Bài giảng Bài 17 : Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại (tiết 1)

c,...
• Ở nhiệt độ thường, CaCO3 tan dần trong nước có hoà tan khí CO2 tạo ra canxi hiđrocacbonat (Ca(HCO3)2), chất này chỉ tồn tại trong dung dịch. 
CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2
Khi đun nóng, Ca(HCO3)2 bị phân huỷ tạo ra CaCO3 kết tủa. 
 Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O 
Các phản ứng trên giải thích sự tạo thành thạch nhũ (CaCO3) trong các hang đá vôi, cặn trong ấm nước,...
• Đá vôi dùng làm vật liệu xây dựng, sản xuất vôi, xi măng, thuỷ tinh, ... Đá hoa dùng làm các công trình mĩ thuật (tạc tượng, trang trí, ...). Đá phấn dễ nghiền thành bột mịn làm phụ gia của thuốc đánh răng, ...
3. Canxi sunfat: CaSO4
• Trong tự nhiên, canxi sunfat (CaSO4) tồn tại dưới dạng muối ngậm nước CaSO4.2H2O gọi là thạch cao sống. 
• Khi đun nóng đến 1600C, thạch cao sống mất một phần nước biến thành thạch cao nung.
CaSO4.2H2O CaSO4.H2O CaSO4
(thạch cao nung) (thạch cao sống) 	 thạch cao khan
• + Một lượng lớn thạch cao được trộn vào clanhke khi nghiền để làm cho xi măng chậm đông cứng. 
 + Thạch cao nung còn được dùng để nặn tượng, đúc khuôn và bó bột khi gãy xương.
C.NƯỚC CỨNG:
1 Khái niệm :
Nước chứa nhiều ion Ca2+ hoặc Mg2+ được gọi là nước cứng.
Nước chứa ít ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước mềm.
Người ta phân biệt nước cứng có tính cứng tạm thời, vĩnh cửu và toàn phần.
a) Tính cứng tạm thời là tính cứng gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. Gọi là tính cứng tạm thời vì chỉ cần đun sôi nước, các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 bị phân huỷ tạo ra kết tủa CaCO3 và MgCO3 nên sẽ làm mất tính cứng gây ra bởi các muối này.
b) Tính cứng vĩnh cửu là tính cứng gây nên bởi các muối CaSO4 , MgSO4 hoặc CaCl2 ,MgCl2. Khi đun sôi, các muối này không bị phân huỷ nên không tạo kết tủa, do đó không làm mất tính cứng này. 
c) Tính cứng toàn phần gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
2. Tác hại : 
3. Cách làm mềm nước cứng
Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ các ion Ca2+, Mg2+ trong nước cứng.
a. Phương pháp kết tủa
- Đun sôi nước cứng tạm thời, xảy ra phản ứng phân huỷ Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 tạo ra muối cacbonat không tan. Loại bỏ kếy tủa ta được nước mềm
- Dùng Ca(OH)2 với một lượng vừa đủ để trung hoà muối Ca(HCO3)2 hoặc Mg(HCO3)2, tạo ra kết tủa làm mất tính cứng tạm thời.
 	 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ® 2CaCO3 ¯ + 2H2O
 	Ca(OH)2+ Mg(HCO3)2 ® Mg(OH)2¯ + Ca(HCO3)2
- Dùng Na2CO3 (hoặc Na3PO4) để làm mất tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.
Thí dụ: 
Ca(HCO3)2 + Na2CO3 ® CaCO3¯ + 2NaHCO3
CaSO4 + Na2CO3 ® CaCO3¯ + Na2SO4
Trên thực tế, người ta dùng đồng thời một số hoá chất, thí dụ Ca(OH)2 và Na2CO3.
b. Phương pháp trao đổi ion 
- Phương pháp trao đổi ion dùng các chất hoặc polime có khả năng trao đổi các ion với môi trường thông qua quá trình này có thể loại ion Ca2+,Mg2+
4. Nhận biết ion Ca2+, Mg2+ trong dung dịch
Bước 1: Dùng dd chứa ion CO32-, PO43- để tạo kết tủa với Ca2+ hoặc Mg2+
Bước 2: Dẫn khí CO2 vào thì kết tủa tan
 (tan)
 (tan)
CÂU HỎI:
1/ Tại sao KL kiềm thổ có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy biên đổi không theo quy định?
2/ Viết cấu hình tổng quát của KL nhóm II A. Dựa vào cấu hình này cho biết tính chất hoá học của KL kiềm thổ
3/ Kim loại kiềm thổ tác dụng được với những đơn chát và hợp chất nào ? Viết ptpư của Mg vơi HCl, HNO3 loãng, H2SO4 đặc
4/ So sánh khả năng phản ứng với H2O của KL kiềm thổ với KL kiềm
5/ Giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động của núi đá vôi
6/ Nước cứng là gì,? Nước cứng được chia làm mấy loại. Nêu đặc điểm của mỗi loại
7/ Nêu cách làm mềm nước cứng tạm thời, cứng vĩnh cữu và cứng taòn phần 
Bài 27 : NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
A. NHÔM
I/ Vị trí và cấu hình:
- Nhôm thuộc ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA
- Cấu hình: 1s22s22p63s23p1 . Nhôm dễ nhương 3e nên thường có số oxi hoá +3
II/ Tính chất vật lí:
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dẻo, đẫn điện và đânx nhiệt tốt
Nhôm rất bền trong không khí và nước do có lớp oxit Al2O3 bảo vệ
III/ Tính chất hóa học:
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (chỉ sau KL kiềm và kiềm thổ). Nên dễ bị oxi hoá thành ion dương
	Al ----- > Al3+ + 3e
1/ Phản ứng với phi kim:
Nhôm khử các nguyên tố phi kim thành ion âm
	a. Tác dụng với Halogen:à muối nhôm halogenua
	2Al + 3Cl2 ----- > 2AlCl3
	b/ Tác dụng với oxi: ---- > Oxit nhôm
	4Al + 3O2 ----- > Al2O3
Lưu ý: Ở điều kiện thường Nhôm bền với không khí do có lớp oxi bảo vệ
2/ Tác dụng với axit:	
a/ Axit HCl và H2SO4 loãng ----- > H2
Al khử dễ dàng ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng thành H2
	- Al + HCl ---- > AlCl3
- 2Al + 3H2SO4 loãng ----- > Al2(SO4)3 + 3H2
	b/ Tác dụng với H2SO4 đặc và HNO3: 
	Al khử và xuống số oxi hoá thấp hơn
- 8Al + 30HNO3 --- > 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
- 2Al + 6H2SO4 đặc nóng --- > Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
3/ Tác dụng với oxit kim loại ( phản ứng nhiệt nhôm)
Nhôm khử được các ion của kim loại yếu hơn trong oxit thành kim loại tự do ở nhiệt độ cao
	Fe2O3 + 2Al ---- > Al2O3 + 2Fe
4/ Tác dụng với H2O: 
Nhôm chỉ phản ứng với nước khi lớp oxit Al2O3 bị phá vỡ
Al +3H2O ---- > Al(OH)3 + 3/2 H2 (1)
5/ Dung dịch kiềm: 
	Lớp oxit Al2O3 có tính lưỡng tính sẽ tác dụng với dd Kiềm, lớp oxit bảo về nhôm đã bị phá vỡ. Nhôm phản ứng với nước theo pt (1). Sau đó Al(OH)3 phản ứng với NaOH theo pt
	Al(OH)3 + NaOH ---- > NaAlO2 + 2H2O (2)
Kết luận: Nhôm không tác dụng trực tiếp với Kiềm mà tác dụng với H2O trước sau đó Al(OH)3 mới tác dụng với Kiềm Nhôm không có tính lưỡng tính
	Al +NaOH + H2O ---- > NaAlO2 + 3/2H2
II/ Sản xuất: 
1/ Nguyên tắc:
Nhôm là kim loại mạnh nên sản xuất bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3 
Khi điện phân người ta cho thêm Criolit ( 3NaF.AlF3 hay Na3AlF6 ) vào nhàm mục đích:
Hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 ( 2050 xuống 900)
Tăng tính đẫn điện của dd điện phân
Bảo vệ Nhôm sinh ra không bị oxi hóa
2/ Nguyên liệu: Quặng Boxit Al2O3. 2H2O
3/ Cơ chế điện phân:
	Al2O3 nóng chảy Al2O3 ----- > 2 Al3+ + 3 O2-
	Cực ( + ): 2O 2- --- > O2 + 2.2e
	Cực ( - ) : Al3+ + 3e ------ > Al 
Ptđp: 2Al2O3 ------ > 4Al + 3O2
B. HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM:
I. Nhôm oxit: là chất lưỡng tính
	1. Tác dụng với dd NaOH: Al2O3 + 2NaOH ---- > 2NaAlO2 + H2O
	pt ion:	 Al2O3 + 2OH- --- > 2AlO2- + H2O
	2. Tác dụng với dd HCl: Al2O3 + 6HCl ------ > 2AlCl3 + 3H2O
	pt ion: Al2O3 + 6H+ ---- > 2Al3+ + 3H2O
II. Nhôm hiđroxit: là chất lượng tính
	1. Tác dụng với dd NaOH: Al(OH)3 + NaOH ----- > NaAlO2+ 2 H2O	
	pt ion:	 Al(OH)3 + OH- ------ > AlO2- + 2H2O
	2. Tác dụng với dd HCl: Al(OH)3 +6HCl ------ > AlCl3 + 3H2O
	pt ion: 	 Al(OH)3 + 3H+ ------ > Al3+ +3H2O	
	Al(OH)3 thể hiện tính BaZo trội hơn tính axit, khi ở dạng axit Al(OH)3 yếu hơn cả axit cacbonic
	NaAlO2 + CO2 + 2H2O ------ > NaHCO3 + Al(OH)3
3. Điều chế Al(OH)3
	Al(OH)3 là chất lượng tính nên dễ tan trong dd kiềm dư do đó muốn điều chế Al(OH)3 cho muối Al3+ tác dụng với dd NH3
	AlCl 3 + 3NH3 + 3H2O ------ > Al(OH)3 + 3NH4Cl
III. Nhôm sunfat:
- Muối nhôm sunfat có nhiều ứng dụng nhất là muối kép của Nhôm với Kali ngậm nước gọi là phèn chua K2SO4.Al2(SO4)3 .24H2O ( hay viết gọn KAl2(SO3)2.12H2O
- Nếu thay ion K+ bằng các ion khác như Li+ Na+ hay NH4+ ta không gọi là phen chua mà gọi chung là phèn nhôm
IV: Nhận biết ionAl3+: 
Cho từ từ dung dịch NaOH dư vào dung dịch, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH thì chứng tỏ có ion Al3+.
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 
Al(OH)3 + OH-(dư) AlO + 2H2O
CÂU HỎI:
1/ Tính chất hoá học chung của Al là gì? Viét pt chứng minh tính chất này?
2/ Tại sao nhôm không tan trong nước.? Nếu ngâm nhôm trong dd kiềm thì nhôm tan? Giải thích
3/ Nhôm tác dụng được với axit à tan được trong dd kiềm, ta kết luận Nhôm có tính lưỡng tính được không ?
4/ Viết cong thức của Criolit và cho biết vai trò của nó trong quá trình sản xuất nhôm
5/ nêu tính chất hoá học của Al2O3 viết pt chứng minh
6/ Nêu tính chất hoá học của Nhôm Hiđroxit. Viết pt chứng minh
7/ Trình bày cách nhận biết ion Al3+
Phương Pháp Giải toán:
Có 2 dạng thường gặp:
Căn cứ vào phản ứng: 
Al3+ + 3OH- Al(OH)3	(1)
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O	(2)
Dạng toán 1: Biết và . Xác đinh lượng Al(OH)3
	Nguyên tắc: lập tỉ lệ 	
Giá trị T
Phản ứng xảy ra
Sản phẩm
(1)
Al(OH)3
3<T<4
(1) và (2)
Al(OH)3 và AlO2-
(2)
AlO2-
Dạng toán 2: Biết và . Xác định lượng OH-
	Nguyên tắc: So sánh với 
Nếu
Phản ứng xảy ra
Kết quả
= 
(1)
= 3
Có 2 trường hợp xảy ra
Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1) xảy ra
 dư so với 
Trường hợp 2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2)
= (pư 1) + (pư 2)
 Bài 31 : SẮT
I/ Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử:
- Sắt ở ô thứ 26, thuộc nhóm VII B, chu kì 4 
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay viết gọn [Ar]3d64s2
- Sắt có 2e lớp ngoài cùng và phân lớp 3d chưa bão hòa nên dễ dàng nhường 2e ở phân lớp 4s hoạc nhường thêm 1e ở phân lớp 3d để tạo thành ion Fe2+, Fe3+. 
+ Cấu hình của Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 
+ Cấu hình của Fe3+ : 1s22s22p63s23p63d5
II. Tính chất vật lí:
Sắt là kim loại có màu trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn 7.9 g/cm3, nóng chảy ở 1540o. Sắt dẫn điện dẫn nhiệt tương đối tốt, và khác với các kim loại khác sắt có tính nhiễm từ
III. Tính chất hóa học:
Sắt có tính khử trung bình
+Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu bị oxi đến số oxi hóa +2
 Fe ------ > Fe2+ + 2e
+Còn khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh bị oxi hóa đến số oxi hóa +3
 Fe ------- > Fe3+ +3e
 1/ Tác dụng với phi kim:Ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm và bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3
 a/ Tác dụng với S: là chất oxi hóa yếu nên Fe khử S xuống số oxi hóa -2 còn bị oxi hóa đến số oxi hóa +2
 	 Fe + S ------ > FeS
 b/ Tác dụng với oxi: là chất oxi hóa mạnh nên Fe khử O2 xuống số oxi hóa -2 còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 hoặc +3
 	3Fe + 2O2 ------ > Fe3O4
 c/ Tác dụng với Clo:
 Fe sẽ khử Clo xuống số oxi hóa -1 còn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3
 	Fe + Cl2 à FeCl3
 2/ Tác dụng với axit:
 a/ Tác dụng với H2SO4 loãng, HCl
Fe khử ion H+ trong dd axit thành khí H2, còn Fe bị oxi