Kim loại kiềm - Phần 2

IV- Điều chế kim loại kiềm

Vì có tính khử rất mạnh nên phương pháp thường dùng để điều chế các kim loại kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua của kim loại kiềm.

            NaCl  Na + 1/2Cl2

V- Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

1. Oxit (M2O) ; peoxit (M2O2) và supeoxit (MO2)

- Oxit của Li, K, Na là oxit bazơ mạnh tác dụng dễ dàng với nước, oxit axit, axit.

- Peoxit và supeoxit là những chất oxi hoá mạnh

Ví dụ:     2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2 ↑

             4KO2 + 2H2O → 4KOH + 3O2

             Na2O2 + 2Na  2Na2O

2. Natri hiđroxit (NaOH)

a. Tính chất

- Natri hiđroxit là chất rắn, dễ hút ẩm, tan nhiều trong nước tạo dung dịch NaOH.

- Tác dụng với axit, oxit axit tạo thành muối và nước.

                 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

                  H+ + OH- → H2O

                  CO2 + NaOH → NaHCO3

                  CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Tác dụng với oxit axit CO2, SO2 tùy theo tỉ lệ mol giữa oxit axit và NaOH mà sản phẩm thu được là muối axit, muối trung tính hoặc cả hai muối.

- Tác dụng với dụng dịch muối:

               FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl
                                          màu nâu

                Fe3+ + 3OH → Fe(OH)3 ↓

- Tác dụng với kim loại và các hiđroxit lưỡng tính (xem phần tính chất hoá học của Al, Cr, Zn).

b. Ứng dụng

NaOH có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ, xà phòng, giấy, dệt, luyện nhôm,...

c. Điều chế

Trong công nghiệp NaOH được điều chế:

                 NaCl + H2O  NaOH + 1/2H2 + 1/2Cu

3. Natri hiđrocacbonat (NaHCO3)

a. Tính chất

- Bị phân huỷ bởi nhiệt:

                 2NaHCO3  Na2CƠ3 + CO2 ↑ + H2O

- Tính lưỡng tính:

                NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O

                HCO3- + H+ → H2O + CO2

Trong phản ứng này HCO3- nhận proton (H+) , thể hiện tính bazơ.

                NaHCƠ3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

                HCO3- + OH- →  CO32- + H2O

Trong phản ứng này HCO3- nhường proton (H+), thể hiện tính axit.

Lưu ý:       NaHCO3 + KOH → NaKCO3 + H2O

Hoặc         2NaHCO3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CƠ3 + 2H2O

Dung dịch NaHCO3 làm xanh quỳ tím, làm hồng phenolphtalein (có tính kiềm yếu):

                NaHCO3 → Na+ + HCO3-

                HCO3- + H2O  H2CO3 + OH-

b. Ứng dụngNatri hiđrocacbonat được dùng trong công nghiệp thực phẩm, y học chế tạo nước giải khát.

c) Điều chếNaHCO3 là chất tan nhưng do có độ tan nhỏ hơn nhiều chất khác, nên sẽ kết tủa trong dung dịch bão hoà các chất khác dễ tan hơn (có độ tan lớn hơn).

               CO2 + H2O + NH3 + NaCl → NaHCƠ3 ↓ + NH4Cl

4. Natri cacbonat (Na2CO3)

a. Tính chất

- Dễ tan trong nước, nóng chảy ở 850°.
- Tác dụng với nhiều axit, muối

             CO32- + 2H+ → CO2 ↑ + H2O

Ion CO32- nhận proton, có tính chất của một bazơ.

            Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓ + 2NaCl

            Ca2+ + CO3 → CaCO3 ↓

- Dung dịch Na2CO3 cho môi trường kiềm, nên làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein không màu có màu hồng
            Na2CO3 → 2Na+ + CO32-

            CO32- + H2O  HCO3- + OH-

b. Ứng dụng

Là nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thuỷ tinh, xà phòng, giấy, dệt,...

c. Điều chế

            CO2 + H2O + NH3 → NH4HCO3

            NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCƠ3 ↓
            NaHCO3  Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O