)

Do thế chuẩn của kim loại kiềm rất âm nên nó khử mạnh ion H+ . Tất cả các kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với dung dịch axit.
2Na + 2HCl  2NaCl + H2
2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2

Tổng quát:
M + H+  M+ + ½ H2
 Mức độ phản ứng tăng từ Li  Cs.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
3. Tác dụng với nước:
Kim loại kiềm phản ứng dễ dàng với nước ở nhiệt độ thường.
Thí nghiệm: Na phản ứng với nước.
2Na + 2H2O  2NaOH + H2
Tổng quát:
M + H2O  MOH + 1/2H2
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC:
Từ Li  Cs: khả năng phản ứng với nước tăng dần. Cụ thể:
Li phản ứng chậm với H2O.
Na phản ứng nhanh với H2O.
K phản ứng mãnh liệt với H2O ( bùng cháy)
Rb, Cs phản ứng nổ với H2O.
Vì vậy, trong thực tế, người ta bảo quản kim loại kiềm bằng cách ngâm trong dầu hỏa.
Nhận xét:

IV. ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ
1. Ứng dụng của kim loại kiềm:
KIM LOẠI KIỀM
Chế tạo hợp kim
Chất trao đổi nhiệt (Na, K )
Chế tạo tế bào quang điện ( Cs)
Điều chế kim loại hiếm
Tổng hợp hữu cơ
`
IV. ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ
2. Trạng thái tự nhiên:
Trong tự nhiên, kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
Trong nước biển có chứa một lượng tương đối lớn NaCl.
Đất có chứa một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat.
IV. ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ
3. Điều chế:
a. Nguyên tắc:
Khử ion kim loại kiềm thành kim loại.
M+ + e  M
b. Phương pháp:
Điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm.
c. Ví dụ:
Ví dụ 1: Điên phân NaCl nóng chảy để điều chế Na
+
NaCl
NaCl
Nóng chảy
Catot
Bằng thép
Lưới thép
hình trụ
Anot
Bằng than chì
Cl2
Na
Nóng chảy
Na
Catot
Bằng thép
NaCl
(K) Na+
Cl- (A)
Na+ + 1e =Na
2Cl- - 2e = Cl2
Sơ đồ điện phân:
Phương trình điện phân:
IV. ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ
Ví dụ 2: Điện phân NaOH
23
NaOH
(K) Na+
Na+ + 1e  Na
OH- (A)
Phương trình điện phân:
IV. ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ
KIM LOẠI KIỀM
Kim loại kiềm ở nhóm IA : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng thấp, khối lượng riêng nhỏ
Tính chất hoá học
Tác dụng với phi kim: O2, Cl2,…
Tác dụng với axít: HCl, H2SO4 ,gây nổ
Tác dụng với H2O
Ứng dụng
Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, hợp kim siêu nhẹ
Cs làm tế bào quang điện
Điều chế
M+ + e MO
Phương pháp: Quan trọng là điện phân nóng chảy muối halogenua kim loại kiềm
V. CỦNG CỐ:
V. CỦNG CỐ:
Câu 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm là?
A. ns1 B. ns2 C. ns2np1 D. (n-1)dxnsy
Câu 2: Cation M+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s22p6. M+ là cation nào sau đây?
A. Ag+ B. Cu+ C. Na+ D. K+
Câu 3: Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy, quá trình nào xảy ra ở anot?
Sự oxi hóa ion K+
Sự oxi hóa ion Cl-
Sự khử ion K+
Sự khử ion Cl-

A
C
B
V. CỦNG CỐ:
Câu 4: Điện phân muối Clorua của một kim loại kiềm nóng chảy ( điện cực trơ) thu được 0,896 lít khí ở đktc ở Anot và 3,12g kim loại ở Catot. Công thức của muối là:
A. LiCl B. NaCl C. KCl D. CsCl
C