Nội dung chính Vật lí 12 chân trời Bài 17: Hiện tượng phóng xạ

A. ĐƠN CHẤT

I. Vị trí, cấu tạo và trạng thái tự nhiên

- Nhóm IA bao gồm các kim loại: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr. Những kim loại này còn được gọi là kim loại kiềm. 

- Kim loại nhóm IA trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Ví dụ: 

+ Sodium thường gặp dưới dạng NaCl (muối ăn trong nước biển, mỏ muối, khoáng vật halite), Na₂CO₃^.10H₂O (soda), NaNO₃ (diêm tiêu). 

+ Potassium thường gặp ở dạng khoáng vật : KCl^.NaCl (sylvinite), KCl^.MgCl₂^.6H₂O (carnallite).

II. Tính chất vật lí

- Kim loại nhóm IA có bán kính nguyên tử lớn, cấu trúc mạng tinh thể kém đặc khít nên khối lượng riêng nhỏ. Lithium là kim loại nhẹ nhất trong tất cả kim loại.

- Do các ion kim loại liên kết với nhau bằng liên kết kim loại yếu nên kim loại nhóm IA có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp và độ cứng tương đối thấp. 

III. Tính chất hóa học

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

M ⟶ M⁺ + e

1. Tác dụng với oxygen

 Khi đốt nóng trong không khí, kim loại Li cháy với ngọn lửa màu đỏ tía; Na cháy với ngọn lửa màu vàng; K cháy với ngọn lửa màu tím nhạt.

Ví dụ: 4Na + O₂⟶ 2Na₂O (sodium oxide)

2. Tác dụng với halogen

 Kim loại nhóm IA phản ứng với chlorine ở điều kiện thường tạo thành muối chloride.

2M + Cl₂ ⟶ 2KCl

3. Tác dụng với nước

 Kim loại nhóm IA tác dụng mạnh với nước tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng khí hydrogen:

2M(s) + 2H₂O(l) ⟶ 2MOH(aq) + H₂(g)

B. HỢP CHẤT

I. Tính tan của các hợp chất kim loại nhóm IA

 Phần lớn các hợp chất của kim loại nhóm IA tan tốt trong nước, khi tan trong nước phân li thành ion.

K₂CO₃⟶ 2K⁺ +

II. Nhận biết các ion Li⁺, Na⁺, K⁺

 Có thể nhận biết ion kim loại kiềm bằng cách thử màu ngọn lửa. 

- Muối của lithium cháy cho ngọn lửa màu đỏ tía.

- Muối của sodium cháy cho ngọn lửa màu vàng.

- Muối của potassium cháy cho ngọn lửa màu tím nhạt. 

III. Sodium chloride

 Sodium chloride có vai trò quan trọng trong thực phẩm, nông nghiệp, công nghiệp, chăn nuôi, y tế và cuộc sống hằng ngày của con người.

IV. Điện phân dung dịch sodium chloride

Quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hòa

Ở cực âm (cathode):

2H₂O + 2e ⟶ H₂ + 2OH^-

Ở cực dương (anode):

2Cl^- ⟶ Cl₂ + 2e

Phương trình hóa học của phản ứng điện phân dung dịch NaCl bão hòa:

2NaCl + 2H₂O 2NaOH + Cl₂ + H₂

V. Sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate

1. Sodium hydrogencarbonate 

Sodium hydrogencarbonate (hay sodium bicarbonate, NaHCO₃) còn được gọi là baking soda, là chất rắn màu trắng, bền ở nhiệt độ, thường bị phân hủy khi đun nóng, tác dụng được với dung dịch acid và dung dịch kiềm.

2NaHCO₃ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

NaHCO₃ + HCl ⟶ NaCl + H₂O + CO₂

NaHCO₃ + NaOH ⟶ Na₂CO₃ + H₂O

2. Sodium carbonate

 Sodium carbonate (Na₂CO₃) được gọi là soda, là chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước, bị thủy phân trong dung dịch cho môi trường kiềm. 

Na₂CO₃ ⟶ 2Na⁺ +

+ H₂O ⇌ OH^- +

3. Phương pháp Solvay

 Phương pháp Solvay sử dụng nguồn nguyên liệu dễ tìm trong tự nhiên là muối ăn (NaCl), đá vôi (CaCO₃) và ammonia (NH₃).