A. ĐƠN CHẤT

1. VỊ TRÍ, CẤU TẠO VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Các nguyên tố nhóm IA (kim loại kiềm):

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns¹.

- Thế điện cực chuẩn rất nhỏ, dễ nhường 1 electron nên có tính khử rất mạnh.

- Chỉ tồn tại ở dạng hợp chất (muối) trong nước biển, mỏ muối, quặng halite,...

Mỏ sylvinite

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, giảm dần từ Li đến Cs.

- Khối lượng riêng nhỏ do có bán kính nguyên tử lớn và cấu trúc tinh thể kém đặc khít.

- Độ cứng thấp do có liên kết kim loại yếu.

3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Kim loại nhóm IA có thế điện cực chuẩn nhỏ nên có tính khử mạnh.

M → M⁺ + 1e

- Tính khử tăng dần từ Li đến Cs.

➤ Tác dụng với oxygen

Kim loại kiềm có thể tác dụng với oxygen tạo thành oxide.

Ví dụ:

\(4K+O_2\rarr2K_2O\)

➤ Tác dụng với halogen

Kim loại kiềm tác dụng với chlorine tạo thành muối chloride.

Ví dụ:

\(2K+Cl_2\rarr2KCl\)

➤ Tác dụng với nước

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

Ví dụ:

\(2K+2H_2O\rarr2KOH+H_2\)

Kim loại kiềm dễ phản ứng với nước và không khí nên được bảo quản trong dầu hỏa, chân không hoặc khí hiếm.

B. HỢP CHẤT

1. TÍNH TAN CỦA CÁC HỢP CHẤT KIM LOẠI NHÓM IA

Kim loại kiềm dễ tan trong nước để tạo thành dung dịch chất điện li mạnh.

2. NHẬN BIẾT CÁC ION Li⁺, Na⁺, K⁺

Có thể nhận biết kim loại kiềm và hợp chất của chúng bằng màu sắc ngọn lửa đặc trưng khi đốt nóng.

3. SODIUM CHLORIDE

Sodium chloride là hợp chất phổ biến nhất của sodium trong tự nhiên và có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.

- Sodium chloride được khai thác từ nước biển, muối mỏ.

- Ứng dụng:

+ Điều chế chlorine - kiềm (Cl₂, NaOH, H₂).

+ Chế biến thịt, đóng hộp thực phẩm, làm mềm nước, bột giấy, dệt may và nhuộm, cao su và ngành công nghiệp dầu mỏ.

+ Sản xuất muối ăn phục vụ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày.

+ Chống đóng băng trên đường vào mùa lạnh tại các nước ôn đới.

+ Sản xuất các hóa chất khác.

4. ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH SODIUM CHLORIDE

➤ Quá trình điện phân NaCl bão hòa

➤ Các sản phẩm cơ bản của công nghiệp chlorine - kiềm

- Sodium hydroxide: Dùng trong sản xuất giấy, dệt nhuộm, chất tẩy rửa, thực phẩm, dược phẩm và xử lí nước.

- Chlorine: Dùng để khử trùng nước, tẩy trắng, sản xuất nhựa PVC, thuốc trừ sâu và dược phẩm.

- Hydrogen: Dùng làm nhiên liệu và nguyên liệu tổng hợp ammonia, methanol, hydrochloric acid.

5. SODIUM HYDROGENCARBONATE, SODIUM CABONATE

➤ Sodium hydrogencarbonate

- Sodium hydrogencarbonate (NaHCO₃) hay baking soda là chất rắn màu trắng, bền ở nhiệt độ thường, phân hủy khi đun nóng:

2NaHCO₃ ⟶ Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

- Ứng dụng:

+ Chế biến thực phẩm, sản xuất thuỷ tinh.

+ Trung hòa acid dạ dày, hỗ trợ điều trị viêm loét dạ dày - tá tràng.

➤ Sodium carbonate

- Sodium carbonate (Na₂CO₃) hay soda là chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước.

- Trong nước, ion CO₃^2- bị thủy phân tạo ion OH^-:

CO₃^2- + H₂O ⇌ OH^- + HCO₃^-

- Ứng dụng:

+ Nguyên liệu trong sản xuất thuỷ tinh.

+ Dùng để xử lí nước cứng, sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa, thuốc và phụ gia thực phẩm.

➤ Phương pháp Solvay

(1) Sục khí CO₂ sinh ra từ quá trình nhiệt phân đá vôi vào dung dịch chứa NaCl và NH₃ bão hòa.

\(NaCl+NH_3+CO_2+H_2O\rightleftharpoons NaHCO_3+NH_4Cl\)

Do ít tan nên NaHCO₃ kết tinh trước và tách khỏi hệ phản ứng.

(2) Nung NaHCO₃ ở nhiệt độ cao, thu được soda.

\(2NaHCO_3\overset{t^{o}}{\rarr}Na_2CO_3+CO_2+H_2O\)

(3) Tái sử dụng NH₃ bằng cách cho NH₄Cl tác dụng với CaO.

\(2NH_4Cl+CaO\rarr2NH_3+CaCl_2+H_2O\)

Sơ đồ sản xuất: