Kim loại kiềm khi cho vào dung dịch axit sẽ

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Kim loại tác dụng với dung dịch axit, nhằm giúp các em học tốt chương trình Hóa học 12.

Nội dung bài viết Kim loại tác dụng với dung dịch axit: Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch axit. Dạng bài tập này có bốn loại bài toán như sau: Loại 1: Một kim loại tác dụng với một axit. Viết đúng PTHH. Nếu kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 đặc) tạo ra hỗn hợp khí khác nhau thì nên viết những PTHH phân biệt (mỗi PTHH tạo một khí). Nếu cần ghép các PTHH lại với nhau cần chú ý đến tỉ lệ giữa các khí tạo thành (thông thường, đề bài sẽ cho tỉ lệ này, hoặc với vài phép tính đơn giản sẽ tính ra). Nếu là kim loại tan được trong nước ở nhiệt độ thường (kim loại kiềm, Ca, Ba), cần chú ý. Nếu axit dư: chỉ có phản ứng giữa axit và kim loại. Nếu axit thiếu: ngoài phản ứng giữa axit và kim loại (xảy ra trước), còn có phản ứng giữa kim loại dư với nước tạo dung dịch kiềm. Loại 2: Hỗn hợp hai kim loại tác dụng với một axit. Viết đúng PTHH. Kim loại nào có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước. Những kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa thì không phản ứng với các axit có tính oxi hóa yếu như (HCl, H2SO4 loãng, H3PO4). Với các axit có tính oxi hóa (HNO3, H2SO4 đặc) cần phân biệt được các khí tạo thành ở nhiều trường hợp khác nhau. Chú ý: Al, Fe, Cr, Mn bị thụ động hóa trong HNO3, H2SO4 đặc, nguội. Công thức tính khối lượng muối trong dung dịch: mmuối = mcation + manion hay muối = mAh hai kim loại + manion Loại 3: Một kim loại tác dụng với hỗn hợp hai axit. Trường hợp 1: Hỗn hợp 2 axit không mang tính oxi hóa (H+ đóng vai trò là chất oxi hóa). Viết PTHH dưới dạng ion, sau đó giải thông thường. Lưu ý: n là số oxi hóa thấp của X. Trường hợp 2: Hỗn hợp 2 axit gồm 1 axit không mang tính oxi hóa và 1 axit mang tính oxi hóa (thông thường là H2SO4 loãng/HCl và HNO3) thì trong hỗn hợp này H+ đóng vai trò môi trường còn NO3 đóng vai trò chất oxi hóa. Tìm số mol của H+ và NO3. Viết PTHH dạng ion. Xác định chất phản ứng hết từ PTHH bằng cách so sánh các tỉ số mol và hệ số tỉ lượng trong các PTHH. Từ đó tính toán bài toán bằng chất phản ứng hết. Lưu ý: NO3 trong môi trường axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3.

Ví dụ: Cho Ag vào hỗn hợp dung dịch chứa Cu(NO3)2 và HCl thấy Ag tan vì HS có trong HCl gặp NO3 trong Cu(NO3)2 có tác dụng như HNO3. Vì vậy nó oxi hóa được Ag. Trong môi trường trung tính (H2O): không mang tính oxi hóa. Trong môi trường bazơ (OH): bị Al, Zn khử đến NH3 Loại 4: Hỗn hợp nhiều kim loại tác dụng với hỗn hợp hai axit. Nhận xét: Với dạng bài tập này, phải biện luận nhiều trường hợp. Để đơn giản hóa, thông thường ta sử dụng phương pháp bảo toàn electron trong phản ứng oxi hóa – khử hay phương pháp ion – electron để giải. Dạng bài tập này rất khó viết PTHH tạo muối. Vì vậy, để tìm khối lượng của muối tạo thành, ta sử dụng công thức sau: mmuối = mhỗn hợp kim loại + manion tạo muối.

Chắc hẳn các bạn đang khá đau đầu với môn hóa học bởi kiến thức rất đa dạng, đòi hỏi chúng ta phải ghi nhớ, hiểu và phân biệt các hợp chất.Tuy nhiên, đã có Toppy ở đây nên các bạn đừng quá lo lắng! Hôm nay, chúng tôi sẽ chia sẻ đến các bạn nội dung tổng hợp về các kim loại kiềm trong bài viết này. Cùng học hóa với Toppy ngay nhé!

Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử của các kim loại kiềm 

Những nguyên tố nào được xếp vào nhóm kim loại kiềm?

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn hóa học. Kim loại kiềm bao gồm 6 nguyên tố đó là : liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs) và franxi (Fr)*.

Cấu hình electron nguyên tử của kim loại kiềm cụ thể là:

• Li: [He] 2s1 
• Na: [Ne] 3s1 
• K: [Ar]4s1 
• Rb: [Kr] 5s1 
• Cs: [Xe] 6s1

Tính chất vật lý của các kim loại kiềm

Ở khía cạnh vật lý, các kim loại kiềm có một số tính chất chung như:

• Có màu trắng bạc và có ánh kim 
• Dẫn điện tốt
• Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp
• Khối lượng riêng nhỏ
• Độ cứng tương đối thấp do kim loại kiềm có mạng tinh thể lập phương tâm khối, cấu trúc tương đối rỗng, ngoài ra trong tinh thể các nguyên tử và ion liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu, dễ bị bẻ gãy.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ (tính oxi hóa yếu)  nên có tính khử rất mạnh, tính khử theo chiều tăng dần từ liti đến xesi.

M→M++e

Kim loại kiềm có số oxi hóa là +1 trong các hợp chất

Hiện tượng của một số kim loại kiềm khi tác dụng với oxi

Tác dụng với phi kim

Kim loại kiềm khử các nguyên tử phi kim thành ion âm, một số trường hợp tác dụng cụ thể như:

• Tác dụng với oxi
  • Natri cháy trong khí oxi khô tạo ra hợp chất natri peoxit (Na2O2).
  • Và Natri cháy trong không khí khô ở nhiệt độ thường tạo ra hợp chất natri oxit (Na2O).

• Tác dụng với clo: 2K + Cl2 → 2KCl

Tác dụng với axit

Kim loại kiềm khử mạnh ion H+ trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng thành khí hiđro:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑

Lưu ý: tất cả kim loại kiềm đều có hiện tượng nổ khi tiếp xúc với axit.

Kim loại kiềm tác dụng với nước

Kim loại kiềm có khả năng khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường và giải phóng khí hiđro: 2K + 2H2O → 2KOH + H2↑

Vì kim loại kiềm dễ tác dụng với nước, với oxi trong không khí nên để bảo quản, người ta ngâm chìm các kim loại kiềm trong dầu hỏa.

Ứng dụng, trạng thái tự nhiên và điều chế kim loại kiềm

• Ứng dụng của các kim loại kiềm: dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp; hợp kim liti – nhôm siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không; xesi được dùng làm tế bào quang điện.
• Trạng thái tự nhiên của các kim loại kiềm: không có ở dạng đơn chất mà chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, muối NaCl tồn tại trong nước biển, đất cũng chứa một số hợp chất ở dạng silicat và aluminat.

Điều chế kim loại kiềm

Để điều chế kim loại kiềm từ các hợp chất, ta cần phải khử các ion của chúng với phương trình tổng quát: M++e→M

Phương pháp điện quân được sử dụng phổ biến trong điều chế kim loại kiềm. Vì ion của kim loại kiềm rất khó bị khử, đặc biệt là điện phân muối halogenua của kim loại kiềm nóng chảy.

>>> Xem thêm:

Các kim loại kiềm thổ – Nắm vững kiến thức hóa học 12

Axit amin là gì? – Khám phá kiến thức hóa học cùng Toppy

Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Hợp chất của các kim loại kiềm được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và cuộc sống

Natri hiđroxit

• Tính chất: Natri hiđroxit (NaOH) hay xút ăn da có tính chất: 
  • Là chất rắn,
  • Không màu,
  • Dễ nóng chảy (tnc = 322oC),
  • Hút ẩm mạnh (dễ chảy rữa),
  • Tan nhiều trong nước
  • Tỏa ra một lượng nhiệt lớn.

Vì vậy mà cần phải cẩn thận khi hòa tan NaOH trong nước. Khi tan trong nước, NaOH phân li hoàn toàn thành ion. Natri hiđroxit có khả năng tác dụng được với các hợp chất:  oxit axit, axit và muối.

• Ứng dụng: Natri hiđroxit được dùng trong sản xuất xà phòng, chế phẩm nhuộm, sản xuất tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm và có được ứng dụng cả trong công nghiệp chế biến dầu mỏ,…

Natri hiđrocacbonat (NaHCO3)

• Tính chất: là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na2CO3 và khí CO2; có tính lưỡng tính.

• Ứng dụng: dùng để chế thuốc đau dạ dày trong công nghiệp dược phẩm hay sản xuất làm bột nở trong công nghiệp thực phẩm. 

Natri cacbonat (Na2CO3)

• Tính chất
  • Là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O trong nhiệt độ thường và kết tinh trở thành natri cacbonat khan trong nhiệt độ cao, nhiệt độ nóng chảy là 850oC.
  • Na2CO3 là muối của axit yếu (axit cacbonic), sở hữu những đặc tính chung của loại muối này.
• Ứng dụng: được ứng dụng trong công nghiệp thủy tinh, phẩm nhuộm,bột giặt,…

Kali nitrat (KNO3)

• Tính chất: là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước. Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy (333 oC), KNO3 bắt đầu bị phân hủy thành O2 và KNO2.

• Ứng dụng: dùng làm phân đạm, phân kali sử dụng trong nông nghiệp và dùng trong để chế tạo thuốc nổ.

Lời kết,

Trên đây là một số thông tin về Các kim loại kiềm mà Toppy chúng tôi muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết bổ ích sẽ góp phần củng cố lại thông tin đã học và có thêm một số khám phá mới mẻ. Chắc hẳn các yêu cầu cấu tạo, tính chất, ứng dụng hay kim loại nào sau đây là kim loại kiềm sẽ không còn là nỗi ám ảnh của các bạn nữa.  Chúc các bạn đạt kết quả học tập thật tốt nhé!

> Xem thêm các bài viết có nội dung cùng chủ đề

Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy

Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.

Kho học liệu khổng lồ

Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.

Học online cùng Toppy

Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả

Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!

Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất

Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.

Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập

Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.