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
Le potassium, le rubidium et le césium, étant _____, sont obtenus par __________.
volatils; réduction de leurs chlorures.
26
Le potassium est réduit par du sodium à environ ___°C.
850°C
27
Le rubidium et le césium sont réduits par du _________ à environ ___°C, sous pression réduite.
calcium fondu; 750°C.
28
Outre l'électrolyse et la réduction des chlorures, on obtient les métaux alcalins par __________________.
Dissociation thermique des azotures
29
Les ressemblances diagonales sont d'autant plus importantes avec les éléments __________.
légers
30
La structure électronique des éléments du groupe 1 est de type: __________.
[gaz rare] ns1
31
Tous les éléments du groupe I possèdent dans leur couche externe, ___électrons s dans une ______________.
01; orbitale sphérique.
32
Les couches électroniques immédiatement inférieures sont saturées et stables : la _____________ est donc la valence exclusive des éléments du groupe I.
monovalence
33
Les atomes du groupe 1 qui sont les plus gros dans chaque période correspondante. (V/F)
V
34
Le volume des ions du groupe I est très grand et croit de __ à __.
Lithium à Francium
35
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 ____________.
faibles; cationiques M+; anioniques.
36
Les valeurs des électronégativités du groupe I sont très faibles. (V/F)
V
37
Conséquences de l'électronégativité faible des alcalins: ____________, _____________, ______________, _______________.
- Liaisons ioniques avec les éléments anioniques; - Grande réactivité avec les éléments très électronégatifs; - Stabilité des sels; - Caractère fortement basique des hydroxydes.
38
Les alcalins sont des métaux _____ de faible _______.
solides; dureté.
39
Le caractère métallique évolue de __ à __.
Li à Cs
40
Les alcalins sont de mauvais conducteurs d'électricité. (V/F)
F: bons
41
Les métaux alcalins sont de couleur _____ sauf le _____ qui est jaune d’or.
argenté; césium.
42
Les points de fusion et d’ébullition des alcalins sont _________ et diminuent quand augmente la ____________.
très faibles; dimension.
43
Tous les composés du groupe 1 sont blancs sauf si le _________________.
radical acide est coloré
44
Les sels volatils colorent la flamme d’un bec bunsen en donnant une teinte caractéristique: - Lithium : _____________________; - Sodium : _____________________; - Potassium : __________________; - Rubidium : ___________________; - Césium : ______________________.
- 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
45
La réactivité des alcalins croit avec le ___________, donc en allant de __ à __.
numéro atomique; Li à Cs
46
Tous les métaux alcalins décomposent l’eau avec ______________ et formation d’_____________.
dégagement d’hydrogène; hydroxyde
47
La réaction entre M et H2O est de plus en plus violente en allant de __ à __.
Li à Cs
48
Les métaux alcalins forment essentiellement trois familles de composés oxygénés _________, ____________, ___________.
- Oxydes; - Peroxydes; - Superoxydes.
49
La combustion des alcalins dans l'air conduit à un composé oxygéné prédominant: Lithium: _____________; Sodium: _____________; Potassium, Rubidium et Césium: _________________.
Monoxyde Li2O; Peroxyde Na2O2; Superoxydes KO2, RbO2, CsO2.
50
Les peroxydes et les superoxydes réagissent avec l’eau et les acides avec formation de ___ et ___.
H2O2; O2.
51
Les métaux alcalins forment avec l’hydrogène des _____________ MH( M+ H-) , dont le plus stable est l’hydrure de ________.
hydrures ioniques; lithium.
52
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’_________________.
violentes (Li --> Cs); électronégativité.
53
Les réactions des alcalins avec les dihalogènes engendrent des _____________.
halogénures alcalins stables
54
Le carbone agit à température _____ seulement sur le _____ en formant le ___________ hydrolysable avec dégagement d’_____________.
élevée; lithium; carbure Li2C2; acétylène.
55
Les sels alcalins sont, de façon générale, solubles dans l’eau. (V/F)
V
56
La ________ des sels de lithium, ____________ sels de sodium et ____ de sels de potassium peuvent cristalliser avec des molécules d’eau d’hydratation.
plupart; de nombreux; peu.
57
Les sels de rubidium et de césium cristallisent toujours à l’état _________.
anhydre
58
L’hydratation des cations est d’autant plus aisée que le cation est ___________.
plus petit
59
L’azote réagit facilement avec le lithium en formant le ________ ; les autres métaux alcalins n’agissent pas sur l’azote.
nitrure Li3N
60
Dans les ___________, les métaux alcalins remplacent l’_______ et forment des __________, comme l’_____________ ou le ________________.
acides organiques; hydrogène; sels ioniques; acétate de sodium; benzoate de potassium.
61
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 _.
trop gros; aldéhyde salicylique; acétylacétone; 4 ou 6.
62
Propriétés particulières du Lithium: ___________, ___________, __________, ___________, ______________.
- 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
Les composés du sodium sont très nombreux: ________________(13)
- 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
L’hydroxyde de sodium NaOH, également appelé _____________, est une __________ qui se présente à température ambiante sous forme de _______________ fortement ________________.
« soude caustique »; base forte; cristaux blancs translucides; hygroscopiques.
65
Laissé à l’air , l’hydroxyde de sodium absorbe l’eau de l’humidité atmosphérique et _______________. Il est dit ______________.
se dissout dans cette eau de solvatation; déliquescent.
66
Le NaOH est un composé ___________ très soluble dans l’eau à température ambiante.
ionique ( Na+, OH-)
67
La dissolution du NaOH s’accompagne d’un important dégagement de __________ ; la solution saturée obtenue, très _______ et très _________, porte le nom de __________.
chaleur; visqueuse; caustique; lessive de soude.
68
Dans le commerce le NaOH est livré soit sous forme ______________________ ou sous forme _______________________.
solide ( pastille , bâton cylindrique, bloc, poudre , perle ,écaille); aqueuse ( lessive) à différentes concentrations.
69
Le NaOH est une base forte qui se combine aux acides pour donner des sels en général ___________________.
très solubles dans l’eau
70
Deux méthodes de préparation de NaOH: _____________ et ______________.
Caustification; Electrolyse du NaCl.
71
Préparation de la soude par caustification, étapes: _________________ et ______________________.
- 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
La soude obtenu par caustification est _______ avec un peu de ___________.
impure; Na2CO3
73
*Electrolyse NaCl* On effectue une électrolyse de NaCl fondu, les ions Na+ et Cl- libres se dirigent respectivement vers la _______et__________.
cathode et anode
74
*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’_____________.
eau; hydroxyde de sodium; hydrogène; 2 NaCl(s) + 2 H2O → Cl2(anode) + H2(cathode) + 2 NaOH(s)
75
*Electrolyse NaCl* Si on ne prend pas la précaution d’isoler le chlore de la soude il se forme de l’____________________.
hypochlorite NaClO
76
*Electrolyse NaCl* L'utilisation d'un _____________ ou ______________ évite la formation d'hypochlorite.
poreux inaltérable au chlore; membranes.
77
*Electrolyse NaCl* Dans un autre procédé on utilise une _______________ comportant un électrolyseur et un décomposeur. Anode: _________________; Cathode: _______________.
cellule à cathode de mercure; Anode: Titane recouvert d'oxyde de titane et ruthénium; Cathode: Nappe de mercure liquide.
78
*Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure* Le sodium s’amalgame à la _________ jusqu'à une concentration voisine d’environ ____%.
cathode; 0.5%
79
*Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure* Dans l’électrolyseur le chlore se dégage sur l’______.
anode
80
*Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure* L’amalgame recueilli de façon continue est ensuite traité par de _______.
Eau
81
*Electrolyse NaCl - Cellule à cathode de mercure* L’hydrogène se dégage doucement et l’on obtient des solutions de soude ___________ et ____________.
très concentrées et très pures.
82
Les carbonates de sodium est ____ abondant dans la nature. C'est la __________ du commerce.
peu; soude.
83
Procédés de préparation des carbonates de sodium: ________________ et ___________.
- Procédé Leblanc; - Procédé Solvay.
84
Les étapes du procédé Leblanc: ______________________ et ___________________.
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
Le CaS issu du procédé Leblanc est un _______________.
polluant à odeur nauséabonde sans utilité
86
Le procédé Solvay est plus répandu que Leblanc. (V/F)
V
87
Le procédé Solvay permet la préparation à partir de deux réactifs peu coûteux: __________ et __________.
Calcaire; NaCl.
88
Le procédé Solvay réalise la transformation par une voie ________comportant plusieurs étapes.
détournée
89
Etapes du procédé de Solvay: _____________, ____________, ____________, _____________, _____________, ______________, ______________, _______________.
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)-](aq) [NH4)+,(HCO3)-] réagit dans la saumure saturée en NaCl avec précipitation de NHCO3: [(NH4)+,(HCO3)-](aq) + (Na+ , Cl-)(aq) → [(NH4)+,( Cl-)](aq) +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-)](aq) +Ca(OH)2(suspension) → 2 NH3(g) + CaCl2(s) + 2H2O.
90
Le sodium est utilisé pour la préparation du peroxyde de sodium utilisé pour ses propriétés __________ ainsi que la préparation de ____________________.
oxydantes; certains métaux par réduction.
91
Le sodium liquide est utilisé comme __________ dans les réacteurs nucléaires.
réfrigérant
92
L’éclairage public fait appel à des lampes à décharge au __________.
sodium
93
Les composés du potassium sont des __________.
engrais
94
Le rubidium et surtout le césium sont employés dans les ____________________.
cellules photoélectriques.
95
_______ est la base forte et soluble la moins chère.
NaOH
96
Utilisations industriels de la soude: ____________, ___________, __________, _____________, ______________, _______________.
- 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
Les____________ et ____________ chauffées avec de la soude caustique, donnent le _____________________.
graisses et triesters de la glycérine; sel de sodium correspondant (savon).
98
Utilisations industriels du Chlorure de sodium NaCl: _____________, ___________, ____________, ____________, _______________.
 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
Utilisation du Carbonate et hydrogénocarbonate de sodium: ____________, __________, _____________, ____________, _____________, ______________, ______________, ______________.
 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
Chromates de potassium et bichromates de potassium : oxydants puissants, utilisés dans les ___________, __________ et ______________.
allumettes, les feux d’artifice et la teinture textile.
101
Le nitrate de potassium KNO3 : oxydant employé dans les _________, __________ et ___________.
allumettes, les explosifs et la conservation de la viande
102
KMnO4 : oxydant puissant utilisé au ____________.
laboratoire.
103
Le chlorure de potassium KCl et le nitrate de sodium NaNO3 : utilisés comme ______________.
engrais chimiques.
104
Le bromure de potassium KBr est utilisé dans les __________________.
bains révélateurs en photographie.
105
Le carbonate de potassium est utilisé dans la fabrication de ___________.
savons mous
106
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 ___________________.
400; 30%; crème au stéarate de sodium.
107
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.
9
108
Usages de solution physiologique NaCl: _____________, ____________, _____________.
* 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
Le chlorure de potassium KCl est utilisé pour le traitement des ____________.
hypokaliémies
110
Le KCl est employé comme soluté physiologique en association avec d’autres sels comme le ________ et _________dans les _________ ou pour l’_________________.
NaCl et le CaCl2; états de choc; étude de certains organes.
111
Le fluorure de sodium NaF est utilisé comme _________ et ___________.
- Antiseptique; - Dentifrice.
112
L’iodure de potassium peut être utilisé comme ______________.
expectorant
113
Le sulfate de sodium Na2SO4 est utilisé dans le _______________.
lavement purgatif
114
Les sels de lithium sont utilisés en _____________ comme _______________.
psychiatrie; troubles bipolaires.
115
Usage médical des Carbonates et bicarbonates de sodium: _______________ et ______________.
- Voie orale: neutraliser l’acidité de l’estomac; - Excipients dans de nombreux médicaments.
116
Le permanganate de potassium KMnO4 est un sel qui se présente sous forme de ______________.
cristaux violets
117
KMnO4 est un oxydant très caustique. (V/F)
V
118
On utilise KMnO4 en solution ________________ comme ___________________.
très diluée (1 pour 2000, 4000 ou 5000); antiseptique en usage externe.
119