Tiêu đề Bài 24. Nguyên tố nhóm IA - GV.docx ✅

Các nguyên tố nhóm IA (nhóm kim loại kiềm) và hợp chất của chúng có nhiều ứng dụng như: sản xuất pin Lithium, nước Javel, phân kali, tế bào quan điện, đồng hồ nguyên tử. Vậy các đơn chất nhóm IA có đặc điểm nổi bật gì về tính chất vật lý và tính chất hoá học, các hợp chất quan trọng của các nguyên tố nhóm IA như xút, soda được sản xuất trong công nghiệp như thế nào? Pin Lithium Baking soda Thuốc nổ Pháo bông Đồng hồ Chất phóng xạ nguyên tử Hình 24.1. Một số ứng dụng của nguyên tố nhóm IA 1. Đặc điểm chung: Một số đại lượng đặc trưng của các nguyên tố nhóm IA được trình bày trong bảng 24.1. Bảng 24.1. Một số đại lượng đặc trưng của các nguyên tố nhóm IA Nguyên tử Số hiệu nguyên tử Tên gọi Cấu hình electron Bán kính nguyên tử (pm) (1) Thế điện cực chuẩn (V) (2) Li 3 Lithium [He]2s 1 152 -3,040 Na 11 Sodium [Ne]3s 1 186 -2,713 K 19 Potassium [Ar]4s 1 227 -2,924 Rb 37 Rubidium [Kr]5s 1 248 -2,924 Cs 55 Caesium [Xe]6s 1 265 -2,923 Nguyên tố nhóm IA là các nguyên tố s, chỉ có 1 electron hoá trị ở phân lớp ns 1 và đứng đầu mỗi chu kỳ tương ứng. Kim loại nhóm IA có thế điện cực chuẩn o M/M E  rất nhỏ nên dễ tách electron hoá trị ra khỏi nguyên tử. Vì vậy, trong các phản ứng hoá học, chúng dễ nhường 1 electron, thể hiện tính khử mạnh: M  M + + 1e Trong hợp chất, các nguyên tố kim loại nhóm IA chỉ thể hiện số oxi hoá +1. 2. Trạng thái tự nhiên: Trong tự nhiên, các nguyên tố nhóm IA chỉ tồn tại ở dạng hợp chất (chủ yếu là dạng muối). Sodium và potassium là hai nguyên tố phổ biến trong vỏ trái đất, có nhiều trong nước biển, muối mỏ, quặng halite (NaCl), quặng sylvinite (NaCl, KCl). 3. Tính chất vật lí: Một số thông số vật của các kim loại nhóm IA được trình bày trong bảng 24.2.
Bảng 24.2. Một số thông số vật lí của các kim loại nhóm IA (1) Kim loại Nhiệt độ nóng chảy ( 0 C) Nhiệt độ sôi ( 0 C) Khối lượng riêng (g/cm 3 ) Độ cứng (2) Li 180,5 1341 0,534 0,6 Na 97,8 881 0,968 0,5 K 63,4 759 0,89 0,4 Rb 39,3 691 1,532 0,3 Cs 28,4 668 1,878 0,2 a) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: Trong nhóm IA, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại có xu hướng giảm dần từ Li đến Cs. Các kim loại nhóm IA đều dễ nóng chảy và có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với các kim loại nhóm khác. b) Khối lượng riêng: Các kim loại nhóm IA có khối lượng riêng nhỏ (đều là các kim laoij nhẹ) do có bán kính nguyên tử lớn và cấu trúc mạng tinh thể kém đặc khít. c) Độ cứng: Do có liên kết kim loại yếu nên các kim loại nhóm IA có độ cứng thấp (đều mềm, có thể cắt bằng dao, kéo). 4. Tính chất hoá học : Kim loại kiềm là những kim loại hoạt động hoá học mạnh, có tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Li đến Cs. Các kim loại kiềm đều có thế điện cực chuẩn rất âm, do đó chúng đều phản ứng với nước ở điều kiện thường với mức độ tăng dần từ Li đến Cs. Các kim loại kiềm phản ứng mạnh với oxygen, chlorine và nhiều chất oxi hoá khác. 5. Bảo quản: Các kim loại nhóm IA được bảo quản trong dầu hoả, trong chân không hoặc trong khí hiếm. Ví dụ: Na, K thường được bảo quản bằng cách ngâm trong dầu hoả khan, Rb, Cs thường được bảo quản trong các ống thuỷ tinh hàn kín. Ví dụ 1. Cho dãy các kim loại: Mg, K, Fe, Na, Al và Cs. Có bao nhiêu kim loại được gọi là kim loại kiềm? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. Ví dụ 2. Một số đại lượng đặc trưng của các nguyên tố nhóm IA được trình bày trong bảng 24.1. Bảng 24.1. Một số đại lượng đặc trưng của các nguyên tố nhóm IA Nguyên tử Số hiệu nguyên tử Tên gọi Cấu hình electron Bán kính nguyên tử (pm) Thế điện cực chuẩn (V) Li 3 Lithium [He]2s 1 152 -3,040 Na 11 Sodium [Ne]3s 1 186 -2,713 K 19 Potassium [Ar]4s 1 227 -2,924 Rb 37 Rubidium [Kr]5s 1 248 -2,924 Cs 55 Caesium [Xe]6s 1 265 -2,923 Thực hiện các yêu cầu sau:

Tiến hành: Cho mỗi mẩu kim loiaj vào một chậu thuỷ tinh chứa nước, hiện tượng xảy ra được ghi lại ở Bảng 24.3. Bảng 24.3. Hiện tượng phản ứng của Li, Na, K với nước Kim loại Hiện tượng Li Mẩu kim loại chuyển động chậm trên mặt nước Na Mẩu kim loại trở thành khối cầu, chạy nhạnh trên mặt nước K Mẩu kim loại cháy, kèm theo tiếng nổ nhẹ Thực hiện các yêu cầu sau: 1. So sánh mức độ phản ứng của Li, Na, K với nước. 2. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. Nêu cách nhận biết môi trường của các dung dịch sau phản ứng. Thí nghiệm 2: Tác dụng với chlorine Tiến hành: Cho mỗi mẩu kim loại Li, Na, K vào một muôi sắt, hơ nóng trên ngọn lửa đèn cồn đến khi nóng chảy, rồi đưa nhanh vào bình đựng khí chlorine. Hiện tượng xảy ra như sau: Các kim loại bốc cháy với mức độ tăng dần từ Li đến K Thực hiện các yêu cầu sau: Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra Thí nghiệm 3: Tác dụng với oxygen Tiến hành: Cho mỗi mẩu kim loại Li, Na, K vào một muôi sắt, hơ nóng trên ngọn lửa đèn cồn đến khi nóng chảy, rồi đưa nhanh vào bình đựng khí oxygen. Hiện tượng xảy ra như sau: Các kim loại bốc cháy với mức độ tăng dần từ Li đến K Thực hiện các yêu cầu sau: Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. Đáp án: Thí nghiệm 1: 1. Các kim loại kiềm phản ứng mạnh với nước, mức độ phản ứng tăng dần theo chiều: Li, Na, K. 2. Phương trình hoá học của phản ứng xảy ra: 2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 2K + 2H 2 O → 2KOH + H 2 Để nhận biết môi trường của các dung dịch sau phản ứng có thể dùng các chất chỉ thị như quỳ tím, phenolphthalein. Thí nghiệm 2: Các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra: 2Li + Cl 2   2LiCl 2Na + Cl 2 2NaCl 2K + Cl 2  2KCl Thí nghiệm 3: Các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra: 4Li + O 2  2Li 2 O 4Na + O 2 2Na 2 O 4K + O 2 2K 2 O Ví dụ 8. Trong phòng thí nghiệm: a) Khi cho kim loại nhóm IA (Li, Na, K) tác dụng với nước thì cần lấy mẫu kim loại nhỏ. Giải thích. b) Sodium được dùng để loại nước khỏi một số dung môi hữu cơ như ether. Giải thích.