Kim loại kiềm thổ là gì? Các kim loại kiềm thổ có khác gì nhiều so với các kim loại kiềm? Không ít bạn trong quá trình học bị nhầm lẫn giữa 2 phần kiến thức này. Hôm nay, Toppy sẽ chia sẻ nội dung tổng hợp kiến thức về kim loại kiềm thổ để nắm vững kiến thức này nhé! Đừng bỏ lỡ những giây phút khám phá thú vị với hóa học ngay sau đây!
Vị trí cấu tạo của các kim loại kiềm thổ
Vị trí của kim loại kiềm thổ trong bảng tuần hoàn
Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn hóa học bà đứng sau kim loại kiềm trong một chu kỳ.
Các nguyên tố thuộc kim loại kiềm thổ gồm có: Beri (Be), Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba), Rađi (Ra)*.
Cấu tạo và tính chất của kim loại kiềm thổ
| Nguyên tố | Be | Mg | Ca | Sr | Ba |
| Cấu hình electron | [He]2s2 | [Ne]3s2 | [Ar]4s2 | [Kr]5s2 | [Xe]6s2 |
| Bán kính nguyên tử (nm) | 0,089 | 0,136 | 0,174 | 0,191 | 0,220 |
| Năng lượng ion hóa 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 E◦M2+/M(V) | -1,85 | -2,37 | -2,87 | -2,89 | -2,90 |
| Mạng tinh thể | Lục phương | Lập phương tâm diện | Lập phương tâm khối | ||
Một số lưu ý :
- Với hợp chất có thành phần Be, liên kết giữa Be với các nguyên tố khác là liên kết cộng hóa trị.
- Ca, Sr, Ba và Ra là các nguyên tố kim loại kiềm thổ chỉ tạo nên hợp chất ion.
Tính chất vật lý của kim loại kiềm thổ
Các kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc hoặc xám nhạt. Một số tính chất vật lý của kim loại kiềm thổ được thể hiện trong bảng sau:
| Nguyên tố | Be | Mg | Ca | Sr | Ba |
| Nhiệt độ nóng chảy (◦C) | 1280 | 650 | 838 | 768 | 714 |
| Nhiệt độ sôi (◦C) | 2770 | 1110 | 1440 | 1380 | 1640 |
| Khối lượng riêng (g/cm3) | 1,85 | 1,74 | 1,55 | 2,6 | 3,5 |
| Độ cứng (lấy kim cương = 10) | 2,0 | 1,5 | 1,8 |
- Hầu hết các nguyên tố đều có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp ( chỉ trừ Be), biến đổi không theo một chiều.
- Kim loại kiềm thổ có độ cứng thấp, nhưng vẫn cứng hơn kim loại kiềm. Độ cứng giảm dần theo chiều từ Be → Ba
- Khối lượng riêng của kim loại kiềm thổ tương đối nhỏ, đa số nhẹ hơn nhôm (trừ Ba).
Tính chất hóa học của các kim loại kiềm thổ
Kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh, nhưng lại yếu hơn so với kim loại kiềm. Tính khử tăng dần từ Be → BA.
M – 2e → M2+
Tác dụng với phi kim
Khi đốt nóng trong không khí, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy và tạo oxit, phát ra nhiều nhiệt, chẳng hạn như phương trình: 2Mg + O2 → 2MgO ∆H= – 610 KJ/mol
Trong điều kiện không khí ẩm Ca, Sr, Ba phản ứng với không khí như oxi tạo nên lớp cacbonat. Do vậy cần bảo quản kim loại kiềm thổ này trong bình kín hay trong dầu hỏa khan.
Các kim loại kiềm thổ có khả năng tương tác mãnh liệt với halogen, nitơ, lưu huỳnh, photpho, cacbon, siliC trong điều kiện nhiệt độ cao. Chẳng hạn như:
- Ca + Cl2 → CaCl2
- Mg + Si → Mg2Si
Khi được đun nóng, kim loại kiềm thổ có thể khử nhiều oxit bền như: B2O3, CO2, SiO2, TiO2, Al2O3, Cr2O3,
- 2Be + TiO2 → 2BeO + Ti
- 2Mg + CO2 → 2MgO + C
Tác dụng với axit
- Khi kim loại kiềm tác dụng với HCL hay H2SO4 loãng, ion H+ sẽ được khử thành H2: Mg + 2H+ → Mg2+ + H2
- Khi kim loại kiềm tác dụng với HNO3 hay H2SO4 đặc sẽ có phản ứng khử N+5, S+6 thành các hợp chất mức oxi hóa thấp hơn.
4Ca + 10HNO3 (l) → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Mg + 4HNO3 đđ → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tác dụng với nước
- Các kim loại kiềm thổ: Ca, Sr, Ba khi tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch bazơ: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑
- Mg không tan trong nước lạnh nhưng tan chậm trong nước nóng tạo hỗn hợp MgO:
Mg + H2O → MgO + H2↑
- Do có lớp oxit bảo vệ, Be không tan trong nước dù ở nhiệt độ cao, có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng chảy tạo berilat:
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
Be + 2 NaOH(nóng chảy) → Na2BeO2 + H2
Ứng dụng và điều chế
Ứng dụng
Trong thực tế, kim loại kiềm thổ có nhiều ứng dụng như: làm chất phụ gia để chế tạo hợp kim có tính đàn hồi cao, không bị ăn mòn (Be); dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép; dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ,…
Điều chế kim loại kiềm thổ
Trong tự nhiên, kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại dạng ion M2+ trong các hợp chất, phương pháp điều chế cơ bản là điện phân muối nóng chảy của chúng.
CaCl2 → Ca + Cl2↑
MgCl2 → Mg + Cl2↑
Ngoài ra, còn một số phương pháp khác như dùng than cốc khử MgO, CaO,…
Lời kết,
Trên đây là một số thông tin về các kim loại kiềm thổ mà Toppy chúng tôi muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết bổ ích sẽ góp phần củng cố lại kiến thức đã học và có thêm một số khám phá mới mẻ. Chắc hẳn các câu hỏi như Kim loại nào sau đây là kim loại kiềm thổ sẽ không làm khó bạn được nữa. Chúc các bạn đạt kết quả học tập tốt nhé!
>>> Xem thêm các bài viết khác cùng chủ đề:
- Tính chất hóa học đặc trưng của Kim loại là gì – Hóa học lớp 9
- Hóa học 12 – Nắm vững kiến thức chuẩn bị cho kỳ thi Đại học
- Dãy hoạt động hóa học của kim loại đầy đủ lớp 9 -Toppy
- Tính chất hóa học của phi kim – Những lưu ý khi học
- Tính chất hóa học của Crom – Tổng hợp kiến thức hóa học 12
Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy
Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.
Kho học liệu khổng lồ
Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo (Mock Test) có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.
Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả
Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!
Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất
Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập (tốc độ, điểm số) trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.
Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập
Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.
