Kim loại Kiềm và Hợp chất quan trọng (Na, K)

1. Vị trí và Tính chất vật lý của Kim loại Kiềm

Kim loại kiềm thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn, gồm: Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubidi (Rb), Xesi (Cs) và Franxi (Fr – phóng xạ).

Tất cả kim loại kiềm đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns¹. Bán kính nguyên tử lớn nhất chu kỳ. Do đó, liên kết kim loại trong tinh thể kiềm rất yếu, dẫn đến các tính chất vật lý đặc biệt:

• Rất mềm: Có thể cắt dễ dàng bằng dao.
• Nhiệt độ nóng chảy thấp: Cs nóng chảy ở 28.5^oC (chảy ra nếu cầm trên tay).
• Nhẹ nhất: Li, Na, K nhẹ hơn nước. Li nhẹ nhất trong tất cả kim loại (D=0.5 g/cm³).

2. Tính chất hóa học (Tính khử MẠNH NHẤT)

Kim loại kiềm là những chất khử mạnh nhất, chúng dễ dàng nhường 1 electron (M ⟶ M⁺ + 1e).

• Phản ứng mãnh liệt với nước: Nổi trên mặt nước, chạy vòng quanh và sủi bọt khí H₂ mãnh liệt (đặc biệt K, Rb phản ứng gây nổ). Do đó, kim loại kiềm phải được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa.
  2Na + 2H₂O ⟶ 2NaOH + H₂↑
• Phản ứng với Oxi: Bị oxi hóa ngay trong không khí. Đốt nóng tạo ra peoxit (Na₂O₂).

3. Các hợp chất quan trọng của Natri

3.1. Natri hiđroxit (NaOH – Xút ăn da)

Là chất rắn không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm cực mạnh (chảy rữa ngoài không khí), tan nhiều trong nước tỏa nhiệt lượng lớn. Là một bazơ cực mạnh, phá hủy da dẻo.

Ứng dụng: Nấu xà phòng, tinh chế quặng nhôm, dệt nhuộm.

3.2. Natri hiđrocacbonat (NaHCO₃ – Thuốc muối / Baking soda)

Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân sinh ra khí CO₂ làm xốp bánh.
2NaHCO₃ ⟶ Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O (t^o)

Là hợp chất lưỡng tính (vừa tác dụng với axit HCl sinh ra CO₂, vừa tác dụng với bazơ NaOH). Do tính kiềm nhẹ, nó được dùng làm thuốc chữa đau dạ dày (giảm axit).

3.3. Natri cacbonat (Na₂CO₃ – Xôđa)

Là muối của axit yếu H₂CO₃ và bazơ mạnh NaOH nên dung dịch có tính kiềm, làm quỳ tím hóa xanh. Dùng phổ biến trong công nghiệp nấu thủy tinh, xà phòng.