Bài 24: Nguyên tố nhóm IA

1. Kiến thức trọng tâm

Nhóm IA gồm các nguyên tố: liti, natri, kali, rubiđi, xesi, franxi. Các nguyên tố này được gọi là kim loại kiềm. Nguyên tử của chúng có một electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường một electron để đạt cấu hình bền, tạo ion $M^+$. Do đó, kim loại kiềm có tính khử rất mạnh, tăng dần từ liti đến xesi.

Về tính chất vật lí, kim loại kiềm đều nhẹ, mềm, có nhiệt độ nóng chảy thấp, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Trong hợp chất, kim loại kiềm luôn có số oxi hoá $+1$. Về tính chất hoá học, kim loại kiềm phản ứng mãnh liệt với nước tạo dung dịch kiềm và khí hiđro: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$. Chúng tác dụng với oxi tạo oxit, peoxit hoặc supeoxit, tác dụng với halogen tạo muối halogenua, ví dụ $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.

Các hợp chất quan trọng của kim loại kiềm gồm hiđroxit, muối cacbonat, muối sunfat và muối halogenua. Natri hiđroxit là bazơ mạnh, được dùng trong sản xuất xà phòng, giấy, chất tẩy rửa. Natri cacbonat (sođa) được dùng trong sản xuất thuỷ tinh, bột giặt. Natri clorua là muối ăn, nguyên liệu sản xuất clo, natri hiđroxit và nhiều hoá chất khác. Kali nitrat được dùng làm phân bón và thuốc nổ đen.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ. Viết phương trình hoá học khi cho kali vào nước và so sánh mức độ mãnh liệt của phản ứng với natri.

Lời giải. Phương trình: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$. Phản ứng của kali với nước mãnh liệt hơn natri vì kali có tính khử mạnh hơn, electron hoá trị liên kết lỏng lẻo hơn, dễ bị tách ra hơn. Hiện tượng: kali cháy với ngọn lửa màu tím, phản ứng toả nhiều nhiệt, khí hiđro thoát ra có thể bốc cháy.

3. Ghi nhớ

• Kim loại kiềm: $Li, Na, K, Rb, Cs, Fr$; hoá trị $+1$ trong hợp chất.
• Tính khử rất mạnh, tăng dần từ $Li$ đến $Cs$.
• Phản ứng mãnh liệt với nước, oxi, halogen.
• Hợp chất quan trọng: $NaOH$, $Na_2CO_3$, $NaCl$, $KNO_3$.