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

10:36 09/02/2024

Kim loại kiềm là một trong những chuyên đề quan trọng thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT Quốc Gia. Để đạt điểm cao trong kỳ thi THPT Quốc Gia, các bạn học sinh cần nắm vững kiến thức liên quan đến kim loại kiềm. Trong bài viết dưới đây, BTEC FPT sẽ cung cấp kiến thức lý thuyết và sơ đồ tư duy về kim loại kiềm cho các bạn tham khảo. 

kim loại kiềm là gì
kim loại kiềm là gì

Kim loại kiềm là gì?  

Kim loại kiềm là các kim loại thuộc nhóm IA (hóa trị I) của bảng tuần hoàn, bao gồm các nguyên tố: Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubidi (Rb), Cesi (Cs) và Franxi (Fr). Franxi là nguyên tố phóng xạ nên ít gặp trong cuộc sống hằng ngày.

Cấu hình electron nguyên tử của các kim loại kiềm:

  • LI: [He] 2s1
  • Na: [Ne] 3s1
  • K: [Ar] 4s1
  • Rb: [Kr] 5s1
  • Cs: [Xe] 6s1

Từ cấu hình trên có thể thấy các kim loại kiệm chỉ có 1 electron tự do để cho đi, do vậy nó luôn biểu thị hóa trị 1 và số oxi hóa +1 trong các hợp chất, và có tính khử mạnh.

👉 Xem thêm: Đề thi thpt quốc gia 2024 môn hóa mới nhất
👉 Xem thêm: Bộ 30 đề thi thử thpt quốc gia 2024 môn hóa mới nhất
👉 Xem thêm: Cấu trúc đề thi thpt quốc gia 2024 môn hóa chính xác
👉 Xem thêm: Tài liệu ôn thi thpt quốc gia 2024 môn hóa mới nhất  

Lý thuyết Kim loại kiềm

1. Tính chất vật lý

  • Màu trắng bạc, ánh kim.

Các kim loại kiềm đều có màu trắng bạc hoặc ánh kim. Điều này là do các nguyên tử kim loại kiềm có nhiều electron ở lớp vỏ ngoài cùng, có thể hấp thụ và phản xạ ánh sáng nhìn thấy.

  • Khả năng dẫn điện tốt.

Các kim loại kiềm là những chất dẫn điện tốt. Vì các electron ở lớp vỏ ngoài cùng của các nguyên tử kim loại kiềm có thể dễ dàng di chuyển trong mạng tinh thể kim loại.

  • Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, giảm dần từ Li đến Fr.

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thấp hơn nhiều so với các kim loại khác. Bởi liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững. 

  • Khối lượng riêng nhỏ.

Khối lượng riêng của các kim loại kiềm cũng nhỏ hơn so với các kim loại khác do các kim loại kiềm có bán kính nguyên tử lớn, khiến cho số nguyên tử trong một đơn vị thể tích nhỏ hơn.

  • Độ cứng thấp.

Các kim loại kiềm đều mềm, chúng có thể cắt bằng dao vì liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững.

2. Tính chất hóa học

Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nên có tính khử rất mạnh. Tính khử của các kim loại kiềm tăng dần từ Li đến Cs. M → M+ + e

2.1. Tác dụng với phi kim

  • Ở điều kiện thường và trong không khí không có hơi ẩm (H2O) thì:
    • Li bị phủ một lớp màu xám gồm Li2O và Li3N theo phương trình phản ứng:
    • 4Li + O2 -> 2Li2O
    • 6Li + N2 -> 2Li3N
  • Na bị oxi hóa thành Na2O2 và lẫn một ít Na2O theo phương trình phản ứng:
    • 4Na + O2 -> 2Na2O
    • Na2O + 1/2 O2 -> Na2O2
  • K bị phủ lớp KO2 ở ngoài cùng và bên trong là lớp K2O theo phương trình phản ứng:
    • 4K + O2 -> 2K2O
    • 2K2O + 3O2 -> 4KO2
  • Rb và Cs tự bốc cháy trong không khí tạo RbO2 và CsO2 theo phương trình phản ứng:
    • Rb + O2 -> RbO2
    • Cs + O2 -> CsO2

2.2. Tác dụng với axit

Thế điện cực chuẩn của cặp oxi hóa - khử của kim loại kiềm có giá trị từ -3,05V đến -2,71V cho nên các kim loại kiềm có thể dễ dàng khử ion H+ của dung dịch axit thành khú H2 theo phương trình tổng quát: 2M + 2H+ -> 2M+ + H2 (khí)

Phản ứng của kim loại kiềm rất mãnh liệt và có thể gây nổ nên cần rất cẩn thận khi thực hiện.

Ví dụ: 2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2 (khí)

2.3. Kim loại kiềm tác dụng với nước - H2O

Các kim loại kiềm có thế điện cực âm, vì thế chúng tương tác rất mãnh liệt với H2O giải phóng khí Hidro theo phương trình tổng quát sau:

2M + H2O -> 2MOH + H2

Banner TNNN2 1

3. Điều chế kim loại kiềm

Phương pháp điều chế kim loại kiềm phổ biến hiện nay là điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm trong điều kiện không có không khí.

Quy trình điều chế kim loại kiềm bằng phương pháp điện phân nóng chảy được thực hiện như sau:

  • Chuẩn bị dung dịch muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm. Dung dịch này thường được pha chế từ muối kim loại kiềm và kiềm nóng chảy.
  • Đặt dung dịch muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm vào bình điện phân.
  • Cắm điện vào bình điện phân, sao cho cực dương là điện cực than chì và cực âm là điện cực sắt.
  • Điện phân dung dịch muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm trong điều kiện không có không khí.

Sơ đồ tư duy Kim loại kiềm

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 nhé!

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

Kinh nghiệm học Kim loại kiềm

Trước hết, các bạn học sinh cần nắm chắc lý thuyết về Kim loại kiềm 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 làm bài tập thường xuyên cũng là một cách hiệu quả để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải các dạng bài tập về Khúc xạ ánh sáng. 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 giải bài 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 đạt điểm cao 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,… 

Bài tập kim loại

👉 Xem thêm: 100 bài tập kim loại kiềm 

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

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