Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
BÀI TẬP TIỂU LUẬN
ĐỀ BÀI : TRÌNH BÀY CÁC NGUYÊN TỐ THUỘC PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II
MÔN : HÓA HỌC
LỚP TIN K4A1
DANH SÁCH NHÓM II
LÊ NGỌC HẢI
TRẦN VĂN HẢI
NGUYỄN THỊ KIỀU
TRẦN TUẤN QUANG
NGÔ QUANG KHÁNH
1
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI THUỘC PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II
I – Vị trí trong Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn:
Bao gồm các nguyên tố : Beri ( Be ), Magie ( Mg ), Canxi ( Ca ), Stronti ( Sr ), Bari (Ba ),
Radi ( Ra ). Nằm trong khoảng chu kì 2 đến chu kì 7.
Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba Ra
Chu kì 2 3 4 5 6 7
Số thứ tự Z 4 12 20 38 56 88
Khối lượng nguyên tử 9 24 40 88 137 226
Electron lớp ngoài cùng 2s
2
3s
2
4s
2
5s
2
6s

 Ca và Sr: Lập phương tâm diện
3
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
 Ba và Ra: Lập phương tâm khối

IV - Đơn chất :
Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Be Mg Ca Sr Ba Ra
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 1,13 1,6 1,97 2,15 2,21 2,35
Năng lượng ion hóa 
1
(eV) 9,32 7,65 6,11 5,69 5,21 5,28
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(
0
C) 1283 650 850 770 721 960
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 2970 1117 1490 1370 1370 1530
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 1,85 1,74 1,54 2,63 3,76 6,0
Độ cứng 2 1 1,8
4

- Ứng dụng quan trọng nhất là điều chế hợp kim nhẹ, nhưng ít bền hóa, kém chịu nhiệt.
- Nguyên tố họ s song có orbian nguyên tử họ d.
- Magie dễ dàng phản ứng hdo, tạo được MgH
2
(Hydnua Magie).
- Magie dễ dàng phản ứng với nhóm Halogen, Oxi, Lưu huỳnh, Nitơ, Na
- Đốt Magie cháy tạo ngọn lửa sáng và phát nhiệt.
- Là chất khử mạnh, khử được những hợp chất bền : H
2
O, CO
2
, SiO
2
, P
2
O
5
, B
2
O
3
.
- Magie tan nhanh trong axit, nhưng không tác dụng với bazơ.
- Magie tác dụng với hợp chất hữu cơ Alkyl Halogen và trong dung dịch este tạo hợp chất
cơ Magie.
- Là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên.
5
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
- Tồn tại ở dạng hợp chất.

- Điều chế bằng điện phân muối clorua khan nóng chảy.
 Các hợp chất của phân nhóm II
+ Hợp chất Be (+2)
- Các hợp chất ở dạng đơn giản (BeO, BeS ) hay phức ([Be(H
2
O)
4
]
+2
, [Be(OH)
4
]
–2
) là
tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước.
- Hợp chất Be
+2
có tính lưỡng tính.
- BeO có cấu trúc đặc, khít, chịu lửa, dẫn nhiệt, nung nóng không hoạt động hóa học.
6
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
- Là hợp chất lưỡng tính, BeO tan trong axit, kiềm. Khi đốt nóng hay nấu chảy với các
oxyt axit, oxyt bazơ.
- Hydro beri Be(OH)
2
là hợp chất Polime, không tan trong nứơc có tính lưỡng tính.
- Be
+
có tác dụng phân cực cao nên muối bị thủy phân.

Trên cơ sở đó tạo ra xi măng Magie.
- MgSO
4
được dùng làm thuốc tẩy nhẹ.
+ Hợp chất Ca(+2), Sr(+2), Ba(+2)
- Các hợp chất X(+2) đều bền.
- Kích thước nguyên tử lớn có sự tham gia của orbitan nguyên tử nhóm f.
- Các hợp chất X(+2) tan trong nước. Các muối cacbonat, sunfat khó tan.
- Các oxyt và hydroxyt có tính bazơ mạnh.
- Các oxyt là chất bột màu trắng có t
nc
cao, phản ứngmãnh liệt với nước tạo X(OH)
2
và
tỏa nhiệt.
- X(OH)
2
bị nhiệt phân lại trở về XO và H
2
O.
- Các hydroxyt có tính tán, tính bazơ, tính bền nhiệt tăng từ Ca → Ba.
7
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
- Ca, Sr, Ba còn có khả năng tạo peoxyt XO
2
màu trắng và peoxyt bậc cao XO
4
màu
vàng.

BaO trong không khí ở 500
0
C.
- BaO
2
dùng để tẩy trắng lụa, sợi thực vật, tẩy màu thủy tinh, điều chế H
2
O
2
,
Pecabonat Bari, dùng tẩy uế.
- Muối halogenua dễ tan trong nước (trừ XF
2
) đặc biệt CaCl
2
được dùng hút ẩm, sấy
khô, tải lạnh
- Muối XCO
3
, XSO
4
khó tan trong nước giảm dần từ Be → Ba.
- Các muối XCO
3
bị nhiệt phân cho XO và CO
2
khả năng nhiệt phân giảm từ Ca →
Ba.
- Muối XSO
4

, Ce(OH)
4

- CeO
2
màu vàng sáng, khó nóng chảy sau khi nung, trơ về mặt hóa học.
- Muối Ce
+4
không bền, thủy phân mạnh.
- Trong axit thể hiện chất oxi hóa mạnh.
- Trạng thái +2 đặc trưng là : Eu(+2), Sn (+2), Yb (+2) dưới dạng oxyt, hydroxýt giống
nhóm Ca.
- Hợp chất X(+2) có tính khử.
V – Các tính chất
1) Tính chất chung của các kim loại phân nhóm chính nhóm II:
1.1) Tính chất vật lí:
 Là chất rắn có ánh bạc, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
 Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp ( Cao hơn kim loại kiềm – trừ
Be )
VD: Mg là 650
0
c, Ba là 710
0
c
 Màu ngọn lửa đặc trưng của đơn chất và hợp chất:
Ca: đỏ da cam, Sr và Ra đỏ son, Ba: lục hơ vàng (tính chất này thường được sử
dụng trong hóa học phân tích để định lượng và xác định lượng của nguyên tố.)
 Độ cứng tuy có cao hơn kim loại kiềm, nhưng chúng là những kim loại mềm hơn
nhôm.
 Khối lượng riêng tương đối nhỏ, chúng là những kim loại nhẹ hơn nhôm ( trừ Ba)

- Mg không tan trong nước lạnh, khi đung nóng tan chậm do phản ứng với
nước
- Ca, Sr, Ba phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dich
bazo.
M + H
2
0 = M(OH)
2
+ H
2

d. Phản ứng với Axit
 Khử dễ dàng ion H
+
trong dung dich axit ( HCl, H
2
S0
4
) thành hiđro tự do:
M + H
2
+
S0
4
= MS0
4
+ H
2
 Khử N
+5

↑
(Natri Berilat)
10
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
f. Phản ứng đẩy kim loại yếu hơn khỏi Oxit hoặc muối khan khi đun nóng
Với dung dịch muối :
- Be Và Mg tạo ra kim loại
VD :
Mg + CuSO
4
= Cu + Mg SO
4
Mg + NH
4
Cl → không phản ứng

- Ca, Sr, Ba : tạo ra khí H
2
và hidroxit kim loại
VD :
Ca + FeCl
2
+ 2H
2
O = Fe(OH)
2
↓ + CaCl
2
+ H

2
= BeCl
2
- Tác dụng với axit
Khử dễ dàng ion H
+
trong dung dich axit ( HCl, H
2
S0
4
) thành hiđro tự do:
Be + H
2
S0
4
= BeS0
4
+ H
2
- Phản ứng với dung dich kiềm và kiềm nóng chảy
2NaOH + Be = Na
2
BeO
2
+ H
2
(Natri Berilat)
* Một số tính chất của hợp chất
- Các hợp chất của Be đều tan được trong bazo và axit để tạo các dẫn xuất của Be
2+

4
]
2+
chỉ tồn tại trong môi trường axit muối với nhiều oxi axit bền
vững và thường kết tinh dưới dạng các tinh thể hiđrat .
- Các hợp chất ở dạng đơn giản (BeO, BeS ) hay phức ([Be(H
2
O)
4
]
+2
, [Be(OH)
4
]
–2
) là
tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước.
- Hợp chất Be
+2
có tính lưỡng tính.
- BeO có cấu trúc đặc, khít, chịu lửa, dẫn nhiệt, nung nóng không hoạt động hóa học.
- Là hợp chất lưỡng tính, BeO tan trong axit, kiềm. Khi đốt nóng hay nấu chảy với các
oxyt axit, oxyt bazơ.
- Hydro beri Be(OH)
2
là hợp chất Polime, không tan trong nứơc có tính lưỡng tính.
- Be
+
có tác dụng phân cực cao nên muối bị thủy phân.
* Điều chế Be :

)
2
dùng làm chất sấy khô.
- Muối Mg
2+
có đặc trưng đa dạng là muối kép.
Các hợp chất bậc 2 cua Mg(2+) có tính bazo.
MgO ( thường được điều chế bằng cách nung nong MgCO
3
) là một chất bột màu
trắng, có nhiệt độ nóng chảy cao (2800
0
c). MgO ở dạng bột mịn khá hoạt động, nó có thể
tan được trong nước, hấp thụ CO
2
và dễ tan trong axit, khi được nung nóng mạnh nó trở
nên trơ và cứng hơn.
Mg(OH)
2
là một chất kết tủa màu trắng, nó ít tan trong nước, nhưng dễ tan trong axit
và tan cả trong dung dịch muối amoni bão hòa có môi trường axit nhẹl
NH
4
Cl + Mg(OH)
2
MgCl
2
+ NH
3
+ 2H

t
o
2Mg + O
2
= 2MgO + Q
Phản ứng này phát ra ánh sáng chói giàu tia tử ngoại nên được dùng làm pháo sáng và ứng
dụng trong nhiếp ảnh .

t
o
Mg + Cl
2
= MgCl
2
- Phản

ứng với hiđrô :
t
o
Mg + H
2
= MgH
2
- Phản ứng với axit :
Dung dịch HCl , H
2
SO
4
loãng
Mg + 2H

3

đặc
= Mg
+2
(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑ +2H
2
O
Mg + 2H
2
SO
4

đặc nóng
= MgSO
4
+ SO
2
↑ +2H
2
O
- Phản ứng với nước :
Mg + 2H
2

* Tính chất vật lý :
+ Đơn chất Canxi
- Khối lượng nguyên tử : 40 đvC
- Nhiệt độ nóng chảy : 810
o
C
- Nhiệt độ sôi : 1300
o
C
- Tỷ khối : 1,55
Khi đưa canxi và các hợp chất của canxi vào ngọn lửa không màu làm cho ngọn lửa trở
thành màu đỏ da cam.
+ Hợp chất :
- Các hợp chất M(+2) đều bền.
- Kích thước nguyên tử lớn có sự tham gia của orbitan nguyên tử nhóm f.
- Các hợp chất M(+2) tan trong nước. Các muối cacbonat, sunfat khó tan.
- Các oxyt và hydroxyt có tính bazơ mạnh.
- Các oxyt là chất bột màu trắng có t
nc
cao, phản ứngmãnh liệt với nước tạo M(OH)
2
và tỏa
nhiệt.
15
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
- M(OH)
2
bị nhiệt phân lại trở về MO và H
2

= CaO
2
+ 2H
2
O
- BaO
2
là peroxyt phổ biến nhất, ngòai cách điều chế như trên còn cách nung nóng BaO
trong không khí ở 500
0
C.
- BaO
2
dùng để tẩy trắng lụa, sợi thực vật, tẩy màu thủy tinh, điều chế H
2
O
2
,
Pecabonat Bari, dùng tẩy uế.
- Muối halogenua dễ tan trong nước (trừ MF
2
) đặc biệt CaCl
2
được dùng hút ẩm, sấy khô, tải
lạnh
- Muối MCO
3
, MSO
4
khó tan trong nước giảm dần từ Be → Ba.

- Ứng dụng trong kỹ thuật chân không và tạo hợp kim, làm xúc tác trong các phản ứng hóa
học, chế tạo gốm, thủy tinh, vật liệu kỹ thuật điện, điện tử.
* Tính chất hóa học Canxi
- Tác dụng với hiđrô :
150
o
C
Ca + H
2
= CaH
2
- Tác dụng với phi kim :
Ca + O
2
= 2CaO
t
o
Ca + Cl
2
= CaCl
2
Ca + S
2
= CaS

t
o
3Ca + N
2
= Ca

+ H
2
↑
- Tác dụng với NH
3
lỏng
17
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
Ca + 2NH
3
= H
2
↑ + Ca(NH
2
)
2
(canxi amiđua)
Khi đun nóng ở áp suất thấp canxi amiđua trở thành canxi imiđua
t
o
C
Ca(NH
2
)
2
→ CaNH( canxi imiđua ) + NH
3

P thấp

3
ít tan trong nước , tan nhiều trong nước chứa NH
4
Cl, khi đun sôi với dung dịch
NH
4
Cl bị phân hủy .

t
o
CaCO
3
+ 2NH
4
Cl → CaCl
2
+ H
2
O + CO
2
↑ + 2NH
3
↑
Trong nước có chứa CO2 độ tan của CaCO3 tăng .
CaCO
3
+ H
2
O + CO
2

= CaSiO
3
+ CO
2
↑

t
o
CaCO
3
+ 2NH
3
= CaCN
2
( Canxi xyan ozen) + 3H
2
O
- Canxi hiđrocacbonat . Ca(HCO
3
)
2
Khi tiếp xúc với không khí hoặc đun nóng xảy ra quá trình phân hủy Ca(HCO
3
)
2

t
o
C
Ca(HCO

- CeO
2
màu vàng sáng, khó nóng chảy sau khi nung, trơ về mặt hóa học.
- Muối Ce
+4
không bền, thủy phân mạnh.
- Trong axit thể hiện chất oxi hóa mạnh.
- Trạng thái +2 đặc trưng là : Eu(+2), Sn (+2), Yb (+2) dưới dạng oxyt, hydroxýt giống nhóm
Ca.
- Hợp chất M(+2) có tính khử.
 Một số hợp chất hợp chất quan trọng
1. Oxit MeO
19
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
Đều là chất rắn, màu trắng, rất bền nhiệt nóng chảy ở nhiệt độ rất cao (vd:
CaO nóng chảy ở 2585
0
c)
MgO phản ứng chậm với H
2
O; CaCO, SrO, BaO phản ứng mãnh liệt với nước.
Các Oxit đều tan dễ dàng trong nước.
BeO tác dụng với dung dịch kiềm.
Quan trọng nhất trong số các oxit là CaO, CaO được gọi là vôi sống, tác dụng với
nước cho Ca(OH)
2
gọi là vôi tôi, dùng làm vật liệu xây dựng.
2. Hiđroxit Me(OH)
2

4
độ tan giảm dần, BeSO
4,
MgSO
4
tan nhiều, SrSO
4
,
BaSO
4
không tan.
 Muối cacbonat: muối cacbonat trung tinh MeCO
3
: ít tan trong nước, khi nung nóng
bị phân tích.
 Muối cacbonat axit Me(HCO)
3
: tan nhiều trong nước, chỉ tồn tại trong dung dịch.
4. Nước cứng
- Định nghĩa
- Tùy theo lượng Ca
2+
và Mg
2+
có trong nước nhiều hay ít mà người ta chia nước thiên
nhiên thành 2 loại:
- Nước mềm: Có ít ion Ca
2+
và Mg
2+

 Khử độ cứng tạm thời:
 Đun sôi nước, khi đó canxi hidro cacbonat se chuyển thành muỗi cacbonat không
tan dễ loại bỏ.
Ca(HCO
3
)
2
= CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
 Dùng các phương pháp vôi, xút và xôđa.
 Khử độ cứng toàn phần:
- Dùng phản ứng trao đổi (với Na
2
CO
3
, Na
3
PO
4
) đã kết tủa Ca
2+
, Mg
2+
.
- Dùng nhựa trao đổi ion (gọi là các ionit): cho nước chảy qua cọt chứa nhựa
trao đổi ion, các ion Ca

, Ra
226
hay Ac
227
.
Berili cũng được dùng trong sản xuất các con quay hồi chuyển, các thiết bị máy tính khác
nhau, lò xo đồng hồ và các thiết bị trong đó cần độ nhẹ, độ cứng và độ ổn định kích thước.
Ôxít berili là có lợi trong nhiều ứng dụng cần độ dẫn nhiệt tốt cùng độ bền và độ cứng cao,
với điểm nóng chảy cao, đồng thời lại có tác dụng như là một chất cách điện.
 Magie
Các hợp chất của magiê, chủ yếu là ôxít magiê, được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong
các lò sản xuất sắt và thép, các kim loại màu, thủy tinh hay xi măng. Ôxít magiê và các hợp
chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp hóa chất và xây dựng. Nó
được sử dụng để tạo các hợp kim nhôm - magiê dùng trong sản xuất vỏ đồ hộp, cũng như
trong các thành phần cấu trúc của ô tô và máy móc. Ngoài ra magiê kim loại còn được sử
dụng để khử lưu huỳnh từ sắt hay thép.
Các công dụng khác:
Magiê, giống như nhôm, là cứng và nhẹ, vì thế nó được sử dụng trong một số các thành
phần cấu trúc của các loại xe tải và ô tô dung tích lớn. Đặc biệt, các bánh xe ô tô cấp cao
được làm từ hợp kim magiê được gọi là mag wheels (tiếng Anh, nghĩa là bánh xe magiê).
Các tấm khắc quang học trong công nghiệp in.
Nằm trong hợp kim, nó là quan trọng cho các kết cấu máy bay và tên lửa.
22
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
Khi pha thêm vào nhôm, nó cải thiện các tính chất cơ-lý, làm nhôm dễ hàn và dễ chế tạo
hơn.
Là tác nhân bổ sung trong các chất nổ thông thường và sử dụng trong sản xuất gang cầu.
Là chất khử để sản xuất urani tinh khiết và các kim loại khác từ muối của chúng.
Hiđrôxít magiê Mg(OH)

°C, nên ở nhiệt nhiệt độ phòng nó chỉ tạo thành oxit tự phát.
Do nó hoạt động mạnh với ôxy và nước nên nguyên tố này chỉ tồn tại ở dạng hợp chất với
các nguyên tố khác, các chất khoáng như strontianit và celestin. Nó được bản quản trong
23
Nhóm II – SV: L p Tin4A1ớ
Bài tiểu luận Hóa học - Phân nhóm chính nhóm II
hydrocacbon lỏng như dầu khoáng hay kerosene để chống sự ôxy hóa; khi tiếp xúc với
không khí kim loại stronti chuyển sang màu vàng ở dạng ôxit. Bột kim loại stronti sẽ tự bốc
cháy trong không khí ở nhiệt độ phòng. Các muối stronti ở dạng hơi có màu đỏ sáng đến
màu ngọn lửa, và các muối này được sử dụng làm pháo hoa và các chất phát sáng.
 Bari
Bari được sử dụng chủ yếu trong sản xuất buji, ống chân không, pháo hoa và bóng đèn
huỳnh quang.
• Được sử dụng để làm chất thu khí trong các ống chân không.
• Hợp chất bari sulfat có màu trắng và được sử dụng trong sản xuất sơn, trong chẩn
đoán bằng tia X, và trong sản xuất thủy tinh.
• Barít được sử dụng rộng rãi để làm chất độn trong hoạt động khoan tìm giếng dầu và
trong sản xuất cao su.
• Bari cacbonat được dùng làm bả chuột và có thể được sử dụng trong sản xuất thủy
tinh và gạch.
• Bari nitrat và bari clorua được sử dụng để tạo màu xanh lá cây trong sản xuất pháo
hoa.
• Bari sulfua không tinh khiết phát lân quang sau khi đặt dưới ánh sáng.
• Các muối của bari, đặc biệt là bari sulfat, có khi cũng được sử dụng để uống hoặc
bơm vào ruột bệnh nhân, để làm tăng độ tương phản của những tấm phim X quang
trong việc chẩn đoán hệ tiêu hóa.
• Lithopone (một chất nhuộm chứa bari sulfat và kẽm sulfua) có khả năng bao phủ tốt
và không bị thẫm màu khi tiếp xúc với những muối sunfua.
• Bari perôxít được sử dùng làm chất xúc tác để bắt đầu một phản ứng tỏa nhiệt nhôm
khi hàn các thanh ray lại với nhau.