Mở đầu
Na và NaCl có cùng nguyên tố sodium nhưng tính chất khác hẳn. Ta học đơn chất kim loại kiềm trước, rồi chuyển sang ion và những hợp chất quen thuộc của chúng.
Tính chất và xu hướng
Kim loại kiềm mềm, nhẹ; nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi nhìn chung giảm từ Li đến Cs. Chúng phản ứng mạnh với oxygen, chlorine và nước:
$$2\mathrm{M+2H_2O\rightarrow2MOH+H_2}.$$
Mức phản ứng của Li, Na, K với nước, chlorine và oxygen tăng dần. Thí nghiệm rất nguy hiểm, chỉ quan sát trong điều kiện kiểm soát. Na, K thường được ngâm trong dầu hỏa khan để cách li không khí và hơi nước.
Kiểm tra nhanh
Số oxi hóa phổ biến của kim loại kiềm trong hợp chất là bao nhiêu?
Kim loại kiềm có xu hướng nhường, không nhận một electron.
Nhường electron ns¹ tạo M⁺.
Không cần nhường hai electron.
Không cần nhường ba electron.
Lời giải
**Cách làm**
Cấu hình ns¹ làm kim loại kiềm dễ nhường một electron, tạo số oxi hóa +1.
Các hợp chất sodium quan trọng
- NaCl: nguyên liệu chlorine–kiềm và thực phẩm theo tiêu chuẩn.
- NaOH: base mạnh, dùng sản xuất hóa chất, giấy, xà phòng.
- NaHCO₃: hydrogencarbonate, nhiệt phân tạo Na₂CO₃, CO₂, H₂O.
- Na₂CO₃: soda, dùng thủy tinh, làm mềm nước và hóa chất.
Không thay thế các chất trong thực phẩm hoặc y tế chỉ vì cùng chứa sodium; độ tinh khiết và liều lượng quyết định an toàn.
Màu ngọn lửa
Một số ion cho màu ngọn lửa đặc trưng:
- Li⁺: đỏ carmine;
- Na⁺: vàng mạnh;
- K⁺: tím nhạt.
Màu Na dễ lấn át tạp khác; phép thử chỉ có giá trị khi mẫu, dụng cụ và quan sát được kiểm soát. Đây là dấu hiệu định tính, không tự xác định nồng độ.
Ví dụ mẫu
Một dung dịch muối không màu cho ngọn lửa vàng trong phép thử thích hợp. Kết quả gợi sự có mặt của Na trong phạm vi các mẫu Li⁺, Na⁺, K⁺. Dung dịch không màu không mâu thuẫn với màu ngọn lửa: hai hiện tượng được quan sát ở điều kiện khác nhau.
> **Dễ nhầm:** Với NaHCO₃ và acid: HCO₃⁻ + H⁺ → CO₂ + H₂O. Khí thoát ra là cơ sở để hiểu hiện tượng sủi bọt, không cần gán cho Na⁺ một phản ứng oxi hóa–khử.
Luyện tập
Ion nào cho màu vàng mạnh trong phép thử ngọn lửa?
Li⁺ cho màu đỏ carmine.
Na⁺ cho màu vàng đặc trưng.
K⁺ cho tím nhạt.
Mg²⁺ không cho màu đặc trưng rõ trong phép thử này.
Lời giải
**Cách làm**
Sodium cho màu vàng mạnh, đôi khi lấn át màu của ion khác.
Ghi nhớ
- Nhóm IA có ns¹, tạo M⁺ và là chất khử mạnh; phản ứng với nước tăng xuống nhóm.
- Nhận Li/Na/K bằng màu ngọn lửa trong phạm vi mẫu phù hợp.
Đang học