Lý thuyết về các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm hay, chi tiết nhất - Hoá học lớp 12

Lý thuyết về các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm hay, chi tiết nhất

Tài liệu Lý thuyết về các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm hay, chi tiết nhất Hoá học lớp 12 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 12.

I. Natri hiđroxit, NaOH

1. Tính chất vật lý

       + NaOH là chất rắn màu trắng, dễ hút ẩm, dễ nóng chảy, tan nhiều trong nước.

       + NaOH là bazơ mạnh, trong dung dịch NaOH → Na⁺ + OH^-.

2. Tính chất hóa học: Là bazơ mạnh (hay còn gọi là kiềm hay chất ăn da); làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein hóa hồng. NaOH có đầy đủ tính chất của một hiđroxit.

       + Tác dụng với axit, oxit axit tạo thành muối và nước

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

    Chú ý: Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

NaOH + CO₂ → NaHCO₃

       + Tác dụng với oxit và hiđroxit lưỡng tính:

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H₂O

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

       + Tác dụng với dung dịch muối:

CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ (xanh lam)

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃ + H₂O

       + Tác dụng với một số phi kim, như halogen ...

2NaOH + Cl₂ → NaCl + NaClO + H₂O

       + Tác dụng với các kim loại có hiđroxit lưỡng tính như Al, Zn, Al₂O₃, Al(OH)₃ ...

NaOH + Al + H₂O → NaAlO₂ + 3/2 H₂

2NaOH + Al₂O₃ → 2NaAlO₂ + H₂O

NaOH + Al(OH)₃ → NaAlO₂ + 2H₂O

3. Điều chế

II. Natri clorua (NaCl)

1. Trạng thái tự nhiên: NaCl là hợp chất rất phổ biến trong thiên nhiên (có trong nước biển, nước của hồ nước mặn, khoáng vật halit gọi là muối mỏ).

2. Tính chất vật lí:

       + Tinh thể NaCl không có màu và hoàn toàn trong suốt.

       + Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, t^o_nc = 800^oC, t^o_s = 1454^oC.

       + Dễ tan trong nước và độ tan không biến đổi nhiều theo nhiệt độ nên không dễ tinh chế bằng cách kết tinh lại.

       + Độ tan của NaCl ở trong nước giảm xuống khi có NaOH, HCl, MgCl₂, CaCl₂, ... do đó người ta thường sục khí HCl vào dung dịch muối ăn bão hòa để điều chế NaCl tinh khiết.

3. Tính chất hóa học: Khác với các muối khác, NaCl không phản ứng với kim loại, axit, bazơ ở điều kiện thường.

        + NaCl phản ứng với một muối:

NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl↓

        + Ở trạng thái rắn, NaCl phản ứng với H₂SO₄ đậm đặc (phản ứng sản xuất HCl, nhưng hiện nay rất ít dùng vì phương pháp tạo ra nhiều khí độc hại, gây nguy hiểm tới hệ sinh thái, ô nhiễm môi trường).

NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl

2NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HCl

        + Điện phân dung dịch NaCl:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

    - Ứng dụng

        + Là nguyên liệu để điều chế Na, Cl₂, HCl, NaOH và hầu hết các hợp chất quan trọng khác của natri.

        + Ngoài ra, NaCl còn được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp như thực phẩm (muối ăn...), nhuộm, thuộc da và luyện kim.

    - Điều chế

        + Người ta thường khai thác muối từ mỏ bằng phương pháp ngầm, nghĩa là qua các lỗ khoan dùng nước hòa tan muối ngầm ở dưới lòng đất rồi bơm dung dịch lên để kết tinh muối ăn.

        + Cô đặc nước biển bằng cách đun nóng hoặc phơi nắng tự nhiên, người ta có thể kết tinh muối ăn.

III. Natri hiđrocacbonat

1. Tính chất vật lý: Tinh thể màu trắng, ít tan

2. Tính chất hóa học

        + Bị phân hủy ở nhiệt độ cao: 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

        + Là chất lưỡng tính:

HCO₃^- + H⁺ → CO₂ + H₂O

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

        + Dung dịch NaHCO₃ có môi trường kiềm yếu:

HCO₃^- + H₂O ↔ H₂CO₃ + OH^-

3. Ứng dụng: NaHCO₃ được dùng trong y khoa chữa bệnh dạ dày và ruột do thừa axit, khó tiêu, chữa chứng nôn mữa, giải độc axit. Trong công nghiệp thực phẩm làm bột nở gây xốp cho các loại bánh

4. Điều chế: Sục CO₂ dư vào dung dịch bão hòa gồm NaCl và NH₃ cùng số mol:

CO₂ + H₂O + NH₃ → NH₄HCO₃

    Sau đó:

NH₄HCO₃ + NaCl → NaHCO₃↓ + NH₄Cl

IV. Natri cacbonat

1. Tính chất vật lý: Natricacbonat (hay soda) là chất bột màu trắng, hút ẩm và t^o_nc = 851^oC, dễ tan trong nước và tỏa nhiều nhiệt.

2. Tính chất hóa học

        + Tác dụng với axit:

CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O

        + Thủy phân:

CO₃^2- + H₂O → OH^- + HCO₃^- (*)

HCO₃^- + H₂O → OH^- + H₂CO₃ (**)

    Nấc (*) mạnh hơn nhiều so với (**). Do đó Na₂CO₃ có tính kiềm mạnh.

        + Phản ứng trao đổi:

Na₂CO₃ + BaCl₂ → BaCO₃↓ + 2NaCl

3Na₂CO₃ + 2FeCl₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 6NaCl + 3CO₂

3. Ứng dụng

        + Nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh, xà phòng, giấy dệt và điều chế muối khác.

        + Tẩy sạch vết mỡ bám trên chi tiết máy trước khi sơn, tráng kim loại.

        + Công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa.

4. Điều chế