Kim loại kiềm thổ là gì? Sơ đồ tư duy, lý thuyết và bài tập 

19:44 10/02/2024

Kim loại kiềm thổ là một trong những chuyên đề quan trọng thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT Quốc Gia. Vì vậy mà việc nắm vững kiến thức liên quan đến kim loại kiềm thổ là vô cùng quan trọng đối với các bạn học sinh cấp 3. Trong bài viết dưới đây, BTEC FPT sẽ cung cấp kiến thức lý thuyết và sơ đồ tư duy về kim loại kiềm thổ cho các bạn tham khảo. 

kim loại kiềm thổ là gì
kim loại kiềm thổ là gì

Kim loại kiềm thổ là gì?  

Kiềm thổ là tên gọi để chỉ các nguyên tố thuộc nhóm II trong bảng tuần hoàn. Có tất cả 6 nguyên tố được xếp vào nhóm kiềm thổ được sắp xếp lần lượt theo số hiệu nguyên tử tăng dần gồm có: Beri (Be),  Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba) và Radi (Ra). Trong đó Radi là 1 nguyên tố phóng xạ có chu kỳ bán rã ngắn, được phát hiện từ quặng uranium.

Cấu tạo 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
Độ âm điện 1,57 1,31 1,00 0,95 0,89

Lý thuyết Kim loại kiềm thổ

1. Tính chất vật lý

  • Màu sắc: Kim loại kiềm thổ có màu trắng bạc hoặc xám nhạt.
  • Độ cứng: Kim loại kiềm thổ tương đối mềm, cứng hơn kim loại kiềm nhưng vẫn có độ cứng thấp và giảm dần theo chiều từ Beri đến Bari.
  • Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của kim loại kiềm thổ cao hơn so với kim loại kiềm nhưng nhỏ hơn nhiều so với các nguyên tố khác.
  • Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của kim loại kiềm thổ tương đối nhỏ, chúng là những kim loại nhẹ hơn nhôm (trừ bari).
  • Điện dẫn: Kim loại kiềm thổ là những kim loại dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
  • Tính kiềm: Kim loại kiềm thổ đều có tính kiềm, tức là chúng phản ứng với nước để tạo thành các hydroxide kiềm thổ mạnh.

2. Tính chất hóa học

  • Các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh nhờ cấu trúc có thừa 2 electron ở lớp ngoài cùng. Tính khử tăng dần từ Be đến Ba theo chiều tăng dần của bán kính nguyên tử

2.1 Tác dụng với nước

Ca, Sr, Ba tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm và giải phóng khí H2: 

  • Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Mg không tan trong nước lạnh, tan chậm trong nước nóng tạo thành Magie oxit: 

  • Mg + H2O → MgO + H2↑

Beri không tan trong nước dù ở bất kỳ nhiệt độ nào. Nhưng có thể tan trong các dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng tạo phức berilat:

  • Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
  • Be + 2 NaOH nóng chảy → Na2BeO2 + H2

2.2 Tác dụng với phi kim

Các kim loại kiềm thổ đều phản ứng với oxi khi bị đốt nóng trong không khí tạo ra oxit (phản ứng cháy): 2 Ca + O2 → 2 CaO

Tác dụng mạnh mẽ với các Halogen, lưu huỳnh, photpho, cacbon… tạo muối 

  • Ca + Cl2  →CaCl2
  • Mg + Si →Mg2Si

Do có ái lực lớn hơn oxi nên các kim loại kiềm thổ có thể khử được nhiều oxit bền như CO2, SiO2, Cr2O3, Al2O3…

  • 2Be + TiO2  →  2BeO + Ti
  • 2Mg + CO2 →  2MgO + C

2.3 Tác dụng với dung dịch axit

Tác dụng với axit trong điều kiện thường tạo muối và giải phóng khí H2:

  • Mg + H2SO4 →  MgSO4 + H2

Tác dụng với axit đặc nóng như HNO3 đ, H2SO4 đ,n:

  • 4Ca + 10HNO­3 (l) → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
  • Mg + H2SO4 → MgSO4 + SO2+ H2O

3. Điều chế kim loại nóng chảy. 

Điện phân nóng chảy là phương pháp sử dụng dòng điện để phân tách các ion trong một dung dịch điện phân. Trong trường hợp điều chế kim loại kiềm thổ, dung dịch điện phân là muối nóng chảy của kim loại kiềm thổ.

Quá trình điện phân diễn ra như sau:

  • Tại catot, các ion dương của kim loại kiềm thổ bị khử thành kim loại nguyên chất.
  • Tại anot, các ion âm của muối điện phân bị oxy hóa.

Sơ đồ tư duy Kim loại kiềm thổ

Sơ đồ tư duy là một trong những cách được đánh giá là hiệu quả nhất giúp các bạn học sinh học tập tốt. Vì vậy, các bạn học sinh nên học cách vẽ và sử dụng sơ đồ tư duy thường xuyên để hệ thống hóa kiến thức một cách logic. Không chỉ vậy, phương pháp này còn giúp tăng khả năng sáng tạo và tư duy, đặc biệt là tiết kiệm rất nhiều thời gian ôn bài. 

Các bạn học sinh có thể tham khảo sơ đồ tư duy dưới đây để tự hệ thống hóa kiến thức đã học về Kim loại kiềm thổ nhé!

sơ đồ tư duy kim loại kiềm thổ
sơ đồ tư duy kim loại kiềm thổ

Kinh nghiệm học Kim loại kiềm thổ

Trước hết, các bạn học sinh cần nắm chắc lý thuyết về Kim loại kiềm thổ bao gồm khái niệm, tính chất vật lý và hóa học để có thể dễ dàng áp dụng vào giải bài tập. Để ghi nhớ kiến thức nhanh chóng, hiệu quả các bạn học sinh nên tự xây dựng cho mình sơ đồ tư duy cá nhân. 

Việc giải bài tập thường xuyên cũng là một cách hiệu quả để củng cố kiến thức và nâng cao điểm số. Các bạn học sinh nên làm nhiều dạng bài tập khác nhau, bao gồm cả bài tập trắc nghiệm và bài tập tự luận có mức độ từ dễ đến khó. Khi luyện tập, học sinh cần chú ý phân tích kỹ đề bài, xác định phương pháp giải phù hợp và kiểm tra lại kết quả. 

Để ôn tập hiệu quả các bạn học sinh nên chú ý chọn những nguồn tài liệu tham khảo uy tín, bám sát đề thi THPT Quốc Gia. Có rất nhiều nguồn tài liệu uy tín các bạn có thể tham khảo để luyện giải bài tập như sách giáo khoa, sách bài tập và các loại sách tham khảo được xuất bản bởi Bộ giáo dục và đào tạo, Đại học Quốc Gia Hà Nội,…

kinh nghiệm học kim loại kiềm thổ
kinh nghiệm học kim loại kiềm thổ

Hy vọng với những kinh nghiệm và kiến thức mà chúng mình đã chia sẻ ở bài viết trên đây sẽ giúp các bạn có quá trình học tập và ôn luyện hiệu quả. BTEC FPT chúc bạn học tốt! 

 

Tags:

Có thể bạn chưa đọc

  • Đặt câu hỏi tư vấn
  • BTEC FPT sẽ trực tiếp liên hệ lại với bạn trong vòng 48h để giải đáp cụ thể mọi thắc mắc về vấn đề tuyển sinh và học tập của bạn