Tính chất vật lý và hóa học của kim loại kiềm
Tính chất vật lý của kim loại kiềm
♦ Các kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối là kiểu mạng kém đặc khít, có màu trắng bạc và có ánh kim rất mạnh, biến mất nhanh chóng khi kim loại tiếp xúc với không khí. (Bảo quản trong dầu hỏa).
1. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi:
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của kim loại kiềm thấp hơn nhiều so với các kim loại khác, giảm dần từ Li đến Cs do liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững, yếu dần khi kích thước nguyên tử tăng lên.
2. Khối lượng riêng:
Khối lượng riêng của kim loại kiềm cũng nhỏ hơn so với các kim loại khác do nguyên tử của các kim loại kiềm có bán kính lớn và do cấu tạo mạng tinh thể của chúng kém đặc khít.
3. Tính cứng:
Các kim loại kiềm đều mềm, có thể cắt chúng bằng dao do liên kết kim loại trong mạng tinh thể yếu.
4. Độ dẫn điện:
Các kim loại kiềm có độ dẫn điện cao nhưng kém hơn nhiều so với bạc do khối lượng riêng tương đối bé làm giảm số hạt mang điện tích.
5. Độ tan:
Tất cả các kim loại kiềm có thể hòa tan lẫn nhau và đều dễ tan trong thủy ngân tạo nên hỗn hống. Ngoài ra chúng còn tan đuơc trong amoniac lỏng và độ tan của chúng khá cao.
6. Màu đặc trưng
Các kim loại tự do cũng như hợp chất dễ bay hơi của chúng khi được đưa vào ngọn lửa không màu làm ngọn lửa trở nên có màu đặc trưng:
•Li cho màu đỏ tía
•Na màu vàng
•K màu tím
•Rb màu tím hồng
•Cs màu xanh lam.
Tính chất hóa học của kim loại kiềm
♦ Tính khử mạnh hay dễ bị oxi hoá.
M – 1e → M+ ( quá trình oxi hoá kim loại )
1. Tác dụng với phi kim
♦ Ở nhiệt độ thường : tạo oxit có công thức M2O (Li, Na) hay tạo M2O2 (K, Rb, Cs, Fr).
♦ Ở nhiệt độ cao : tạo M2O2 (Na) hay MO2 (K, Rb, Cs, Fr) ( trừ trường hợp Li tạo LiO).
♦ Phản ứng mãnh liệt với halogen (X2)để tạo muối halogenua.
\(2M+{{X}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2M\text{X}\)
♦ Phản ứng với hiđro tạo kim loại hiđrua.
Thí dụ: $\begin{array} {} 2M+{{H}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2MH \\ {} 2Na+{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}N{{a}_{2}}{{O}_{2}}\left( r \right) \\ {} 2Na+{{H}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2NaH \\ \end{array}$
2. Tác dụng với nước và dung dịch axit ở điều kiện thường: (gây nổ M→N)
♦ Do hoạt động hóa họa mạnh nên các kim loại kiềm phản ứng mãnh liệt với nước và các dung dịch axit.
Tổng quát: 2M + 2H+ → 2M+ + H2 ↑
2M + 2 H2O → 2MOH ( dd ) + H2 ↑
3. Tác dụng với cation kim loại
♦ Với oxit kim loại.: 2Na + CuO $\xrightarrow{{{t}^{0}}}$ Na2O + Cu
♦ Với cation kim loại của muối tan trong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật bình thường là kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu ra khỏi muối của chúng.
Thí dụ: Khi cho Na tác dụng với dd muối CuSO4 .
2 Na +2H2O →2NaOH +H2↑
2 NaOH+ CuSO4→Na2SO4 +Cu(OH)2↓
4. Tác dụng với các kim loại khác :
Một số kim loại kiềm tạo thành hợp kim rắn với các kim loại khác, natri tạo hợp kim rắn với thủy ngân – hỗn hống natri (Na-Hg).
5. Kim loại kiềm Tác dụng với NH3
♦ Khi đun nóng trong khí amoniac, các kim loại kiềm dễ tạo thành amiđua:
Thí dụ: 2Na + 2 NH3 → 2NaNH2 + H2↑
