KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

loading...

Xem điểm chuẩn lớp 10 năm 2018 bấm vào đây

Thực tập sinh - Du học - Xuất khẩu lao động Nhật Bản bấm vào đây

KIM LOẠI KIỀM THỔ VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ

I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN

- Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và Ra (Ra).

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Màu trắng bạc, có thể dát mỏng.

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thổ tuy có cao hơn các kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối thấp.

- Khối lượng riêng nhỏ, nhẹ hơn nhôm (trừ Ba). Độ cứng cao hơn các kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối mềm.

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC (Luôn Hóa trị II)

1. Tác dụng với phi kim:                   

2. Tác dụng với axit

a) Với HCl, H₂SO₄ loãng:      

b) Với HNO₃, H₂SO₄ đặc

3. Tác dụng với nước: Ở nhiệt độ thường Be không khử được nước, Mg khử chậm. Các kim loại còn lại khử mạnh nước giải phóng khí H₂: Ca  + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

IV. Điều chế Điện phân CaCl₂ nóng chảy. : CaCl₂ -------đpnc------- > Ca + Cl₂

IV. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CANXI

1. Canxi hiđroxit Ca(OH)₂ (vôi tôi) ít tan. Nước vôi là dung dịch Ca(OH)₂.

v Hấp thụ dễ dàng khí CO₂: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O Ê nhận biết khí CO₂

2. Canxi cacbonat CaCO₃ đá vôi. Chất rắn màu trắng, không tan trong nước

a. Bị phân huỷ ở nhiệt độ cao:

b. Bị hoà tan trong nước có CO₂ => Giải thích hiện tượng thạch nhũ, cặn ấm nước, sỏi thận

3. Canxi sunfat CaSO₄ tồn tại dưới dạng muối ngậm nước CaSO₄.2H₂O gọi là thạch cao sống.

v Thạch cao nung:

v Thạch cao khan là CaSO₄

V.  NƯỚC CỨNG – NƯỚC MỀM

1. Khái niệm:

- Nước chứa nhiều ion Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước cứng.

- Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Mg²⁺ và Ca²⁺ được gọi là nước mềm.

v Phân loại:

a) Tính cứng tạm thời: Gây nên bởi các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂.

Khi đun sôi nước, các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂ bị phân huỷ → tính cứng bị mất.

b) Tính cứng vĩnh cữu: Gây nên bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie. Khi đun sôi, các muối này không bị phân huỷ.

c) Tính cứng toàn phần: Gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cữu.

2. Tác hại

- Đun sôi nước cứng lâu ngày, nồi bị phủ một lớp cặn. Lớp cặn dày 1mm làm tốn thêm nhiên liệu

- Các ống dẫn nước cứng lâu ngày có thể bị đóng cặn, làm giảm lưu lượng của nước.

- Quần áo giặt bằng nước cứng thì xà phòng không ra bọt, tốn xà phòng và làm áo quần mau hỏng

- Nấu ăn bằng nước cứng sẽ làm thực phẩm lâu chín và giảm mùi vị.

3. Cách làm mềm nước cứng

v Nguyên tắc: Làm giảm nồng độ các ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước cứng.

a) Phương pháp kết tủa

v Tính cứng tạm thời:

- Đun sôi nước, các muối Ca(HCO₃)₂ và Mg(HCO₃)₂ bị phân huỷ tạo ra muối cacbonat không tan. Lọc bỏ kết tủa → nước mềm.

- Dùng Ca(OH)₂, Na₂CO₃ (hoặc Na₃PO₄).

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃↓ + 2H₂O

Ca(HCO₃)₂ + Na₂CO₃→ CaCO₃↓ + 2NaHCO₃

v Tính cứng vĩnh cữu: Dùng Na₂CO₃ (hoặc Na₃PO₄).

CaSO₄ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + Na₂SO₄

b) Phương pháp trao đổi ion

- Dùng các vật liệu polime có khả năng trao đổi ion, gọi chung là nhựa cationit. Khi đi qua cột có chứa chất trao đổi ion, các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ có trong nước cứng đi vào các lỗ trống trong cấu trúc polime, thế chỗ cho các ion Na⁺ hoặc H⁺ của cationit đã đi vào dung dịch.

- Các zeolit là các vật liệu trao đổi ion vô cơ cũng được dùng để làm mềm nước.

4. Nhận biết ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong dung dịch

v Thuốc thử: dung dịch muối  và khí CO₂.

v Hiện tượng: Có kết tủa, sau đó kết tủa bị hoà tan trở lại.

v Phương trình phản ứng:

Ca²⁺ +  → CaCO₃↓

Mg²⁺ +  → MgCO₃↓

II. BÀI TẬP

Bài 1: Hoàn thành PTHH của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau đây

Bài 2: Sục 6,72 lít CO₂ (đkc) vào dung dịch có chứa 0,25 mol Ca(OH)₂. Tính khối lượng kết tủa thu được

Giải

nCO₂ = 0,3 ð 1 <= = 1,2 < 2 ð Phản ứng tạo muối CaCO₃ và Ca(HCO₃)₂

Ca(OH)₂   +  CO₂ → CaCO₃↓

                                   a→               a              a

Ca(OH)₂  +  2CO₂ → Ca(HCO₃)₂

                             b→            2b   

ð  ð  ð mCaCO₃ = 100.0,2 = 20g

Bài 4: Cho 28,1 g hỗn hợp MgCO₃ và BaCO₃, trong đó MgCO₃ chiếm a% khối lượng. Cho hỗn hợp trên tác dụng hết với dung dịch HCl để lấy khí CO₂ rồi đem sục vào dung dịch có chứa 0,2 mol Ca(OH)₂ được kết tủa B. Tính a để kết tủa B thu được là lớn nhất.

Giải

MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O (1)

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O (2)

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O (3)

Theo (1), (2) và (3): nCO₂ = nMgCO₃ + nCaCO₃ = 0,2 mol thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất.

Ta có: + = 0,2 ð a = 29,89%

Bài 5: Sục a mol khí CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 3g kết tủa. Lọc tách kết tủa, dung dịch còn lại đem đun nóng lại thu được thêm 2g kết tủa nữa. Giá trị của a là bao nhiêu? 0.07

Tìm giáo viên dạy kèm hoặc tim gia sư bấm vào đây