Lý thuyết Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

1. Kim loại kiềm thổ

- Thuộc nhóm IIA, đứng sau nguyên tố kim loại kiềm trong mỗi chu kì.

- Tính chất vật lí: màu trắng bạc, có thể dát mỏng, tương đối mềm, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp.

- Có 2e lớp ngoài cùng (ns²).

- Tính chất hóa học: có tính khử mạnh (tác dụng với phi kim, dung dịch axit, nước):

                                    M → M²⁺ + 2e

2. Một số hợp chất của Ca

- Ca(OH)₂:

+ Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước

+ Là một bazơ mạnh, dung dịch Ca(OH)₂ có tính chất chung của một bazơ tan: tác dụng với oxit axit, axit, muối

+ Ứng dụng: được dùng trong xây dựng, trồng trọt và sản xuất clorua vôi.

- CaCO₃:

+ Trong tự nhiên tồn tại ở dạng đá vôi, đá hoa, đá phấn và là thành phần chính của vỏ và mai các loại ốc, sò, hến,...

+ Dễ bị nhiệt phân hủy; bị hòa tan bởi CO₂ trong nước ở nhiệt độ thường

+ Ứng dụng: được dùng nhiều trong ngành công nghiệp, xây dựng, thực phẩm, …

- CaSO₄: Tồn tại duới dạng muối ngậm nước, tùy theo lượng nước kết tinh trong muối, có ba loại.

+ CaSO₄.2H₂O (thạch cao sống): bền ở nhiệt độ thường; được dùng để sản xuất xi măng.

+ CaSO₄.H₂O (thạch cao nung): là chất rắn màu trắng, dễ nghiền thành bột mịn. Khi nhào với nước thành loại bột nhão có khả năng đông cứng nhanh => được dùng để đúc tượng, trang trí nội thất,…

+ CaSO₄ (thạch cao khan): không tan và không tác dụng với nước; dùng để nặn tượng, đúc khuôn và bó bột khi gãy xương

3. Nước cứng

- Là nước có chứa nhiều ion Ca²⁺ và Mg²⁺.

- Nước cứng được chia làm 3 loại.

+ Tính cứng tạm thời: do các muối Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂ gây ra.

+ Tính cứng vĩnh cửu: do các muối CaCl₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄ gây ra.

+ Tính cứng toàn phần: gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu.

- Tác hại của nước cứng: gây nhiều trở ngại cho đời sống hàng ngày, cho nhiều ngành sản xuất.

+ Lắng cặn trong nồi hơi gây tốn nhiên liệu, có thể gây nổ

+ Khi giặt làm tốn xà phòng và nhanh hư hỏng quần áo

+ Làm giảm mùi vị của thực phẩm, khiến cho thực phẩm lâu chín

- Phương pháp làm mềm nước cứng: loại bỏ hoặc làm giảm nồng độ các ion Ca²⁺ , Mg²⁺ bằng CO₃^2-, PO₄^3-,…

4. Nhận biết ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong dung dịch

Để chứng minh sự có mặt của ion Ca²⁺, Mg²⁺ ta dùng dung dịch chứa muối cacbonat để tạo ra kết tủa CaCO₃ hoặc MgCO₃. Sau đó sục khí CO₂ dư vào dung dịch, nếu kết tủa tan chứng tỏ có mặt của Ca²⁺ hoặc Mg²⁺ trong dung dịch ban đầu