- Hiđroxit của các kim loại kiềm đều có dạng MOH. Đây đều là những bazơ mạnh tan tốt trong nước. Chúng làm cho quỳ tím chuyển sang màu xanh, phenolphtalein chuyển sang màu hồng. Chúng tác dụng với oxit axit tùy tỷ lệ cho ra muối axit hoặc muối trung hòa. Chúng tác dụng mạnh với axit, với dung dịch muối, với một số khí và các chất lưỡng tính...
Các kim loại kiềm thổ tạo thành các hiđroxit có công thức chung là M(OH)2 trong đó chỉ có Ca(OH)2, Ba(OH)2 và Sr(OH)2 tan trong nước; Mg(OH)2 kết tủa màu trắng còn Be(OH)2 có tính lưỡng tính. Ca(OH)2 hay gặp hơn cả ở dạng dung dịch chúng ta gọi là nước vôi trong, ở dạng bột gọi là vôi bột còn dạng nhão gọi là sữa vôi hay vôi tôi.
- Kim loại nhóm kiềm hay kim loại nhóm IA gồm Li, Na, K, Rb, Cs và Fr. Trong các kim loại này chúng ta thường gặp là Na và K.
- Các kim loại kiềm đều có cấu trúc lập phương tâm khối nên rất nhẹ, chúng dễ nóng chảy và mềm. Li là kim loại nhẹ nhất, Cs do có bán kính nguyên tử lớn nên dùng làm tế bào quang điện, Fr là nguyên tố phóng xạ.
- Kim loại kiềm thổ hay kim loại nhóm IIA gồm Be, Mg, Ca, Sr, Ba và Ra trong đó Radi là nguyên tố phóng xạ. Chúng ta thường gặp Mg, Ca và Ba. Đây đều là những kim loại có tính khử mạnh (nhưng yếu hơn kim loại kiềm cùng chu kì). Be và Mg có cấu trúc lục phương; Ca và Sr có cấu trúc lập phương tâm diện còn Ba có cấu trúc lập phương tâm khối.
I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN
- Cấu hình e nguyên tử: 13Al: 1s22s22p63s23p1
- Vị trí: Al thuộc ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Mạng lập phương tâm diện, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt; t0nc = 6600C .
I. NHÔM OXIT - Al2O3
- Chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước, rất bền vững, nóng chảy ở 20500C.
- Tồn tại ở dạng khan (emeri, corindon, rubi (lẫn Cr2O3), saphia (lẫn TiO2 và Fe3O4) hoặc dạng ngậm nước (boxit)).
- Muối cacbonat của kim loại kiềm có hai loại là muối axit MHCO3 và M2CO3. Các muối này đều tan tốt trừ NaHCO3 ít tan. Các dung dịch muối cacbonat của kim loại kiềm đều có môi trường kiềm trong đó dung dịch muối axit có môi trường kiềm yếu hơn dung dịch muối trung hòa. Muối trung hòa là bazơ Bronsted còn muối axit là chất lưỡng tính. Trong phản ứng của muối cacbonat với dung dịch axit cần lưu ý bài toán phản ứng nối tiếp (khi cho từ từ).
Kim loại kiềm thổ tạo thành nhiều loại muối khác nhau trong đó quan trong nhất là muối cacbonat, muối clorua, muối sulfat; đặc biệt là muối của canxi. Các muối clorua của kim loại kiềm thổ đều tan, muối cacbonat trung hòa thì kết tủa nhưng muối cacbonat axit thì tan tốt, muối sulfat của Mg tan tốt của Ca ít tan còn của Ba không tan cả trong axit mạnh.
- Nhôm tác dụng mạnh với axit sulfuric đặc nóng, axit nitric loãng hoặc đặc nóng:
Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Chú ý với axit nitric loãng Al có khả năng phản ứng tạo thành muối amoni nitrat.
- Al tham gia phản ứng dễ dàng với các dung dịch kiềm:
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2
- Cơ chế:
+ Trước tiên, Al tham gia phản ứng với nước: