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Chimie Minérale > Groupe Ia - Les alcalins > Flashcards

Groupe Ia - Les alcalins Flashcards

1
Q

Le groupe I ou le groupe des métaux alcalins, situé dans le bloc _, est un groupe homogène qui comprend les éléments suivants: _________, _________, _________, __________, __________, ____________.

A

s;
Lithium;
Potassium;
Rubidium;
Césium;
Francium.

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2
Q

Les deux éléments alcalins les plus abondants dans la croûte terrestre sont le _________ et le _________.

A

sodium;
potassium.

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3
Q

En raison de leur caractère ___________, les métaux alcalins n’existent pas sous forme __________ mais seulement dans des composés _________ ou sous forme de _________________________.

A

très réducteur;
élémentaire;
minéraux;
sels dissous dans l’eau de mer.

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4
Q

A l’exception de ___________, les alcalins sont présents dans le nature dans de très nombreux _____________, à l’état trop dispersé pour que ces derniers puissent constituer en général des sources exploitables des éléments.

A

Lithium;
minéraux silicatés.

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5
Q

Le lithium est présent en ________ quantité dans presque tous les minerais, il accompagne le _______ et le ________en petite quantité.

A

faible;
sodium et potassium.

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6
Q

Le minerai principal du Lithium est le _____________et on le retrouve également dans la ________________.

A

spodumène (LiAl(SiO3)2);
triphylite (LiFe(PO4)).

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7
Q

Le sodium est très répandu dans la _______ et _________.

A

terre et les mers

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8
Q

Les mers contiennent __% de NaCl.

A

03%

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9
Q

Principaux sels et minerais du Sodium: __________, ___________, ___________, ____________, _____________, _____________, _______________.

A
  • Sel gemme ou Halite (NaCl),
  • Feldspath Na [AlSi3O8];
  • Nitrate de Sodium (NaNO3);
  • Cryolithe (NaAlF6);
  • Sylvinite (KCl-NaCl);
  • Borax (Na2B4O7,10H2O);
  • Carbonates de Sodium (Na2CO3).
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10
Q

Il n’ y a que ____% de potassium dans l’eau de mer.

A

0.08%

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11
Q

Le potassium est retenu préférentiellement par les autres sédiments et plantes terrestres. (V/F)

A

V

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12
Q

Les sels et minerais les plus importants du potassium sont: __________, _________, __________, __________, ____________, _____________.

A

La sylvine : KCl;
La sylvinite : KCl- NaCl;
La carnallite : KCl-MgCl2 6H2O;
La kaïnite : KCl-MgSO4 3H2O;
Le nitrate : salpêtre KNO3;
Le feldspath de potassium : K[AlSi3O8].

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13
Q

Des sels de sodium et de potassium se trouvent également dans les résidus d’évaporation des mers anciennes sous forme de : _________, _________, __________, ____________.

A

sel gemme;
sylvine;
sylvinite;
carnallite.

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14
Q

Le rubidium est aussi abondant que _______, _______, _______ mais aucune espèce minéralogique ne contient du rubidium pur.

A

Nickel;
Cuivre;
Zinc.

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15
Q

Le rubidium est un sous produit de l’obtention du _________ à partir d’un _____________ : la __________.

A

lithium;
alumino-silicate;
lépidolite.

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16
Q

Le césium, beaucoup plus rare, forme un silicate: la ______________________.

A

Pollucite (Cs,Na)2(Al2Si4O12),H2O.

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17
Q

Le césium est un sous produit d’obtention du Lithium. (V/F)

A

V

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18
Q

Le 223Francium est un élément _________présent dans les minerais d’___________.

A

radioactif;
uranium.

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19
Q

La préparation des métaux alcalins se fait par électrolyse en milieu _____, en raison de leur _______________.

A

anhydre;
fort pouvoir réducteur.

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20
Q

Le lithium est fabriqué par électrolyse d’un mélange fondu de ___ et ___ vers ___°C.

A

LiCl et KCl;
450 °C.

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21
Q

Le sodium est produit à partir d’un mélange fondu de ____et ____vers ____°C.

A

NaCl et CaCl2;
580°C.

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22
Q

Le ___________ est obtenu comme sous-produit à l’anode lors de l’électrolyse de Lithium ou Sodium.

A

dichlore Cl2

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23
Q

L’ajout de ________permet de diminuer la température de fusion et de réduire le coût du procédé d’électrolyse.

A

chlorures

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24
Q

Le sodium fondu, étant _______ que le mélange NaCl/CaCl2, est récupéré à la surface, à l’abri de ______.

A

moins dense;
Air.

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25
Q

Le potassium, le rubidium et le césium, étant _____, sont obtenus par __________.

A

volatils;
réduction de leurs chlorures.

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26
Q

Le potassium est réduit par du sodium à environ ___°C.

A

850°C

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27
Q

Le rubidium et le césium sont réduits par du _________ à environ ___°C, sous pression réduite.

A

calcium fondu;
750°C.

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28
Q

Outre l’électrolyse et la réduction des chlorures, on obtient les métaux alcalins par __________________.

A

Dissociation thermique des azotures

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29
Q

Les ressemblances diagonales sont d’autant plus importantes avec les éléments __________.

A

légers

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30
Q

La structure électronique des éléments du groupe 1 est de type: __________.

A

[gaz rare] ns1

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31
Q

Tous les éléments du groupe I possèdent dans leur couche externe, ___électrons s dans une ______________.

A

01;
orbitale sphérique.

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32
Q

Les couches électroniques immédiatement inférieures sont saturées et stables : la _____________ est donc la valence exclusive des éléments du groupe I.

A

monovalence

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33
Q

Les atomes du groupe 1 qui sont les plus gros dans chaque période correspondante. (V/F)

A

V

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34
Q

Le volume des ions du groupe I est très grand et croit de __ à __.

A

Lithium à Francium

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35
Q

Les électrons externes étant éloignés, leur extraction est relativement facile donc les potentiels d’ionisation sont ________ et la réactivité des métaux alcalins est grande en donnant des espèces _________ qui réagissent avec des espèces ____________.

A

faibles;
cationiques M+;
anioniques.

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36
Q

Les valeurs des électronégativités du groupe I sont très faibles. (V/F)

A

V

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37
Q

Conséquences de l’électronégativité faible des alcalins: ____________, _____________, ______________, _______________.

A
  • Liaisons ioniques avec les éléments anioniques;
  • Grande réactivité avec les éléments très électronégatifs;
  • Stabilité des sels;
  • Caractère fortement basique des hydroxydes.
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38
Q

Les alcalins sont des métaux _____ de faible _______.

A

solides;
dureté.

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39
Q

Le caractère métallique évolue de __ à __.

A

Li à Cs

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40
Q

Les alcalins sont de mauvais conducteurs d’électricité. (V/F)

A

F: bons

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41
Q

Les métaux alcalins sont de couleur _____ sauf le _____ qui est jaune d’or.

A

argenté;
césium.

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42
Q

Les points de fusion et d’ébullition des alcalins sont _________ et diminuent quand augmente la ____________.

A

très faibles;
dimension.

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43
Q

Tous les composés du groupe 1 sont blancs sauf si le _________________.

A

radical acide est coloré

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44
Q

Les sels volatils colorent la flamme d’un bec bunsen en donnant une teinte caractéristique:
- Lithium : _____________________;
- Sodium : _____________________;
- Potassium : __________________;
- Rubidium : ___________________;
- Césium : ______________________.

A
  • Lithium : rouge carmin 670.8nm
  • Sodium : jaune 589.6/589 nm
  • Potassium : rouge violet 769.9/766.5 nm
  • Rubidium : rouge foncé 794.8/780 nm
  • Césium : bleu violet 459.3/455.5nm
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45
Q

La réactivité des alcalins croit avec le ___________, donc en allant de __ à __.

A

numéro atomique;
Li à Cs

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46
Q

Tous les métaux alcalins décomposent l’eau avec ______________ et formation d’_____________.

A

dégagement d’hydrogène;
hydroxyde

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47
Q

La réaction entre M et H2O est de plus en plus violente en allant de __ à __.

A

Li à Cs

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48
Q

Les métaux alcalins forment essentiellement trois familles de composés oxygénés _________, ____________, ___________.

A
  • Oxydes;
  • Peroxydes;
  • Superoxydes.
49
Q

La combustion des alcalins dans l’air conduit à un composé oxygéné prédominant:
Lithium: _____________;
Sodium: _____________;
Potassium, Rubidium et Césium: _________________.

A

Monoxyde Li2O;
Peroxyde Na2O2;
Superoxydes KO2, RbO2, CsO2.

50
Q

Les peroxydes et les superoxydes réagissent avec l’eau et les acides avec formation de ___ et ___.

A

H2O2;
O2.

51
Q

Les métaux alcalins forment avec l’hydrogène des _____________ MH( M+ H-) , dont le plus stable est l’hydrure de ________.

A

hydrures ioniques;
lithium.

52
Q

Les réactions des alcalins avec les dihalogènes sont souvent __________, puisqu’elles mettent en jeu des corps simples dont les éléments présentent la plus grande différence d’_________________.

A

violentes (Li –> Cs);
électronégativité.

53
Q

Les réactions des alcalins avec les dihalogènes engendrent des _____________.

A

halogénures alcalins stables

54
Q

Le carbone agit à température _____ seulement sur le _____ en formant le ___________ hydrolysable avec dégagement d’_____________.

A

élevée;
lithium;
carbure Li2C2;
acétylène.

55
Q

Les sels alcalins sont, de façon générale, solubles dans l’eau. (V/F)

A

V

56
Q

La ________ des sels de lithium, ____________ sels de sodium et ____ de sels de potassium peuvent cristalliser avec des molécules d’eau d’hydratation.

A

plupart;
de nombreux;
peu.

57
Q

Les sels de rubidium et de césium cristallisent toujours à l’état _________.

A

anhydre

58
Q

L’hydratation des cations est d’autant plus aisée que le cation est ___________.

A

plus petit

59
Q

L’azote réagit facilement avec le lithium en formant le ________ ; les autres métaux alcalins n’agissent pas sur l’azote.

A

nitrure Li3N

60
Q

Dans les ___________, les métaux alcalins remplacent l’_______ et forment des __________, comme l’_____________ ou le ________________.

A

acides organiques;
hydrogène;
sels ioniques;
acétate de sodium;
benzoate de potassium.

61
Q

Les ions métalliques sont _________pour former facilement des complexes, mais on obtient, avec des molécules organiques comme l’__________ ou l’___________, des composés chélatés où le métal montre habituellement un nombre de coordination de _ ou _.

A

trop gros;
aldéhyde salicylique;
acétylacétone;
4 ou 6.

62
Q

Propriétés particulières du Lithium: ___________, ___________, __________, ___________, ______________.

A
  • Points de fusion et d’ébullition plus élevés ainsi qu’une dureté supérieure aux autres alcalins;
  • Forme un nitrure (Li₃N), similaire aux éléments du groupe 2;
  • Forme des carbonates, phosphates, et fluorures insolubles dans l’eau, comme les composés du magnésium;
  • Hydrate plus fortement l’ion Li⁺ et ses composés comparés à ceux des autres alcalins;
  • Montre une électropositivité plus faible, rendant beaucoup de ses composés moins stables.
63
Q

Les composés du sodium sont très nombreux: ________________(13)

A
  • L’hydroxyde NaOH
  • L’oxyde Na2O
  • Le peroxyde Na2O2
  • Les halogénures NaCl – NaF – NaBr – NaI
  • Les sels oxygénés du chlore = hypochlorite NaClO
  • Les chlorates NaClO3
  • Le cyanure de sodium NaCN
  • Les sulfures NaHS et Na2S
  • Les sulfates NaHSO4 Na2SO4
  • Les nitrates NaNO3
  • Les phosphates
  • Le carbonate Na2CO3 et le bicarbonate NaHCO3
  • Les silicates Na2SiO3
64
Q

L’hydroxyde de sodium NaOH, également appelé _____________, est une __________ qui se présente à température ambiante sous forme de _______________ fortement ________________.

A

« soude caustique »;
base forte;
cristaux blancs translucides;
hygroscopiques.

65
Q

Laissé à l’air , l’hydroxyde de sodium absorbe l’eau de l’humidité atmosphérique et _______________. Il est dit ______________.

A

se dissout dans cette eau de solvatation;
déliquescent.

66
Q

Le NaOH est un composé ___________ très soluble dans l’eau à température ambiante.

A

ionique ( Na+, OH-)

67
Q

La dissolution du NaOH s’accompagne d’un important dégagement de __________ ; la solution saturée obtenue, très _______ et très _________, porte le nom de __________.

A

chaleur;
visqueuse;
caustique;
lessive de soude.

68
Q

Dans le commerce le NaOH est livré soit sous forme ______________________ ou sous forme _______________________.

A

solide ( pastille , bâton cylindrique, bloc, poudre , perle ,écaille);
aqueuse ( lessive) à différentes concentrations.

69
Q

Le NaOH est une base forte qui se combine aux acides pour donner des sels en général ___________________.

A

très solubles dans l’eau

70
Q

Deux méthodes de préparation de NaOH: _____________ et ______________.

A

Caustification;
Electrolyse du NaCl.

71
Q

Préparation de la soude par caustification, étapes: _________________ et ______________________.

A
  • Traiter une solution de carbonate de sodium (Na2CO3) avec du lait de chaux [Ca(OH)2] à l’ébullition;
  • Filtration pour éliminer l’excès de chaux et carbonate de calcium et évaporation.
72
Q

La soude obtenu par caustification est _______ avec un peu de ___________.

A

impure;
Na2CO3

73
Q

Electrolyse NaCl
On effectue une électrolyse de NaCl fondu, les ions Na+ et Cl- libres se dirigent respectivement vers la _______et__________.

A

cathode et anode

74
Q

Electrolyse NaCl
Le sodium libéré à la cathode attaque immédiatement l’___ par une réaction secondaire, il se forme de l’_____________ et il se dégage de l’_____________.

A

eau;
hydroxyde de sodium;
hydrogène;
2 NaCl(s) + 2 H2O → Cl2(anode) + H2(cathode) + 2 NaOH(s)

75
Q

Electrolyse NaCl
Si on ne prend pas la précaution d’isoler le chlore de la soude il se forme de l’____________________.

A

hypochlorite NaClO

76
Q

Electrolyse NaCl
L’utilisation d’un _____________ ou ______________ évite la formation d’hypochlorite.

A

poreux inaltérable au chlore;
membranes.

77
Q

Electrolyse NaCl
Dans un autre procédé on utilise une _______________ comportant un électrolyseur et un décomposeur.
Anode: _________________;
Cathode: _______________.

A

cellule à cathode de mercure;
Anode: Titane recouvert d’oxyde de titane et ruthénium;
Cathode: Nappe de mercure liquide.

78
Q

Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure
Le sodium s’amalgame à la _________ jusqu’à une concentration voisine d’environ ____%.

A

cathode;
0.5%

79
Q

Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure
Dans l’électrolyseur le chlore se dégage sur l’______.

A

anode

80
Q

Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure
L’amalgame recueilli de façon continue est ensuite traité par de _______.

A

Eau

81
Q

Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure
L’hydrogène se dégage doucement et l’on obtient des solutions de soude ___________ et ____________.

A

très concentrées et très pures.

82
Q

Les carbonates de sodium est ____ abondant dans la nature. C’est la __________ du commerce.

A

peu;
soude.

83
Q

Procédés de préparation des carbonates de sodium: ________________ et ___________.

A
  • Procédé Leblanc;
  • Procédé Solvay.
84
Q

Les étapes du procédé Leblanc: ______________________ et ___________________.

A

1- Attaque acide de NaCl: 2NaCl + H2SO4 –> Na2SO4 + 2HCl (500-600°C);
2- Fondre NaSO4 à 1000°C en présence de coke (carbone) et de calcaire (CaCO3):
Na2SO4 + 2C –> Na2S + 2CO2
Na2S + CaCO3 –> Na2CO3 + CaS
3- Refroidissement;
4- Traitement par eau et élimination de CaS et évaporation du Na2CO3 des eaux récupérées.

85
Q

Le CaS issu du procédé Leblanc est un _______________.

A

polluant à odeur nauséabonde sans utilité

86
Q

Le procédé Solvay est plus répandu que Leblanc. (V/F)

A

V

87
Q

Le procédé Solvay permet la préparation à partir de deux réactifs peu coûteux: __________ et __________.

A

Calcaire;
NaCl.

88
Q

Le procédé Solvay réalise la transformation par une voie ________comportant plusieurs étapes.

A

détournée

89
Q

Etapes du procédé de Solvay: _____________, ____________, ____________, _____________, _____________, ______________, ______________, _______________.

A

1- Préparation d’une saumure de chlorure de sodium NaCl;
2- La saumure est saturée par l’ammoniac recyclé provenant de (8) : obtention d’une saumure ammoniacale NaCl(dissous) + H2O + NH3(aq);
3- Carbonatation de la saumure ammoniacale par CO2 provenant de (5) et (6)
NH3(g) +CO2(g) + H2O → (NH4)+,(HCO3)-
[NH4)+,(HCO3)-] réagit dans la saumure saturée en NaCl avec précipitation de NHCO3:
(NH4)+,(HCO3)- + (Na+ , Cl-)(aq) → (NH4)+,( Cl-) +Na HCO3(s)
4- Séparation du Na HCO3 solide de la solution de chlorure d’ammonium par filtration;
5- Décomposition thermique de l’hydrogénocarbonate Na HCO3 (bicarbonate de sodium). C’est l’étape de formation de Na2CO3 avec dégagement de CO2:
2Na HCO3(s) 150-200°c → Na2CO3(s) +H2O(g) + CO2(g);
6- Calcination du calcaire : formation de CO2 et de chaux vive CaO
CaCO3(s) 1100°c → CaO(s) +CO2(g);
7- Hydratation de la chaux vive en lait de chaux:
CaO(s) +H2O(l) → Ca(OH)2 (suspension);
8- Régénération de NH3 par réaction entre le lait de chaux précédent et la solution de chlorure NH4Cl récupérée de l’étape (4) de filtration.
2(NH4)+,( Cl-) +Ca(OH)2(suspension) → 2 NH3(g) + CaCl2(s) + 2H2O.

90
Q

Le sodium est utilisé pour la préparation du peroxyde de sodium utilisé pour ses propriétés __________ ainsi que la préparation de ____________________.

A

oxydantes;
certains métaux par réduction.

91
Q

Le sodium liquide est utilisé comme __________ dans les réacteurs nucléaires.

A

réfrigérant

92
Q

L’éclairage public fait appel à des lampes à décharge au __________.

A

sodium

93
Q

Les composés du potassium sont des __________.

A

engrais

94
Q

Le rubidium et surtout le césium sont employés dans les ____________________.

A

cellules photoélectriques.

95
Q

_______ est la base forte et soluble la moins chère.

A

NaOH

96
Q

Utilisations industriels de la soude: ____________, ___________, __________, _____________, ______________, _______________.

A
  • Industrie du verre et fabrications minérales et organiques;
  • Additifs alimentaires;
  • Saponification des esters organiques (RCOOR’ + NaOH → RCOONa +R’OH);
  • Traitement de la cellulose du bois;
  • Blanchiment de la pâte à papier;
  • Fabrication de l’eau Javel.
97
Q

Les____________ et ____________ chauffées avec de la soude caustique, donnent le _____________________.

A

graisses et triesters de la glycérine;
sel de sodium correspondant (savon).

98
Q

Utilisations industriels du Chlorure de sodium NaCl: _____________, ___________, ____________, ____________, _______________.

A

 Assaisonnement de l’alimentation (sel de cuisine).
 Conservation de la viande, du poisson, du fromage.
 Fabrication industrielle de la soude caustique, du carbonate de sodium (soude Solvay), du chlore, du chlorure d’hydrogène et de l’eau de javel.
 Industrie du textile et du papier.
 Sel de déneigement.

99
Q

Utilisation du Carbonate et hydrogénocarbonate de sodium: ____________, __________, _____________, ____________, _____________, ______________, ______________, ______________.

A

 Fabrication des verres.
 Adoucissement des eaux.
 Fabrication des détergents.
 Fabrication des sels minéraux.
 Usages en papeterie.
 Fabrication des boissons : limonades.
 Fabrication de « levures de cuisine »
 Dans les extincteurs à poudre.

100
Q

Chromates de potassium et bichromates de potassium : oxydants puissants, utilisés dans les ___________, __________ et ______________.

A

allumettes, les feux d’artifice et la teinture textile.

101
Q

Le nitrate de potassium KNO3 : oxydant employé dans les _________, __________ et ___________.

A

allumettes, les explosifs et la conservation de la viande

102
Q

KMnO4 : oxydant puissant utilisé au ____________.

A

laboratoire.

103
Q

Le chlorure de potassium KCl et le nitrate de sodium NaNO3 : utilisés comme ______________.

A

engrais chimiques.

104
Q

Le bromure de potassium KBr est utilisé dans les __________________.

A

bains révélateurs en photographie.

105
Q

Le carbonate de potassium est utilisé dans la fabrication de ___________.

A

savons mous

106
Q

En médecine, on utilise le soluté d’hydroxyde de sodium officinal ou lessive de soude ou lessive des savonniers qui contient ___g/l de NaOH soit __% p/p de NaOH: entre dans la composition de la ___________________.

A

400;
30%;
crème au stéarate de sodium.

107
Q

Le chlorure de sodium NaCl qui est présent à la concentration de _ pour 1000 dans le sérum physiologique est utilisé sous forme de solution physiologique.

A

9

108
Q

Usages de solution physiologique NaCl: _____________, ____________, _____________.

A
  • En usage externe pour le lavage (fosses nasales, yeux,..);
  • Par voie orale l’absorption de 1g est un excitant de la voie gastrique;
  • Par perfusions dans les états de choc et de déshydratation.
109
Q

Le chlorure de potassium KCl est utilisé pour le traitement des ____________.

A

hypokaliémies

110
Q

Le KCl est employé comme soluté physiologique en association avec d’autres sels comme le ________ et _________dans les _________ ou pour l’_________________.

A

NaCl et le CaCl2;
états de choc;
étude de certains organes.

111
Q

Le fluorure de sodium NaF est utilisé comme _________ et ___________.

A
  • Antiseptique;
  • Dentifrice.
112
Q

L’iodure de potassium peut être utilisé comme ______________.

A

expectorant

113
Q

Le sulfate de sodium Na2SO4 est utilisé dans le _______________.

A

lavement purgatif

114
Q

Les sels de lithium sont utilisés en _____________ comme _______________.

A

psychiatrie;
troubles bipolaires.

115
Q

Usage médical des Carbonates et bicarbonates de sodium: _______________ et ______________.

A
  • Voie orale: neutraliser l’acidité de l’estomac;
  • Excipients dans de nombreux médicaments.
116
Q

Le permanganate de potassium KMnO4 est un sel qui se présente sous forme de ______________.

A

cristaux violets

117
Q

KMnO4 est un oxydant très caustique. (V/F)

A

V

118
Q

On utilise KMnO4 en solution ________________ comme ___________________.

A

très diluée (1 pour 2000, 4000 ou 5000);
antiseptique en usage externe.

119
Q
A

Chimie Minérale (6 decks)

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