Hoá Học ProTHPT
Đăng nhậpĐăng ký

Hoá học 12 · Nhóm IA và IIA

Nguyên tố nhóm IA (kim loại kiềm)

Cấu hình electron, tính chất vật lí, tính khử mạnh của kim loại kiềm, màu ngọn lửa; tính chất và ứng dụng của NaCl, NaOH, NaHCO₃, Na₂CO₃; phương pháp Solvay.

Đặc điểm và tính chất vật lí

Nhóm IA gồm lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), caesium (Cs), francium (Fr). Nguyên tử có 1 electron lớp ngoài cùng (ns¹), dễ nhường để tạo ion M⁺, số oxi hoá +1 trong hợp chất.

Kim loại kiềm có mạng tinh thể lập phương tâm khối, liên kết kim loại yếu nên mềm (cắt được bằng dao), nhẹ, nhiệt độ nóng chảy thấp. Nhiệt độ nóng chảy giảm từ Li đến Cs.

Tính chất hoá học

Kim loại kiềm có tính khử rất mạnh, tăng dần từ Li đến Cs.

  • Tác dụng với nước mãnh liệt ở nhiệt độ thường: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2. Vì vậy kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm trong dầu hoả.
  • Tác dụng với oxygen, chlorine: 4Na + O2 → 2Na2O; 2Na + Cl2 → 2NaCl.
  • Màu ngọn lửa: hợp chất của Li cho ngọn lửa màu đỏ tía, Na màu vàng, K màu tím nhạt. Dùng để nhận biết.

Hợp chất của sodium

  • NaCl: muối ăn, gia vị, bảo quản thực phẩm; nguyên liệu điện phân sản xuất NaOH, Cl2, Na.
  • NaOH (xút ăn da): base mạnh, hút ẩm, dùng sản xuất xà phòng, giấy, tơ nhân tạo, xử lí khí thải.
  • NaHCO3 (baking soda): lưỡng tính, kém bền nhiệt 2NaHCO3 t°→ Na2CO3 + CO2 + H2O; dùng làm bột nở, thuốc giảm đau dạ dày.
  • Na2CO3 (soda): dung dịch có môi trường base, dùng sản xuất thuỷ tinh, xà phòng, chất tẩy rửa, làm mềm nước cứng.

Phương pháp Solvay sản xuất soda: NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl (NaHCO₃ ít tan tách ra), sau đó nhiệt phân NaHCO3 thu được Na2CO3.

🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng

🧪 Hãy thử
  • Nhúng dây platinum chứa NaCl vào ngọn lửa: ngọn lửa chuyển màu vàng rực.
  • Thử với KCl (màu tím nhạt) và LiCl (màu đỏ tía) để so sánh.

🎉 Thí nghiệm vui cho bài này

🏠 Ở nhà Lớp 11Núi lửa giấm và baking sodaPhun trào bọt khí CO₂ từ phản ứng giữa acetic acid và sodium hydrogencarbonate. Lớp 12Pháo hoa nhiều màuVì sao pháo hoa có màu đỏ, vàng, xanh lục? Bí mật nằm ở muối kim loại trong thuốc pháo.

📐 Công thức cần nhớ

Kim loại kiềm với nước
\[n_{OH^-} = n_{M} = 2n_{H_2}\]
M: kim loại kiềm
Nhiệt phân NaHCO₃
\[\Delta m = m_{CO_2} + m_{H_2O} = 62 \cdot \frac{n_{NaHCO_3}}{2}\]
Khối lượng chất rắn giảm

✍️ Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Cho 4,6 gam Na vào 95,6 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được.

Xem lời giải
  1. n(Na) = 0,2 mol, tạo 0,2 mol NaOH (8 gam) và 0,1 mol H₂ (0,2 gam).
  2. m(dung dịch) = 4,6 + 95,6 − 0,2 = 100 gam.
  3. C% = 8 : 100 · 100% = 8%.

✅ Đáp số: 8%

⚠️ Lỗi thường gặp

  • Quên trừ khối lượng khí H₂ bay ra khi tính khối lượng dung dịch.
  • Bảo quản kim loại kiềm trong nước hoặc trong ethanol: phải ngâm trong dầu hoả.

🎮 Luyện tập bài này

Kim Loại & Phức ChấtTính chất kim loại, tách kim loại, ăn mòn, nhóm IA – IIA, nước cứng, phức chất.L12