Bài 17. Nguyên tố nhóm IA

a) Một số ứng dụng của đơn chất và hợp chất của nguyên tố nhóm IA:

Li: Nguyên liệu sản xuất pin.

NaCl: Muối ăn, chế biến và bảo quản thực phẩm, làm nguyên liệu chính của quy trình công nghiệp chlorine – kiềm.

NaOH: Dùng trong chế biến dầu mỏ, sản xuất nhôm, giấy, xà phòng và nhiều hóa chất khác.

NaHCO₃:

- Điều chỉnh vị chua của nước giải khát.

- Làm tăng độ xốp của bánh và mềm thực phẩm.

Na₂CO₃:

- Dùng làm chất tẩy rửa dầu, mỡ.

- Làm mềm nước cứng, nguyên liệu sản xuất thủy tinh, giấy.

KNO₃: Nguyên liệu sản xuất thuốc súng.

K₂SO₄: Sản xuất phân bón.

Các hợp chất của Rb được sử dụng trong pháo hoa.

Cs: được sử dụng trong các tế bào quang điện.

b)

- Tính chất vật lí đặc trưng của kim loại nhóm IA: Khối lượng riêng nhỏ và độ cứng thấp hơn nhiều so với các kim loại nhóm khác. Cấu trúc tinh thể khá rỗng (kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối) và có lực liên kết kim loại yếu. Do đó có thể cắt kim loại kiềm bằng dao, kéo.

- Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại nhóm IA: Tính khử mạnh do giá trị rất nhỏ. M ⟶ M⁺ + e

Phản ứng mạnh với nước, oxygen, chlorine và nhiều chất oxi hóa khác, …

Hai hợp chất có nhiều ứng dụng trong thực tế của sodium: NaCl (muối ăn), NaHCO₃ (baking soda).

Hai hợp chất có nhiều ứng dụng trong thực tế của potassium: KNO₃ (thuốc súng), K₂SO₄ (phân bón).

Hiện tượng: Mẩu lithium nổi trên bề mặt dầu hỏa khan.

Vì khối lượng riêng của lithium là 0,53 g/cm³ nhỏ hơn khối lượng riêng của dầu hỏa khan là 0,80 g/cm3.

potassium

Hiện tượng:

- Li chạy từ từ trên mặt nước, có khí bay lên mãnh liệt. Dung dịch chuyển màu hồng khi thêm vài giọt dung dịch phenolphthalein.

- Na chạy nhanh trên mặt nước thành hình vòng tròn, có khí bay lên mãnh liệt. Dung dịch chuyển màu hồng khi thêm vài giọt dung dịch phenolphthalein.

- K chạy nhanh trên mặt nước, có phát nổ và bốc cháy nhẹ, có khí bay lên mãnh liệt. Dung dịch chuyển màu hồng khi thêm vài giọt dung dịch phenolphthalein.

Như vậy, mức độ phản ứng với nước của Li < Na < K.

Hiện tượng: Các mẩu kim loại nóng chảy khi hơ trên lửa đèn cồn và bốc cháy mãnh liệt trong bình khí oxygen, xuất hiện khói trắng.

- Li khi cháy cho ngọn lửa đỏ tía.

- Na khi cháy cho ngọn lửa màu vàng.

- K khi cháy cho ngọn lửa màu tím.

Hiện tượng: Các mẩu kim loại nóng chảy khi hơ trên lửa đèn cồn và bốc cháy mãnh liệt trong bình khí clorine, xuất hiện khói trắng, màu vàng của bình khí chlorine nhạt dần.

- Li khi cháy cho ngọn lửa đỏ tía.

- Na khi cháy cho ngọn lửa màu vàng.

- K khi cháy cho ngọn lửa màu tím.

2Na(s) + 2H₂O(l) ⟶ 2NaOH(aq) + H₂(g)

2Na(s) + Cl₂(g) ⟶ 2NaCl(s)

4Na(s) + O₂(g) ⟶ 2Na₂O(s)

Vì chất béo trong dầu mỡ bị thủy phân trong môi trường kiềm. Mà dung dịch soda (Na₂CO₃) có tính kiềm cao hơn baking soda (NaHCO₃) do đó khả năng tẩy rửa dầu mỡ của soda tốt hơn và tiết kiệm hơn. Do đó nên dùng soda, không nên dùng baking soda để tẩy rửa lớp bám này.

Một số lợi ích của việc tái tạo và tái sử dụng ammonia trong phương pháp Solvay:

- Làm giảm lượng ammonia (NH₃) cần dùng.

- Giảm chi phí sản xuất, giúp hạ giá thành của sản phẩm baking soda và soda.