Bài 1: KIM LO I KI MẠ Ề
Thí nghi m 1: ệ Đi u chề ế Na 2CO3 b ng ph ng pháp ằ ươ
Solvay Cách ti n hành và hi n t ng:●ế ệ ượ
-S c COụ2 vào erlen 125ml ch a 50ml dung d ch NaCl bão hòa trong NHứ ị 3. Ngâm erlen trong ch u n c l nh,ậ ướ ạ
đi cho đn khi có tinh th tr ng t o thành. L c chân không l y tinh th (tráng b ng c n, không tráng b ngợ ế ể ắ ạ ọ ấ ể ằ ồ ằ
n c l nh).ướ ạ
-L y m t ít tinh th trên cho vào c c n c. Thêm vào m t gi t phenolphtalein ta th y dung d ch chuy n sangấ ộ ể ố ướ ộ ọ ấ ị ể
màu h ng nh t.ồ ạ
-Cho m t ít tinh th vào ng nghi m, đy b ng nút cao su có g n ng th y tinh. Đun nóng ng nghi m ộ ể ố ệ ậ ằ ắ ố ủ ố ệ
b ng đèn c n. D n khí thoát ra vào n c vôi trong ta th y dung d ch n c vôi trong b đc d n. N u đ ằ ồ ẫ ướ ấ ị ướ ị ụ ầ ế ể
trong m t th i gian dài thì n c v i b đc s trong tr l i.ộ ờ ướ ộ ị ụ ẽ ở ạ
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
CO2 b h p th trong n c t o thành Hị ấ ụ ướ ạ 2CO3 theo ph n ng:ả ứ
CO2 + H2O H→2CO3
NH3 + H2CO3 NH→4+ + HCO3-
HCO3- + Na+ NaHCO→3
C 4 ch t: NaCl, NHả ấ 4HCO3, NaHCO3 và NH4Cl đu tan trong n c nh ng NaHCOề ướ ư 3 h i ít tan h n nên táchơ ơ
ra d i d ng tinh th (dung d ch ban đu là bão hòa NHướ ạ ể ị ầ 3). Đây là s cân b ng gi a kh năng ph n ng vàự ằ ữ ả ả ứ
t c đ ph n ng. Nhi t đ v a ph i đ v n t c không ch m và đ tan c a NaHCOố ộ ả ứ ệ ộ ừ ả ể ậ ố ậ ộ ủ 3 không l n h n đ tanớơộ
c a NaCl.ủ
Tinh th NaHCOể3 là mu i tan trong Hố2O có tính baz y u:ơ ế
H2O + HCO3- OH→- + H2CO3 (a)
H2CO3 CO→2 + H2O
H2CO3 không b n phân h y t o COề ủ ạ 2 làm cân b ng c a ph n ng (a) d ch chuy n v phía t o ra OHằ ủ ả ứ ị ể ề ạ - làm
phenolphtalein hóa h ng.ồ
Do x y ra các ph n ng sau đây:ả ả ứ
t
2NaHCO3 Na→2CO3 + CO2 + H2O
CO2 + Ca(OH)2CaCO→3 + H2O
CO2 + H2O + CaCO3Ca(HCO→3)2 tan
1
K t lu n :●ế ậ
Đi u ch Naề ế 2CO3 b ng ph ng pháp Solvaycos th tái s d ng l i NaCl và COằ ươ ể ử ụ ạ 2 vào quy trình s n xu t,ả ấ
s n ph m có đ tinh khi t cao do NaHCOả ẩ ộ ế 3 ít tan h n các s n ph m còn l i nên d chi t tách.ơ ả ẩ ạ ễ ế
Thí nghi m 2: Quan sát màu ng n l a kim lo i ki m.ệ ọ ử ạ ề
Cách ti n hành và hi n t ng:●ế ệ ượ
Nhúng m t đu m u gi y l c vào dung d ch LiCl bão hòa r i đa vào ng n l a đèn c n ta th y ng n l aộ ầ ẫ ấ ọ ị ồ ư ọ ử ồ ấ ọ ử
có màu đ tía.ỏ
Làm thí nghi m t ng t nh trên v i dung d ch NaCl bão hòa ta th y ng n l a có màu vàng, còn v i ệ ươ ự ư ớ ị ấ ọ ử ớ
dung d ch KCl bão hòa thì ta th y ng n l a có màu tím.ị ấ ọ ử
Khi thay LiCl b ng Liằ2SO4 thì th y màu ng n l a không thay đi.ấ ọ ử ổ
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
trong ng n l a, nh ng electron c a nguyên t và ion kim lo i ki m đc kích thích nh y lên các m cỞ ọ ử ữ ủ ử ạ ề ượ ả ứ
năng l ng cao h n. Khi tr v nh ng m c năng l ng ban đu, các electron này phát ra năng l ngượ ơ ở ề ữ ứ ượ ầ ượ
d i d ng các b c x trong vùng kh ki n. Vì v y, ng n l a có màu đc tr ng cho t ng kim lo i.ướ ạ ứ ạ ả ế ậ ọ ử ặ ư ừ ạ
Do anion SO42- gi electron ch t h n Clữ ặ ơ - nên năng l ng t ng n l a đèn c n không đ l n đ kích thíchượ ừ ọ ử ồ ủ ớ ể
electron lên tr ng thái kích thích nên Liạ+ trong Li2SO4 không th hi n đc tính ch t nh LiCl.ể ệ ượ ấ ư
K t lu n : Khi đt cháy cation kim lo i ki m (trong h p ch t v i anion thích h p) s cho ng n l a có màu●ế ậ ố ạ ề ợ ấ ớ ợ ẽ ọ ử
đc tr ng. Trong phân nhóm chính nhóm IA, khi đi t trên xu ng d i màu đc tr ng c a ng n l a sặ ư ừ ố ướ ặ ư ủ ọ ử ẽ
chuy n t đ đn tím, nghĩa là năng l ng tăng d n do bán kính nguyên t tăng, electron d chuy n sangể ừ ỏ ế ượ ầ ử ễ ể
m c năng l ng cao h n.ứ ượ ơ
Thí nghi m 3: ệ Ph nả ng c a kim lo i ki m v i n cứ ủ ạ ề ớ ướ
Cách ti n hành và hi n t ng:●ế ệ ượ
- Cho n c vào chén s đn ½ th tích, nh vào đó 1 gi t phenolphtalein. Dùng k p s t l y m t m uướ ứ ế ể ỏ ọ ẹ ắ ấ ộ ẫ
kim lo i Na, dùng dao nh a c t thành m t m u nh (1x1mm) ta th y Na r t m m. Cho m u Na v a c t vàoạ ự ắ ộ ẫ ỏ ấ ấ ề ẫ ừ ắ
chén s ta th y Na ph n ng v i n c mãnh li t làm n c nóng lên, có khói tr ng bay lên, có tia l a x t,ứ ấ ả ứ ớ ướ ệ ướ ắ ử ẹ
m u Na ch y trên m t n c.Ph n ng ban đu r t nhanh nh ng sau đó ch m d n và dung d ch chuy n sangẫ ạ ặ ướ ả ứ ầ ấ ư ậ ầ ị ể
màu h ng.ồ
Làm l i thí nghi m trên nh ng thay n c b ng dung d ch CuSO4 0.5M ta th y ph n ng x y ra mãnh li tạ ệ ư ướ ằ ị ấ ả ứ ả ệ
h n thí nghi m trên: Na b c cháy kèm theo ti ng n , có khói tr ng xu t hi n, có k t t a màu lam và t i chơ ệ ố ế ổ ắ ấ ệ ế ủ ạ ỗ
b c cháy có t a màu đen. Dung d ch chuy n sang màu h ng sau đó m t màu h ng đi.ố ủ ị ể ồ ấ ồ
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
2
Ph ng trình ph n ng:ươ ả ứ
2Na + 2H2O 2NaOH +H→2O
Khói tr ng là h n h p c a Hắ ỗ ợ ủ 2 và h i n c. Do ph n ng (a) t a nhi t r t l n t o đi u ki n cho ph n ơ ướ ả ứ ỏ ệ ấ ớ ạ ề ệ ả
ng (b) x y ra.ứ ả
Do ph n ng sinh ra NaOH là m t baz m nh nên dung d ch có ch a phenolphtalein hóa h ng. M t ả ứ ộ ơ ạ ị ứ ồ ộ
ph nầ
NaOH sinh ra bao quanh m u làm gi m b m t ti p xúc c a Na v i Hẫ ả ề ặ ế ủ ớ 2O nên ph n ng x y ra ch m. Hả ứ ả ậ 2
sinh ra phân b không đng đu t o nên l c nâng và l c đy, đy Na ch y trên m t n c.ố ồ ề ạ ự ự ẩ ẩ ạ ặ ướ
Ngoài ph n ng (a) còn có ph n ả ứ ả
ng: 2NaOH +CuSOứ4Cu(OH)→2
+Na2SO4
Natri ph n ng mãnh li t h n vì:ả ứ ệ ơ
+Trong TN đu NaOH v a t o thành bao quanh m u Na làm gi m b m t ti p xúc gi a Na v i Hầ ừ ạ ẫ ả ề ặ ế ữ ớ 2O.
+Trong TN sau NaOH v a t o thành đã ph n ng ngay v i CuSOừ ạ ả ứ ớ 4 nên không làm gi m b m t ti p xúcả ề ặ ế
gi a Na v i Hữ ớ 2O. Vì v y, ph n ng mãnh li t h n. ậ ả ứ ệ ơ
M t khác, do NaOH m i sinh ra ph n ng t c th i v i l ng d CuSOặ ớ ả ứ ứ ờ ớ ượ ư 4 nên dung d ch ch a ị ứ
phenolphtalein ban đu chuy n sang màu h ng nh ng sau đó m t màu.ầ ể ồ ư ấ
K t t a màu đen là do nhi t t a ra c a ph n ng (a) làm nhi t phân t a Cu(OH)ế ủ ệ ỏ ủ ả ứ ệ ủ 2 thành CuO có màu đen:
t
Cu(OH)2 → CuO (đen) + H2O
K t lu n : Kim lo i ki m m m, d c t, r t ho t đng v m t hóa h c. Trong các ph n ng chúng th ●ế ậ ạ ề ề ễ ắ ấ ạ ộ ề ặ ọ ả ứ ể
hi n tính kh m nh. đi u ki n th ng, trong không khí khô kim lo i th ng đc ph 1 l p oxít. Trong ệ ử ạ Ở ề ệ ườ ạ ườ ượ ủ ớ
không khí m thì l p oxít s k t h p v i h i n c t o thành các hydroxít k t h p v i COẩ ớ ẽ ế ợ ớ ơ ướ ạ ế ợ ớ 2 t o mu i carbonatạ ố
vì v y kim lo i ki m th ng đc b o qu n trong bình kín ho c ngâm trong d u h a.ậ ạ ề ườ ượ ả ả ặ ầ ỏ
Thí nghi m 4: Đ tan c a các mu i kiêm lo i ki mệ ộ ủ ố ạ ề
Cách ti n hành và hi n t ng:●ế ệ ượ
Cho vào 2 ng nghi m m i ng kho ng 1 ml dung d ch LiCl 0.5M và 5 gi t NHố ệ ỗ ố ả ị ọ 4OH đm đc.ậ ặ
ng 1Ố: thêm vào 1ml dung d ch Nà 0.5M, l c đu đị ắ ề ể yên vài phút ta th y có t a tr ng t o thành. Khiấ ủ ắ ạ
thêm NH4OH vào thì l ng t a nhi u h n.ượ ủ ề ơ
ng 2Ố: thêm vào 1ml dung d ch NaHị2PO4 và l c đu thì không th y hi n t ng nh ng khi cho NHắ ề ấ ệ ượ ư 4OH
vào thì có t a tr ng xu t hi n và ti p t c đn d NHủ ắ ấ ệ ế ụ ế ư 4OH thì t a v n không tan.ủ ẫ
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
NaF + LiCl NaCl + LiF→
3
Vì NH4OH đc làm dung môi phân c c h n mà LiF có m t ph n liên k t c ng hóa tr nên t a nhi u h n.ặ ự ơ ộ ầ ế ộ ị ủ ề ơ
OH- + H2PO4- H→2O + HPO42-
OH- + HPO42- H→2O + PO43-
3Li+ + PO43- LiPO→4 ↓
K t lu n : Đa s các mu i kim lo i ki m là d tan tr m t s mu i c a Li.Các mu i c a K●ế ậ ố ố ạ ề ễ ừ ộ ố ố ủ ố ủ + d tan h n ễ ơ
c a Liủ+ vì khi thay LiCl b ng KCl thì trong các ng đu không có hi n t ng.ằ ố ề ệ ượ
Thí nghi m 5 :ệ
Cách ti n hành và hi n t ng:●ế ệ ượ
L c chung h n h p g m 0.5g LiCl và 0.5g KCl v i 3ml c n trong becher 50ml kho ng 5 phút. L c và r aắ ỗ ợ ồ ớ ồ ả ọ ử
ph n r n không tan 3 l n, m i l n v i 1ml c n. Ph n c n qua l c và c n dùng đ r a g p chung trongầ ắ ầ ỗ ầ ớ ồ ầ ồ ọ ồ ể ử ộ
m t becher. Đun cách th y đn khi c n khô s thu đc 2 kh i r n: m t trên l c và m t do cô c n.ộ ủ ề ạ ẽ ượ ố ắ ộ ở ọ ộ ạ
L y m u r n trên l o hòa tan trong 2ml n c r i chia thành 2 ng nghi m đ th Liấ ẫ ắ ạ ướ ồ ố ệ ể ử +:
ng 1Ố: thêm 1ml NaF và 5 gi t NHọ4OH đm đc, không có hi n t ng gì x y ra.ậ ặ ệ ượ ả
ng 2: Ốthêm 10 gi t acid piric vào có xu t hi n k t t a hình kim.ọ ấ ệ ế ủ
Làm t ng t v i m u r n thu đc do cô c n thì ta th y m u này có ch a Liươ ự ớ ẫ ắ ượ ạ ấ ẫ ứ 2+.
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
Khi hòa tan h n h p b ng c n thì do Liỗ ợ ằ ồ + có bán kính nguyên t nh nên l c hút h t nhân v i electronử ỏ ự ạ ơ
ngoài cùng l n làm cho đ phân c c trong mu i LiCl gi m mà c n là dung môi phân y u nên LiCl đcớ ộ ự ố ả ồ ế ượ
hòa tan t t còn KCl thì không tan do tính phân c c m nh. Vì v y, ph n qua l c có ch a LiCl còn m uố ự ạ ậ ầ ọ ứ ẫ
r n là KCl.ắ
Đi u này ch ng t ch t r n trên l c không ch a ion Liề ứ ỏ ấ ắ ọ ứ + mà ch a ion Kứ+.
K t lu n :Trong phân nhóm IA khi đi t trên xu ng thì đ phân c c c a mu i kim lo i tăng d n.●ế ậ ừ ố ộ ự ủ ố ạ ầ
Các ch t s tan d dàng trong dung môi t ng t v i nó. ấ ẽ ễ ươ ự ớ
4
Bài 2: KIM LO I KI M THẠ Ề Ổ
Thí nghi m1: Quan sát màu c a ng n l a khi kim lo i ki m th cháyệ ủ ọ ử ạ ề ổ
Cách ti n hành :●ế
-Nhúng m t đu gi y l c s ch vào dung d ch CaClộ ầ ấ ọ ạ ị 2 bão hoà r i h trên ng n l a đèn c n. ồ ơ ọ ử ồ
-Ti n hành t ng t v i dung d ch SrClế ươ ự ớ ị 2 bão hòa và dung d ch BaClị2.
Hi n t ng:●ệ ượ
-Ng n l a có màu đ da cam. ọ ử ỏ
-Ng n l a có màu đ t i ng v i dung d ch SrClọ ử ỏ ươ ứ ớ ị 2 và màu vàng l c ng v i dung d ch BaClụ ứ ớ ị 2
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
Hi n t ng này đc gi i thích là do ion kim lo i c a mu i h p th năng l ng t ng n l a, cácệ ượ ượ ả ạ ủ ố ấ ụ ượ ừ ọ ử
electron l p ngoài cùng b kích thích lên m c năng l ng cao h n nên khi tr v tr ng thái c b n nó sở ớ ị ứ ượ ơ ở ề ạ ơ ả ẽ
phát ra b c x có b c sóng trong vùng kh ki n đc tr ng cho m i ion kim lo i và có màu s c khácứ ạ ướ ả ế ặ ư ỗ ạ ắ
nhau.
Thí nghi m2ệ Ph n ng c a kim lo i ki m th v i n cả ứ ủ ạ ề ổ ớ ướ
Cách ti n hành●ế
L y 2 ng nghi m cho vào m i ng 1-2 gi t n c, m t ít b t Mg và 1 gi t phenolphtalein.ấ ố ệ ỗ ố ọ ướ ộ ộ ọ
-ng 1: ĐỐ ể ở nhi t đ th ng,sau đó đun nóng.ệ ộ ườ
-ng 2Ố: Cho từ từ dung d ch NHị4Cl vào.
Hi n t ng:●ệ ượ
-Khi đ ngu i ph n ng x y ra r t ch m. T i b m t ti p xúc pha xu t hi n màu h ng nh t đng th i có ể ộ ả ứ ả ấ ậ ạ ề ặ ế ấ ệ ồ ạ ồ ờ
b t khí n i lên.Đó là khí hydro.ọ ổ
-Khi đun nóng,b t khí xu t hi n nhi u h n, màu h ng đm h n và lan ra toàn b dung d ch.ọ ấ ệ ề ơ ồ ậ ơ ộ ị
-Khi cho t t dung d ch NHừ ừ ị 4Cl vào,ph n ng x y ra mãnh li t, màu dung d ch nh t d n đn m t màu, đngả ứ ả ệ ị ạ ầ ế ấ ồ
th i khí thoát ra nhi u h n. Sau đó màu h ng xu t hi n tr l i.ờ ề ơ ồ ấ ệ ở ạ
Ph ng trình ph n ng và gi i thích:●ươ ả ứ ả
5
