Kim loại pnc nhóm II

thầy : lương việt đức
Nội dung
*A. Kim loại kiềm pnc nhóm II
I. Trạng thái tự nhiên
II. Vị trí và cấu tạo
III. Tính chất vật lí
IV. Tính chất hoá học
V. ứng dụng và điều chế
*B.Một số hợp chất quan trọng
I.Tính chất chung
II.một số hợp chất
a. Kim loại pnc nhóm II
I. Trạng thái tự nhiên :
- Kim loại pnc nhóm II tồn tại trong thiên nhiên ở dạng hợp chất.
-Kim loại pnc nhóm II tồn tại chủ yếu trong các khoáng vật, trong nước đại dương .
-Trong vỏ quả đất Ca , Mg thuộc loại nguyên tố phổ biến nhất.
Riêng Ca còn có trong cơ thể động vật, thực vật .
Quặng chứa Mg:





Hình ảnh vật chứa Ca:
II. vị trí và cấu tạo

1.Vị trí :
Kim loại pnc nhóm II thuộc phân nhóm IIA của bảng
hệ thống tuần hoàn.

2. Cấu tạo :
Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba
Cấu hỡnh electron (He)2s2 (Ne)3s2(Ar)4s2 (Kr)5s2 (Xe)6s2
Bán kính nguyên tử (nm) 0,11 0,16 0,20 0,21 0.22
Nang lượng ion hoá I2(kJ/mol) 1800 1450 1150 1060 970
Nhiệt độ nóng chay oC 1280 650 838 768 714
Nhiệt độ sôi oC 2770 1110 1440 1380 1640
Khối lượng riêng g/cm3 1,85 1,74 1,55 2,60 3,50
độ cứng 2,0 1,5 1,8
Thế điện cực chuẩn Eo(V) -1,85 -2,37 -2,87 -2,89 -2,90
Mạng tinh thể lục phương lptd lptk



Mô tả các phân lớp e





Ba Ca
Kiểu mạng tinh thể




Be Mg Mg Mg




Ca Ca Ba Ba Ba
Nhận xét
Kim loại pnc nhóm II là những nguyên tố s. Có 2e ở lớp ngoài cùng nên dễ nhường đi 2e để đạt tới cấu hình bền vững của khí hiếm.
Ví dụ: Mg ? Mg2+ + 2e
(Ne)3s2 (Ne)
- Các ion kim loaị kiềm thổ có điện tích duy nhất là +2.Vì vậy trong các hợp chất, pnc nhóm II có số oxi hoá là +2.



III. Tính chất vật lí
- Các kim loại pnc nhóm II có một số tính chất giống nhau:
+ Các kim loại pnc nhóm II có nhiệt nóng chảy, nhiệt độ sôi
tương đối thấp (trừ Be).
+ Độ cứng tuy có cao hơn kim loại kiềm nhưng mềm hơn
nhôm .
+ Khối lượng riêng tương đối nhỏ, nhẹ hơn nhôm (trừ Ba).
- Kim loại pnc nhóm II có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ cứng thấp.
IV. Tính chất hoá học

Các kim loại pnc nhóm II đều có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm .Tính khử tăng dần từ Be đến Ba.

1.Tác dụng với phi kim:
a) Tác dụng với oxi :
-ở nhiệt độ thường Be và Mg phản ứng chậm với oxi không khí tạo thành một lớp oxit bền bảo vệ kim loại .

- Khi đốt nóng tất cả các kim loại pnc nhóm II đều cháy trong không khí tạo ra oxit.
2M + O2 ? 2MO
Ví dụ : 2Mg +O2 ? 2MgO (phim)
- BeO không tan trong nước, MgO tan rất chậm, còn các oxit khác dễ tan trong nước tạo thành hiđroxit (phản ứng toả nhiều nhiệt).

t0
t0
b) Tác dụng với hiđro và phi kim khác









-Các hiđrua bị thuỷ phân :
MH2 + 2H2O ? M(OH)2 + 2H2?


2. Tác dụng với axit
Tác dụng với dung dịch axit loãng (HCl , H2SO4, axit hữu cơ .)
M + 2HCl ? MCl2 + H2?
Ví dụ : Ca + 2HCl ? CaCl2 + H2?
Mg +2CH3COOH ? (CH3COO)2Mg + H2?

b) Tác dụng với axit có tính oxi hoá (H2SO4 đặc, HNO3....)
- Với H2SO4 : M + 2 H2SO4 ? MSO4 + SO2? + 2H2O
- Với HNO3 :
Tuỳ mức độ đậm đặc của axit mà sản phẩm tạo thành khác nhau :
4M + 10 HNO3 l? 4M(NO3)2 + NH4NO3 +3H2O
M +4HNO3đ ? M(NO3)2 +2NO2 ?+ 2H2O


Sơ đồ phản ứng tổng quát
N2
N2O
+ HNO3 ( H2SO4) NO S M(NO3)2
M NH 3 H2S + MSO4
NO2 SO2
HNO2


3. Tác dụng với nước
ở nhiệt độ thường phản ứng mãnh liệt với H2O (trừ Be) Mg phản ứng chậm , tạo thành dung dịch bazơ, giải phóng khí H2.
M + 2 H2O ? M(OH)2 + H2?
Ví dụ :
Ca + 2H2O ? Ca(OH)2 + H2?
Đun nóng Mg phản ứng với hơi nước tạo magie oxit và khí H2 :
Mg + H2O h ? MgO + H2?



t0
V. ứng dụng và đIều chế
1. ứng dụng:

Ôtô, máy bay... Chất chiếu sáng
Mg
Tổng hợp chất Thuốc
hữu cơ
- Be dùng làm chất phụ gia tạo những hợp kim có tính đàn hồi cao, không bị ăn mòn.
- Ca dùng làm khô một số hợp chất hữu cơ, làm chất khử.
ứng dụng của Mg:




ứng dụng của nguyên tố khác:





Ca Ca, Mg, Be Be
2. Điều chế
Phương pháp cơ bản điều chế kim loại pnc nhóm II là điện phân muối halogenua (MX2) nóng chảy :
MX2 ? M + X2
Ví dụ :
CaCl2 ? Ca + Cl2?
đpnc
đpnc
b. Một số hợp chất quan trọng
I . Một số tính chất chung của hợp chất kim loại kiềm thổ:
1) Tính bền đối với nhiệt :
- Các muối nitrat, cacbonat, hiđroxit của kim loại pnc nhóm II bị phân huỷ khi nung nóng :
2M(NO3)2 ? 2MO + 4NO2? + O2??
MCO3 ? MO + CO2?
M(OH)2 ? MO + H2O
2. Tính tan trong nước
Các muối khác nhau của kim loại pnc nhóm II có tính tan không giống nhau:
- Các hiđroxit kim loại pnc nhóm II tan trong nước ( trừ Mg(OH)2 , Be(OH)2 )
- Muối chứa anion : SO42- , CO32- , PO43- không tan trong nước (trừ MgSO4 và BeSO4 )
-Muối chứa anion : Cl- , NO3- tan trong nước.

II. Một số hợp chất quan trọng
1. Canxi hiđroxit Ca(OH)2 :
a) Tính chất vật lí:
- Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước.
b) Tính chất hoá học:
- Dung dịch Ca(OH)2 là một bazơ mạnh
Ca(OH)2 ? Ca2+ + 2 OH-
? Dung dịch Ca(OH)2 có tính chất chung của bazơ kiềm .


+ Đổi mầu chất chỉ thị

- Làm quì tím hoá xanh .
- Làm phenolphtalein không màu hoá hồng .


+ Tác dụng với axit, oxit axit tạo muối
Ví dụ :
Ca(OH)2 + 2HCl ? CaCl2 + 2H2O
Ca(OH)2 + CO2 ? CaCO3? + H2O
Ca(OH)2 + 2 CO2 ? Ca(HCO3)2
+ Tác dụng với muối tạo bazơ mới :
Ca(OH)2 + CuSO4 ? CaSO4? + Cu(OH)2?
Ca(OH)2 + FeCl2 ? CaCl2 + Fe(OH)2?
Ca(OH)2 + Na2CO3 ? CaCO3? + 2NaOH



c) Điều chế Ca(OH)2
CaO + H2O ? Ca(OH)2 ?

Ca + 2H2O ? Ca(OH)2 ? + H2?

CaCl2 + 2NaOH ? Ca(OH)2 ? + 2NaOH

CaCl2 + 2H2O ? Ca(OH)2 + Cl2? + H2 ?



đpdd
mn
2. Canxi cacbonat CaCO3(đá vôi)
a) Tính chất vật lí :
- Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, không hút
nước ( CaCO3 còn gọi là đá vôi).
b) Tính chất hoá học :
-Tác dụng với nhiệt :
CaCO3 ? CaO + CO2?
-Tác dụng với dung dịch axit :
CaCO3 + H2SO4 ? CaSO4 + CO2 ? + H2O (phim)





9000C
c) Điều chế CaCO3
Ca(OH)2 + CO2 ? CaCO3? +H2O

CaO + CO2 ? CaCO3?

Ca(OH)2 + Na2CO3 ? CaCO3? + 2NaOH

Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 ? 2CaCO3? + 2H2O


3. Canxi sunfat CaSO4 (thạch cao)
Là chất rắn màu trắng , ít tan trong nước
Tuỳ theo lượng nước kết tinh có trong canxi sunfat ,ta có 3 loai :
+ CaSO4.2H2O : Thạch cao sống ,bền ở nhiệt độ thường
+2CaSO4.H2O : Thạch cao nung
+CaSO4 : Thạch cao khan
* ứng dụng
?Vật liệu xây dựng CaCO3 ?Đúc tượng, các mẫu
( vôi, ximăng.) chi tiết
?Trong công nghiệp CaSO4 ?SX ximăng, phấn
(kính , gang , thép viết bảng
sođa.) ?Dùng bó bột
Ca(OH)2
?Điều chế NaOH ?Chế tạo sơn ?Khử chua đất
?Thuốc thử nhận ?Vữa xây nhà trồng trọt
biết CO2 ?Chất tẩy trắng
Sơ đồ tính chất cơ bản
CaCl2


Ca CaO CaCO3 Ca(HCO3)2


Ca(OH)2