Kim loại kiềm thổ | Khái niệm hoá học

1. Vị trí và cấu tạo

a. Vị trí của kim loại kiềm thổ trong bảng tuần hoàn

Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng mạng lưới hệ thống tuần hoàn những nguyên tố. Chúng gồm có những nguyên tố : berili ( Be ), magie ( Mg ), canxi ( Ca ), stronti ( Sr ), bari ( Ba ) và radi ( Ra ) .
Trong mỗi chu kì, nguyên tố kim loại kiềm thổ đứng sau nguyên tố kim loại kiềm .

 

Bạn đang đọc: Kim loại kiềm thổ | Khái niệm hoá học

b. Cấu tạo và tính chất của kim loại kiềm thổ

Do có hai electron hóa trị ns2 ở ngoài thông số kỹ thuật electron bền của khí hiếm, những nguyên tử kim loại kiềm thổ dễ mất hai electron để biến thành ion M2 +, nghĩa là chúng là những kim loại hoạt động giải trí và hoạt tính đó tăng lên dần từ Be đến Ra. Nhưng so với kim loại kiềm ở cùng chu kì, kim loại kiềm thổ kém hoạt động giải trí hơn vì có điện tích hạt nhân lớn hơn và nửa đường kính nguyên tử bé hơn .
Việc nguồn năng lượng ion hóa thứ hai lớn hơn nhiều so với nguồn năng lượng ion hóa thứ nhất cho thấy hình như những kim loại kiềm thổ dễ tạo nên ion M +. Nhưng trên trong thực tiễn, nhiều phản ứng được triển khai ở trong dung dịch cho nên vì thế nhiệt hidrat hóa rất âm của những ion M2 + đủ bù cho nguồn năng lượng ion hóa cao làm cho nguyên tử kim loại kiềm thổ dễ mất hai electron hóa trị biến thành ion M2 + .
Tuy có nguồn năng lượng ion hóa tương đối lớn, gấp bốn nguồn năng lượng ion hóa của kim loại kiềm ( ở trong cùng chu kì ) nhưng do nhiệt hidrat hóa rất âm của những ion M2 + cũng gấp bốn so với ion kim loại kiềm vì vậy những kim loại kiềm thổ có thế điện cực tương tự kim loại kiềm .
Trong những hợp chất, kim loại kiềm thổ chỉ có số oxi hóa + 2, Be tạo nên đa phần những hợp chất trong đó link giữa Be với nguyên tố khác là link cộng hóa trị. Ca, Sr, Ba chỉ tạo nên hợp chất ion. Tuy nhiên bằng chiêu thức nhiễu xạ Rơnghen, người ta xác lập rằng trong 1 số ít hợp chất, những kim loại kiềm thổ hoàn toàn có thể có số oxi hóa + 1, ví dụ như trong CaCl, hợp chất này được tạo nên từ hỗn hợp CaCl2 và Ca nung nóng ở 1000 oC .
Khác với kim loại kiềm, hơi của kim loại kiềm thổ chỉ gồm có phân tử 1 nguyên tử .

2. Tính chất vật lí

Các kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc hoặc xám nhạt. Trong không khí Be và Mg vẫn giữ được ánh kim còn các kim loại khác mất ánh kim nhanh chóng.

Các kim loại kiềm thổ có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và tỉ khối cao hơn kim loại kiềm. Độ cứng của kim loại kiềm thổ lớn hơn và giảm dần từ Be đến Ba : Be cứng nhất, hoàn toàn có thể vạch được thủy tinh, đến Ba chỉ hơi cứng hơn chì. Sự trội hơn về những đặc thù vật lí đó có một nguyên do là link kim loại trong kim loại kiềm thổ mạnh hơn trong kim loại kiềm, vì số electron link trong kim loại kiềm thổ lớn gấp đôi .
Ở nhiệt độ thường, Be dòn nhưng khi đun nóng thì dẻo hơn, Mg có đặc thù cơ học tốt : dẻo hoàn toàn có thể dát mỏng và kéo sợi được .
Trừ Be và Mg, những kim loại kiềm thổ tự do và những hợp chất dễ bay hơi của chúng khi đưa vào ngọn lửa không màu cũng làm cho ngọn lửa trở nên có những màu đặc trưng : Ca cho màu đỏ da cam ; Sr cho màu đỏ son và Ba cho màu lục hơi vàng. Trong nghiên cứu và phân tích hóa học người ta dựa vào những màu đặc trưng này để nhận ra những kim loại đó

3. Tính chất hóa học

Các kim loại kiềm thổ là những kim loại hoạt động đứng sau kim loại kiềm. Trong các phản ứng, chúng cũng thể hiện tính khử và tính khử tăng lên dần từ Be đến Ra. Ra là nguyên tố phóng xạ và nói chung rất giống với Ba.

a. Tác dụng với phi kim

Khi đốt nóng, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy trong không khí tạo ra oxit.

Xem thêm: Dụng cụ hút mũi – Vệ sinh mũi cho bé An toàn – Giá tốt

Thí dụ, 2M g + O2 → 2M gOto
Tác dụng với halogen tạo ra muối halogenua .
Thí dụ, Ca + Cl2 → toCaCl2

b. Tác dụng với axit

Các kim loại kiềm thổ đều có thế điện cực chuẩn rất âm vì thế chúng đều khử được ion H + trong những dung dịch axit ( H2SO4 loãng, HCl ) thành khí Hidro .
Thí dụ, Ca + 2HC l → CaCl2 + H2

c. Tác dụng với nước

Ca, Sr, Ba công dụng với H2O ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazơ. Mg công dụng chậm với nước tạo ra Mg ( OH ) 2, công dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành MgO. Be không công dụng với H2O dù ở nhiệt độ cao
Thí dụ ,
Ca + 2H2 O → Ca ( OH ) 2 + H2Mg + H2O → MgO + H2

4. Ứng dụng và điều chế

a. Ứng dụng

Kim loại Be được dùng làm chất phụ gia để sản xuất những kim loại tổng hợp có tính đàn hồi cao, bền chắc, không bị ăn mòn .
Kim loại Mg có nhiều ứng dụng hơn cả. Nó được dùng để sản xuất những kim loại tổng hợp có đặc tính cứng, nhẹ, bền. Những kim loại tổng hợp này được dùng để sản xuất máy bay, tên lửa, oto, .. Kim loại Mg còn được dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ. Bột Mg trộn với chất oxi hóa dùng để sản xuất chất chiếu sáng đêm hôm .

Kim loại Ca dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép. Ca còn được dùng để làm khô một số hợp chất hữu cơ.

Xem thêm: Vớ Y Khoa Relaxsan Điều Trị Giãn Tĩnh Mạch – Siêu Thị Y Tế

b. Điều chế

Trong tự nhiên, kim loại kiềm thổ chỉ sống sót ở dạng ion M2 + trong những hợp chất. Phương pháp cơ bản điều chế kim loại kiềm thổ là điện phân muối nóng chảy .

Thí dụ, CaCl2 → Đpnc Ca + Cl2

Source: https://suanha.org
Category : Dụng Cụ