A. KIM LOẠI KIỀM
I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
1. Vị trí
Các kim loại kiềm thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr.
Fr là nguyên tố phóng xạ nhân tạo.
2. Cấu tạo và tính chất
Cấu hình electron : ns1 (n là số thứ tự của chu kì)
Kim loại kiềm: 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs
2s1 3s1 4s1 5s1 6s1
Các kim loại kiềm có I1 nhỏ nhất so với các nguyên tố cùng chu kì.
Kim loại kiềm: Na Mg Al
I1 (kJ/mol) 497 738 578
Do vậy, kim loại kiềm có tính khử rất mạnh.
Trong nhóm kim loại kìm, I1 giảm dần từ Li đến Cs.
Kim loại kiềm: Li Na K Rb Cs
I1 (kJ/mol) 520 497 419 403 376
Do vậy tính kim loại tăng dần từ Li đến Cs.
Trong các hợp chất kim loại kim chỉ có số oxi hóa -1.
Thế điện cực chuẩn của kim loại kiềm rất âm
Kim loại kiềm: Li Na K Rb Cs

(V) -3,05 -2,71 -2,93 -2,93 -2,92
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Các kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối là kiểu mạng kém đặc khít.


1. Do liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ số của kim loại kiềm thấp hơn nhiều so với các kim loại khác. Nhiệt độ nóng chảy của kim loại kiềm thấp hơn 2000C.
2. Do có bán kính lớn và kiểu mạng tinh thể kém đặc khít nên khối lượng riêng của kim loại kiềm nhỏ hơn các kim loại khác.
3. Cũng do liên kết kim loại trong mạng tinh thể kim loại kiềm kém bền vững nên kim loại kiềm mềm (có thể cắt chúng bằng dao), trắng, ánh kim.
4. Màu ngọn lửa đặc trưng: đưa kim loại kiềm (hoặc dùng dây Pt nhúng vào dung dịch có chứa ion kim loại kiềm) vào ngọn lửa đèn khí:
Kim loại
 Li
 Na
 K
 Rb
 Cs

Màu ngọn lửa
Đỏ tía
 vàng
 tím
 Đỏ máu
 Xanh lơ

5. Các kim loại kiềm đều dẫn điện tốt, chỉ đứng sau bạc, đồng và vàng. Độ dẫn điện của Na bằng 36% độ dẫn điện của bạc.
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Tính khử rất mạnh: M → M+ + 1e
Các kim loại kiềm có I1 thấp và thế điện cực chuẩn rất âm nên tính khử của kim loại kiềm rất mạnh. Tính khử của các kim loại kiềm tăng đều đặn từ liti đến xesi.
1. Tác dụng với oxi
Li tác dụng với oxi tạo thành Li2O


Na tác dụng với oxi tạo thành oxit Na2O, peoxit Na2O2 và có thể tạo thành supeoxit NaO2 (3000).


K tác dụng với oxi tạo thành K2O2 và KO2(được dùng chủ yếu làm nguồn cung cấp O2 trong các máy hô hấp nhân tạo dùng khi cấp cứu. “Mặt nạ oxi” được chế tạo để khí CO2 và hơi nước của người đeo mặt nạ thở ra phản ứng với KO2 giải phóng O2.
4KO2 + 2H2O + 4CO2
4KHCO3 + 3O2
Rb và Cs tác dụng với oxi tạo thành RbO2 và CsO2
2. Tác dụng với phi kim
Na tác dụng với Cl2 tạo thành NaCl


Tác dụng với lưu huỳnh tạo thành muối sunfua:


Duy nhất Li phản ứng với N2 ngay ở nhiệt độ thường.

(có màu đỏ)
(Lưu ý: Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3
)
3. Tác dụng với nước
Kim loại kiềm phản ứng mạnh với nước tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng H2. Khả năng phản ứng tăng dần từ Li đến Cs.


4. Tác dụng với axit
Kim loại kiềm tác dụng mãnh liệt với dung dịch axit, khử ion H+ của dung dịch axit(HCl, H2SO4 loãng) thành khí H2(phản ứng gây nổ nguy hiểm). Thí dụ:


5. Tác dụng với dung dịch muối
Trước hết kim loại kiềm phản ứng tạo ra dung dịch kiềm, sau đó dung dịch kiềm tham gia phản ứng trao đổi với muối.
Ví dụ: K + dung dịch CuSO4→
K + 2H2O
2KOH + H2

CuSO4 + 2KOH
Cu(OH)2
+ K2SO4
2K + CuSO4 + 2H2O
Cu(OH)2
+ K2SO4 + H2