KIM LOẠI KIỀM THỔ

KIM LOẠI KIỀM THỔ Biên Soạn : Đào Nguyên Khánh

I. VỊ TRÍ CẤU TẠO:

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

- Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA, trong mỗi chu kì các kim loại kiềm thổ đứng sau kim loại kiềm.

- Bao gồm các nguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Ba và Ra ( nguyên tố phóng xạ).

2. Cấu tạo và tính chất của các nguyên tố kim loại kiềm thổ:

- Bảng một số đặc điểm của các nguyên tố kim loại kiềm thổ:

Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba Ra

Số hiệu nguyên tử 4 12 20 38 56 88

Electron lớp ngoài cùng 2s2

3 s2

4 s2

5 s2

6 s2

7 s2

Bán kính nguyên tử

(nm) 0,11 0,16 0,20 0,21 0,22

Năng lượng ion hoá I2

(kJ/mol) 1800 1450 1150 1060 970

Độ âm điện 1,57 1,31 1,00 0,95 0,89

Thế điện cực chuẩn

E0M+/M (V) -1,85 -2,73 -2,87 -2,89 -2,90

- Nhận xét:

+ Cấu hình electron: Kim loại kiềm thổ là những nguyên tố s. Lớp ngoài cùng của nguyên tử có 2e ở phân lớp ns2

.

So với những electron khác trong nguyên tử thì hai electron ns2

ở xa hạt nhân hơn cả, chúng dễ tách khỏi nguyên

tử.

+ Số oxi hoá: Các ion kim loại kiềm thổ có điện tích duy nhất 2+. Vì vậy trong các hợp chất, nguyên tố kim loại

kiềm thổ có số oxi hoá là +2

+ Thế điện cực chuẩn: Các cặp oxi hoá khử của các kim loại kiềm thổ đều có thế điện cực chuẩn rất âm.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Bảng một số hằng số vật lí của kim loại kiềm thổ:

Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba Ra

Nhiệt độ sôi (oC) 2770 1110 1440 1380 1640 -

Nhiệt độ nóng chảy (oC) 1280 650 838 768 714 -

Khối lượng riêng (g/cm3) 1,85 1,74 1,55 2,6 3,5 -

Độ cứng - 2,0 1,5 1,8 - -

Mạng tinh thể Lục phương Lập phương tâm diện Lập phương tâm khối

- Nhận xét:

+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thổ cao hơn so với các kim loại kiềm. Tuy nhiên sự biến

đổi đó, diễn ra không đều đặn vì các kim loại kiềm thổ kết tinh theo những mạng tinh thể khác nhau.

+ Khối lượng riêng của các kim loại kiềm thổ lớn hơn khá nhiều so với các kim loại kiềm là do trong tinh thể có

nhiều electron hoá trị, vì vậy thực hiện liên kết kim loại mạnh hơn.

III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Tính chất đặc trưng: Tính khử mạnh (yếu hơn kim loại kiềm)

Thể hiện qua các phản ứng:

1. Tác dụng với phi kim

a. Tác dụng với H2:

- Khi đốt các kim loại kiềm thổ trong khí quyển H2 khô thì Ca, Sr, Ba dễ dàng tạo ra các hợp chất hiđrua kim loại.

- Phản ứng : M + H2 → MH2

Khi tiếp xúc với H2O, các hiđrua này tạo thành dung dịch M(OH)2 và H2

b. Tác dụng với oxi:

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

2M + O2 →2MO

- Trừ BeO, tất cả các oxit của kim loại kiềm thổ đều tác dụng với nước cho dung dịch bazơ

c. Tác dụng với các phi kim khác: Biên Soạn : Đào Nguyên Khánh