Mg không tan trong nước ở nhiệt độ thường, tan chậm trong nước nóng tạo thành dung dịch bazơ yếu
Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ
Be không khử nước ở nhiệt độ thường
Ứng dụng và điều chế
Điều chế kim loại kiềm thổ
Điện phân muối nóng chảy của các kim loại kiềm thổ
\( CaCl_{2} \rightarrow Ca + Cl_{2} \)
Dùng than cốc khử MgO, CaO ở nhiệt độ cao và trong chân không
\( MgO + C \rightarrow Mg + CO \)
\( CaO + 2MgO + Si \rightarrow 2Mg + CaO.SiO_{2} \)
Dùng nhôm hay magie khử muối của Ca, Sr, Ba trong chân không ở 1100◦C đến 1200◦C.
\( 2Al + 4CaO \rightarrow CaO.Al_{2}O_{3} + 3Ca \)
\( 2Al + 4SrO \rightarrow SrO.Al_{2}O_{3} + 3Sr\)
\( 2Al + 4BaO \rightarrow BaO.Al_{2}O_{3} + 3Ba\)
Ứng dụng của kim loại kiềm thổ
Kim loại beri: Làm chất phụ gia để chế tạo hợp kim có tính đàn hồi cao, bền, chắc, không bị ăn mòn.
Kim loại canxi: Dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép, làm khô 1 số hợp chất hữu cơ.
Kim loại magie: Tạo hợp kim có tính cứng, nhẹ, bền để chế tạo máy bay, tên lửa, ôtô; bột Mg trộn với chất oxi hóa chế tạo chất chiếu sáng ban đêm dùng trong pháo sáng, máy ảnh.
Hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ
Một số hợp chất quan trọng của canxi
Oxit
Hidroxit
Florua
Clorua
Sulfat
Cacbonat
Nitrat
Sunfua
Canxi
CaO
Ca(OH)2
CaF2
CaCl2
CaSO4
CaCO3
Ca(NO3)2
CaS
Canxi hidroxit
Tính chất
Canxi hidroxitCa(OH)2 hay còn gọi là vôi tôi. Trong tự nhiên nó tồn tại trong một loại khoáng chất là portlandit.
Ở nhiệt độ thường, hợp chất tồn tại ở dạng bột mềm màu trắng, không mùi, không dễ bắt cháy.
Nhiệt độ nóng chảy: 580°C
Độ tan trong nước: 0.185 g/ cm³
Ca(OH)2 có khả thể hòa tan trong nhiều dung môi hữu cơ và vô cơ như nước, glycerin, axit,…nhưng lại không thể hòa tan trong rượu.
Canxi hiđroxit có tính bazơ trung bình – mạnh, phản ứng mạnh với các axit và ăn mòn nhiều kim loại khi có mặt nước
Ứng dụng
Chất kết bông trong xử lý nước, nước thải và cải tạo độ chua của đất
Thành phần của nước vôi, vữa trong xây dựng
Để sản xuất các hỗn hợp khô cho nghề sơn và trang trí
Canxi cacbonat
Tính chất
Canxi cacbonat (CaCO3)là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, bị phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1000°C
Được tìm thấy dưới dạng đá, thành phần chính trong mai/vỏ của các loài sò, ốc
Ứng dụng
Sử dụng chủ yếu trong công nghiệp xây dựng như đá xây dựng, cẩm thạch, xi măng,..
Là thành phần chính của phấn viết bảng
Là một phụ gia thực phẩm, sử dụng trong một số sản phẩm như đậu phụ, hay dùng để muối chua mướp đắng
Canxi sunfat
Canxi sunfat (CaSO4) hay Bột Thạch cao. Được sử dụng rất nhiều trong ngành xây dựng, y học, phân bón, thuốc thú y, thủy sản…
Tồn tại ở ba dạng cơ bản sau:
Canxi sunfat khan: CaSO4.
Canxi sunfat hemihyđrat: CaSO4.0,5H2O.
Canxi sunfat đihyđrat: CaSO4.2H2O (thạch cao).
Tùy theo mỗi điều kiện môi trường như nhiệt độ hay độ ẩm mà canxi sunfat có thể tồn tại ở các dạng khác nhau.
Nước cứng
Một mili đương lượng gam của độ cứng tương đương với hàm lượng 20,04 miligram Ca2+ hoặc 12,16 miligram Mg2+
Khái niệm
Nước có chứa nhiều Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước cứng.
Nước chứa hàm lượng Mg2+ đáng kể có vị đắng. Tính cứng hay mềm phụ thuộc vào hàm lượng Ca2+ và Mg2+ có trong nước.
Phân loại
Tính cứng tạm thời: Gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2
Tính cứng vĩnh cửu: Gây nên bởi các muối CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2.
Tính cứng toàn phần: Gồm cả tính cứng tạm thời và vĩnh cửu
Tác hại
Làm tốn xà phòng khi giặt giũ: Do Ca2+ làm kết tủa gốc axit trong xà phòng và làm xà phòng không lên bọt
Làm mất mùi vị khi nấu ăn
Nước cứng không dùng để pha chế thuốc vì gây kết tủa làm thay đổi thành phần của thuốc
Làm tốn năng lượng khi đun nấu và có thể gây nên hiện tượng chậm sôi rất nguy hiểm với nồi hơi
Các ống dẫn nước cứng lâu ngày bị đóng cặn, làm giảm lưu lượng của nước
Cách làm mềm nước cứng:
Nguyên tắc: Làm giảm nồng độ Ca²+ và Mg²+ trong nước cứng
Phương pháp kết tủa
Đối với nước cứng tạm thời:
Đun sôi, lọc kết tủa:
\( Ca(HCO_{3})_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} CaCO_{3}+CO_{2}+H_{2}O \)
Dùng NaOH, Ca(OH)2 trung hòa muối axit, tạo kết tủa: làm mất tính cứng tạm thời
\(Ca(HCO_{3})_{2} + Ca(OH)_{2}\rightarrow 2CaCO_{3}+2H_{2}O \)
Ngoài ra, làm mềm nước cứng vĩnh cửu bằng các ion: Cl–, SO42-
\( CaSO_{4} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3} + Na_{2}SO_{4} \)
Phương pháp trao đổi ion
Dùng Zeolit là một loại natrisilicat thiên nhiên hay nhân tạo để trao đổi ion Na+ với các ion Ca2+, Mg2+ của nước cứng:
Dùng các vật liệu Polyme chứa các ion trao đổi. Các ion này (chủ yếu là cation Na+) có khả năng trao đổi và thay thế các ion Ca2+, Mg2+ trong nước cứng
No Comments
Leave a comment Cancel