Kim loại kiềm, tính chất, hóa học phổ thông

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA. Gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), Xêsi (Cs) và Franxi (Fr).

III. Tính chất hoá học của Kim loại kiềm

1. Kim loại kiềm tác dụng với hầu hết các phi kim

a) Tác dụng với Oxi

– Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra natri peoxit Na₂O₂, trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra natri oxit Na₂O

2Na + O₂ → Na₂O₂

2Na + ½O₂ → Na₂O

b) Tác dụng với Clo

2K + Cl₂  → 2KCl

* Với halogen, lưu huỳnh:

– Các kim loại kiềm bốc cháy trong khí clo khi có mặt hơi ẩm ở nhiệt độ cao. Với brom lỏng, K, Rb, Cs nổ mạnh, Li và Na chỉ tương tác trên bề mặt. Với iot, các kim loại kiềm chỉ tương tác mạnh khi đun nóng. Khi nghiền kim loại kiềm với bột lưu huỳnh sẽ gây phản ứng nổ.

* Với nitơ, cacbon, silic: Chỉ có Li có thể tương tác trực tiếp tạo Li₃N, Li₂C₂, Li₆Si₂ khi đun nóng.

2. Kim loại kiềm tác dụng với axit

– Kim loại kiềm khử mạnh ion H⁺ trong dung dịch axit HCl và H₂SO₄ loãng thành khí hidro (phản ứng mạnh thường gây nổ khi tiếp xúc axit)

2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂↑

2K + 2HCl → 2KCl + H₂↑

Tổng quát: 2M+2H⁺→ 2M⁺+H₂↑

3. Kim loại kiềm tác dụng với nước H₂O

– Các kim loại kiềm có thế điện cực rất âm, vì thế chúng phản ứng mạnh với nước giải phóng khí hidro

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑

* Tổng quát: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂↑

I. Vị trí cấu tạo của Kim loại kiềm

– Kim loại kiềm thuộc nhóm IA. Gồm các nguyên tố: liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), Xêsi (Cs) và Franxi (Fr).

– Cấu hình electron nguyên tử: Li: [He]2s¹ Na: [Ne]3s¹ K: [Ar]4s¹ Rb: [Kr]5s¹ Cs: [Xe]6s¹

II. Tính chất vật lí của kim loại kiềm

– Kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ ⇒ dễ cho e thể hiện tính khử mạnh

– Số oxi hóa: trong mọi hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1

– Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp.

– Khối lượng riêng nhỏ (Li là kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất)

– Độ cứng nhỏ: các kim loại kiềm đều mềm, có thể cắt bằng dao

* Nguyên nhân: Kim loại kiềm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng. Mặt khác, trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu