TÀI LIỆU HỌC TẬP HÓA VÔ CƠ DÙNG CHO SV NGÀNH KHỐI KỸ THUẬT BỘ MÔN HÓA TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN: MÔI TRƯỜNG Bộ môn:Hóa học

TÀI LIỆU HỌC TẬP

HÓA VÔ CƠ

3

MÃ HỌC PHẦN

:

TÊN HỌC PHẦN

: HÓA VÔ CƠ

TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

DÙNG CHO SV NGÀNH

: KHỐI KỸ THUẬT

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

LỜI NÓI ĐẦU Để giúp sinh viên học tập, nghiên cứu tốt môn Hóa vô cơ, Bộ môn Hóa Trường Đại

Ơ

sát chương trình khung của Bộ Giáo dục và Đào tạo dành cho khối sinh viên ngành Kĩ

N

học Hàng hải đã biên soạn tập bài giảng Hóa vô cơ. Nội dung của tập bài giảng bám

N

H

thuật Môi Trường.

Y

Dù đã hết sức cố gắng, tác giả tin rằng cuốn bài giảng vẫn còn nhiều thiếu sót.

Tác giả

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Hải phòng, tháng 06 năm 2016

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

lần in tiếp theo.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

nghiệp, bạn đọc, các em sinh viên để tập bài giảng được hoàn thiện hơn trong những

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Vì vậy, tác giả rất mong nhận được những lời nhận xét, góp ý của đông đảo đồng

4 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tên học phần: Hóa vô cơ 18305

Mã HP:

a. Số tín chỉ: 03

ĐAMH

BTL

N

b. Đơn vị giảng dạy: Bộ môn Hóa

H

- Lý thuyết (LT): 33 tiết.

N

45 tiết.

Y

- Bài tập (BT): 05 tiết.

.Q

U

- Thực hành (TH): 10 tiết.

G

e. Mục đích của học phần:

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Kiến thức :

B

TR ẦN

- Sinh viên nắm bắt và hiểu kiến thức cơ bản về tính chất của các nguyên tố nhóm A và tính chất chung, tính chất lí học, ứng dụng và cách điều chế các chất có ứng dụng trong thực tế của các chất vô cơ và các chất tự nhiên.

-H

Kỹ năng:

Ó

A

10 00

- Kiến thức về hóa học các nguyên tố nhóm d ( nhóm B) và f, trong đó đặc biệt nhấn mạnh hóa học phức chất của các kim loại chuyển tiếp d, đặc biệt là các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

ÁN

-L

Ý

- Sinh viên sau khi học xong phải có: kỹ năng đọc sách, phân tích tổng hợp vấn đề, kỹ năng giải bài tập hóa học, vận dụng các vấn đề lý thuyết, thí nghiệm hóa học.

Đ

ÀN

TO

Thái độ nghề nghiệp:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

d. Điều kiện đăng ký học phần: Học phần Hóa vô cơ được bố trí học sau môn vật lý 1

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

- Hướng dẫn BTL/ĐAMH (HD): 0 tiết. - Kiểm tra (KT): 02 tiết.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

- Tổng số (TS):

Ơ

c. Phân bổ thời gian:

- Bước đầu có tác phong làm việc cẩn thận, khoa học, chính xác. Xây dựng được phong cách tự học, tự nghiên cứu khoa học.

IỄ N

f. Tóm tắt nội dung học phần: Học phần bao gồm 14 chương:

D

Chương 1: Mở đầu Từ chương 2 đến chương 9: Hóa học các nguyên tố nhóm Từ chương 10 đến chương 14: Hóa học các nguyên tố nhóm d ( nhóm B) và f, trong đó nhấn mạnh hóa học phức chất của các kim loại chuyển tiếp d, đặc biệt là các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất. 5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ngoài phần lí thuyết, học phần còn có phần thí nghiệm được chia thành 5 bài thí nghiệm minh họa cho lí thuyết, được thực hành tại phòng thí nghiệm. g. Người biên soạn: Th.S Nguyễn Thị Như - Bộ môn Hóa-Viện Môi trường

N

H

Ơ

N

h. Nội dung chi tiết học phần:

PHÂN PHỐI SỐ TIẾT

.Q

Chương 1. MỞ ĐẦU

Đ ẠO

03 3

TP

1.1. Một số khái niệm cơ bản trong hóa học

0,5

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

1.2. Phân loại tổng quát các chất vô cơ

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TS LT BT TH HD KT

G

1

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

H Ư

1.3. Phức chất

TR ẦN

Chương 2. HIĐRO 2.1. Đặc điểm chung

10 00

B

2.2. Đơn chất

1,5

02 1,5 0,5 0,5 0,5 0,5

A

2.3. Hợp chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

TÊN CHƯƠNG MỤC

-H

Ó

2.4. Hiđro và sự tạo phức

Ý

2.5. Vai trò sinh học của hiđro

-L

Nội dung tự học: 3t

ÁN

-Tự đọc bài giảng: Mục 2.4 và 2.5

TO

- Làm bài tập chương 2

D

IỄ N

Đ

ÀN

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng Chương 3. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IA

03 2,5 0,5

3.1. Đặc điểm chung

0,5

3.2. Đơn chất

0,5

3.3. Hợp chất

1 6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3.4. Các phức chất của kim loại kiềm

0,5

3.5. Vai trò sinh học của các kim loại kiềm Nội dung tự học: 5t

Ơ

N

-Tự đọc bài giảng: Mục 3.5

N

H

- Làm bài tập chương 3

H Ư

N

4.3. Hợp chất

1

TR ẦN

4.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IIA 4.5. Nước cứng

B

4.6. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IIA

10 00

Nội dung tự học: 5t

A

-Tự đọc bài giảng: Mục 4.4, 4.5, 4.6

-H

Ó

- Làm bài tập chương 4

-L

Ý

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng

ÁN

Chương 5. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIIA

0,5

5.2. Đơn chất

0,5

5.3. Hợp chất

1

5.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IIIA

0,5

TO

5.1. Đặc điểm chung

ÀN Đ IỄ N

03 2,5 0,5

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

1

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

4.2. Đơn chất

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

0,5

.Q

U

4.1. Đặc điểm chung

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

03 2,5 0,5

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Chương 4. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIA

Y

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng

5.5. Điều chế B, Al, Ga, In, Tl trong công nghiệp 5.6. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IIIA 7 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nội dung tự học: 5t -Tự đọc bài giảng: Mục 5.5, 5.6 - Làm bài tập chương 5

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-Tự đọc bài giảng: Mục 6.4, 6.5

TR ẦN

N

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

6.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IVA

03 2,5 0,5

10 00

B

- Làm bài tập chương 5 Chương 7. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA - Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài 7.1. Đặc điểm chung giảng

Ó

0,5 0,5 1,5

-H

7.3. Hợp chất

A

7.2. Đơn chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1

6.5. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IVA Nội dung tự học: 5t

H

Ơ

6.3. Hợp chất

Y

0,5

U

6.2. Đơn chất

.Q

0,5

TP

6.1. Đặc điểm chung

N

03 2,5 0,5

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Chương 6. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IVA

N

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng

-L

Ý

7.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm VA

TO

ÁN

7.5. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm VA Nội dung tự học: 5t

D

IỄ N

Đ

ÀN

-Tự đọc bài giảng: Mục 7.4, 7.5 - Làm bài tập chương 7 Chương CÁC TỐ VIAbài - Làm bài8.báo cáoNGUYÊN thuyết trình về NHÓM mục tự đọc giảng 8.1. Cấu hình electron của nguyên tử và khuynh hướng thể hiện hóa trị

03 2,5 0,5 0,5

8.2. Độ phổ biến trong tự nhiên 8.3. Oxi

0,5 8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

8.4. Lưu huỳnh 8.5. Selen, Telu và Poloni

1 0,5

8.6. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm VIA

Ơ

N

Nội dung tự học: 5t

N

H

-Tự đọc bài giảng: Mục 8.2 , 8.6

.Q N

1

10 00

B

9.4. Các hợp chất

1

Ó

Nội dung tự học: 5t

A

9.5. Vai trò sinh học của các halogen

-H

-Tự đọc bài giảng: Mục 9.2, 9.5

-L

Ý

- Làm bài tập chương 9

TO

ÁN

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng 01 01

D

IỄ N

Đ

ÀN

Chương 10. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIIA – CÁC KHÍ QUÝ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

9.2. Độ phổ biến trong tự nhiên 9.3. Các đơn chất

0,5

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

9.1. Cấu hình electron của nguyên tử và khuynh hướng thể hiện hóa trị

G

TP 03 2,5 0,5

Đ ẠO

Chương 9. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIACÁC HALOGEN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

- Làm bài báo cáo thuyết trình về mục tự đọc bài giảng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

- Làm bài tập chương 8

10.1.Vài nét về lịch sử phát minh các khí quý 10.2. Một số đặc trưng chung

0,5

10.3. Các đơn chất

0,5

Nội dung tự học: 2t -Tự đọc bài giảng: Mục 10.1 9 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 11. CÁC KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 06 5,5 0,5 d DÃY THỨ NHẤT 0,5

11.2. Vanađi

0,5

11.3. Crom

1

11.4. Mangan

0,5

11.5. Sắt

1

11.6. Coban

0,5

U

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

11.8. Đồng

N

G

0,5

H Ư

11.9. Kẽm

0,5

TR ẦN

Nội dung tự học: 11t - Làm bài tập chương 11

10 00

B

Chương 12. CÁC KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 03 2,5 0,5 d DÃY THỨ NHẤT VÀ THỨ BA

Ó

A

12.1. Zirconi (Zr) và Hafni (Hf)

-H

12.2. Niobi (Nb) và Tantan (Ta) 0,5

12.4. Techneti (Te) và Reni (Re)

0,5

ÁN

-L

Ý

12.3. Molybđen (Mo) và Vonfram (W)

0,5

12.6. Bạc (Ag) và vàng (Au)

0,5

12.7. Cađimi (Cd) và thủy ngân (Hg)

0,5

TO

12.5. Các kim loại platin

ÀN Đ IỄ N D

.Q

0,5

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

11.7. Niken

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Y

N

H

Ơ

N

11.1. Titan

Nội dung tự học: 5t -Tự đọc bài giảng: Mục 12.1 , 12.2 - Làm bài tập chương 12 Chương 13. CÁC NGUYÊN TỐ LANTANIT

01 01 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1/4

13.2. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế, ứng dụng

1/4

13.3. Đơn chất

1/4

13.4. Hợp chất

1/4

N

H

Ơ

N

13.1. Đặc điểm chung

.Q H Ư

N

14.2. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế, ứng dụng

G

1/4

TR ẦN

14.3. Đơn chất

1/2

B

14.4. Hợp chất

1/4

10 00

14.5. Vai trò sinh học của các Actinit

A

Nội dung tự học: 2t

10

-L

Ý

THÍ NGHIỆM

-H

Ó

-Tự đọc bài giảng: Mục 14.4 , 14.5

Bài 1: Hiđro – oxi - ozon

ÁN

2 2

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Bài 2: Tính chất của một số hợp chất của lưu huỳnh Bài 3: Tính chất của một số hợp chất của nitơ, cacbon

2

Bài 4: Tính chất của một số hợp chất của kim loại nhóm A và B

2

Bài 5: Tính chất của Nhôm

2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

14.1. Đặc điểm chung

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

01 01

Đ ẠO

Chương 14. CÁC NGUYÊN TỐ ACTINIT

TP

-Tự đọc bài giảng: Mục 13.5

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nội dung tự học: 2t

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

13.5. Vai trò sinh học của các Lantanit

11 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

i. Mô tả cách đánh giá học phần - Thi kết thúc học phần là thi viết, thời gian làm bài: từ 60 đến 75 phút, thi 8 đề, mỗi đề gồm 4 đến 5 câu trong ngân hàng câu hỏi. - Thang điểm: Thang điểm chữ A+, A, B+, B, C+, C, D+, D, F.

N

H

Ơ

N

- Sinh viên phải tham dự ít nhất 75% số giờ trên lớp mới đủ điều kiện dự thi kết thúc học phần.

Điểm chuyên cần: X1

2

Điểm kiểm tra: X2 (Trung bình 2 bài kiểm tra trên Viết lớp và 1 bài kiểm tra tự học)

3

Thí nghiệm: X3

II

Thi kết thúc học phần (THP - Y)

TR ẦN

H Ư

N Chấm tường trình thí nghiệm Viết

50

-H

Ó

A

10 00

B

Điểm danh, quan sát thái độ học tập

Ý

ĐHP (Z) = 0,5X + 0,5Y

ÁN

-L

Điều kiện: Y>=2, nếu Y<2 thì Z=0 j. Giáo trình:

TO

1. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1990

ÀN

2. Hoàng Nhâm, Hóa học vô cơ tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1990 k. Tài liệu tham khảo:

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

1

50

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Điểm X = (0,1X1+ 0,6X2+0,3%X3) (Đk: Xi>=4; i=2, 3)

(%)

G

I

Trọng số MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Các chỉ tiêu kiểm tra, đánh giá

TT

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Phương pháp đánh giá

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Cụ thể như sau:

1. Nguyễn Đức Vận, Hóa học vô cơ tập 1, NXB KH & KT, Hà Nội, 2000 2. Trần Thị Đà, Nguyễn Thế Ngôn, Hóa học vô cơ tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2010. 3. Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt, Hóa học vô cơ 1,2, NXB Giáo dục, 2008 12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

m. Ngày phê duyệt:............./............./............. n. Cấp phê duyệt: Trưởng Bộ môn

Người biên soạn

Y

N

H

Ơ

N

Trưởng Khoa/ Viện / Trung tâm

10 00

- Bổ sung các mục m,n,o

B

TR ẦN

- Mục h: bổ sung Nội dung tự học cuối mỗi chương mục, chuyển một số nội dung giảng dạy sang phần tự học. Vũ Minh Trọng

Ý

-H

Ó

A

- Mục h: sắp xếp lại các chương theo nội dung hết Trưởng Bộ môn: phần hóa học về các nguyên tố nhóm A (từ chương 2 đến chương 10) đến phần hóa học các nguyên tố nhóm B (từ chương 11 đến chương 14).

Phạm Thị Dương

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

- Mục h: Bổ sung phần vai trò sinh học của các nguyên tố

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Người cập nhật:

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

- Chỉnh sửa, làm rõ các Mục e, i theo các mục tiêu đổi mới căn bản.

G

Đ ẠO

Nội dung: Rà soát theo kế hoạch Nhà trường (từ T4/2014) gồm:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Cập nhật lần 1: ngày ......../........../...........

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

o. Tiến trình cập nhật Đề cương:

13 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 1. MỞ ĐẦU Một số vấn đề cơ bản trong hóa học

1.1.

1.1.1. Năng lượng ion hóa (Thế ion hóa) 1.1.2. Ái lực ion

N

H

Ơ

Ái lực electron của một nguyên tử là năng lượng của quá trình nguyên tử đó (ở trạng thái khí) kết hợp thêm một electron biến thành ion âm.

N

Năng lượng tối thiểu cần để tách một electron ra khỏi nguyên tử khí

Y

1.1.3. Độ âm điện

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

- Như đã biết, phản ứng oxi hóa khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố tham gia vào thành phần phân tử của các chất trong hệ phản ứng.

+ Sự khử là sự nhận electron.

B

Một cách tương ứng:

TR ẦN

+ Sự oxi hóa là sự nhường electron;

H Ư

- Trong một phản ứng oxi hóa – khử luôn luôn có hai quá trình song hành là sự oxi hóa và sự khử, trong đó:

10 00

+ Chất nhường electron được gọi là chất khử, nó bị oxi hóa. + Chất nhận electron được gọi là chất oxi hóa, nó bị khử.

-H

Ó

A

- Trong quá trình phản ứng oxi hóa – khử, số oxi hóa của chất oxi hóa giảm xuống, còn số oxi hóa của chất khử tăng lên. b. Cặp oxi hóa - khử. Thế khử của các cặp oxi hóa – khử

-L

Ý

Xét phản ứng oxi hóa khử đơn giản điển hình:

ÁN

Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

TO

Như đã biết, thực tế phản ứng xảy ra trong dung dịch là: Zn + Cu2+ → Cu + Zn2+ (I)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

a. Một số định nghĩa và khái niệm về phản ứng oxi hóa - khử

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

1.1.4. Phản ứng oxi hóa khử

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Độ âm điện là khả năng của nguyên tử nguyên tố đó ở trong phân tử hút electron về phía nó.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Trong đó có hai quá trình song hành: - Sự oxi hóa kẽm: Zn → Zn2+ + 2e (1) - Sự khử các ion Cu2+: Cu2+ + 2e → Cu (2) Và phản ứng (I) là tổng của hai nửa phản ứng (1) và (2) Ion Cu2+ và Zn2+ có khả năng nhận electron, được gọi là dạng oxi hóa, kí hiệu Ox; còn nguyên tử Cu, Zn có khả năng cho electron, được gọi là dạng khử, kí hiệu Kh. 14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CĂĄc cạp Ä‘Ă´i Cu2+ - Cu, Zn2+ - Zn , tấo thĂ nh cĂĄc cạp oxi hĂła – kháť­, vĂ Ä‘ưᝣc biáťƒu diáť…n dĆ°áť›i dấng táť•ng quĂĄt: Dáť… dĂ ng thẼy ráşąng trong máť™t cạp Ox/Kh, náşżu dấng oxi hĂła cĂ ng dáť… nháş­n electron (tᝊc lĂ , chẼt oxi hĂła cĂ ng mấnh) thĂŹ dấng kháť­ cĂ ng khĂł cho electron (tᝊc lĂ chẼt kháť­ cĂ ng yáşżu), vĂ ngưᝣc lấi.

H

Ć

- Máť?i phản ᝊng oxi hĂła – kháť­ Ä‘áť u gáť“m 2 cạp Ox/Kh:

N

Ox1 + ne ⇋ Kh1

G

-NhĆ° váş­y vẼn Ä‘áť xĂĄc Ä‘áť‹nh chiáť u cᝧa phản ᝊng oxi hĂła – kháť­ sáş˝ Ä‘ưᝣc giải quyáşżt khi biáşżt cĆ°áť?ng Ä‘áť™ tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i cᝧa cĂĄc cạp oxi hĂła – kháť­ tĆ°ĆĄng ᝊng.

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

CĆ°áť?ng Ä‘áť™ cᝧa máť™t cạp oxi hĂła – kháť­ Ä‘ưᝣc Ä‘ạc trĆ°ng báť&#x;i tháşż kháť­ cᝧa nĂł. Khi Ox lĂ chẼt oxi hĂła mấnh (thu e mấnh) thĂŹ Kh lĂ chẼt kháť­ yáşżu (giᝯ e mấnh), cân báşąng:

TR ẌN

Ox + ne ⇋ Kh

Chuyáťƒn dáť‹ch váť bĂŞn phải, háşąng sáť‘ cân báşąng cĂł giĂĄ tráť‹ láť›n vĂ do Ä‘Ăł ∆G cĂ ng âm.

B

Mạt khĂĄc ∆G = A’ (A’ = - nF∆E = lĂ cĂ´ng cĂł Ă­ch chuyáťƒn n mol electron trong Ä‘iᝇn trĆ°áť?ng cĂł hiᝇu sáť‘ Ä‘iᝇn tháşż ∆E ).

10 00

∆E = hiᝇu sáť‘ Ä‘iᝇn tháşż giᝯa dấng kháť­ vĂ dấng oxi hĂła, Ä‘ưᝣc gáť?i lĂ tháşż kháť­ cᝧa cạp, thĂ´ng thĆ°áť?ng Ä‘ưᝣc kĂ­ hiᝇu báşąng E.

Ă?

-H

Ă“

A

Ă p d᝼ng hᝇ thᝊc vĂ áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ 298K, ta cĂł phĆ°ĆĄng trĂŹnh Nernst mĂ´ tả sáťą ph᝼ thuáť™c cᝧa tháşż kháť­ cᝧa máť™t cạp oxi hĂła – kháť­ vĂ o náť“ng Ä‘áť™ cᝧa dang oxi hĂła vĂ dấng kháť­ cᝧa 0,059 [đ?‘‚đ?‘Ľ] nĂł,, cĂł dấng sau: E = E0 + đ?‘› đ?‘™đ?‘” [đ??žâ„Ž] ; E0 lĂ tháşż kháť­ tiĂŞu chuẊn cᝧa cạp.

-L

Táť•ng quĂĄt : E = E0 +

đ?‘…đ?‘‡ đ?‘›đ??š

��

[đ?‘‚đ?‘Ľ] [đ??žâ„Ž]

; T : nhiᝇt Ä‘áť™ bẼt káťł

Ă N

c. Chiᝠu cᝧa phản ᝊng oxi hóa kh᝭

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

Giả sáť­ hai cạp oxi hĂła – kháť­:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ä? áş O

Ox1 + Kh2 ⇋ Kh1 + Ox2

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

- Nếu Ox1 là chẼt oxi hóa mấnh hƥn Ox2, tᝊc là Kh2 là chẼt kh᝭ mấnh hƥn Kh1, thÏ phản ᝊng xảy ra là :

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Y

Ox2 + ne ⇋ Kh2

D

N

Ox + ne ⇋ Kh

Ox1 + ne ⇋ Kh1 (1) v᝛i thế kh᝭ là E1 Ox2 + ne ⇋ Kh2 (2) v᝛i thế kh᝭ là E2

Náşżu E1 > E2 thĂŹ phản ᝊng xảy ra theo: Ox1 + Kh2 ⇋ Kh1 + Ox2 Trong Ä‘Ăł Ox1 Ä‘Ăłng vai trò lĂ chẼt oxi hĂła, còn Kh2 Ä‘Ăłng vai trò lĂ chẼt kháť­. d. Háşąng sáť‘ cân báşąng cᝧa phản ᝊng oxi hĂła kháť­ XĂŠt phản ᝊng oxi hĂła – kháť­ gáť“m 2 cạp oxi hĂła – kháť­ áť&#x; dấng táť•ng quĂĄt: đ?‘…đ?‘‡

[đ?‘‚đ?‘Ľ ]

Ox1 + n1e ⇋ Kh1 E1 = E10 + đ?‘› đ??š đ?‘™đ?‘› [đ??žâ„Ž1 ] 1

1

��

[đ?‘‚đ?‘Ľ ]

Ox2 + n2e ⇋ Kh2 E2 = E20 + đ?‘› đ??š đ?‘™đ?‘› [đ??žâ„Ž2 ] 2

2

15 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Phản ᝊng trong hᝇ Ä‘ưᝣc biáťƒu diáť…n báşąng phĆ°ĆĄng trĂŹnh: n2Ox1 + n1 Kh2 ⇌ n1Ox2 + n2Kh1 Váť›i ∆G =n2∆G1 – n1∆G2 Khi phản ᝊng Ä‘ất Ä‘áşżn trấng thĂĄi cân báşąng ∆G = 0 tᝊc lĂ E1 = E2

Khi n1 = n2 = n, thĂŹ lgK =

0,059

N

0,059

Ć

đ?‘›(đ??¸10 −đ??¸20 )

đ?‘›1 đ?‘›2 (đ??¸10 −đ??¸20 )

; trong Ä‘Ăł K lĂ háşąng sáť‘ cân báşąng

H

��

hay lgK =

N

đ?‘›1 đ?‘›2 đ??š(đ??¸10 −đ??¸20 )

Phân loấi táť•ng quĂĄt cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ

1.2.1.1.

Phân biᝇt kim loấi vĂ khĂ´ng kim loấi

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

* Kim loấi lĂ nhᝯng nguyĂŞn táť‘ hĂła háť?c tấo nĂŞn Ä‘ĆĄn chẼt cĂł váşť sĂĄng Ä‘ạc biᝇt (còn gáť?i lĂ ĂĄnh kim), cĂł Ä‘áť™ dẍn Ä‘iᝇn vĂ Ä‘áť™ dẍn nhiᝇt cao, dáť… rèn vĂ dáť… dĂĄt máť?ng. Nhᝯng tĂ­nh chẼt Ä‘ạc trĆ°ng nĂ y cᝧa kim loấi lĂ do cĂł cĂĄc electron dáť‹ch chuyáťƒn táťą do trong mấng lĆ°áť›i tinh tháťƒ kim loấi. * CĂĄc kim loấi cĂł khuynh hĆ°áť›ng cho electron tấo thĂ nh cation vĂ tĂ­nh chẼt hĂła háť?c chung nhẼt cᝧa kim loấi lĂ tĂ­nh kháť­.

10 00

B

* CĂĄc nguyĂŞn táť‘ khĂ´ng kim loấi lĂ nhᝯng nguyĂŞn táť‘ hĂła háť?c khĂ´ng cĂł cĂĄc tĂ­nh chẼt tấo nĂŞn sáťą Ä‘ạc trĆ°ng cᝧa kim loấi. Ä?Ăł lĂ ĂĄ kim, phi kim, khĂ­ hiáşżm. 1.2.1.2. Ä?ạc Ä‘iáťƒm váť cẼu tấo nguyĂŞn táť­

Ă“

A

- BĂĄn kĂ­nh nguyĂŞn táť­ kim loấi láť›n hĆĄn so váť›i bĂĄn kĂ­nh nguyĂŞn táť­ phi kim.

Ă?

-H

- Láť›p váť? electron hoĂĄ tráť‹ cĂł Ă­t electron. Ä?a sáť‘ kim loấi cĂł sáť‘ electron hoĂĄ tráť‹ tᝍ 1 Ä‘áşżn 3 electron.

Ă N

-L

- Váť›i cẼu trĂşc váť? electron ngoĂ i cĂšng lĂ s, p (ns, np) thĂŹ kim loấi thuáť™c phân nhĂłm A. Váť›i cẼu trĂşc váť? electron ngoĂ i cĂšng lĂ d, f (nd, nf) thĂŹ kim loấi thuáť™c phân nhĂłm B.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

- Láťąc hĂşt cᝧa hất nhân váť›i cĂĄc electron ngoĂ i cĂšng tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i yáşżu, năng lưᝣng ion hoĂĄ thẼp nĂŞn dáť… cho electron. Do Ä‘Ăł, tĂ­nh chẼt hoĂĄ háť?c Ä‘ạc trĆ°ng cᝧa kim loấi lĂ tĂ­nh kháť­: M - ne- = Mn+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

1.2.1. Kim loấi

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

HĂła háť?c vĂ´ cĆĄ nghiĂŞn cᝊu hầu háşżt cĂĄc nguyĂŞn táť‘ hĂła háť?c vĂ hᝣp chẼt cᝧa chĂşng (trᝍ phần láť›n cĂĄc hᝣp chẼt cᝧa cacbon lĂ hᝣp chẼt hᝯu cĆĄ), nĂŞn ranh giáť›i giᝯa hĂła vĂ´ cĆĄ vĂ hĂła hᝯu cĆĄ lĂ khĂ´ng rĂľ rĂ ng. Do Ä‘Ăł viᝇc phân loấi cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ chᝉ lĂ tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

1.2.

Y

Biáşżn Ä‘áť•i, ta cĂł ln K =

1.2.1.3. CẼu trĂşc tinh tháťƒ kim loấi Kim loấi chᝧ yáşżu cĂł 3 dấng tinh tháťƒ: - Tinh tháťƒ l᝼c phĆ°ĆĄng nhĆ° Zn, Mg ... - Tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng tâm diᝇn (tâm mạt) nhĆ° Ca, Cu, Ag, Al ... - Tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng tâm kháť‘i nhĆ° Fe, Na, Ba ... Dấng tinh tháťƒ Ä‘ưᝣc phân loấi dáťąa trĂŞn Ă´ mấng cĆĄ sáť&#x;. Ă” mấng cĆĄ sáť&#x; lĂ hĂŹnh háť™p nháť? nhẼt Ä‘ưᝣc tĂĄch ra tᝍ tinh tháťƒ mà đᝉnh hĂŹnh háť™p lĂ cĂĄc nĂşt mấng lĆ°áť›i. 16

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

* Tinh tháťƒ l᝼c phĆ°ĆĄng cĂł Ă´ mấng cĆĄ sáť&#x; lĂ kháť‘i hĂŹnh tr᝼, 2 Ä‘ĂĄy lĂ hĂŹnh l᝼c giĂĄc Ä‘áť u, cĂĄc cấnh: a0 = b0 ≠c0 vĂ cĂĄc gĂłc đ?›ź = đ?›˝= 900, đ?›ž = 1200.

Ć N

H

b

Y

a

ď ˘ a0 ď § b0 ď Ą

N

c

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

“ Trong tinh tháťƒ, cĂĄc hất (ion, nguyĂŞn táť­, phân táť­) cĂł khuynh hĆ°áť›ng sắp 1.2.1.4. LiĂŞn káşżt trong kim loấi

TR ẌN

xáşżp Ä‘ạc khĂ­t nhẼt sao cho khoảng khĂ´ng gian táťą do giᝯa chĂşng lĂ nháť? nhẼt.â€? - LiĂŞn káşżt trong tinh tháťƒ kim loấi cĂł bản chẼt cáť™ng hoĂĄ tráť‹ váť›i 2 Ä‘ạc Ä‘iáťƒm:

B

+ Liên kết c᝙ng hoå trᝋ không đᝋnh ch᝗ cao đ᝙.

10 00

+ LiĂŞn káşżt cáť™ng hoĂĄ tráť‹ cĂł nhiáť u tâm giải toả, Ä‘ưᝣc tháťąc hiᝇn báť&#x;i nhᝯng electron táťą do.

A

CĂĄc liĂŞn káşżt cĂł Ä‘ạc Ä‘iáťƒm nhĆ° váş­y gáť?i lĂ liĂŞn káşżt kim loấi.

Ă N

-L

Ă?

-H

Ă“

Nháť? liĂŞn káşżt khĂ´ng Ä‘áť‹nh cháť— cao Ä‘áť™ mĂ máť™t Ä‘iᝇn táť­ hoĂĄ tráť‹ cᝧa máť™t nguyĂŞn táť­ nĂ o Ä‘Ăł (gáť?i lĂ nguyĂŞn táť­ trung tâm) Ä‘ưᝣc xem nhĆ° cĂšng máť™t lĂşc xen phᝧ váť›i 8 hay 12 Ä‘ĂĄm mây electron hoĂĄ tráť‹ cᝧa 8 hay 12 nguyĂŞn táť­ sắp xáşżp sĂĄt ngay nguyĂŞn táť­ trung tâm vĂ gáť?i lĂ nhᝯng nguyĂŞn táť­ pháť‘i trĂ­. Váť›i kiáťƒu liĂŞn káşżt nĂ y thĂŹ máť™t liĂŞn káşżt vᝍa Ä‘ưᝣc hĂŹnh thĂ nh láş­p tᝊc báť‹ phĂĄ báť? ngay vĂ xây dáťąng liĂŞn káşżt máť›i. VĂŹ váş­y trong tinh tháťƒ kim loấi luĂ´n cĂł máť™t “láť›p electron táťą doâ€?.

Ă€N

TO

Nháť? nhᝯng electron táťą do mĂ kim loấi cĂł tĂ­nh dáşťo, cĂł ĂĄnh kim, dẍn nhiᝇt, dẍn Ä‘iᝇn táť‘t vĂ báť n vᝯng cĆĄ háť?c.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

* NguyĂŞn lĂ˝ sắp xáşżp Ä‘ạc khĂ­t:

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

Ä? áş O

* Tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng tâm diᝇn (tâm mạt) cĂł Ă´ mấng cĆĄ sáť&#x; lĂ kháť‘i láş­p phĆ°ĆĄng, áť&#x; tâm máť—i mạt cᝧa hĂŹnh láş­p phĆ°ĆĄng cĂł máť™t nĂşt mấng vĂ cĂł a0 = b0 = c0, đ?›ź = đ?›˝ = đ?›ž=900.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

* Tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng tâm kháť‘i cĂł Ă´ mấng cĆĄ sáť&#x; lĂ kháť‘i láş­p phĆ°ĆĄng, tấi tâm kháť‘i láş­p phĆ°ĆĄng cĂł máť™t nĂşt mấng.

D

Iáť„ N

Ä?

1.2.1.5. Kim loấi chuyáťƒn tiáşżp – Kim loấi khĂ´ng chuyáťƒn tiáşżp 1.2.1.5.1. KhĂĄi niᝇm Kim loấi khĂ´ng chuyáťƒn tiáşżp lĂ nhᝯng kim loấi thuáť™c nguyĂŞn táť‘ s vĂ p cĂł láť›p electron ngoĂ i cĂšng lĂ : ns1 ... np4. Kim loấi chuyáťƒn tiáşżp lĂ nhᝯng kim loấi thuáť™c nguyĂŞn táť‘ d, f: (n-1)d hay (n-2)f. - Váť váť‹ trĂ­ trong bảng HTTH vĂ tĂ­nh chẼt hĂła háť?c: Kim loấi chuyáťƒn tiáşżp náşąm giᝯa chu káťł 4,5,6 (máť—i chu káťł cĂł máť™t dĂŁy 10 nguyĂŞn táť‘ d) vĂ cĂł tĂ­nh chẼt chuyáťƒn tiáşżp tᝍ nguyĂŞn táť‘ s sang p. Chu káťł 4: 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn (3d) Chu káťł 5: 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd (4d) 17

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chu káťł 6: 57La* 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg (5d) NhĂłm Lanan (4f) vĂ nhĂłm Actini (5f): gáť“m cĂł 28 nguyĂŞn táť‘. - Kim loấi khĂ´ng chuyáťƒn tiáşżp thĆ°áť?ng chᝉ cĂł 1 sáť‘ oxi hoĂĄ, náşżu cĂł 2 sáť‘ oxi hoĂĄ thĂŹ sai kĂŠm 2 Ä‘ĆĄn váť‹. - Kim loấi chuyáťƒn tiáşżp cĂł nhiáť u sáť‘ oxi hoĂĄ bẼt káťł, dáť… tấo phᝊc, ion hiÄ‘rat thĆ°áť?ng cĂł mĂ u.

Ć

N

1.2.1.5.2. Ä?ạc Ä‘iáťƒm cẼu hĂŹnh electron hĂła tráť‹ cᝧa kim loấi chuyáťƒn tiáşżp (d)

H ĆŻ

1.2.1.5.3. TĂ­nh chẼt Ä‘ạc trĆ°ng cᝧa kim loấi chuyáťƒn tiáşżp

TR ẌN

a. Năng lưᝣng ion hĂła

10 00

B

Khi báť‹ ion hĂła thĂŹ electron nĂ o liĂŞn káşżt váť›i hất nhân yáşżu nhẼt sáş˝ báť‹ tĂĄch ra kháť?i nguyĂŞn táť­ trĆ°áť›c. Thao quy tắc Cupman (Koofman) thĂŹ năng lưᝣng ion hĂła tĂ­nh gần Ä‘ᝊng báşąng năng lưᝣng obitan cᝧa electron báť‹ tĂĄch ra kháť?i nguyĂŞn táť­. Sáťą ion hĂła cĂĄc nguyĂŞn táť­ cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ thĆ°áť?ng Ä‘ưᝣc tĂ­nh Ä‘áť‹nh lưᝣng theo quy tắc SlâytĆĄ (Slater). Qua quy tắc nĂ y, ngĆ°áť?i ta cĂł tháťƒ tĂ­nh lĂ˝ thuyáşżt năng lưᝣng ion hĂła gần Ä‘Ăşng váť›i cĂĄc sáť‘ liᝇu tháťąc nghiᝇm.

A

2 đ?‘?â„Žđ?‘‘

. 2,179. 10−18 đ??˝ ; Zhd : Ä‘iᝇn tĂ­ch hất nhân hiᝇu d᝼ng

Ă“

đ??ź=

-H

đ?‘›2

Zhd = Z – đ?œŽ = Z - ∑ ∆đ?œŽ; ∆đ?œŽ: hᝇ sáť‘ chắn riĂŞng cᝧa 1 electron

TO

Ă N

-L

Ă?

Káşżt quả tĂ­nh toĂĄn lĂ­ thuyáşżt năng lưᝣng ion hĂła Ä‘áť‘i váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ chuyáťƒn tiáşżp cho thẼy electron ns báť‹ tĂĄch trĆ°áť›c electron (n-1)d, mạc dĂš khi xây dáťąng cĂĄc láť›p váť? electron thĆ°áť?ng phân láť›p ns náşąm thẼp hĆĄn (n-1)d. NĂłi chung sáťą phân báť‘ cĂĄc mᝊc năng lưᝣng (n-1)d vĂ ns trong nguyĂŞn táť­ cĂĄc nguyĂŞn táť‘ chuyáťƒn tiáşżp rẼt phᝊc tấp, vĂŹ cĂĄc electron trong hai trĆ°áť?ng hᝣp náşąm trong hai trĆ°áť?ng tháşż khĂĄc nhau.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

- Nhᝯng kim loấi chuyáťƒn tiáşżp mĂ váť? electron hoĂĄ tráť‹ cĂł cẼu hĂŹnh d5 10 do viᝇc chuyáťƒn 1 electron tᝍ phân láť›p s ngoĂ i cĂšng vĂ o chĆ°a phải lĂ báť n vᝯng hoĂ n toĂ n.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

Ä? áş O

VĂ­ d᝼: theo quy luáş­t thĂŹ váť? electron hoĂĄ tráť‹ cᝧa Cr lĂ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2, nhĆ°ng Ä‘áťƒ Ä‘ất cẼu hĂŹnh bĂĄn bĂŁo hoĂ thĂŹ Cr chuyáťƒn 1 electron áť&#x; phân láť›p 4s vĂ o phân láť›p 3d: 3d5 4s1.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

N

H

- Táť•ng quĂĄt: váť? electron hoĂĄ tráť‹ cᝧa kim loấi chuyáťƒn tiáşżp lĂ : (n-1)d1 10ns1 2. Phân láť›p (n-1)d cĂł năng lưᝣng tĆ°ĆĄng Ä‘Ć°ĆĄng váť›i năng lưᝣng phân láť›p ns (E(n-1)d Ens), vĂŹ váş­y khi phân láť›p (n-1)d chĆ°a Ä‘ất cẼu hĂŹnh bĂĄn bĂŁo hoĂ (d5) hoạc bĂŁo hoĂ (d10) thĂŹ 1 electron láť›p ngoĂ i cĂšng (ns) chuyáťƒn vĂ o Ä‘áťƒ Ä‘ất cẼu hĂŹnh bĂĄn bĂŁo hoĂ hoạc bĂŁo hoĂ báť n hĆĄn.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

CĂĄc nguyĂŞn táť‘ nhĂłm B Ä‘áť u lĂ kim loấi, khi báť‹ ion hĂła chĂşng chuyáťƒn thĂ nh cĂĄc ion dĆ°ĆĄng. Ä?áť‘i váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ khĂ´ng chuyáťƒn tiáşżp thĂŹ tĂ­nh dĆ°ĆĄng Ä‘iᝇn tăng khi sáť‘ thᝊ táťą nguyĂŞn táť­ tăng. CĂĄc nguyĂŞn táť‘ áť&#x; cuáť‘i nhĂłm dáť… báť‹ ion hĂła hĆĄn nĂŞn tĂ­nh dĆ°ĆĄng Ä‘iᝇn mấnh hĆĄn. Quy tắc nĂ y khĂ´ng cĂł giĂĄ tráť‹ Ä‘áť‘i váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ nhĂłm B, vĂ­ d᝼ trong cĂĄc nhĂłm IB, IIB, VIB, VIIB, VIIIB nhᝯng nguyĂŞn táť‘ nạng cuáť‘i nhĂłm nhĆ° vĂ ng, thᝧy ngân, vonfram, renni vĂ cĂĄc nguyĂŞn táť‘ háť? platin nạng lĂ nhᝯng kim loấi quĂ˝ hĆĄn, nghÄŠa lĂ cĂł tĂ­nh dĆ°ĆĄng Ä‘iᝇn nháť? hĆĄn so váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ phĂ­a Ä‘ầu nhĂłm nhĆ° Ä‘áť“ng, káş˝m, crom, mangan vĂ cĂĄc nguyĂŞn táť‘ háť? sắt. b. Trấng thĂĄi oxi hĂła ✓ TĂ­nh chẼt Ä‘ạc trĆ°ng cᝧa trấng thĂĄi oxi hĂła 0 (kim loấi) 18

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Các nguyên tố kim loại chuyển tiếp thể hiện nhiều dạng thù hình so với các nguyên tố kim loại không chuyển tiếp (trừ Li, Ca, Sr, Sn và Tl). Các dạng thù hình này được quy tụ trong các mạng tinh thể kim loại điển hình, hệ lập phương tâm mặt, lập phương tâm khối và lục phương. Trong một chu kỳ, bán kính nguyên tử giảm dần từ đầu dãy và có hơi tăng chút ít ở cuối dãy. Hiện tượng này được giải thích bằng sự tăng lực liên kết do có sự tham gia liên kết của các electron d chưa ghép đôi. Sự tăng lực liên kết này cũng làm tăng độ bền và tăng nhiệt độ nóng chảy của các kim loại chuyển tiếp. Hiệu ứng này thể hiện cao nhất ở các nguyên tố nhóm VIB. Do tính chất này, nhiều nguyên tố kim loại chuyển tiếp trở thành những vật liệu rất quan trọng trong kĩ thuật. ✓ Các trạng thái oxi hóa khác Các nguyên tố chuyển tiếp thể hiện nhiều trạng thái oxi hóa, ví dụ mangan ở trạng thái cơ bản có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s2. Mangan có các trạng thái oxi hóa: +2,+3, +4, +5, +6 và +7 với các cấu hình electron sau: Mn+2 : 1s22s22p63s23p63d5 Mn+3 : 1s22s22p63s23p63d4 Mn+4 : 1s22s22p63s23p63d3 Mn+5 : 1s22s22p63s23p63d2 Mn+6 : 1s22s22p63s23p63d1 Mn+7 : 1s22s22p63s23p63d0 Các hợp chất với số oxi hóa khác nhau của mangan có độ bền khác nhau. Trong các muối đơn mangan (II) có độ bền cao nhất, vì cấu hình bền ngoài còn lại là 3d 5 nửa bão hòa. Các trạng thái oxi hóa + 3, +4 của các muối đơn kém bền hơn. Sở dĩ các nguyên tố chuyển tiếp thể hiện nhiều trạng thái oxi hóa vì trong nguyên tử của chúng có các điều kiện sau: - Các obitan (n-1)d hoặc (n-2)f chưa đầy đủ, có nhiều electron độc thân có thể tham gia liên kết. - Các obitan (n-1)d trống (không chứa electron) cũng có thể tham gia vào việc tạo liên kết với chất khác. - Các mức (n-2)f và (n-1)d cũng như (n-1)d và ns bên ngoài có mức năng lượng xấp xỉ nhau nên các electron có thể dịch chuyển từ phân mức nọ sang phân mức kia. Sự khác nhau về tính chất hóa học của các nguyên tố nhóm B và các nguyên tố nhóm A càng lớn nếu chúng ở trạng thái oxi hóa càng thấp và ngược lại ở trạng thái oxi hóa cao thì tính chất của chúng càng gần giống nhau. ✓ Một số trường hợp bất thường Đó là trường hợp số oxi hóa phổ biến của nguyên tố không ứng với số thứ tự nhóm. Trường hợp này thể hiện ở nhóm IB và nhóm VIIIB. Ở nhóm IB có sự bất thường số oxi hóa lớn hơn số thứ tự nhóm. Cụ thể là: Cu, Ag, Au I, (II) (I), II I, (III) (Số oxi hóa trong ngoặc là số oxi hóa bền)

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Sở dĩ như vậy vì có sự khác nhau ít giữa electron cuối cùng trên obitan 3d và 4s, 4d và 5s, 5d và 6s. Năng lượng liên kích thích electron từ phân lớp (n-1)d lên ns của các nguyên tố nhóm IB có giá trị sau: Cu → Cu* E = 263,45 kJ/mol 19 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

-L

Ă?

- TẼt cả cĂĄc kim loấi Ä‘áť u lĂ chẼt rắn (trᝍ Hg), cĂł ĂĄnh kim, áť&#x; trấng thĂĄi phân tĂĄn cĂł mĂ u xĂĄm sẍm.

TO

Ă N

- Kim loấi cĂł tĂ­nh dẍn Ä‘iᝇn, dẍn nhiᝇt táť‘t. Nhiᝇt Ä‘áť™ tăng lĂŞn lĂ m giảm Ä‘áť™ dẍn Ä‘iᝇn, dẍn nhiᝇt cᝧa cĂĄc kim loấi. Máť™t sáť‘ kim loấi dẍn Ä‘iᝇn, dẍn nhiᝇt táť‘t nhĆ°: Cu, Au, Ag, Al‌.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

a. Tính chẼt

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

-H

Ă“

1.2.1.6. TĂ­nh chẼt váş­t lĂ˝ cᝧa kim loấi – Thuyáşżt miáť n năng lưᝣng

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

A

10 00

B

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

N

H

Ć

Ag → Ag* E = 471,66 kJ/mol Au → Au* E = 176,94 kJ/mol (* cĂĄc nguyĂŞn táť­ áť&#x; trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch) Báť&#x;i váş­y vĂ ng vĂ Ä‘áť“ng dáť… báť‹ ion hĂła lĂŞn cĂĄc báş­c oxi hĂła cao hĆĄn. áťž nhĂłm VIIIB chᝉ máť›i biáşżt ruteni (Ru) vĂ osimi (Os) cĂł sáť‘ oxi hĂła +8, vĂ­ d᝼ trong cĂĄc hᝣp chẼt RuO4 vĂ OsO4. Máť™t sáť‘ nhĂ nghiĂŞn cᝊu cho ráşąng trong sáť‘ 9 nguyĂŞn táť‘ cᝧa 3 báť™ ba trong nhĂłm VIIIB chᝉ cĂł ruteni vĂ osimi tháťƒ hiᝇn Ä‘ưᝣc sáť‘ oxi hĂła +8, sáť&#x; dÄŠ nhĆ° váş­y lĂ do cẼu trĂşc electron trong nguyĂŞn táť­ cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ Ä‘Ăł. Ă p d᝼ng phĆ°ĆĄng phĂĄp VB cĂł tháťƒ giải thĂ­ch nhĆ° sau: 56 2 2 6 2 6 6 2 26đ??šđ?‘’ : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s . 2 2 áťž trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch: 1s 2s 2p63s23p63d64s14p1. Trong nguyĂŞn táť­ sắt áť&#x; láť›p n = 3 khĂ´ng cĂł phân láť›p f nĂŞn áť&#x; trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch cĂĄc electron 4s2 chuyáťƒn thĂ nh 4s14p1. áťž Ä‘ây chᝉ cĂł táť‘i Ä‘a 6 electron Ä‘áť™c thân nĂŞn sắt chᝉ cĂł tháťƒ tháťƒ hiᝇn sáť‘ oxi hĂła cao nhẼt lĂ +6. Ä?Ăł lĂ hᝣp chẼt K 2FeO4 chᝉ báť n trong mĂ´i trĆ°áť?ng kiáť m. + XĂŠt trĆ°áť?ng hᝣp ruteni (Ru) áťž trấng thĂĄi cĆĄ bản, Ru cĂł cẼu hĂŹnh electron: 101 2 2 6 2 6 10 2 6 7 1 44đ?‘…đ?‘˘ : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s . 2 2 6 2 Chuyáťƒn sang trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch: 1s 2s 2p 3s 3p63d104s24p64d54f25s1 Trong nguyĂŞn táť­ Ru cĂł phân láť›p 4f nĂŞn áť&#x; trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch cĂĄc electron áť&#x; 7 4d chuyáťƒn thĂ nh 4d5 vĂ 4f2. áťž Ä‘ây táť‘i Ä‘a 8 electron Ä‘áť™c thân nĂŞn cĂł tháťƒ hiᝇn Ä‘ưᝣc sáť‘ oxi hĂła táť‘i Ä‘a lĂ +8 + XĂŠt trĆ°áť?ng hᝣp coban vĂ niken: 59 * 27 đ??śđ?‘œ : 1s22s22p63s23p63d74s2. Chuyáťƒn sang trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch: 1s22s22p63s23p63d74s14p1. Do váş­y Co cĂł sáť‘ oxi hĂła táť‘i Ä‘a lĂ 5. 2 2 6 2 6 8 2 * 58 28đ?‘ đ?‘– : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s . Chuyáťƒn sang trấng thĂĄi kĂ­ch thĂ­ch: 1s22s22p63s23p63d84s14p1. Do váş­y Ni cĂł sáť‘ oxi hĂła táť‘i Ä‘a lĂ 4.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

- Kim loấi cĂł tĂ­nh dáşťo do Ä‘ạc Ä‘iáťƒm cẼu tấo mấng tinh tháťƒ kim loấi vĂ liĂŞn káşżt kim loấi: chĂşng cĂł khả năng thay Ä‘áť•i hĂŹnh dấng khi cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa láťąc cĆĄ háť?c, ráť“i khi ngᝍng tĂĄc d᝼ng láťąc kim loấi vẍn giᝯ Ä‘ưᝣc nguyĂŞn hĂŹnh dấng Ä‘ĂŁ lẼy Ä‘ưᝣc. VĂ­ d᝼: Au cĂł tháťƒ dĂĄt máť?ng thĂ nh lĂĄ cáťąc máť?ng trĂ´ng qua Ä‘ưᝣc, cĂł tháťƒ kĂŠo sᝣi thĂ nh sᝣi mảnh khĂł thẼy Ä‘ưᝣc. - Kim loấi cĂł kháť‘i lưᝣng riĂŞng láť›n, chia lĂ m 2 loấi: + Kim loấi nháşš cĂł d < 5g/cm3, nhĆ° Li, Na, Al,‌. + Kim loấi nạng cĂł d > 5g/cm3, nhĆ° Zn, Fe, Cu,‌.

20 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

- Nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy cᝧa cĂĄc kim loấi biáşżn Ä‘áť•i trong máť™t khoảng rẼt ráť™ng tᝍ 38,87 C (Hg) Ä‘áşżn 33700C (W) 0

- Trong mấng tinh tháťƒ kim loấi sáť‘ electron hĂła tráť‹ rẼt láť›n, táť• hᝣp tấo thĂ nh cĂĄc MO cĂł sáťą sai biᝇt cĂĄc mᝊc năng lưᝣng rẼt bĂŠ tấo nĂŞn cĂĄc mᝊc năng lưᝣng gần nhĆ° liĂŞn t᝼c, gáť?i lĂ miáť n năng lưᝣng.

N

H

Ć

- Sáťą sắp xáşżp electron vĂ o cĂĄc mᝊc năng lưᝣng theo thᝊ táťą tăng dần (Pauli, Kleckowski).

N

b. Thuyáşżt miáť n năng lưᝣng (Thuyáşżt vĂšng)

B

10 00

a

TR ẌN

- Váť›i cĂĄc chẼt bĂĄn dẍn, miáť n cẼm cĂł khe năng lưᝣng khĂĄ nháť?, miáť n hĂła tráť‹ Ä‘ầy electron. DĆ°áť›i tĂĄc d᝼ng cᝧa Ä‘iᝇn trĆ°áť?ng cĂĄc electron hĂła tráť‹ áť&#x; mᝊc năng lưᝣng cao cᝧa miáť n hĂła tráť‹ cĂł tháťƒ nhảy lĂŞn miáť n dẍn vĂ tham gia dẍn Ä‘iᝇn. a

ď „ ď …

c ď „ ď …

-H

Ă“

A

c

a

b

b

Kim loấi

ChẼt cĂĄch Ä‘iᝇn

a: miᝠn dẍn ;

b: miáť n hoĂĄ tráť‹ ;

ChẼt bån dẍn

c: miᝠn cẼm

Khi electron chuyáťƒn lĂŞn miáť n dẍn, miáť n hĂła tráť‹ sáş˝ xuẼt hiᝇn cĂĄc mᝊc năng lưᝣng khĂ´ng Ä‘ᝧ electron, gáť?i lĂ cĂĄc nĂşt tráť‘ng hay cĂĄc láť—. ↑↓ + hđ?œˆ → [ ] + ↑

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

-L

Ă?

b

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

- Váť›i cĂĄc chẼt cĂĄch Ä‘iᝇn (phi kim), miáť n cẼm cĂł khe năng lưᝣng khĂĄ láť›n vĂ miáť n hĂła tráť‹ Ä‘ầy electron. DĆ°áť›i tĂĄc d᝼ng cᝧa Ä‘iᝇn trĆ°áť?ng cĂĄc electron hĂła tráť‹ khĂ´ng Ä‘ᝧ năng lưᝣng Ä‘áťƒ vưᝣt qua miáť n cẼm Ä‘áşżn miáť n dẍn.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

Ä? áş O

- Trong kim loấi, miáť n hĂła tráť‹ vĂ miáť n dẍn phᝧ lĂŞn nhau vĂ miáť n hĂła tráť‹ chĆ°a Ä‘ầy electron. DĆ°áť›i tĂĄc d᝼ng cᝧa Ä‘iᝇn trĆ°áť?ng cĂĄc electron nháş­n năng lưᝣng chuyáťƒn sang cĂĄc mᝊc năng lưᝣng káşż cáş­n còn tráť‘ng tấo nĂŞn tĂ­nh dẍn Ä‘iᝇn cᝧa kim loấi.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

CĂĄc electron hĂła tráť‹ vĂ o cĂĄc mᝊc năng lưᝣng thẼp nhẼt, Ä‘Ăł lĂ miáť n hĂła tráť‹, cĂĄc mᝊc năng lưᝣng còn lấi khĂ´ng chᝊa electron tấo thĂ nh miáť n dẍn, giᝯa miáť n hĂła tráť‹ vĂ miáť n dẍn cĂł cĂĄc khe năng lưᝣng gáť?i lĂ miáť n cẼm (cĂĄc electron hĂła tráť‹ khĂ´ng tháťƒ sắp xáşżp vĂ o)

Trong Ä‘iᝇn trĆ°áť?ng cĂĄc láť— tĆ°ĆĄng Ä‘Ć°ĆĄng váť›i máť™t hất Ä‘iᝇn tĂ­ch dĆ°ĆĄng. Trong chẼt bĂĄn dẍn, dòng Ä‘iᝇn lĂ do dòng electron (dẍn n negative) vĂ cĂĄc láť— áť&#x; miáť n hĂła tráť‹ (dẍn p positive).

21 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1.2.1.7. Ä?iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ kim loấi phản ᝊng váť›i nĆ°áť›c, axit, bazĆĄ, muáť‘i

* CĂĄc phản ᝊng cᝧa kim loấi thĆ°áť?ng cĂł sáťą hiᝇn diᝇn cᝧa H2O, trong Ä‘Ăł cĂł hòa tan O2, ion H+ do Ä‘Ăł liĂŞn hᝇ Ä‘áşżn tháşż Ä‘iᝇn cáťąc hiÄ‘ro (H+/H2) vĂ tháşż Ä‘iᝇn áťąc oxi (O2/H2O).

H

Ć

✓ Phản ᝊng cᝧa Ä‘iᝇn cáťąc hiÄ‘ro: 2H+ + 2e ⇆ H2 (k)

Y

[đ??ť +]2

lg đ?‘ƒ

.Q

đ??ť2

= 0,0 V):

2đ??ť + â „đ??ť2

Ä? áş O

đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2 = - 0,059pH

TP

0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

4

lg(đ?‘ƒđ?‘‚2 . [ đ??ť + ]4)

N

0,059

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

đ??¸đ?‘‚2 ,4đ??ť +â „đ??ť2đ?‘‚ = đ??¸0 đ?‘‚2 ,4đ??ť +â „đ??ť2đ?‘‚ +

G

Ă p d᝼ng phĆ°ĆĄng trĂŹnh Nerst áť&#x; 250C ta Ä‘ưᝣc:

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

✓ Phản ᝊng cᝧa Ä‘iᝇn cáťąc oxi: O2 (k) + 4H+ + 4e ⇆ 2H2O (l)

TR ẌN

XĂŠt áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn chuẊn (đ?‘ƒđ?‘‚2 = 1đ?‘Žđ?‘Ąđ?‘š) , đ??¸0 đ?‘‚2 ,4đ??ť + â „đ??ť2đ?‘‚ = 1,228 V) đ??¸đ?‘‚2 ,4đ??ť +â „đ??ť2đ?‘‚ = 1,228 – 0,059pH 0 đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2

0

đ??¸đ?‘‚2 ,4đ??ť + â „đ??ť2đ?‘‚

7

14

-0,413

-0,826

0,815

0,402

-H

Ă“

A

1,228

10 00

pH

B

Ta cĂł:

Ă?

* Kim loấi phản ᝊng váť›i H2O: 2H+ + 2e ⇆ H2 (k)

-L

Váť›i pH = 7 thĂŹ đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2 = -0,413 V

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

Nhᝯng kim loấi cĂł tháşż Ä‘iᝇn cáťąc đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < -0,413 V cĂł tháťƒ phản ᝊng váť›i nĆ°áť›c, kháť­ H+ → H2. Tuy nhiĂŞn cĂł máť™t sáť‘ kim loấi cĂł đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < -0,413 V nhĆ°ng khĂ´ng phản ᝊng Ä‘ưᝣc váť›i nĆ°áť›c vĂ sản phẊm phản ᝊng khĂ´ng tan trong nĆ°áť›c, Ä‘ĂŁ tấo mĂ ng bảo vᝇ khĂ´ng cho kim loấi tiáşżp t᝼c phản ᝊng.

Iáť„ N

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

2

XĂŠt áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn chuẊn (đ?‘ƒđ??ť2 = 1đ?‘Žđ?‘Ąđ?‘š) , đ??¸

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

D

0,059

N

Ă p d᝼ng phĆ°ĆĄng trĂŹnh Nerst áť&#x; 250C ta cĂł: đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2 = đ??¸0 2đ??ť + â „đ??ť2 +

N

Trong nhᝯng phản ᝊng váť›i nĆ°áť›c, axit, bazĆĄ, muáť‘i thĂŹ kim loấi lĂ chẼt kháť­. VĂŹ váş­y ngĆ°áť?i ta dĂšng tháşż kháť­ Ä‘áťƒ xĂŠt chiáť u phản ᝊng, Ä‘áť“ng nghÄŠa váť›i viᝇc xĂŠt Ä‘iáť u kiᝇn kim loấi phản ᝊng váť›i cĂĄc chẼt nĂłi trĂŞn.

Váş­y, Ä‘iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ kim loấi phản ᝊng Ä‘ưᝣc váť›i nĆ°áť›c lĂ : + Kim loấi cĂł đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < -0,413 V + Sản phẊm phản ᝊng phải tan trong nĆ°áť›c, khĂ´ng tấo mĂ ng oxit bảo vᝇ.

VĂ­ d᝼: đ??¸đ??ž+ â „đ??ž=−2,925đ?‘‰ 2K + 2H2O = 2KOH + H2 * Kim loấi phản ᝊng váť›i axit khĂ´ng oxi hĂła: Váť›i pH = 0 thĂŹ đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2 = 0,0 V 22

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ä?iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ kim loấi tĂĄc d᝼ng váť›i axit khĂ´ng oxi hĂła (tĂĄc nhân oxi hĂła lĂ ion H , khĂ´ng phải gáť‘c axit) lĂ : +

+ Kim loấi cĂł đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < đ??¸2đ??ť + â „đ??ť2 = 0,0 V + Sản phẊm phản ᝊng tan, khĂ´ng tấo mĂ ng oxit bảo vᝇ VĂ­ d᝼: đ??¸0 đ??šđ?‘’ 2+â „đ??šđ?‘’ = -0,44V;

N

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

H

Ć

* Kim loấi phản ᝊng váť›i axit oxi hĂła:

N

U .Q

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

đ??¸0 đ?‘†đ?‘‚4 2− ,4đ??ť +â „đ?‘†,đ??ť2đ?‘‚ = 0,3572V

3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + H2O

TR ẌN

Tuy nhiĂŞn áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn khĂĄc chuẊn thĂŹ phải tĂ­nh lấi tháşż Ä‘iᝇn cáťąc dáťąa vĂ o phĆ°ĆĄng trĂŹnh Nerst.

B

* Kim loấi phản ᝊng váť›i bazĆĄ:

10 00

Kim loấi phản ᝊng váť›i bazĆĄ xảy ra 2 giai Ä‘oấn: trĆ°áť›c háşżt kim loấi phản ᝊng váť›i nĆ°áť›c, sau Ä‘Ăł sản phẊm máť›i tấo thĂ nh (hiÄ‘roxit cĂł cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt OmX(OH)n) phản ᝊng váť›i kiáť m.

Ă“

A

Trong OmX(OH)n, thĂ´ng thĆ°áť?ng m = 0 trong hidroxit bazĆĄ vĂ hiÄ‘roxit lưᝥng

-H

tĂ­nh.

Ă?

Váş­y, Ä‘iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ kim loấi phản ᝊng váť›i kiáť m:

-L

+ Kim loấi cĂł đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < -0,413 V

Ă N

+ Sản phẊm tấo thĂ nh phản ᝊng váť›i kiáť m (tᝊc lĂ hiÄ‘roxit cᝧa kim loấi lĂ

TO

lưᝥng tính)

đ??¸0 đ??´đ?‘™3+ â „đ??´đ?‘™ = - 1,66V 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2

* Kim loấi phản ᝊng váť›i muáť‘i: + Kim loấi cĂł đ??¸0 bĂŠ hĆĄn, khĂ´ng phản ᝊng váť›i H2O, sản phẊm tan thĂŹ Ä‘Ẋy Ä‘ưᝣc kim loấi cĂł đ??¸0 láť›n hĆĄn ra kháť?i dung dáť‹ch muáť‘i.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

Ví d᝼:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

VĂ­ d᝼: đ??¸0 đ??´đ?‘”+â „đ??´đ?‘” = 0,8V; đ??¸0 đ?‘ đ?‘‚3 − ,4đ??ť + â „đ?‘ đ?‘‚,đ??ť2 đ?‘‚ = 0,96 V

G

+ Sản phẊm tan, khĂ´ng cĂł mĂ ng oxit bảo vᝇ

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

+ Kim loấi cĂł đ??¸0 đ?‘€đ?‘›+ â „đ?‘€ < đ??¸0 đ?‘Žđ?‘Ľđ?‘–đ?‘Ą đ?‘œđ?‘Ľđ?‘– â„ŽĂłđ?‘Ž

Ä? áş O

TP

Ä?iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ kim loấi tĂĄc d᝼ng váť›i axit oxi hĂła váť›i Ä‘a sáť‘ trĆ°áť?ng hᝣp áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn tiĂŞu chuẊn lĂ :

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

đ?‘ đ?‘‚3

Nhᝯng axit oxi hĂła thĆ°áť?ng gạp lĂ HNO3 vĂ H2SO4 Ä‘ạc váť›i tháşż kháť­ chuẊn lĂ : 0 ,4đ??ť +â „đ?‘ đ?‘‚,đ??ť2 đ?‘‚ = 0,96 V; đ??¸ đ?‘†đ?‘‚4 2− ,4đ??ť +â „đ?‘†đ?‘‚2 ,đ??ť2 đ?‘‚ = 0,172V;

−

Y

đ??¸

0

VĂ­ d᝼: đ??¸0 đ??šđ?‘’ 2+â „đ??šđ?‘’ = -0,44V; đ??¸ 0 đ??śđ?‘˘2+ â „đ??śđ?‘˘ = 0,337V ; Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

23 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

1.2.2. Á kim – phi kim - khí hiếm * Á kim:

N

H

Ơ

- Liên kết trong á kim là liên kết trung gian giữa liên kết kim loại và liên kết cộng hóa trị.

N

- Là nguyên tố mà ở điều kiện thích hợp thì biểu hiện tính kim loại trội hơn, ở điều kiện khác thì biểu hiện trạng thái không kim loại như B, Ge, Si, As, Sb…..

Y

* Phi kim:

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Khả năng phản ứng của khí hiếm rất kém. Tuy nhiên, ngày nay người ta đã tạo ra được một số hợp chất của khí hiếm như XeF2, XeO3…. 1.2.3.1. Hợp chất hóa học kim loại

TR ẦN

1.2.3. Hợp chất

10 00

B

Khi hoà tan nóng chảy các kim loại có thể phản ứng với nhau tạo thành hợp chất kim loại. Hợp chất kim loại được tạo thành do liên kết hỗn hợp giữa các nguyên tử (liên kết kim loại, ion, cộng hoá trị). Một số dạng hợp chất kim loại:

A

+ Bectolit: là những hợp chất kim loại có thành phần thay đổi

-H

Ó

Ví dụ: Pb0,9995S→PbS0,9 ; TiO1,9 →TiO2

Ý

+ Dantonit: là hợp chất kim loại có thành phần không đổi.

-L

Ví dụ: Mg2Pb ; Cu3Al ...

ÁN

1.2.3.2. Hiđrua

TO

Khái niệm

D

IỄ N

Đ

ÀN

Hyđrua là tên hợp chất của hyđrô với nguyên tố khác. Đuôi " ua" gắn với nguyên tố âm điện hơn. Ví dụ: hyđrua kim loại thì hyđrô âm điện hơn kiềm, kiềm thổ nên đuôi "ua" gắn liền với hyđrô: Liti hyđrua...

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Là những nguyên tố ở điều kiện thường phân tử chỉ có một nguyên tử vì vỏ electron ngoài cùng đã bão hoà ns2np6, với lớp vỏ này thì khí hiếm rất khó phản ứng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Đ ẠO

* Khí hiếm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Gồm những nguyên tố mà ở điều kiện thường là trạng thái khí hay rắn. Nếu là khí thì phân tử gồm 2 nguyên tử như H2, O2, N2, Cl2 ... Nếu là rắn như I2, C, S, P, Se ... tinh thể. Liên kết trong phi kim là liên kết cộng hoá trị.

Trong hyđrua phi kim, với những nguyên tố âm điện hơn hyđrô (Cl, N ...) thì đuôi "ua" đi liền với nguyên tố đó : HCl- hyđrô clorua; NH3- hyđrô nitrua ... Phân loại Dựa vào bản chất liên kết hoá học trong hyđrua mà chia thành 3 loại: hyđrua ion, hyđrua cộng hoá trị và hyđrua kiểu kim loại. * Hyđrua ion: là hyđrua của kim loại có tính khử mạnh (độ âm điện nhỏ) như LiH, NaH ... trong những hợp chất này, hyđrô có số oxy hoá -1. 24

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

* Hyđrua c᝙ng hoå trᝋ (H -X)

Tuáťł thuáť™c Ä‘áť™ âm Ä‘iᝇn cᝧa nguyĂŞn táť‘ X trong hyÄ‘rua mĂ liĂŞn káşżt X-H phân cáťąc mấnh hay yáşżu.

H

Ć

* HyÄ‘rua kiáťƒu kim loấi

N

Phần láť›n hᝣp chẼt cᝧa hyÄ‘rĂ´ váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ khĂĄc lĂ hᝣp chẼt cáť™ng hoĂĄ tráť‹. C᝼ tháťƒ lĂ hyÄ‘rua cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ nhĂłm 4, 5, 6, 7 nhĆ° CH4, NH3, H2S, HCl, HF ... Ä‘áť u lĂ hyÄ‘rua cáť™ng hoĂĄ tráť‹. Trong nhᝯng hᝣp chẼt nĂ y hyÄ‘rĂ´ cĂł sáť‘ oxy hoĂĄ lĂ +1.

H ĆŻ

- Oxit axit: hiÄ‘roxit tĆ°ĆĄng ᝊng cĂł tĂ­nh axit.

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

- Oxit bazĆĄ: hiÄ‘roxit tĆ°ĆĄng ᝊng cĂł tĂ­nh bazĆĄ.

G

* Phân loấi oxit: Tuᝳ theo tính chẼt hoå h�c mà ngư�i ta chia thà nh cåc loấi oxit như sau:

TR ẌN

- Oxit lưᝥng tĂ­nh: hiÄ‘roxit tĆ°ĆĄng ᝊng vᝍa cĂł tĂ­nh axit vᝍa cĂł tĂ­nh bazĆĄ. - Oxit trĆĄ: lĂ oxit khĂ´ng phản ᝊng váť›i nĆ°áť›c, oxit khĂ´ng tấo muáť‘i nhĆ° N2O, CO ...

10 00

B

- Peoxit, supeoxit và ozonit. 1.2.3.4. Hiđroxit OmX(OH)n

Ă“

A

HiÄ‘roxit lĂ sản phẊm phản ᝊng giᝯa oxit váť›i nĆ°áť›c, vĂŹ váş­y hiÄ‘roxit cĂł tháťƒ lĂ axit hay bazĆĄ. HiÄ‘roxit cĂł cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt lĂ : OmX(OH)n

Ă?

-H

Váť hĂŹnh thᝊc, cĂł tháťƒ xem cĂ´ng thᝊc phân táť­ cᝧa hiÄ‘roxit nhĆ° lĂ cĂ´ng thᝊc phân táť­ oxit tĆ°ĆĄng ᝊng cĂł ngáş­m máť™t hay nhiáť u phân táť­ nĆ°áť›c. 4H3PO4 = P4O10.6H2O

Ă N

-L

Ví d᝼: Ca(OH)2 = CaO.H2O; Zn(OH)2 = ZnO.H2O;

TO

* Hiđroxit là axit

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

VĂ­ d᝼: H2SO4 viáşżt theo cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt lĂ O2S(OH)2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ä? áş O

Oxit lĂ hᝣp chẼt cᝧa oxi váť›i máť™t nguyĂŞn táť‘ khĂĄc.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

1.2.3.3. Oxit XmOn

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

U

Y

N

Nhiáť u kim loấi chuyáťƒn tiáşżp hẼp th᝼ khĂ­ hyÄ‘rĂ´ tấo nĂŞn chẼt rắn cĂł thĂ nh phần xĂĄc Ä‘áť‹nh hoạc biáşżn Ä‘áť•i. VĂ­ d᝼: áťž Ä‘iáť u kiᝇn bĂŹnh thĆ°áť?ng, 1VPd (Paladi) hẼp th᝼ 700 – 870 đ?‘‰đ??ť2 vĂ tấo ra Pd2H hoạc cĂł thĂ nh phần biáşżn Ä‘áť•i PdHx.

H3PO4 viáşżt theo cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt lĂ OP(OH)3 H2CO3 viáşżt theo cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt lĂ OC(OH)2

Ä?áťƒ Ä‘ĂĄnh giĂĄ Ä‘áť™ mấnh axit cᝧa hiÄ‘roxit axit, cĂł tháťƒ dĂšng quy tắc Pauling: “Ä?áť™ mấnh cᝧa hiÄ‘roxit axit tăng theo giĂĄ tráť‹ cᝧa m trong cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄtâ€?. m = 0 : axit yáşżu

Cl - OH

m = 1 : axit trung bĂŹnh

(HOCl: axit hipoclorĆĄ)

O = N - OH (HNO2: axit nitrĆĄ)

m ≼ 2 : axit mấnh

O N - OH

(HNO3: axit nitric)

25 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

O O

OH S

(H2SO4:axitsunfuric) OH

Ć

Náşżu 2 hiÄ‘roxit axit cĂł giĂĄ tráť‹ m báşąng nhau thĂŹ Ä‘áť™ mấnh axit tăng theo Ä‘áť™ âm Ä‘iᝇn cᝧa nguyĂŞn táť‘ trung tâm X.

N

Br - OH (HOBr)

Cl - OH (HOCl)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

Ä‘áť™ mấnh axit tăng HiÄ‘roxit lĂ bazĆĄ

H ĆŻ

(đ?œ’) cᝧa X giảm vĂ bĂĄn kĂ­nh ion tăng. Mg(OH)2

Ca(OH)2

TR ẌN

VĂ­ d᝼: trong cĂšng máť™t nhĂłm

Sr(OH)2

Ba(OH)2

tĂ­nh bazĆĄ tăng

B

đ?œ’ M: 1,2 1,0 1,0 đ?‘…đ?‘€2+ (Ă…): 0,65 0,99 1,13 BĂĄn kĂ­nh M ion Ä‘ưᝣc xĂĄc Ä‘áť‹nh trong tinh tháťƒ ion cĂł cẼu trĂşc NaCl.

A

10 00

0,9 1,36

Ă?

-H

Ă“

* Trong cĂšng máť™t chu káťł: xĂŠt tĂ­nh chẼt axit - bazĆĄ cᝧa oxit vĂ hiÄ‘roxit tĆ°ĆĄng ᝊng cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ váť›i sáť‘ oxi hoĂĄ cao nhẼt thĂŹ tĂ­nh bazĆĄ giảm dần vĂ tĂ­nh axit tăng dần khi Z tăng.

-L

Ví d᝼: trong chu kᝳ 3

Ă N

Na2O

TO

NaOH

MgO

Al2O3

Mg(OH)2

SiO2

Al(OH)3 H2SiO3

P4O10 H3PO4

SO3

Cl2O7

H2SO4

HClO4

TĂ­nh bazĆĄ giảm - TĂ­nh axit tăng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ä?áť™ mấnh cᝧa hiÄ‘roxit bazĆĄ: TĂ­nh bazĆĄ tăng khi sáť‘ oxi hoĂĄ vĂ Ä‘áť™ âm Ä‘iᝇn

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Om=0Al(OH)3

G

Ví d᝼: Om=0NaOH ;

Ä? áş O

Theo cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt thĂŹ hiÄ‘roxit bazĆĄ vĂ hiÄ‘roxit lưᝥng tĂ­nh cĂł m=0.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

U

Y

I - OH (HOI)

H

VĂ­ d᝼: đ?œ’ I = 2,5 ; đ?œ’ Br = 2,8 ; đ?œ’ Cl= 3,0 thĂŹ

N

O

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

1.3.3.5. Muáť‘i Muáť‘i lĂ hᝣp chẼt cᝧa gáť‘c axit váť›i cation kim loấi hoạc NH4+, cĂł cĂ´ng thᝊc táť•ng quĂĄt MmAn (A: lĂ gáť‘c axit vĂ´ cĆĄ nhĆ° Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42-, ClO3-‌. Hoạc gáť‘c axit hᝯu cĆĄ nhĆ° CH3COO-, C2O42-‌.) TĂ­nh tan: Cho Ä‘áşżn nay, ngĆ°áť?i ta nghiĂŞn cᝊu nhiáť u váť sáťą hòa tan nhĆ°ng vẍn chĆ°a cĂł lĂ˝ thuyáşżt táť•ng quĂĄt váť sáťą tan mĂ chᝉ káşżt luáş­n theo kinh nghiᝇm: “cĂĄc chẼt tĆ°ĆĄng táťą nhau váť Ä‘áť™ phân cáťąc vĂ kĂ­ch thĆ°áť›c phân táť­ thĆ°áť?ng dáť… tan vĂ o nhauâ€?, vĂ khi Ä‘Ăł ∆Hht ≈ 0. Khi hòa tan muáť‘i lĂ hᝣp chẼt ion thĂŹ ∆Sht > 0, còn ∆Hht ph᝼ thuáť™c năng lưᝣng mấng lĆ°áť›i Uion vĂ âˆ†Hhidrat. 26

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

* Sự thủy phân của muối: - Các muối được tạo thành từ baz ơ mạnh và axit yếu thì gốc axit thủy phân (anion thủy phân) CO32- + H2O ⇆ HCO3- + OH-

Ví dụ: Na2CO3:

N

HCO3- + H2O ⇆H2CO3 + OH-

Ơ

(H2CO3 → H2O+CO2) HPO42- + H2O ⇆H2PO4- + OH-

TR ẦN

Ion H+ và OH- mới sinh ra sẽ trung hòa nhau làm cho cân bằng thủy phân chuyển về chiều thuận. Còn môi trường tích lũy ion nào thì tùy Ka và Kb của axit và bazơ tạo thành muối đó. Nếu Ka > Kb thì axit mạnh hơn và môi trường là axit và ngược lại. Khi Ka = Kb thì môi trường trung tính.

B

Sự thủy phân NH4CN có Kb 25= 1,75.10-5 > Ka 25 = 8.10-10 nên môi trường là

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

bazơ.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CN- + H2O ⇆ HCN + OH-

N

NH4+ + H2O ⇆ NH4(OH) + H+

Ví dụ: NH4CN:

G

- Muối tạo ra từ ba zơ yếu và axit yếu thì cation và anion đều thủy phân

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Al(OH)2+ + H2O ⇆Al(OH)2+ + H+

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Al3+ + H2O ⇆ Al(OH)2+ + H+

Ví dụ: Al2(SO4)3:

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

- Muối được tạo thành từ ba zơ yếu và axit mạnh thì cation thủy phân:

Y

N

H

PO43- + H2O ⇆ HPO42- + OH-

Na3PO4:

27 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 2. PHỨC CHẤT 2.1.1. Phức chất là gì?

N

H

Ơ

Là những hợp chất hoá học mà trong phân ử của nó có chứa ion phức hoặc phân tử phức trung hoà, thường có công thức tổng quát dạng [MLx]nXm.

N

2.1. Những khái niệm cơ bản

Y

Nếu n = 0, thì chúng ta có phức trung hoà, ví dụ: [Co(NH3)3Cl3], [Pt(NH3)2Cl2]

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

2.1.3. Phối tử (ligan)

Một số phối tử là ion:

TR ẦN

H Ư

Là các phân tử hay các ion bao quanh nhân trung tâm để tạo nên phân tử hoặc ion phức. F-, Cl-, I-, OH-, CN-, SCN-, NO2-, S2O32-, C2O42-

B

Một số phối tử là phân tử trung hoà:

10 00

H2O, NH3, CO, NO, H2N-CH2-CH2-NH2 (etilenđiamin) 2.1.4. Cầu nội

Ó

A

Là phần nằm trong móc vuông, nó bao gồm nhân trung tâm và các phối tử.

Ý

2.1.5. Cầu ngoại

-H

Ví dụ: [Al(H2O)6] Cl3, K4[Fe(CN)6] trung hoàì cầu nội là [Al(H2O)6]3+, [Fe(CN)6]4-

ÁN

-L

Là những ion mang điện tích trái dấu với cầu nội, nằm bên ngoài móc vuông, dùng để trung hoà điện tích của cầu nội. Ví dụ:

TO

Phối tử

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

Thường là nguyên tử hoặc ion của các nguyên tố chuyển tiếp họ d (các electron đang điền vào phân lớp d); nhân trung tâm thường liên kết với các nguyên tử hoặc ion khác để tạo hành ion phức hoặc phân tử phức trung hoà.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

2.1.2. Nhân trung tâm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Nếu n  0, thì chúng ta có ion phức, ví dụ: [Al(H2O)6] Cl3, K4[Fe(CN)6]

D

IỄ N

Đ

ÀN

[Co(NH3)6]C l3Cầu nội Cầu ngoại Nhân trung 2.1.6. Số phối trí của nhân tâm trung tâm Là tổng số liên kết σ mà nhân rung tâm tạo được với các phối ử trong cầu nội. Ví dụ: [Co(NH3)6]Cl3: số phối rí của Co3+ là 6 Na3[AlF6]: số phối trí của Al3+ là 6 Na2[Zn(OH)4]: số phối rí của Zn2+ là 4 28

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2.1.7. Dung lượng phối trí của phối tử Là số liên kết σ mà một phối tử trung hoà thực hiện được với nhân trung tâm.

TR ẦN

- Nếu cầu nội mang điện tích dương thì có phức cation như:[Al(H2O)6]3+Cl3, [Zn(NH3)4]2+Cl2, [Co(NH3)6]3+Cl3 - Nếu cầu nội mang điện tích âm thì có phức ation như: K 2[Si(F)6]2-, K2[Zn(OH)4]2-, K2[PtI4]2-

10 00

B

- Nếu điện tích của cầu nội bằng 0 thì có phức trung hoà như: [Co(NH3)6Cl3], [Pt(NH3)Cl2], [Ni(CO)4]. 2.1.9. Cách gọi tên phức chất

Ó

A

2.1.9.1. Cách gọi tên cầu nội

2

-L

số phối tử

Ý

-H

Bước 1: Gọi tên các phối tử là gốc axit bằng cách viết số lượng số phối tử là gốc axit (số la mã) + gốc axit + đuôi o. đi

4

5

6

7

tri

tetra

penta hexa hepta

…

ÁN

tên

3

TO

Nếu phối tử là phối tử đa càng: 2

3

4

tên

bis

tris

tetrakis

Đ

ÀN

số phối tử

5

6 pentakis

…

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

phân chia chúng thành 3 loại phức chất:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

NH2 CH2

G

Dựa vào điện tích của cầu nội người ta

Y U

Đ ẠO

Co

CH2 NH2

2.1.8. Phân loại phức chất

IỄ N D

NH2 NH2 CH2

CH2 NH2

NH2-CH2-CH2-NH2 là 2.

http://daykemquynhon.ucoz.com

NH2

3+

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Dung lượng phối trí của etilenđiamin:

CH2

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Số phối trí của Co3+ là 6.

CH2

.Q

Ví dụ: với phức chất sau:

N

H

Ơ

Khi 1 phối tử liên kết với nhân trung tâm qua từ 2 nguyên tử trở lên, tức là tạo số liên kết σ  2, lúc này dung lượng phối trí của phối tử  2. Phối tử này được gọi là phối tử đa càng (đa răng).

N

Khi 1 phối tử liên kết với nhân trung tâm qua một nguyên tử, tức là tạo được một liên kết σ , lúc này dung lượng phối rí của phối tử bằng 1. Phối tử này được gọi là phối tử đơn càng (đơn răng).

hexakis

Tên một số phối tử là gốc axit:

F-

Floro

NO2-

Nitro

C2O42-

Axetato

NCS-

Cl-

Cloro

ONO-

Nitrito

OH-

Hiđroxo

Isotioxianato

Br-

Bromo

SO3-

Sunfito

CN-

Xiano

I-

Iodo

S2O32-

Tiosunfato

SCN-

Tioxianato

Bước 2: Gọi tên các phối tử trung hoà bằng cách viết số lượng số phối tử trung hoà (số la mã) + tên phối tử trung hoà. 29 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Một số phối tử trung hoà có tên riêng: H2O (aqua), NH3(amin), CO (cacbonyl), NO (nitrozyl). Các phối tử hữu cơ lấy tên riêng của chúng: C2H4 (etilen), C5H5N (pyridin), NH2-CH2-CH2-NH2 (etilenđiamin);

N

C5H5N

Ơ

N

(pyridin)

N

Y

Nếu là phức cation: lấy tên thường của cation + số oxi hoá theo số la mã.

H

Bước 3: Gọi tên của nhân trung tâm.

Nếu là phức cation: Tên phức = tên cầu nội + tên gốc axit cầu ngoại.

N

G

Nếu là phức ation: Tên phức = tên cation cầu ngoại + tên cầu nội.

1

2

3

Chữ cái

a

o

i

e

B

Ví dụ:

4

H Ư

Số oxi hoá

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Chú ý: một số phức trung hoà, gọi tên theo cách thêm các chữ cái vào sau nhân trung tâm để chỉ số oxi hoá:

10 00

[Co(NH3)3Cl3]: hexa amin coban (III) clorrua [Co(H2O)5Cl]Cl2 : Cloro penta aqua coban (III) clorrua

Ó

A

[Cu(NH2-CH2-CH2-NH2)2]SO4: Bis etilenđiamin đồng (II) sunfat.

-H

K2[Zn(OH)4]: Kali tetra hiđroxo zincat (II).

Ý

H[Au(Cl)4]: axit tetra cloro auric (III).

-L

K3[Fe(CN)6]: Kali hexa xiano ferat (III) hoặc kali feri xianua.

TO

ÁN

K4[Fe(CN)6]: Kali hexa xiano ferat (II) hoặc kali fero xianua. 2.2. Bản chất của liên kết trong phức chất

D

IỄ N

Đ

ÀN

Để giải thích liên kết trong phức chất, người ta dùng 3 thuyết sau là Thuyết VB; Thuyết trường tinh thể và Thuyết obitan phân tử MO.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

Giống như cách gọi tên muối

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

2.1.9.2. Gọi tên phức

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Nếu là phức ation: lấy tên quốc tế của nhân trung tâm + đuôi at + số oxi hoá theo số la mã.

2.2.1. Thuyết VB Liên kết trong cầu nội là liên kết cho nhận, trong đó các phối tử là chất cho cặp điện tử, còn nhân trung tâm dùng obitan trống để nhận các cặp điện tử này. Trong cầu nội nếu chỉ có 1 loại phối tử trung hoà thì các liên kết giữa nhân trung tâm và các phối tử phải tương đương nhau về mặt năng lượng cũng như kích thước. Như vậy, nhân trung tâm phải ở trạng thái lai hoá. Cấu trúc không gian của phức chất phụ thuộc vào trạng thái lai hoá của nhân trung tâm.

30 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

[CuCl2]2-

[AB4]

sp3

tứ diện

[NiCl4]2-

[AB4]

dsp2

hình vuông

[NiCN4]2

[AB6]

sp3d2

bát diện

[FeF6]4-

[AB6]

d2sp3

bát diện

[FeCN6]4-

Ơ

đường thẳng

H

sp

N

[AB2]

N

không Ví dụ

↑

↑

3d6

↑↓

4d0

F- :1s22s22p6

B

⇆ ↑↓

4p0

↑↓

10 00

2 2 5 9F:1s 2s 2p

4s0

↑↓

6 ↓↓

2s2

Ó

A

2p

-H

Vì F- tương tác yếu với nhân trung tâm, nên ion Co3+ sẽ ở trạng thái lai hoá

Ý

sp3d2.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

6 obitan lai hoá sp3d2 được tạo thành do sự tổ hợp của AO 4s + 3AO 4p + 2AO 4d, mặt khác, do có sự tham gia của AO 4d ở phân lớp bên ngoài nên sự lai hoá sp3d2 được gọi là lai hoá ngoài.

↑↓

↑↓

↑

↑

↑

3d6 6 obitan lai hoá đều là các obitan trống,

F ..

F ..

F ..

F ..

F ..

F ..

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

sp3d2 F

có kích hước và năng lượng bằng nhau, hướng tới 6 đỉnh của một hình bát diện đều và tham gia tạo thành 6 liên kết cho nhận với 6 phối tử F31

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

-

.. .. ..

. - . F ..

F

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

↑

Co3+ : [Ar]3d6

⇆

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

↑

[Ar]3d74s2

TR ẦN

↑↓

27Co:

H Ư

- Xét phức [CoF6]3-

N

G

I- < Br- < Cl-<SCN-< F-< OH-< C2O42-< H2O < NCS-< Py < NH3 < en < dipy <NO2-<CN-<CO.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

hình

Y

Cấu gian

Dựa vào kết quả của thuyết trường tinh thể, xây dựng được dãy quang phổ hoá học: sắp xếp theo chiều tăng dần lực tương tác của các phối tử và nhân trung tâm.

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Số phối tử trong cầu Dạng lai hoá nội

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Một số dạng lai hoá thường gặp:

..

F

F

-

F

-

-

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

trong đó F- cho cặp electron của mình. Nhận xét: Phức [CoF6]3- còn 4 electron độc thân, ∑spin = 2, như vậy phức [CoF6]3-gọi là phức có spin cao. - Xét phức [CoNH3]

3+

↑

↑

3+

⇆

[Ar]3d 4s

Co : [Ar]3d

.. H N H H

6

↑

4s0

4p0

4d0

H

3d6

N

↑

2

Ơ

↑↓

27Co:

7

N

Vì NH3 tương tác mạnh với nhân trung tâm, nên ion Co3+ sẽ ở trạng thái lai hoá d2sp3.

NH3

↓

qx

qx

↓

↓

http://daykemquynhon.ucoz.com

↑↓

↑↓

.. ..

. NH3 .

↑↓

..

d2sp3

NH3 NH3

..

NH3

NH3

TR ẦN

6 obitan lai hoá d2sp3 đều là các obitan trống có kích thước và năng lượng bằng nhau hướng tới 6 đỉnh của một hình bát diện đều và

B

tham gia tạo thành 6 liên kết cho nhận với 6 phối tử NH 3 trong đó NH3 cho cặp electron của mình.

10 00

Nhận xét: Phức [CoF6]3- không còn electron độc thân, ∑spin = 0, như vậy phức [CoF6] gọi là phức có spin thấp. 3-

⇆

Ó

[Ar]3d84s2

-H

28Ni:

A

- Xét phức [NiCl4]2↑↓

↑↓

Ý

↑↓

Ni2+ : [Ar]3d8

6

2

4s0

4p0 ↑↓

5

2s 2p 3s 3p

TO

17Cl:1s

2

↑

3d8

-L ÁN 2

↑

⇆

-

2

2

6

2

Cl :1s 2s 2p 3s 3p

6

4d0 ↑↓

↑↓

↑↓

6 ↓↓

3s2

3p

Vì Cl tương tác yếu với nhân trung tâm nên ion Ni sẽ ở trạng thái lai hoá sp3. 4 obitan lai hoá sp3 được tạo thành do sự tổ hợp của AO4s + 3AO4p. 2+

↑↓

↑↓

↑↓

↑

↑

Cl ..

Cl Cl Cl .. .. ..

↑↓

↑↓

↑↓

F

-

..

↑↓

2+

Ni

D

IỄ N

Đ

ÀN

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

↓

3d6

↑↓

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

↑↓

Đ ẠO

↑↓

G

↑↓

N

↑↓

..

H Ư

↑↓

TP

NH .. 3 .. 3 NH .. 3 NH .. 3 NH .. 3 NH .. 3 NH

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

6 obitan lai hoá d2sp3 được tạo thành do sự tổ hợp của 2AO 3d + AO 4s + 3AO 4p, mặt khác do có sự tham gia của AO 3d ở phân lớp bên trong nên sự lai hoá d 2sp3 được gọi là lai hoá trong.

3d8

sp3

F

- ..

..

F

-

..

F

-

Phức [NiCl4]2-

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

32

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

4 obitan lai hoá đều là các obitan trống có kích thước và năng lượng bằng nhau hướng tới 4 đỉnh của một hình tứ diện đều và tham gia tạo thành 4 liên kết cho nhận với 4 phối tử Cl- trong đó Cl- cho cặp electron của mình.

Ơ

N

Nhận xét: Phức [NiCl4]2- còn 2 electron độc thân,

↑

3d8

4s0

4p0

4d0

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

↑

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

CN ..

H Ư

CN ..

↑↓

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

CN .. CN .. CN ..

dsp2

CN ..

. . CN

10 00

B

3d8

N

G

Vì CN- tương tác mạnh với nhân trung tâm nên ion Ni2+ sẽ ở trạng thái lai hoá dsp2. 4 obitan lai hoá dsp2 được tạo thành do sự tổ hợp của 1AO 3d + AO 4s + 2AO 4p.

4 obitan lai hoá đều là các obitan trống có kích thước và

A

năng lượng bằng nhau hướng tới 4 đỉnh của một hình tứ

-H

Ó

diện đều và tham gia tạo thành 4 liên kết cho nhận với 4 phối tử Cl trong đó Cl cho cặp electron của mình. -

-

CN

-L

Ý

Nhận xét:

..

..

CN

Phức [Ni(CN)4]2-

Phức [Ni(CN)4] không còn electron độc thân,

ÁN

2-

∑spin = , như vậy phức [Ni(CN)4]2- gọi là phức có spin thấp.

TO

2.2.2. Thuyết trường tinh thể

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

 12s 1*s2 22s 2*2s z2 x2 =  y2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Tổng số electron của CN- là 14e: cấu hình electron của CN- theo thuyết MO như sau:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

↑↓

Y

↑↓

[Ar]3d84s2 ⇆ Ni2+ : [Ar]3d8

U

↑↓

28Ni:

.Q

- Xét phức [Ni(CN)4]2-

H

∑spin = 1, như vậy phức [NiCl4]2-gọi là phức có spin cao.

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.2.2.1. Một số luận điểm Phức chất vô cơ tồn tại một cách bền vững là do tương tác tính điện giữa ion trung tâm và các phối tử Khi chỉ xét ion trung tâm, người ta xét cấu trúc electron chi tiết của nó (chủ yếu là obital d), còn đối với phối tử thì coi như là những điện tích điểm (nếu là ion) hoặc là những lưỡng cực điểm ( nếu là phân tử trung hòa ). Các phối tử tạo nên 1 trường tĩnh điện bên ngoài đối với ion trung tâm gọi là trường phối tử, và phối tử này khác phối tử kia chỉ ở đại lượng của trường đó mà thôi. Các phối tử nằm xung quanh ion trung tâm ở trên các đỉnh của một hình đa diện, tạo nên những phức chất có đối xứng nhất định 33

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

- náşżu phᝊc cĂł 6 pháť‘i táť­ thĂŹ chĂşng sáş˝ sắp xáşżp áť&#x; cĂĄc đᝉnh cᝧa hĂŹnh bĂĄt diᝇn tấo nĂŞn trĆ°áť?ng bĂĄt diᝇn. - náşżu phᝊc cĂł 4 pháť‘i táť­ thĂŹ chĂşng sáş˝ sắp xáşżp áť&#x; cĂĄc đᝉnh cᝧa hĂŹnh tᝊ diᝇn tấo nĂŞn trĆ°áť?ng tᝊ diᝇn. DĂšng cĆĄ háť?c lưᝣng táť­ lĂ m cĆĄ sáť&#x; Ä‘áťƒ mĂ´ tả phᝊc.

Ć

N

2.2.2.2. ThĂ´ng sáť‘ tĂĄch năng lưᝣng (kĂ˝ hiᝇu: ∆ = -10Dq)

N

H

Ä?áťƒ cĂł khĂĄi niᝇm váť thĂ´ng sáť‘ tĂĄch, ta xĂŠt cĂĄc obital d cᝧa ion trung tâm áť&#x; trấng thĂĄi táťą do vĂ sau khi tấo phᝊc.

TR ẌN

x L

B

10 00

A

Ă“

-L

Ă?

-H

NhĆ° váş­y, trong máť™t trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ bĂĄt diᝇn, 5 obital suy biáşżn trong nguyĂŞn táť­ táťą do Ä‘ưᝣc tĂĄch thĂ nh 2 mᝊc: eg (suy biáşżn báş­c 2) cao hĆĄn mᝊc t2g (suy biáşżn báş­c 3- báť™i 3)

Ă N

E2 dx -y 2

Tršng th¸i cã møc n¨ng l-Îng t᝹ do

TO Ä?

Ă€N

2

dxy dxz dyz dx -y dz 2

0,6∆0

eg dz 2

∆0 -0,4∆0

dxy dxz dyz dx -y dz 2

2

2

2

2

Tršng th¸i cĂŁ møc n¨ng l-ĂŽng trung bĂ—nh

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

L

L

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N

L M

CĂĄc obital d trong ion trung tâm gáť“m: dxy, dxz, dyz, đ?‘‘đ?‘§ 2 vĂ đ?‘‘đ?‘Ľ 2−đ?‘Ś 2 . Khi ion trung tâm Ä‘ưᝣc bao quanh báť&#x;i pháť‘i táť­, sáş˝ xảy ra sáťą Ä‘Ẋy tÄŠnh Ä‘iᝇn giᝯa cĂĄc electon d. CĂĄc obital đ?‘‘đ?‘§ 2 vĂ đ?‘‘đ?‘Ľ 2 −đ?‘Ś 2 áť&#x; gần hĆĄn cĂĄc pháť‘i táť­ cĂšng náşąm trĂŞn cĂĄc tr᝼c tĆ°ĆĄng ᝊng nĂŞn cĂł năng lưᝣng cao còn 3 obital dxy, dxz, dyz náşąm trĂŞn Ä‘Ć°áť?ng phân giĂĄc cᝧa cĂĄc tr᝼c x,y,z tĆ°ĆĄng ᝊng áť&#x; xa pháť‘i táť­ hĆĄn nĂŞn cĂł năng lưᝣng thẼp hĆĄn (do cháť‹u láťąc Ä‘Ẋy yáşżu hĆĄn).

Iáť„ N D

L

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

y

L

G

* Sáťą biáşżn Ä‘áť•i năng lưᝣng cĂĄc obital d trong phᝊc bĂĄt diᝇn.

Ä? áş O

TP

Khi M áť&#x; trong mĂ´i trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ cĂł trĆ°áť?ng Ä‘iᝇn âm Ä‘áť‘i xᝊng cầu thĂŹ xảy ra tĆ°ĆĄng tĂĄc tÄŠnh Ä‘iᝇn giᝯa trĆ°áť?ng Ä‘iᝇn âm nĂ y váť›i cĂĄc electron d trong nguyĂŞn táť­ trung tâm lĂ m cho năng lưᝣng cĂĄc obital d tăng lĂŞn, ráť“i sau Ä‘Ăł tĂĄch thĂ nh 2 mᝊc tĂšy theo trĆ°áť?ng bĂĄt diᝇn hay tᝊ diᝇn. z

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

Khi M áť&#x; trấng thĂĄi táťą do, cĂĄc electron d chiáşżm máť™t trong 5 obital d cĂł mᝊc năng lưᝣng nhĆ° nhau gáť?i lĂ mᝊc năng lưᝣng suy biáşżn.

E1

T2g dxy dxz dyz

Sáťą tĂĄch mᝊc năng lưᝣng cĂĄc obital d trong phᝊc bĂĄt diᝇn - Hiᝇu năng lưᝣng giᝯa 2 mᝊc gáť?i lĂ năng lưᝣng tĂĄch. ∆0 = E2g – Et2g (O viáşżt tắt cᝧa Octahedral: bĂĄt diᝇn) NgĆ°áť?i ta xem năng lưᝣng trung bĂŹnh cᝧa 5 AO-d náşąm khoảng giᝯa 2 mᝊc eg vĂ t2g vĂ Ä‘ưᝣc xem báşąng khĂ´ng thĂŹ cĂł: 34

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3đ??¸ + 2đ??¸2 = 0 { 1 đ??¸2 − đ??¸1 = ∆0

3đ??¸ : đ?‘›Äƒđ?‘›đ?‘” đ?‘™ưᝣđ?‘›đ?‘” đ?‘?ᝧđ?‘Ž 3đ??´đ?‘‚ − đ?‘‘ áť&#x; đ?‘šᝊđ?‘? đ??¸1 { 1 2đ??¸2 : đ?‘ ăđ?‘›đ?‘” đ?‘™ưᝣđ?‘›đ?‘” đ?‘?ᝧđ?‘Ž 2đ??´đ?‘‚ − đ?‘‘ áť&#x; đ?‘šᝊđ?‘? đ??¸2

2

đ??¸2 =

3 5

∆0

Ć

N

- Ä?ĆĄn váť‹ Ä‘o năng lưᝣng tĂĄch: kcal/mol, kJ/mol, cm-1

H

1eV = 8068 cm-1 = 13,60 kcal/mol

N

1cal = 4,184J

U

Y

* Sáťą biáşżn Ä‘áť•i năng lưᝣng cᝧa cĂĄc OA –d trong phᝊc tᝊ diᝇn:

.Q

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

2.2.2.3. CĂĄc yáşżu táť‘ ảnh hĆ°áť&#x;ng thĂ´ng sáť‘ tĂĄch

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

- Ion trung tâm:

TR ẌN

H ĆŻ

+ Ä?iᝇn tĂ­ch: ion cĂł Ä‘iᝇn tĂ­ch láť›n thĂŹ cĂł ∆ láť›n vĂŹ Ä‘iᝇn tĂ­ch láť›n thĂŹ hĂşt mấnh pháť‘i táť­ váť phĂ­a nĂł vĂ electron cᝧa pháť‘i táť­ Ä‘Ẋy mấnh cĂĄc electron d gây nĂŞn tĂĄch cĂĄc mᝊc năng lưᝣng láť›n hĆĄn. VĂ­ d᝼: [Cr(H2O)6]2+ vĂ [Cr(NH3)6]2+ cĂł ∆0 bĂŠ hĆĄn [Cr(H2O)6]3+ vĂ [Cr(NH3)6]3+ tĆ°ĆĄng ᝊng.

10 00

B

+ KĂ­ch thĆ°áť›c: kĂ­ch thĆ°áť›c ion láť›n thĂŹ cĂĄc obital dáť… biáşżn dấng nĂŞn thĂ´ng sáť‘ tĂĄch tăng, do bĂĄn kĂ­nh láť›n cᝧa ion trung tâm tấo Ä‘iáť u kiᝇn cho cĂĄc pháť‘i táť­ Ä‘áşżn gần vĂ do Ä‘Ăł electron cᝧa pháť‘i táť­ gây tĂĄch láť›n mᝊc năng lưᝣng cᝧa cĂĄc obital d cᝧa ion trung tâm. - Pháť‘i táť­:

-H

Ă“

A

+ Pháť‘i táť­ cĂł kĂ­ch thĆ°áť›c bĂŠ mĂ Ä‘iᝇn tĂ­ch âm láť›n thĂŹ cĂ ng dáť… Ä‘áşżn gần ion trung tâm hĆĄn vĂ tĂĄc d᝼ng mấnh lĂŞn cĂĄc obital cᝧa ion trung tâm, lĂ m tăng ∆.

-L

Ă?

+ Nhᝯng pháť‘i táť­ chᝉ cĂł 1 cạp electron táťą do (NH3, CO...) dáť… Ä‘áşżn gần ion trung tâm hĆĄn pháť‘i táť­ cĂł nhiáť u cạp electron táťą do. Do Ä‘Ăł nhᝯng pháť‘i táť­ cĂł máť™t cạp electron gây trĆ°áť?ng mấnh lĂ m tăng ∆.

TO

Ă N

Ảnh hĆ°áť&#x;ng cᝧa pháť‘i táť­ Ä‘ưᝣc xáşżp theo chiáť u tăng cᝧa trĆ°áť?ng láťąc tĂĄc d᝼ng (tᝊc lĂ tăng ∆), gáť?i lĂ dĂŁy pháť• hĂła háť?c (vĂŹ ∆ Ä‘ưᝣc xĂĄc Ä‘áť‹nh báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp quang pháť• ).

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

- Phᝊc chẼt bĂĄt diᝇn cĂł thĂ´ng sáť‘ tĂĄch năng lưᝣng ∆0 láť›n hĆĄn thĂ´ng sáť‘ tĂĄch năng lưᝣng ∆T cᝧa phᝊc tᝊ diᝇn. Náşżu cĂł cĂšng pháť‘i táť­ vĂ cĂšng ion trung tâm thĂŹ ∆T = 4/9. ∆0.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

TP

ThĂ´ng sáť‘ tĂĄch năng lưᝣng ∆ ph᝼ thuáť™c vĂ o cẼu hĂŹnh cᝧa phᝊc, bản chẼt cᝧa ion trung tâm vĂ bản chẼt pháť‘i táť­.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

{

đ??¸1 = − 5 ∆0

Ă€N

I- < Br - < Cl- ≈ SCN- < NO3- < F- :pháť‘i táť­ trĆ°áť?ng yáşżu

En < dipy < NO2- < CN- ≈ CO: Pháť‘i táť­ trĆ°áť?ng mấnh En: etylen Ä‘iamin: NH2CH2CH2NH2 ; EDTA: axit etylen Ä‘iamin tetraaxetic

D

Iáť„ N

Ä?

OH- < HCOO- < C2O42-< H2O< NCS- < EDTA4- < NH3: pháť‘i táť­ trĆ°áť?ng trung bĂŹnh

35 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

* ChĂş Ă˝: SCN-: thioxianato ≠NCS-: iso thioxianato 2.2.2.4. Ảnh hĆ°áť&#x;ng cᝧa trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ Ä‘áşżn cẼu hĂŹnh electron d cᝧa ion trung tâm

H

Ć

+ Xáşżp tẼt cả cĂĄc electron d lĂŞn cĂĄc obital áť&#x; mᝊc năng lưᝣng thẼp, theo nguyĂŞn lĂ˝ báť n vᝯng.

N

CĂĄc electron d cᝧa ion trung tâm dĆ°áť›i ảnh hĆ°áť&#x;ng cᝧa trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ sáş˝ sắp xáşżp lấi trĂŞn cĂĄc obital sao cho cĂł lᝣi váť năng lưᝣng theo 2 cĂĄch:

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Khi ∆ < P thĂŹ xáşżp cĂĄc electron phân báť‘ Ä‘áť u lĂŞn cĂĄc obital

H ĆŻ

Khi ∆ > P thĂŹ xáşżp cĂĄc electron cạp Ä‘Ă´i vĂ o cĂĄc obital áť&#x; mᝊc năng lưᝣng thẼp.

TR ẌN

* Giải thĂ­ch: VĂ­ d᝼ xĂŠt phân táť­ phᝊc váť›i ion trung tâm cĂł 2 electron d vĂ 2 obital cĂł hiᝇu năng lưᝣng ∆. CĂł 2 khả năng váť sáťą phân báť‘ electron áť&#x; cĂĄc obital trĂŞn:

B

- Náşżu 2 electron Ä‘ưᝣc phân báť‘ trĂŞn 2 obital khĂĄc nhau thĂŹ năng lưᝣng toĂ n báť™ cᝧa chĂşng cĂł giĂĄ tráť‹: 2E0 + ∆

10 00

- Trong trĆ°áť?ng hᝣp ngưᝣc lấi, 2 electron Ä‘ưᝣc ghĂŠp chung vĂ o obital cĂł năng lưᝣng thẼp thĂŹ năng lưᝣng toĂ n báť™ lĂ : 2E0 + P

-H

Ă“

A

VĂŹ sáťą phân báť‘ electron Ä‘ưᝣc tháťąc hiᝇn theo khả năng nĂ o cĂł lᝣi váť mạt năng lưᝣng. Náşżu 2E0 + ∆ < 2E0 + P â&#x;š ∆ < P thĂŹ 2 electron phân báť‘ trĂŞn 2 obital khĂĄc nhau. Còn náşżu 2E0 + ∆ > 2E0 + P â&#x;š ∆ > P thĂŹ 2 electron ghĂŠp Ä‘Ă´i váť›i nhau.

-L

lĂ

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

∆ < P thĂŹ electron d phân báť‘ Ä‘áť“ng Ä‘áť u lĂŞn cĂĄc obital áť&#x; 2 mᝊc năng lưᝣng, tấo ra phᝊc thuáş­n tᝍ, spin cao. Váť›i trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ mấnh gây ra năng lưᝣng tĂĄch láť›n: ∆ > P thĂŹ electron d Ä‘ưᝣc ghĂŠp Ä‘Ă´i vĂ phân báť‘ táť‘i Ä‘a vĂ o obital áť&#x; mᝊc năng lưᝣng thẼp lĂ cĂł lᝣi váť mạt năng lưᝣng.

Iáť„ N D

Ă?

* TĂłm lấi, váť›i trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ yáşżu, gây ra giĂĄ tráť‹ thĂ´ng sáť‘ tĂĄch khĂ´ng láť›n, nghÄŠa

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ä? áş O

- Ion trung tâm cĂł sáť‘ electron d láť›n hĆĄn sáť‘ obital áť&#x; mᝊc năng lưᝣng thẼp thĂŹ phải xĂŠt sáťą tĆ°ĆĄng quan giᝯa năng lưᝣng tĂĄch vĂ năng lưᝣng P tiĂŞu táť‘n trong quĂĄ trĂŹnh ghĂŠp Ä‘Ă´i electron.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

- Ion trung tâm cĂł sáť‘ electron d bĂŠ hĆĄn hoạc báşąng sáť‘ mᝊc năng lưᝣng thẼp thĂŹ phân báť‘ Ä‘áť u cĂĄc electron lĂŞn cĂĄc obital Ä‘Ăł.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Hai cĂĄch nĂ y còn tĂšy thuáť™c vĂ o cẼu hĂŹnh electron d cᝧa ion trung tâm:

Y

N

+ Phân báť‘ Ä‘áť u lĂŞn tẼt cả cĂĄc obital d ᝊng váť›i quy tắc Hund.

* VĂ­ d᝼: + XĂŠt phᝊc [Fe(H2O)6]2+ vĂ [Fe(CN)6]4-, Cho ∆đ??ť2đ?‘‚ = 124,1đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™; ∆đ??śđ?‘ − = 394,2đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™ vĂ đ?‘ƒđ??šđ?‘’ 2+ = 210,2 kJ/mol 26

đ??šđ?‘’: 3d64s2.

Fe2+: 3d6 + [Fe(H2O)6]2+ cĂł ∆đ??ť2đ?‘‚ = 124,1 < P = 210,2 (6 electron d phân báť‘ Ä‘áť u trĂŞn 5 obital d.) Fe(H2O)6]2+ : lĂ phᝊc bĂĄt diᝇn

eg

36 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

t2g

H

Ć

+ [Fe(CN)6]4- cĂł ∆đ??śđ?‘ − = 394,2 > P = 210,2 nĂŞn cĂĄc electron d Ä‘ưᝣc ghĂŠp Ä‘Ă´i vĂ phân báť‘ áť&#x; mᝊc t2g cᝧa phᝊc bĂĄt diᝇn.

N

Vậy phᝊc Fe(H2O)6]2+ có cẼu hÏnh t2g4eg2, là phᝊc thuận tᝍ, spin cao.

Y

N

eg

TR ẌN

2.2.2.5. Năng lưᝣng báť n hĂła báť&#x;i trĆ°áť?ng tinh tháťƒ

10 00

B

Khi tấo thĂ nh phᝊc, sáťą sắp xáşżp lấi cĂĄc electron d cᝧa ion trung tâm liĂŞn quan Ä‘áşżn năng lưᝣng ghĂŠp Ä‘Ă´i P vĂ năng lưᝣng tĂĄch ∆. Ä?áť™ báť n cᝧa phᝊc máť™t phần ph᝼ thuáť™c vĂ o táť•ng năng lưᝣng P + ∆. Táť•ng năng lưᝣng nĂ y gáť?i lĂ năng lưᝣng báť n hĂła cᝧa phᝊc. Năng lưᝣng báť n hĂła cĂ ng láť›n thĂŹ phᝊc cĂ ng báť n, khả năng phản ᝊng cᝧa phᝊc thẼp

A

Năng lưᝣng báť n hĂła chᝧ yáşżu ph᝼ thuáť™c vĂ o 2 yáşżu táť‘:

-H

Ă“

+ CẼu hĂŹnh khĂ´ng gian cᝧa phᝊc: bĂĄt diᝇn hay tᝊ diᝇn.

Ă?

+ CẼu hĂŹnh electron d cᝧa ion trung tâm: sáť‘ electron d áť&#x; mᝊc năng lưᝣng cao hay thẼp.

-L

- TrĆ°áť?ng pháť‘i táť­ yáşżu: ∆ < P thĂŹ cĂĄc electron d sắp xáşżp Ä‘áť u lĂŞn cĂĄc obital.

TO

Ă N

- TrĆ°áť?ng pháť‘i táť­ mấnh: ∆ > P â&#x;š tᝍ cẼu hĂŹnh đ?‘‘ 4á10 cĂł sáťą ghĂŠp Ä‘Ă´i electron d vĂ o mᝊc năng lưᝣng thẼp trĆ°áť›c. đ?‘Źđ?’ƒđ?’‰ = [∑ đ?’?đ?’•đ?&#x;?đ?’ˆ (đ?&#x;Ž, đ?&#x;’đ?šŤ) − ∑ đ?’?đ?’†đ?’ˆ (đ?&#x;Ž, đ?&#x;”đ?šŤ) + đ?’™đ?‘ˇ]

x: sáť‘ cạp e máť›i Ä‘ưᝣc ghĂŠp Ä‘Ă´i thĂŞm sau khi tĂĄch thĂ nh cĂĄc mᝊc năng lưᝣng. + XĂŠt cẼu hĂŹnh d3: t2g3

eg

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

Năng lưᝣng báť n hĂła Ä‘ưᝣc tĂ­nh theo cĂ´ng thᝊc:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

* ChĂş Ă˝: Trong phᝊc bĂĄt diᝇn, Ä‘áť‘i váť›i nhᝯng ion trung tâm cẼu hĂŹnh e lĂ d1, d2, d3, d8, d9, d10 thĂŹ cẼu hĂŹnh cᝧa phᝊc khĂ´ng ph᝼ thuáť™c vĂ o giĂĄ tráť‹ ∆. Ä?áť‘i váť›i cĂĄc ion trung tâm cĂł cẼu hĂŹnh e lĂ d4, d5, d6, d7 thĂŹ sáť‘ electron Ä‘áť™c thân ph᝼ thuáť™c vĂ o tĆ°ĆĄng quan giᝯa ∆ vĂ P, nghÄŠa lĂ ph᝼ thuáť™c vĂ o trĆ°áť?ng mấnh hay trĆ°áť?ng yáşżu.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

BT: XĂŠt cẼu hĂŹnh vĂ tᝍ tĂ­nh cᝧa 2 phᝊc: [CoF6]3- vĂ [Co(NH3)6]3+. Váť›i đ?‘ƒđ??śđ?‘œ3+ = 64,3kcal/mol, ∆đ??šâˆ’ = 37,1kcal/mol, ∆đ?‘ đ??ť3 = 65,8kcal/mol.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

Váş­y phᝊc cĂł cẼu hĂŹnh t2g6eg0 , lĂ phᝊc ngháť‹ch tᝍ, spin thẼp.

U

t2g

t2g

Cả 3 electron Ä‘áť™c thân trong phᝊc xáşżp vĂ o mᝊc t2g â&#x;š khĂ´ng tĂ­nh Ebh.

37 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

+ XĂŠt cẼu hĂŹnh d4: t2g4 → cĂł 1 cạp electron eg t2g

N

áťž mᝊc t2g cĂł sáťą ghĂŠp Ä‘Ă´i 1 cạp electron d.

H

Ć

Ebh = 4(0,4∆) – 0(0,6∆) + 1.P = 1,6∆ + P

N

+ XĂŠt cẼu hĂŹnh d5: t2g5 → cĂł 2 cạp electron

t2g

TP

Ebh = 5(0,4∆) – 0(0,6∆) + 2.P = 2,0∆ + 2P

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

∆đ??ť2đ?‘‚ = 124,1đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™; ∆đ??śđ?‘ − = 394,2đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™ vĂ đ?‘ƒđ??šđ?‘’ 2+ = 210,2 kJ/mol Giải: [Fe(H2O)6]2+ cĂł ∆đ??ť2 đ?‘‚ = 124,1đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™ < P = 210,2 kJ/mol

eg

10 00

B

CẼu hÏnh electron trong phᝊc: t2g4eg2.

TR ẌN

⇒ 6 electron d phân báť‘ Ä‘áť u trĂŞn cả 2 mᝊc năng lưᝣng t2g vĂ eg theo quy tắc Hund.

t2g

Ebh = 4(0,4∆) – 2(0,6∆) + 0.P = 0,4∆ = 0,4. 124,1 = 49,64 kJ/mol

-L

Ă?

-H

Ă“

A

+ [Fe(CN)6]4- cĂł ∆đ??śđ?‘ − = 394,2đ?‘˜đ??˝/đ?‘šđ?‘œđ?‘™ > P = 210,2 kJ/mol nĂŞn cĂł sáťą ghĂŠp Ä‘Ă´i áť&#x; mᝊc t2g. CẼu hĂŹnh electron trong phᝊc: t2g6eg0. eg t2g

Ă N

Ebh = 6(0,4∆) – 0(0,6∆) + 2.P = 2,4∆ + 2P = 2,4. 394,2 + 2. 210,2 = 1366,48 kJ/mol

TO

2.2.2.6. Thuyáşżt trĆ°áť?ng tinh tháťƒ giải thĂ­ch tᝍ tĂ­nh vĂ mĂ u cᝧa phᝊc. * Giải thĂ­ch tᝍ tĂ­nh.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

* VĂ­ d᝼ 1: TĂ­nh năng lưᝣng báť n hĂła cᝧa phᝊc [Fe(H2O)6]2+ vĂ [Fe(CN)6]4-, cho Fe2+: 3d6,

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

* Tᝍ cẼu hĂŹnh đ?‘‘ 6á10 thĂŹ Ä‘ĂŁ cĂł sáťą ghĂŠp Ä‘Ă´i electron khi ion trung tâm áť&#x; trấng thĂĄi táťą do.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

U

Y

eg

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

Theo thuyáşżt trĆ°áť?ng tinh tháťƒ thĂŹ tᝍ tĂ­nh cᝧa phᝊc lĂ do trong phᝊc, ion trung tâm cĂł electron Ä‘áť™c thân hay khĂ´ng. Náşżu cĂł electron Ä‘áť™c thân thĂŹ thuáş­n tᝍ vĂ ngưᝣc lấi. * Giải thĂ­ch mĂ u. Nhᝯng phᝊc mĂ ion trung tâm cĂł cẼu hĂŹnh electron d1á9 thĂŹ cĂł mĂ u. Khi chiáşżu ĂĄnh sĂĄng vĂ o phᝊc thĂŹ phᝊc sáş˝ hẼp th᝼ nhᝯng tia sĂĄng cĂł năng lưᝣng tĆ°ĆĄng Ä‘Ć°ĆĄng váť›i năng lưᝣng cᝧa thĂ´ng sáť‘ tĂĄch, electron nhảy tᝍ mᝊc năng lưᝣng thẼp lĂŞn mᝊc năng lưᝣng cao, hẼp th᝼ ĂĄnh sĂĄng cĂł tần sáť‘ đ?œˆ tĆ°ĆĄng ᝊng vĂ gây mĂ u. MĂ u cᝧa máť™t chẼt: lĂ káşżt qᝧa cᝧa sáťą hẼp th᝼ khĂ´ng hoĂ n toĂ n ĂĄnh sĂĄng trĂ´ng thẼy, nhᝯng bᝊc xấ khĂ´ng báť‹ hẼp th᝼ báť‹ phản chiáşżu hoạc truyáť n qua, tấo nĂŞn mĂ u cᝧa phᝊc chẼt. 38

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nếu một chất hấp thụ hoàn toàn các bức xạ chiếu vào thì nó sẽ có màu đen. Nếu một chất không hấp thụ bức xạ nào thì nó sẽ trong suốt.

Màu của phức

4000  4350

Tím

Vàng lục

4350  4800

Xanh chàm

Vàng

4800  4900

Chàm lục

Da cam

4900  5000

Lục chàm

Đỏ

5000  5600

Lục

Đỏ tía

5600  5750

Lục vàng

Tím

5750  5900

Vàng

Xanh chàm

5900  6050

Da cam

Chàm lục

6050  7300

Đỏ

7300  7600

Đỏ tía

N

Màu bị hấp thụ

Để tính bước sóng hấp thụ cần sử dụng phương trình Plank: 

→  = N A.

hc 0

∆0 - là năng lượng tách

y

L L

A

trong đó:

z

B

hc

10 00

0 = N A.

x

M

h - hằng số Plank

-H

Ó

NA -Số avogadro = 6,023.1023

L L

-L

Ý

c – vận tốc ánh sáng = 3.108m/s

ÁN

Ví dụ: Phức [Cr(H2O)6]2+ có ∆0 = 168,7 (KJ/mol) 6,625 .10 −34.3.10 8 hc = 6,023 . = 7340,6 (A0). 168 ,7.10 3 0

TO

 = NA.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Lục

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

Lục chàm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N

G

Đ ẠO

TP

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Bước sóng bị hấp thụ (A0)

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Với phức chất: khi ánh sáng chiếu vào nó thì các electron ở mức t2g có năng lượng thấp sẽ hấp thụ một bức xạ thích hợp ứng với một màu thích hợp để chuyển nên mức eg. Tổ hợp các tia còn lại không bị hấp thụ tạo nên màu của phức.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Như vậy phức hấp thụ tia tím và nó sẽ có màu lục. Trong trường bát diện thì 4 phối tử được sắp xếp tại 4 đỉnh của một hình tứ diện đều (hình vẽ) 2.2.2.7. Ưu nhược điểm của thuyết trường tinh thể Thuyết trường tinh thể là thuyết cho phép giải thích tốt từ tính, quang phổ hấp thụ (màu)…Tuy nhiên nó vẫn còn một số hạn chế: - Trong số 3 giả thuyết cơ sở của thuyết trường tinh thể, thì giả thuyết thứ hai hạn chế rất nhiều việc áp dụng thuyết vào đối tượng khảo sát. Theo giả thuyết này thì không chú ý đến cấu trúc electron của phối tử, mà phối tử chỉ là nguồn điện trường 39

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ć

- Thuyáşżt trĆ°áť?ng tinh tháťƒ khĂ´ng tháťƒ mĂ´ tả Ä‘ưᝣc cĂĄc liĂŞn káşżt kĂŠp, nghÄŠa lĂ cĂł mạt Ä‘áť“ng tháť?i liĂŞn káşżt đ?œŽvĂ liĂŞn káşżt đ?œ‹ . Khả năng tấo thĂ nh liĂŞn káşżt ph᝼ thuáť™c vĂ o cẼu tấo electron cᝧa pháť‘i táť­. Do váş­y, thuyáşżt nĂ y khĂ´ng tháťƒ xĂŠt Ä‘áşżn nhᝯng phᝊc chẼt nhĆ° cacbonyl, nitrozyl, Ä‘a sáť‘ muáť‘i náť™i phᝊc,‌

N

khĂ´ng Ä‘áť•i Ä‘áť‘i váť›i ion trung tâm (lĂ Ä‘iᝇn tĂ­ch Ä‘iáťƒm hoạc lưᝥng cáťąc Ä‘iáťƒm). Do Ä‘Ăł, thuyáşżt khĂ´ng mĂ´ tả Ä‘ưᝣc liĂŞn káşżt Ä‘áť“ng hĂła tráť‹, nghÄŠa lĂ khĂ´ng mĂ´ tả Ä‘ưᝣc nhᝯng hiᝇu ᝊng trao Ä‘áť•i giᝯa cĂĄc electron cᝧa pháť‘i táť­ vĂ ion trung tâm.

N

H

2.2.3. Thuyáşżt trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ (Thuyáşżt obital phân táť­ - MO)

Y

2.2.3.1. N᝙i dung

H ĆŻ

đ?œ“ = ∑đ?‘–đ?‘–=1 đ??śđ?‘– đ?œ‘đ?‘–

TR ẌN

- Máť—i hĂ m sĂłng phân táť­ lĂ táť• hᝣp tuyáşżn tĂ­nh cĂĄc hĂ m sĂłng nguyĂŞn táť­: đ?œ‘đ?‘– : hĂ m sĂłng (lĂ AO) thᝊ i

Ci: hᝇ sᝑ

Ă“

A

10 00

B

- Sáťą táť• hᝣp tuyáşżn tĂ­nh mĂ dẍn Ä‘áşżn sáťą xen phᝧ sâu, ráť™ng cᝧa cĂĄc obital lĂ m máş­t Ä‘áť™ electron tăng lĂŞn thĂŹ tấo ra MOlk liĂŞn káşżt cĂł mᝊc năng lưᝣng thẼp, náşżu dẍn Ä‘áşżn lĂ m giảm máş­t Ä‘áť™ electron giᝯa 2 nhân thĂŹ tấo ra obital phân táť­ phản liĂŞn káşżt (MO*) cĂł mᝊc năng lưᝣng cao hĆĄn.

-H

2.2.3.2. Ví d᝼:

Ă?

Khảo sĂĄt phᝊc [Co(NH3)6]3+ : phᝊc bĂĄt diᝇn

-L

- XÊt ion trung tâm Co3+ : 3d64s04p0

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

Ä‘áť•i:

Ă N

Khi Ä‘ạt ion Co3+: 3d6 vĂ o trĆ°áť?ng pháť‘i táť­ bĂĄt diᝇn thĂŹ năng lưᝣng cĂĄc obital biáşżn 4s nâng lĂŞn mᝊc a1g

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

- Ä?a sáť‘ electron cᝧa M vĂ L khĂ´ng tham gia tấo thĂ nh MO mĂ quay xung quanh nhân riĂŞng biᝇt, chᝉ cĂł nhᝯng electron hĂła tráť‹ máť›i tham gia tấo thĂ nh MO.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

G

TĆ° tĆ°áť&#x;ng cĆĄ bản cᝧa phĆ°ĆĄng phĂĄp MO lĂ :

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Ä? áş O

Theo thuyáşżt MO, xĂŠt liĂŞn káşżt orbital phân táť­ nhiáť u tâm giải táť?a, nghÄŠa lĂ electron liĂŞn káşżt chuyáťƒn Ä‘áť™ng trong obital phân táť­ toĂ n hᝇ

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Trong thuyáşżt trĆ°áť?ng pháť‘i táť­, tháťąc chẼt Ä‘ây lĂ phĆ°ĆĄng phĂĄp orbital phân táť­ MO, ngĆ°áť?i ta xĂŠt cẼu trĂşc chi tiáşżt váť? electron hĂła tráť‹ cᝧa cả ion trung tâm (M) vĂ pháť‘i táť­ (L) khi tấo phᝊc

4p năng lĂŞn mᝊc t1u 3d tĂĄch thĂ nh 2 mᝊc eg vĂ t2g.

- XĂŠt sáťą táť• hᝣp tuyáşżn tĂ­nh giᝯa cĂĄc obital cᝧa M vĂ L. + Obital 4s áť&#x; mᝊc a1g váť›i AO cĂł Ä‘Ă´i electron chĆ°a chia sáşť (ghĂŠp Ä‘Ă´i) cᝧa 6 pháť‘i táť­. VĂŹ (AO) s cĂł Ä‘áť‘i xᝊng cầu nĂŞn cĂł tháťƒ xen phᝧ máť?i hĆ°áť›ng váť›i obital khĂĄc tấo ra liĂŞn 2 ∗ káşżt đ?œŽ. áťž Ä‘ây tấo ra 2 obital phân táť­ liĂŞn káşżt (đ?œŽ4đ?‘ ) vĂ phản liĂŞn káşżt (đ?œŽ4đ?‘ ) →Xem giản Ä‘áť“ + 3 obital 4px, 4py vĂ 4pz áť&#x; mᝊc t1u, táť• hᝣp váť›i cĂĄc AO cᝧa pháť‘i táť­ tấo ra 6 2 2 2 ∗ obital phân táť­ MO gáť“m 3MO liĂŞn káşżt đ?œŽ4px , đ?œŽ4py , đ?œŽ4pz vĂ 3MO phản liĂŞn káşżt đ?œŽ4px ∗ ∗ , đ?œŽ4py , đ?œŽ4pz 40

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

+ 2 obital d áť&#x; mᝊc eg lĂ đ?‘‘đ?‘§ 2 ,đ?‘‘đ?‘Ľ 2 −đ?‘Ś 2 , táť• hᝣp váť›i cĂĄc obital pháť‘i táť­ tấo thĂ nh 2 obital phân táť­ liĂŞn káşżt đ?œŽđ?‘‘2 2 , đ?œŽđ?‘‘2 2 2 vĂ 2 MO phản liĂŞn káşżt đ?œŽđ?‘‘∗ 2 , đ?œŽđ?‘‘∗ 2 2 , đ?œŽđ?‘§ , đ?œŽđ?‘?đ?‘Ś đ?œŽđ?‘?đ?‘§ , đ?‘§

đ?‘Ľ −đ?‘Ś

�

đ?‘Ľ −đ?‘Ś

* Ba obital dxy, dxz, dyz Ä‘áť‹nh hĆ°áť›ng xung quanh Ä‘Ć°áť›ng tiáşżn vĂ o pháť‘i táť­, khĂ´ng cĂł Ä‘ᝧ máş­t Ä‘áť™ electron Ä‘áťƒ tấo liĂŞn káşżt, nĂŞn Ä‘Ăłng vai trò obital phân táť­ khĂ´ng liĂŞn káşżt – kĂ˝ hiᝇu : đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜ ∗ ∗ ∗ t1u

∗ đ?œŽ4s

H đ?œŽđ?‘‘∗đ?‘§2

đ?œŽđ?‘‘∗đ?‘Ľ2 −đ?‘Ś2

.Q TP

đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜

Ä? áş O

t2g

đ?œŽđ?‘?đ?‘Ľ

đ?œŽđ?‘‘2đ?‘§2 đ?œŽđ?‘?đ?‘Ś

t1

t1

u

u

đ?œŽđ?‘?đ?‘§

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

đ?œŽđ?‘§

đ?œŽđ?‘‘2đ?‘Ľ2 −đ?‘Ś2

H ĆŻ

â&#x;š CẼu hĂŹnh electron trong phᝊc bĂĄt diᝇn [Co(NH3)6]3+: đ?œŽđ?‘ 2 đ?œŽđ?‘?6 đ?œŽđ?‘‘4 (đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜ )6

�

đ?‘Ľ −đ?‘Ś

�

đ?‘Ľ −đ?‘Ś

TR ẌN

∗ ∗ - Trong giản Ä‘áť“ năng lưᝣng, cĂĄch biᝇt năng lưᝣng giᝯa đ?œŽ4đ?‘ vĂ đ?œŽ4đ?‘ , giᝯa đ?œŽđ?‘?đ?‘Ľđ?‘Śđ?‘§ vĂ đ?œŽđ?‘?đ?‘Ľđ?‘Śđ?‘§ láť›n vĂŹ tĆ°ĆĄng tĂĄc giᝯa (AO)4s vĂ (AO)4p cᝧa M vĂ L láť›n. Còn cĂĄch biᝇt năng lưᝣng giᝯa đ?œŽđ?‘‘∗ 2 , đ?œŽđ?‘‘∗ 2 2 vĂ đ?œŽđ?‘‘2 2 , đ?œŽđ?‘‘2 2 2 nháť? hĆĄn nhiáť u do tĆ°ĆĄng tĂĄc giᝯa 3d váť›i L yáşżu hĆĄn.

10 00

B

* PhĆ°ĆĄng phĂĄp MO giải thĂ­ch tĂ­nh báť n cᝧa phᝊc bĂĄt diᝇn, chᝧ yáşżu lĂ do sáťą sắp xáşżp electron vĂ o obital đ?œ‹ khĂ´ng liĂŞn káşżt: khi cả 3 obital đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜ cĂł chᝊa 1 hoạc 2 electron lĂ phᝊc báť n nhẼt. NĂŞn cẼu hĂŹnh báť n cᝧa phᝊc bĂĄt diᝇn lĂ :

Ă“

A

đ?œŽ 12 (đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜ )3: máť—i obital đ?œ‹ cĂł 1 electron.

-H

đ?œŽ 12 (đ?œ‹ đ?‘˜đ?‘™đ?‘˜ )6: máť—i obital đ?œ‹ cĂł 2 electron.

-L

Ă?

Phᝊc bĂĄt diᝇn cĂł cẼu hĂŹnh khĂĄc khĂ´ng báť n. 2.3. TĂ­nh chẼt cᝧa phᝊc chẼt

Ă N

2.3.1. Sáťą phân ly (Ä‘iᝇn ly) cᝧa phᝊc trong dung dáť‹ch nĆ°áť›c.

TO

Trong dung dáť‹ch nĆ°áť›c, phᝊc chẼt cĹŠng phân ly thĂ nh cầu náť™i vĂ cầu ngoấi tĆ°ĆĄng táťą nhĆ° hᝣp chẼt Ä‘ĆĄn giản phân ly thĂ nh cation vĂ anion.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

eg

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

a1g

Y

4s

N

4p

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

E

đ?œŽ4pz

N

* Ta cĂł giản Ä‘áť“ năng lưᝣng nhĆ° sau:

đ?œŽ4py

Ć

đ?œŽ4px

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

VĂ­ d᝼: [Ag(NH3)2]Cl ⇆ [Ag(NH3)2]+ + 2Cl[Ni(NH3)6]Cl2 ⇆ [Ni(NH3)6]2+ + 2ClNa[Al(OH)4] ⇆ Na+ + [Al(OH)4]Sáťą Ä‘iᝇn ly cᝧa phᝊc tấo ion phᝊc lĂ sáťą Ä‘iᝇn ly sĆĄ cẼp. Tiáşżp theo Ä‘Ăł, ion phᝊc tiáşżp t᝼c Ä‘iᝇn ly thĂ nh ion trung tâm vĂ pháť‘i táť­ (Ä‘iᝇn ly thᝊ cẼp). [Ag(NH3)2]+ ⇆ [Ag(NH3)]+ + NH3 nẼc 1 Váť›i háşąng sáť‘ cân báşąng cᝧa quĂĄ trĂŹnh phân ly:

41 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

k1 =

đ??ś[đ??´đ?‘”đ?‘ đ??ť ]+ .đ??śđ?‘ đ??ť3 3 đ??ś[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť )2]+ 3

= kkb1

[Ag(NH3)]+ ⇆ Ag+ + NH3 nẼc 2 đ??ś

Váť›i k2 = kkb2 = đ??ś đ??´đ?‘”

+ .đ??śđ?‘ đ??ť3

[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť3 )]+

+.

đ??ś 2 đ?‘ đ??ť3

H

đ??ś

[Ag(NH3)2]+ ⇆ Ag+ + 2NH3 váť›i kkb1,2 = đ??śđ??´đ?‘”

Ć

N

Cáť™ng quĂĄ trĂŹnh Ä‘iᝇn ly nẼc 1 vĂ nẼc 2 ta cĂł:

N

[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť3 )2]+

H ĆŻ

kb = 1/kkb đ?‘Ž đ??śđ?‘–đ?‘œđ?‘› đ?‘?â„Žᝊđ?‘?

Kb = đ??ś đ?‘?

TR ẌN

Háşąng sáť‘ kb cĂ ng láť›n thĂŹ phᝊc cĂ ng báť n. đ?‘? đ?‘–đ?‘œđ?‘› đ?‘Ąđ?‘&#x;đ?‘˘đ?‘›đ?‘” đ?‘ĄĂ˘đ?‘š.đ??śđ?‘?â„Žáť‘đ?‘– đ?‘Ąáť­

Ag+ + 2NH3 ⇆ [Ag(NH3)2]+

B

Ví d᝼:

đ??ś[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť ) ]+ 3 2 đ??ś +đ??´đ?‘” .đ??ś 2 đ?‘ đ??ť3

10 00

Kb =

A

- Khi sáťą Ä‘iᝇn ly Ä‘ất Ä‘ưᝣc cân báşąng ta cĂł: ∆G0 = - RTln kb = ∆H0 - T∆S

-H

Ă“

Trong biáťƒu thᝊc trĂŞn, khi kb cĂ ng láť›n thĂŹ ∆G0 cĂ ng bĂŠ vĂ phᝊc Ä‘ưᝣc tấo ra cĂ ng nhiáť u. * Ä?áť™ báť n cᝧa phᝊc vĂ Ä‘áť™ tan cᝧa káşżt tᝧa.

-L

Ă?

Sáťą tấo phᝊc cĂł ảnh hĆ°áť&#x;ng Ä‘áşżn Ä‘áť™ tan cᝧa cĂĄc muáť‘i Ă­t tan.

Ă N

- XĂŠt sáťą hòa tan cᝧa ↓AgCl trong dung dáť‹ch NH3:

TO

Ta có: AgCl(r) ⇆ Ag+(dd) + Cl-(dd)

TAgCl = 1,8.10-10 (1)

Ag+(dd) + 2NH3(dd) ⇆ [Ag(NH3)2]+

kb = 1.108 (2)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

Ä? áş O

Ä?ấi Ä‘a sáť‘ ion phᝊc lĂ chẼt kĂŠm Ä‘iᝇn ly, quĂĄ trĂŹnh phân ly chuyáťƒn dáť‹ch mấnh váť phĂ­a trĂĄi (phĂ­a cᝧa quĂĄ trĂŹnh tấo phᝊc). Ä?áťƒ chᝉ khả năng tấo phᝊc cᝧa ion trung tâm, ngĆ°áť?i ta dĂšng háşąng sáť‘ cân báşąng cᝧa quĂĄ trĂŹnh ngưᝣc lấi Ä‘Ăł gáť?i lĂ háşąng sáť‘ báť n kb, lĂ ngháť‹ch Ä‘ảo cᝧa kkb.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

Háşąng sáť‘ kcb cĂ ng láť›n thĂŹ phᝊc cĂ ng phân ly mấnh, ion phᝊc cĂ ng kĂŠm báť n. Do váş­y háşąng sáť‘ kkb (hay k) gáť?i lĂ háşąng sáť‘ khĂ´ng báť n chᝉ Ä‘áť™ báť n cᝧa ion phᝊc trong dung dáť‹ch.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Y

Kkb1,2 = kkb1 + kkb2 = 6,8.10-8 áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn chuẊn

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

C᝙ng (1) và (2) ta có: AgCl(r) + 2NH3(dd) ⇆ [Ag(NH3)2]+ (dd) + Cl-(dd) (3)

Háşąng sáť‘ cân báşąng (3): K = đ??ś +đ??´đ?‘” . C Cl- .

đ??ś[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť ) ]+ 3 2 đ??ś + đ??´đ?‘” .đ??ś 2 đ?‘ đ??ť3

= TAgCl x Kb = 1,8.10-10 . 1.108 = 1,8.10-2

Náşżu hòa tan AgCl trong dung dáť‹ch NH3 1M, gáť?i Ä‘áť™ tan cᝧa káşżt tuat Ä‘Ăł dĆ°áť›i dấng ion phᝊc lĂ x (tĂ­nh báşąng mol/l) ta cĂł: AgCl + 2NH3 ⇆ [Ag(NH3)2]+ + ClCbÄ‘ (mol/l)

1

0

0

42 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ccb (mol/l) K=

1-2x

đ??ś[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť ) ]+ đ??śđ??śđ?‘™âˆ’ 3 2 đ??ś 2 đ?‘ đ??ť3

x

x

đ?‘Ľ2

= (1−2đ?‘Ľ)2 = 1,8.10-2

Ć

Váş­y đ??ś[đ??´đ?‘”(đ?‘ đ??ť3 )2]+ cân báşąng váť›i káşżt tᝧa AgCl lĂ khĂĄ láť›n, nghÄŠa lĂ AgCl tan Ä‘ĂĄng káťƒ trong dung dáť‹ch NH3.

N

⇒x/ (1-2x) = 0,13⇒ x = 0,1

N

G

Khi tấo thĂ nh phᝊc chẼt trong dung dáť‹ch, náť“ng Ä‘áť™ cᝧa cĂĄc ion Ä‘ĆĄn hiÄ‘rat giảm Ä‘i, nĂŞn sáťą tấo thĂ nh phᝊc chẼt lĂ nguyĂŞn nhân dẍn Ä‘áşżn sáťą thay Ä‘áť•i tháşż oxi hĂła kháť­ cᝧa phᝊc chẼt so váť›i hᝇ ion Ä‘ĆĄn vĂ káşżt quả lĂ cĂĄc ion phᝊc cĂł phản ᝊng oxi hĂła kháť­ khĂĄc váť›i cĂĄc ion Ä‘ĆĄn chĆ°a tấo phᝊc chẼt. Cháşłng hấn trong dung dáť‹ch náşżu náť“ng Ä‘áť™ cᝧa ion Fe3+ vĂ Fe2+ báşąng 1 mol/l thĂŹ tháşż oxi hĂła kháť­ chuẊn Ä‘áť‘i váť›i hᝇ ion Ä‘ĆĄn đ??¸ 0 đ??šđ?‘’ 3+â „đ??šđ?‘’ 2+ = 0,77 V. Náşżu Ä‘Ć°a vĂ o dung dáť‹ch nĂ y cĂĄc ion CN- váť›i sáť‘ lưᝣng Ä‘ᝧ máť™t ion Fe3+ hoạc Fe2+ cĂł 6 ion CN- thĂŹ chĂşng sáş˝ tấo thĂ nh phᝊc chẼt [Fe(CN)6]3- vĂ [Fe(CN)6]4-, do Ä‘Ăł náť“ng Ä‘áť™ cĂĄc ion Fe3+ vĂ Fe2+ sáş˝ giảm Ä‘i. Báť&#x;i vĂŹ phᝊc [Fe(CN)6]4báť n hĆĄn phᝊc [Fe(CN)6]3- nĂŞn náť“ng Ä‘áť™ ion Fe2+ giảm nhiáť u hĆĄn náť“ng Ä‘áť™ ion Fe3+.

H ĆŻ

TR ẌN

B

10 00

A

Tháşż oxi hĂła kháť­ Ä‘ưᝣc xĂĄc Ä‘áť‹nh theo phĆ°ĆĄng trĂŹnh: đ?‘…đ?‘‡

đ??śđ?‘œđ?‘Ľđ?‘– â„ŽĂłđ?‘Ž

-H

Ă“

E = E0 + đ?‘›đ??š đ?‘™đ?‘›

đ??śđ?‘˜â„Žáť­

Ă?

Trong Ä‘Ăł : E0: lĂ tháşż oxi hĂła kháť­ chuẊn;

-L

T là nhiᝇt đ᝙ tuyᝇt đᝑi (K);

n lĂ sáť‘ electron trao Ä‘áť•i trong hᝇ; Coxi hĂła, Ckháť­ lĂ náť“ng Ä‘áť™ cᝧa dấng oxi hĂła vĂ dấng

Ă N

F lĂ sáť‘ Faraday;

kháť­.

R lĂ háşąng sáť‘ khĂ­;

Ă€N

TO

Thay cĂĄc Ä‘ấi lưᝣng trong phĆ°ĆĄng trĂŹnh trĂŞn báşąng cĂĄc giĂĄ tráť‹ c᝼ tháťƒ áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ thĆ°áť?ng (T = 298K) vĂ Ä‘áť•i sang logarit ta cĂł phĆ°ĆĄng trĂŹnh:

Iáť„ N

Ä?

E = E0 +

0,059 đ?‘›

��

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2.3.2. TĂ­nh oxi hĂła – kháť­ cᝧa phᝊc chẼt

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

TP

Váş­y, háşąng sáť‘ cân báşąng cᝧa phản ᝊng giᝯa káşżt tᝧa vĂ pháť‘i táť­ tấo phᝊc ph᝼ thuáť™c vĂ o quan hᝇ giᝯa tĂ­ch sáť‘ tan cᝧa chẼt Ă­t tan vĂ háşąng sáť‘ báť n cᝧa phᝊc chẼt. Máť™t chẼt rẼt Ă­t tan chᝉ cĂł tháťƒ tan khi tấo thĂ nh nhᝯng phᝊc chẼt rẼt báť n.

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

.Q

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

[Ag(NH3)2]+ thĂŹ xuẼt hiᝇn kĂŞt tᝧa AgI.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Y

N

H

- TĆ°ĆĄng táťą váť›i AgI (TAgI = 8,3.10-17), tĂŹm Ä‘ưᝣc Ä‘áť™ tan cᝧa AgI trong dung dáť‹ch NH3 1M lĂ 9. 10-5, nghÄŠa lĂ AgI khĂ´ng tan trong dung dáť‹ch NH3. Nhᝯng náşżu thĂŞm I- vĂ o dung dáť‹ch

đ??śđ?‘œđ?‘Ľđ?‘– â„ŽĂłđ?‘Ž đ??śđ?‘˜â„Žáť­

Tháşż oxi hĂła kháť­ ph᝼ thuáť™c vĂ o tᝉ sáť‘ náť“ng Ä‘áť™ cᝧa dấng oxi hĂła vĂ dấng kháť­ nĂŞn sáťą khĂĄc nhau váť háşąng sáť‘ báť n cᝧa hai dấng phᝊc chẼt Ä‘Ăł sáş˝ dẍn táť›i cháť— lĂ m thay Ä‘áť•i tháşż oxi hĂła kháť­ cᝧa hᝇ phᝊc chẼt so váť›i hᝇ ion Ä‘ĆĄn. Trong vĂ­ d᝼ trĂŞn vĂŹ đ??śđ??šđ?‘’ 2+ < đ??śđ??šđ?‘’ 3+ nĂŞn E* < E0. Tháťąc táşż tháşż oxi hĂła chuẊn cᝧa ∗ 0 hᝇ ion phᝊc chẼt đ??¸đ??šđ?‘’(đ??śđ?‘ ) giảm xuáť‘ng so váť›i hᝇ ion Ä‘ĆĄn đ??¸đ??šđ?‘’ 3− 3+â „đ??šđ?‘’ 2+ , c᝼ tháťƒ â „đ??šđ?‘’(đ??śđ?‘ ) 4− 6

6

lĂ E* = 0,36 V vĂ E0 = 0,77 V. Káşżt quả lĂ ion phᝊc [Fe(CN)6]4- trong dung dáť‹ch nĆ°áť›c cĂł tĂ­nh kháť­ mấnh hĆĄn ion Fe2+ hiÄ‘rat hĂła. 43 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

CĂĄc pháť‘i táť­ tấo phᝊc khĂĄc nhau váť›i cạp ion Fe3+/Fe2+ cĂł Ä‘áť™ báť n khĂĄc nhau cho cĂĄc giĂĄ tráť‹ tháşż Ä‘iᝇn cáťąc chuẊn khĂĄc nhau. [Fe(CN)6]3-

+ e → [Fe(CN)6]4-

E* = 0,36 V

[Fe(F)6]3-

+ e → [Fe(F)6]4-

E* = 0,40 V

N

[Fe(Dipy)3]3+ + e → [Fe(Dipy)3]3+ E* = 1,10 V (Dipy: đipiriđin)

Ć

Qua cĂĄc giĂĄ tráť‹ E* trĂŞn ta thẼy:

N

H

- CĂĄc pháť‘i táť­ CN-, F- lĂ m cho Fe2+ trong ion phᝊc tráť&#x; thĂ nh chẼt kháť­ mấnh hĆĄn ion Fe hiÄ‘rat hĂła trong dung dáť‹ch.

Y

2+

2.3.3. TĂ­nh axit – bazĆĄ cᝧa phᝊc.

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Ion Co3+ dáť… báť‹ kháť­ thĂ nh ion Co2+. áťž Ä‘iáť u kiᝇn thĆ°áť?ng muáť‘i Co2+ lĂ muáť‘i báť n. Tháťąc táşż trong phòng thĂ­ nghiᝇm chĂşng ta bảo quản vĂ sáť­ d᝼ng muáť‘i Co2+. Khi Co2+ tấo phᝊc váť›i ion xianua CN- tháşż Ä‘iᝇn cáťąc thay Ä‘áť•i E* = - 0,83V. Báť&#x;i váş­y Co2+ khi tấo phᝊc váť›i ion CN- dáť… báť‹ oxi hĂła báşąng oxi khĂ´ng khĂ­ Ä‘áťƒ tráť&#x; thĂ nh ion phᝊc [Co(CN)6]3-.

Ă?

-H

Ă“

A

10 00

B

Trong phᝊc chẼt, cĂĄc pháť‘i táť­ liĂŞn káşżt váť›i cĂĄc ion hay nguyĂŞn táť­ trung tâm báşąng liĂŞn káşżt cho nháş­n (liĂŞn káşżt pháť‘i trĂ­). Mạt khĂĄc, phản ᝊng tấo phᝊc chẼt Ä‘ưᝣc coi lĂ phản ᝊng axit – bazĆĄ theo LiuĂ˝t (Lewis, 1923): “Axit lĂ nhᝯng chẼt nháş­n cạp electron, bazĆĄ lĂ nhᝯng chẼt cho cạp electronâ€?. Theo Ä‘áť‹nh nghÄŠa nĂ y thĂŹ tẼt cả cĂĄc phản ᝊng tấo phᝊc chẼt Ä‘áť u lĂ phản ᝊng axit – bazĆĄ. Ä?áť‹nh nghÄŠa váť axit – bazĆĄ cᝧa LiuĂ˝t khĂĄc rẼt nhiáť u so váť›i Ä‘áť‹nh nghÄŠa axit – bazĆĄ cᝧa Bronsted. Ä?áťƒ trĂĄnh hiáť u nhầm váť hai thuyáşżt axit – bazĆĄ nĂ y, khi nĂłi váť axit, bazĆĄ theo LiuĂ˝t ngĆ°áť?i ta phải viáşżt rĂľ rĂ ng axit LiuĂ˝t, bazĆĄ LiuĂ˝t. Fe2+

+ 6CN-

→ [Fe(CN)6]4-

Hay Ag+

+ 2NH3

→ [Ag(NH3)2]+

ChẼt nhận cạp e

ChẼt cho cạp e

TO

Ă N

-L

Ví d᝼:

Phᝊc chẼt

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

Ä?ưᝣc coi lĂ : Axit LiuĂ˝t + BazĆĄ LiuĂ˝t → Sản phẊm phản ᝊng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

0 Cạp ion Co3+ vĂ Co2+ cĂł tháşż oxi hĂła kháť­: đ??¸đ??śđ?‘œ 3+ â „đ??śđ?‘œ2+ = 1,82V

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

Máť™t sáť‘ vĂ­ d᝼ khĂĄc:

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

- Váť›i cĂĄc pháť‘i táť­ hᝯu cĆĄ nhĆ° Ä‘ipiriÄ‘in (tấo phᝊc vòng cĂ ng) lĂ m cho trấng thĂĄi oxi hĂła cao cᝧa sắt báť n hĆĄn, Fe3+ khĂł báť‹ kháť­ hĆĄn vĂ lĂ m cho trấng thĂĄi oxi hĂła cᝧa Fe2+ cĹŠng báť n hĆĄn, ion Fe2+ tráť&#x; thĂ nh chẼt kháť­ rẼt yáşżu vĂ khĂł báť‹ oxi hĂła hĆĄn so váť›i hᝇ ion Ä‘ĆĄn trong dung dáť‹ch.

NhĆ° váş­y axit LiuĂ˝t cĂł cĂĄc obitan còn tráť‘ng nhĆ° s, p, d, cĂĄc obitan lai hĂła hay cĂĄc obitan phân táť­ đ?œŽ hoạc đ?œ‹. BazĆĄ LiuĂ˝t cĂł cĂĄc obitan chᝊa cạp e táťą do (cĹŠng bao gáť“m cĂĄc loấi obitan nhĆ° trĂŞn). Phản ᝊng axit – bazĆĄ theo LiuĂ˝t xảy ra chᝧ yáşżu cĂł sáťą xen phᝧ (tĂĄc d᝼ng tĆ°ĆĄng háť—) giᝯa cĂĄc obitan tráť‘ng cᝧa axit vĂ obitan chᝊa cạp e táťą do cᝧa bazĆĄ. Phản ᝊng axit – bazĆĄ theo LiuĂ˝t cĂł tháťƒ váş­n d᝼ng cho nguyĂŞn táť­, phân táť­ hay ion: Ni + 4CO → Ni(CO)4 BF3 + NH3 → F3B.NH3 FeF3 + 3F- → FeF6344

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Người ta đã đề xuất cách đánh giá độ mạnh yếu của axit và bazơ Liuýt dựa vào giá trị âm của entanpi phản ứng.

Y

N

H

Ơ

Như phần trên đã sơ bộ đề cập, cơ chế phản ứng tạo phức không phải đơn giản như phương trình phản ứng tổng cộng thường được viết. Trong dung dịch nước các ion kim loại, nhất là các ion kim loại chuyển tiếp không phải là các iom tự do, mà thường kết hợp với một số phân tử nước, ví dụ ion Fe2+ tạo phức với ion xianua, phản ứng tổng cộng phải được viết dưới dạng:

N

Ngoài tính chất axit – bazơ Liuýt như trên, các phức chất aquo và hiđroxo trong dung dịch thường có phản ứng axit – bazơ theo Bronsted.

TR ẦN

Fe2(SO4)3 + 12 H2O ⇌ 2[Fe(H2O)6]3+ + 3SO42-

B

Ion [Fe(H2O)6]3+ được coi là axit. Trong dung dịch một phối tử nước được chuyển thành phối tử OH- để trung hòa một điện tích dương của nguyên tử trung tâm, qua đó độ bền của bazơ liên hợp này được tăng cường và giải phóng ra một proton:

10 00

[Fe(H2O)6]3+ + H2O ⇌ [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H3O+; pKa = 2,22

-H

Ó

A

Các ion kim loại khác tạo phức aquo trong nước cũng có phản ứng axit – ba zơ này. Giá trị pKaxit của phức chất với ion Fe2+ là 4,8. Tính axit của phức chất aquo càng mạnh khi điện tích của ion trung tâm càng lớn. Quá trình trao đổi phối tử trong phức chất hidroxo tạo ra môi trường kiềm, ví

-L

Ý

dụ:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

[Cu(OH)4]2- + 4CN- ⇌ [Cu(CN)4]2- + 4OH-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Các muối kim loại nói chung trừ kim loại kiềm và kiềm thổ khi hòa tan vào nước đều tạo ra môi trường không phải là trung tính, đa số môi trường axit. Điều này có thể giải thích bằng sự hình thành phức chất của các ion kim loại với phân tử nước, ví dụ:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Phản ứng này được gọi là phản ứng trao đổi phối tử. Bazơ Liuýt CN- mạnh hơn thay thế bazơ Liuýt H2O yếu hơn theo 6 nấc. Nếu không có đủ phối tử CN- thì trong cầu nội vẫn tồn tại một số phối tử H2O. Phản ứng trao đổi phối tử rất phổ biến và rất quan trọng trong tổng hợp phức chất.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

[Fe(H2O)6]2+ + 6CN- ⇌ [Fe(CN)6]4- + 6H2O

45 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 3. HIĐRO 3.1. Đặc điểm chung 3.1.1. Cấu trúc và vị trí của hidro trong bảng hệ thống tuần hoàn 1H

1s1 ↑ . 3

Proti (H: 99,984%) Dơteri (D: 0,016%)

H

H

1

Triti (T: 10-4%)

trong đó, proti và đơteri là hai đồng vị bền còn triti là đồng vị phóng xạ.

Na - 1e = Na+ = K+

K - 1e

I1

= 5,39 eV

I1

= 5,14 eV

I1

= 4,34 eV

TR ẦN

Li - 1e = Li+

B

Mặt khác, nếu xét về khả năng nóng chảy thì nhiệt độ nóng chảy của H 2 là 259,1 C, khác xa so với các kim loại kiềm:

10 00

0

t0 nóng chảy

108,30C

Na

t0 nóng chảy

980C

A

Li

Ó

t0 nóng chảy

-H

Cs

28,60C

Ý

vì vậy, việc xếp hidro H vào nhóm IA cũng chưa thật hợp lí.

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

** Hiđro còn có khả năng nhận 1 electron để tạo thành anion hidrua H - (ion hiđrua H- tồn tại trong các muối như KH, CaH2). Mặt khác khi ở trạng thái khí hidro tồn tại ở dạng phân tử H2 giống với các phân ử X2 (X là halogen), nhiệt độ nóng chảy của H2 cũng gần với nhiệt độ nóng chảy của các phân tử halogen X 2. Tuy nhiên, ái lực electron của H chỉ bằng một phần năm ái lực electron của halogen.

IỄ N D

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

H –1e = H+ ( giống kim loại kiềm) ∆H0 = 1312kJ/mol H - 1e = H+ I1 = 13,59 eV

H+ 1e = H- ( giống halogen ) H + e = H--

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

* Cấu hình 1s1 tức là có 1 electron hoá trị, theo nguyên tắc hiđro phải được xếp vào nhóm 1A, nhưng năng lượng ion hoá của hiđro lớn hơn năng lượng ion hoá của các kim loại kiềm rất nhiều:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Trong bảng hệ thống tuần hoàn hidro được xếp vào nhóm IA hoặc nhóm VIIA do cấu tạo đặc biệt của lớp vỏ electron.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H

N

1

Y

2

H

U

1

1

Ơ

N

Hidro có 3 đồng vị là:

∆H0 = -67kJ/mol  0,69 eV ∆H0 (ái lực electron) = 0,69eV

F + e = F--

∆H0 (ái lực electron) = 3,58eV

Cl + e = Cl-

∆H0 (ái lực electron) = 3,51eV t0 nóng chảy(F2) :

-219,6 0C

t0 nóng chảy(Cl2) :

-101,9 0C.

*** Hiđro còn có thể tạo nên cặp electron dùng chung cho liên kết cộng hoá trị. Liên kết này có thể không có cực như trong trường hợp phân tử H 2 hoặc có cực như trong phân tử HCl, H2O, NH3. 46 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

**** NgoĂ i ra do bản chẼt cᝧa proton vĂ do khĂ´ng cĂł láť›p electron nĂ o chắn láť›p Ä‘iᝇn tĂ­ch hất nhân nĂŞn hidro cĂł nhᝯng Ä‘ạc Ä‘iáťƒm mĂ nhᝯng nguyĂŞn táť­ khĂĄc khĂ´ng cĂł nhĆ°: khả năng tấo liĂŞn káşżt hidro vĂ tấo nhiáť u hᝣp chẼt khĂ´ng hᝣp thᝊc váť›i kim loấi. 3.1.2. Trấng thĂĄi thiĂŞn nhiĂŞn vĂ cĂĄc Ä‘áť“ng váť‹ nhĆ°

trong

H

Ć

Lưᝣng láť›n hiÄ‘ro áť&#x; dấng hᝣp chẼt rẼt pháť• biáşżn trong váť? Quả Ä‘Ẽt, nĆ°áť›c, dầu máť?, khĂ­ thiĂŞn nhiĂŞn; trong cĂĄc táť• chᝊc cᝧa cĆĄ tháťƒ sinh váş­t.

N

* Trấng thåi thiên nhiên

N

Trong vĹŠ tr᝼, hiÄ‘ro chiáşżm máť™t náť­a kháť‘i lưᝣng mạt tráť?i (mạt tráť?i nạng khoảng 2.10 tẼn vĂ bᝊc xấ khoảng 35 tᝡ năm). Trong cĂĄc vĂŹ sao, hiÄ‘ro chiáşżm phần láť›n kháť‘i lưᝣng. Trong lòng cĂĄc ngĂ´i sao, mạt tráť?i luĂ´n xảy ra phản ᝊng táť•ng hᝣp hất nhân.

E = 28,2 MeV

G

* Ä?áť“ng váť‹: HiÄ‘rĂ´ cĂł 3 Ä‘áť“ng váť‹:

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

+ Proti: 11đ??ť − ( 11đ?‘? + đ?‘’) chiáşżm 99,984% (trong máť?i hᝣp chẼt cᝧa hiÄ‘ro)

H ĆŻ

+ Ä?ĆĄteri: 21đ??ť (D) - ( 11đ?‘? + 10đ?‘› + đ?‘’) chiáşżm 0,016%.

TR ẌN

+ Triti: 31đ??ť (đ?‘‡)- ( 11đ?‘? + 2 10đ?‘› + đ?‘’) chiáşżm 10-4% Proti vĂ Ä‘ĆĄteri lĂ 2 Ä‘áť“ng váť‹ báť n, còn triti lĂ Ä‘áť“ng váť‹ phĂłng xấ váť›i chu káťł bĂĄn hᝧy lĂ 12,26 năm.

B

→ 42đ??ťđ?‘’ + đ?›˝ (tia đ?›˝ đ?‘™Ă đ?‘‘òđ?‘›đ?‘” đ?‘’)

10 00

3 1đ??ť

Cả 3 Ä‘áť“ng váť‹ Ä‘áť u cĂł tĂ­nh chẼt hĂła háť?c nhĆ° nhau vĂŹ váť? electron Ä‘áť u lĂ 1s1.

Ă“

-H

3.2.1. Tính chẼt vật lí

A

3.2. Ä?ĆĄn chẼt

-L

Ă?

Ä?iáť u kiᝇn thĆ°áť?ng hidro táť“n tấi áť&#x; dấng phân táť­ cĂł hai nguyĂŞn táť­ H 2, liĂŞn káşżt H H lĂ liĂŞn káşżt cáť™ng hoĂĄ tráť‹, năng lưᝣng liĂŞn káşżt EH-H = 435 kJ/mol (phân táť­ H2 rẼt báť vĂŹ cĂł năng lưᝣng liĂŞn káşżt láť›n) vĂ Ä‘áť™ dĂ i liĂŞn káşżt dH-H = 0,74 A0.

TO

Ă N

H2 lĂ chẼt khĂ­ khĂ´ng mĂ u, khĂ´ng mĂši, khĂ´ng váť‹, nháşš hĆĄn khĂ´ng khĂ­ 15 lần (vĂŹ váş­y cĂł tháťƒ thu Ä‘ưᝣc H2 báşąng cĂĄch Ăşp ngưᝣc áť‘ng nghiᝇm).

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

H2 cĂł nhiᝇt Ä‘áť™ sĂ´i vĂ nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy rẼt thẼp (do láťąc liĂŞn káşżt giᝯa cĂĄc phân táť­ lĂ rẼt yáşżu), t0nc = - 259,10C, t0sĂ´i = - 252,60C.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+ 21đ??ť → đ??ťđ?‘’ + 10đ?‘›

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

E = 28,2 MeV

+ 21đ??ť → 42đ??ť

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

2 1đ??ť 3 1đ??ť

.Q

đ??¸ = 27đ?‘€đ?‘’đ?‘‰

TP

4 11đ??ť → 42đ??ť + 2đ?‘’

Ä? áş O

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

U

Y

27

Nháť? cĂł kháť‘i lưᝣng phân táť­ nháť?, vĂ cĂł kĂ­ch thĆ°áť›c phân táť­ rẼt nháť? nĂŞn H 2 cĂł táť‘c Ä‘áť™ khuyáşżch tĂĄn cao nhẼt trong sáť‘ tẼt cả cĂĄc khĂ­ (láť›n gẼp 3,5 lần táť‘c Ä‘áť™ khuáşżch tĂĄn cᝧa khĂ´ng khĂ­). Do khĂ­ H2 cĂł táť‘c Ä‘áť™ khuáşżch tĂĄn rẼt láť›n nĂŞn khĂ­ H2 cĂł Ä‘áť™ dẍn nhiᝇt láť›n vĂŹ váş­y khĂ­ hiÄ‘ro Ä‘ưᝣc ᝊng d᝼ng vĂ o viᝇc lĂ m nguáť™i cĂĄc váş­t nĂłng (táť‘c Ä‘áť™ lĂ m nguáť™i cᝧa hiÄ‘ro nhanh gẼp 6 lần so váť›i khĂ´ng khĂ­ ) VĂŹ hiÄ‘ro rẼt nháşš nĂŞn nĂł Ä‘ưᝣc dĂšng Ä‘áťƒ bĆĄm vĂ o kinh khĂ­ cầu (trong Ä‘ấi chiáşżn tháşż giáť›i thᝊ hai cĂĄc kinh khĂ­ cầu hiÄ‘ro mang bom náť• trĂŞn khĂ´ng Ä‘ưᝣc káşżt lấi thĂ nh lĆ°áť›i Ä‘áťƒ bảo vᝇ thĂ nh pháť‘ kháť?i báť‹ mĂĄy bay Ä‘áşżn nĂŠm bom).

47 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H2 có momen lưỡng cực  = 0, nên rất ít tan trong nước. Một lít nước ở 00C chỉ hoà tan được 21,6ml khí H2 và hiđro cũng rất ít tan trong các dung môi hữu cơ. Đặc biệt nó lại có khả năng hoà tan trong một số kim loại chuyển tiếp như: Pt, Pd , ví dụ 1 thể tích Pd có thể hoà tan được 1000 thể tích khí hidro ở điều kiện thường. a. Tính bền

Y

∆H0 = 436kJ/ mol

1. Do có cấu trúc 1s1 nên hidro có thể mất đi 1 electron để biến thành ion H+

G

H – 1e → H+

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

H+ là ion mang 1 điện tích dương và có kích thước rất nhỏ, (rH = 1,5.10-13cm), (rH = 10-8cm) nên ion H+ có khả năng làm nhiễu loạn đám mây của những nguyên tử hoặc phân tử xung quanh, vì vậy, H+ không thể tồn tại một mình mà luôn kết hợp với các nguyên tử hoặc phân tử khác.

TR ẦN

H Ư

+

Ví dụ:

B

H+ + H2O = H3O+

10 00

H+ + HF = H2F+ H2 + F2 = 2HF

Ó

A

2. Điều kiện thường H2 chỉ phản ứng được với Flo:

-H

3. Ở nhiệt độ cao H2 tương tác được với nhiều phi kim khác như oxi, lưu huỳnh, halogen… để tạo thành hợp chất mà trong đó hidro mang số oxi hoá +1:

-L

Ý

Ví dụ:

TO

ÁN

Hỗn hợp gồm 1 V O2 và 2 V H2 ở điều kiện thường không có phản ứng nhưng khi tiếp xúc với ngọn lửa thì gây nổ mạnh và phản ứng toả nhiều nhiệt. 2 H2 + O2 = 2 H2O ∆H0298 = - 241,82KJ/mol

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

b. Tính chất khử

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Do đó H2 kém hoạt động ở nhiệt độ thường, nhưng khi đun nóng thì tác dụng được với nhiều nguyên tố hơn.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

H2 = 2H

N

H

Ơ

Phân tử H2 các nguyên tử H đều có cấu hình bền của khí hiếm Heli, nên H 2 có độ bền rất lớn, nó chỉ bị phân huỷ ở 20000C.

N

3.2.2. Tính chất hoá học

D

IỄ N

Đ

ÀN

Do đó muốn đốt cháy khí hidro phải hết sức cẩn thận (tức là phải thử trong hỗn hợp có còn lẫn O2 trong H2 hay không). Giải thích phản ứng nổ: Nhiệt độ bắt cháy của hỗn hợp gồm 1 V O 2 và 2 V H2 vào khoảng 5500C. Nhưng không nhất thiết phải toàn bộ hỗn hợp khí phải được đốt nóng đến nhiệt độ đó thì phản ứng nổ mới xảy ra. Chỉ cần một điểm ở trong hỗn hợp được đốt nóng đến nhiệt độ đó, phản ứng xảy ra tại điểm đó sẽ đốt nóng các phản ứng H2 và O2 xung quanh làm cho chúng phản ứng với nhau và cứ như vậy phản ứng lan truyền rất nhanh trong toàn bộ thể tích của hỗn hợp, gây ra hiện tượng nổ vì nhiệt của phản ứng đã làm cho thể tích khí tăng đột ngột.

48 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Do phản ứng của hiđro với oxi phát ra nhiều nhiệt, lợi dụng tính chất này người ta đã chế tạo ra đèn xì hiđro để tạo nhiệt độ cao (25000C nếu hiđro cháy trong oxi tinh khiết).

N

4. Ở nhiệt độ cao: H2 có thể khử được một số oxit kim loại của Fe, Pb, Cu về đến kim loại tự do, do đó H2 được ứng dụng để điều chế một số kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện như Ni, Fe, W: t C → Cu + H2O H2 + CuO ⎯⎯

H

Ơ

0

t C → 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 ⎯⎯

N

0

TP

0

c. Tính chất oxi hoá

H+ 1e = H-

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Do có cấu hình electron 1s1 nên hidro có thể nhận thêm 1 electron để biến thành ion hiđrua H- có cấu trúc lớp vỏ của khí hiếm Heli:

TR ẦN

Khi đun nóng thì H2 có thể tương tác được với kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ tạo thành hiđrua: t C → 2NaH (Natri hiđrua) H2 + 2Na ⎯⎯

B

0

10 00

3.2.3. Trạng thái tự nhiên, ứng dụng và điều chế 3.2.3.1. Trạng thái tự nhiên

Ý

-H

Ó

A

1. Hiđro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, nó chiếm một nửa trọng lượng của mặt trời và nhiều ngôi sao khác, mặt khác hiđro có trong khí quyển của một số hành tinh, có trong sao chổi. Nhưng vì lực hút của quả đất tương đối yếu nên trữ lượng của hiđro trong quả đất bị giảm xuống.

ÁN

-L

2. Trên trái đất hiđro thường tồn tại ở dạng hợp chất với các nguyên tố khác. Hợp chất chính là H2O, ngoài ra nó còn có trong đất sét, các hợp chất hữu cơ như than đá, và trong dầu mỏ và mô sinh vật…

ÀN

TO

3. Hiđro có rất ít trong khí quyển (khoảng 0,00005% về thể tích) thường gặp ở khí núi lửa và khí thiên nhiên.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

0

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

C ⎯, t⎯ → C2H5OH CH3CHO + H2 ⎯Ni

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

C ⎯, t⎯ → C2H6 C2H2 + H2 ⎯Ni

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

5. Khi có mặt chất xúc tác như Pt, Ni thì H 2 có thể biến một số hợp chất chưa no thành hợp chất no, biến rượu thành anđehit:

D

IỄ N

Đ

3.2.3.2. Ứng dụng Phần lớn H2 hiđro được dùng trong ngành công nghiệp hoá học để điều chế các chất như: NH3, CH3OH (hỗn hợp với CO), HCl, chế hoá dầu mỏ (loại lưu huỳnh trong các hợp chất hữu cơ để chuyển nó thành H2S), còn phần nhỏ dùng để hiđro các hợp chất hữu cơ như các chất béo. …Ngoài ra nó còn được hoá lỏng để làm nhiên liệu tên lửa (nhiên liệu tên lửa là hiđro lỏng và oxi lỏng), nếu dùng hiđro lỏng để thay xăng chạy ôtô thì tránh được ô nhiễm môi trường, hoặc hiđro được bơm vào kinh khí cầu. Mặt khác hiđro còn được dùng để điều chế một số kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện và dùng chế tạo đèn xì hiđro. 49

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3.2.3.3. Điều chế hiđro a. Trong công nghiệp người ta điều chế hiđro bằng bốn phương pháp: Phương pháp 1: Đi từ khí than (dùng cho nhà máy phân đạm Hà Bắc).

N

Cho hơi nước đi qua than cốc được đốt nóng đến 10000C thu được hỗn hợp hai khí là CO và H2 gọi là khí than ướt.

Ơ

∆H0 = 130KJ/mol

C + H2O ⇋ CO + H2

Y

N

H

Trộn hỗn hợp khí than ướt với hơi nước và cho đi qua chất xúc tác là Fe 2O3 được hoạt hoá bằng Cr2O3 hay NiO ở nhiệt độ 4500C:

TR ẦN

[Cu(NH3)2]2CO3 + 2CO = [Cu(NH3)2CO]2CO3 Phương pháp 2: Đi từ khí thiên nhiên

10 00

B

Khí thiên nhiên chủ yếu là khí CH4. Cho hỗn hợp gồm khí thiên nhiên và hơi nước đã được đốt nóng đến 10000C và có mặt chất xúc tác Ni xảy ra các phản ứng sau: CH4 + H2O ⇋ CO + 3H2

∆H 0 = 209 kJ

Ó

A

CH4 + 2H2O ⇋ CO2 + 4H2

-H

Để xúc tác Ni không bị ngộ độc cần phải loại đi các hợp chất chứa S trong khí thiên nhiên.

-L

Ý

Khí tự nhiên cũng có thể được đốt cháy không hoàn toàn trong oxi haytrong không khí giầu oxi để tạo hành khí than.

ÁN

2CH4 + O2 = 2CO + 4H2

∆H 0 = -71 kJ

TO

Hỗn hợp khí gồm CO và H2 thu được lại tiếp tục được chế hoá như phương pháp 1.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Hỗn hợp khí thu được gồm H2, CO, CO2, hơi nước được cho qua nước ở áp suất 25atm thì CO2 sẽ tan vào nước còn lại H2, CO và một phần nhỏ khí CO2 tiếp tục cho đi qua dung dịch NaOH để hấp thụ khí CO2 và cho qua muối phức [Cu(NH3)2]CO3 để hấp thụ khí CO còn lại H2 tinh khiết.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đây là phản ứng toả nhiệt nên khi tăng nhiệt độ thì cân bằng sẽ dịch chuyển sang trái do đó không thể tăng nhiệt độ cao hơn nữa. Để làm cho cân bằng dịch chuyển sang phải cần dùng hơi nước dư từ 4 đến 5 lần so với khí CO.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

∆H0 = -42KJ/mol

CO + H2O ⇋ CO2 + H2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Phương pháp 3: Phương pháp đi từ khí lò cốc. Khí bay lên trong quá trình luyện than cốc thường được gọi là khí lò cốc chứa 50%H2, 25%CH4, 5%CO, 5%CO2, 10%N2, 5% các hidrocacbon khác. Các chất này có nhiệt độ sôi khác nhau, do đó người ta phải hoá lỏng rồi chưng cất phân đoạn sẽ thu được H2. Phương pháp này chủ yếu tách ra hỗn hợp khí gồm N2 và H2 để điều chế NH3 dùng cho quá trình tổng hợp đạm urê CO(NH2)2. Phương pháp 4: Điện phân nước Phương pháp này ngoài cho H2 tinh khiết còn thu được oxi tinh khiết nhưng rất đắt tiền. 50

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Thực tế vì nước tinh kiết không dẫn điện nên người ta thường điện phân dung dịch khoảng 25% NaOH hay KOH trong nước, thu được H 2 bay lên ở cực âm còn O2 bay lên ở cực dương. điện phân dung dịch

2H2O

2H2 + O2

Ơ

N

b. Trong phòng thí nghiệm

N

H

H2 thường được điều chế bằng cách cho Zn kim loại tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng hoặc HCl ở trong bình Kíp:

TR ẦN

Khi nhỏ CuSO4 vào hỗn hợp phản ứng thì Zn sẽ đẩy Cu ra khỏ muối Cu2+ theo phản ứng: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

A

10 00

B

Cu sinh ra sẽ bám trên các hạt Zn và tạo thành vô số cặp pin Ganvani trong đó Zn đóng vai trò là cực âm còn Cu sẽ đóng vai trò là cực dương, các electron sẽ chuyển từ cực âm (Zn) sang cực dương (Cu). Lúc này ion H+ đến cực dương (Cu) để nhận electron (2H+ + 2e = H2), như vậy khí H2 sinh ra sẽ bay lên ở cực dương (Cu), không ngăn cản sự tiếp xúc giữa Zn và axit, nên lượng H2 bay ra rất đều.

-H

Ó

3.2.4. Hidro nguyên tử (hidro mới sinh)

-L

Ý

Định nghĩa: Hidro nguyên tử là nguyên tử hidro vừa mới được tạo ra bằng phản ứng hoá học hoặc bằng dòng điện, nhưng chưa kịp phản ứng với nhau nhau để tạo thành phân tử H2 đã đi tham gia vào các phản ứng hoá học khác.

ÁN

Hiđro nguyên tử hoạt động hơn hiđro phân tử rất nhiều.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Tính khử của H mạnh hơn rất nhiều so với H 2 thể hiện ở thế điện cực của H rất âm hơn so với H2.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Khi chưa nhỏ CuSO4 thì ion H+ đến trực tiếp các miếng Zn để nhận electron (2H+ + 2e = H2), như vậy khí H2 sinh ra sẽ bám vào các hạt Zn làm cho diện tích tiếp xúc giữa Zn và axit giảm làm cho lượng H 2 thoát lúc đầu thì nhiều và càng về sau này càng giảm dần..

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Giải thích.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

TP

.Q

Trong trường hợp dùng Zn tinh khiết, phản ứng xảy ra rất chậm, cần cho thêm một ít muối đồng vào để phản ứng xảy ra nhanh hơn.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

D

Y

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2H+ + 2e = H2  0 (2H+/H2) = 0V H+ + e = H  0 (2H+/H2) = -2,1V

H có thể tham gia vào rất nhiều phản ứng mà ở điều kiện đó phân tử H 2 không thể tham gia: Điều kiện thường H có thể phản ứng được với các chất như O2, P, S 700 C ⎯−⎯ ⎯→ 2H2O O2 + 2H2 ⎯600 0

điều kiện thường

2H + O2

H 2O

51 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H có thể đẩy được một số kim loại như Ag, Cu ra khỏi dung dịch muối của chúng H2 + CuSO4 → không phản ứng 2H + CuSO4 ⎯Fe ⎯+HCl ⎯→ 2H2SO4 + Cu

N

H

Ơ

H có thể khử được NO2(Nitro) về NH2 (amin) và có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím:

N

H + FeCl3 ⎯Fe ⎯+HCl ⎯→ FeCl2 + HCl

Y

C6H5NO2 + 6H ⎯Fe ⎯+HCl ⎯→ C6H5NH2 + 2H2O

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Giải thích hoạt tính hoá học mạnh của hiđro nguyên tử:

H Ư

Có thể thấy được sự hình thành hiđro nguyên tử qua thí nghiệm sau:

B

TR ẦN

Có hai bóng đèn điện khác nhau, bóng (1) nạp khí trơ Ar, bóng thứ (2) nạp khí H2, sau một thời gian thì thấy bóng (1) sáng bình thường, nhưng bóng (2) kém sáng và ở bầu bóng đèn (2) nóng lên rất nhiều so với bóng đèn (1). Hiện tượng này được giải thích như sau:

10 00

Ở chỗ dây tóc bóng đèn, phân tử H2 nhận một lượng nhiệt lớn và phân li thành hai nguyên tử hiđro, như vậy làm cho bóng đèn kém sáng đi: ∆H0 = 436kJ/ mol

A

H2 = 2H

-H

Ó

Và khi ở sát vỏ bóng đèn thì hai nguyên tử hiđro lại kết hợp với nhau để tạo thành phân tử hiđro, phản ứng này toả nhiệt làm cho vỏ bóng đèn nóng lên. ∆H0 = - 436kJ/ mol

-L

Ý

2H = H2

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Lợi dụng tính chất này, người ta đã chế tạo ra đèn xì hiđro nguyên tử, người ta cho dòng khí hiđro đi qua điện hồ quang được tạo bởi hai thanh vonfram. Ở đó phân tử hiđro bị phân huỷ một phần thành hiđro nguyên tử, những nguyên tử này lại kết hợp với nhau ở trên bề mặt kim loại sát ngọn lửa phát ra nhiều nhiệt làm tăng vọt ngọn lửa hiđro. Bằng cách như vậy, kim loại có thể được đốt nóng đến 4000 0C. Ưu điểm của đèn xì hiđro nguyên tử là cho ngọn lửa nóng đều, có tính khử cho phép hàn được những chi tiết kim loại rất bé.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Trong khi đó phân tử H2 có lớp vỏ electron giống khí hiếm He và quá trình phân huỷ phân tử H2 thành nguyên tử là quá trình thu nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao và áp suất thấp.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Khi tham gia phản ứng hoá học H không phải tiêu tốn năng lượng để phá vỡ liên kết bền vững H-H mà trực tiếp tham gia vào các phản ứng hoá học.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

2KMNO4 + 10H + 3H2SO4 ⎯Fe ⎯+HCl ⎯→ 2MnSO4 + K2SO4 +8 H2O

3.3. Hợp chất 3.3.1. Nước H2O 3.3.1.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của H2O Trong phân tử H2O thì oxi ở trạng thái lai hoá sp3.

sp3 O

↑↓

↑↓

↑

↑

H

↑

52 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

4 orbitan lai hoá sp3 của nguyên tử oxi hướng đến 4 đỉnh của một hình tứ diện Hai trong bốn orbitan lai hoá sp3 của nguyên tử oxi đều có 1 electron độc thân sẽ xen phủ với hai orbitan 1s của hai nguyên tử hiđro tạo thành 2 liên kết  , như vậy H2O là phân tử có cấu trúc góc. Với góc liên kết HOH = 1050.

N

H

Ơ

Do có cấu tạo không đối xứng nên H2O là phân tử phân cực với mômen lưỡng cực  = 1,84(D).

N

đều:

0.999727

20

0.999127

0.998230

10 00

Giải thích:

A

Ở thể lỏng, các phân tử nước tồn tại ở trạng thái trùng hợp (H 2O)n do các phân tử nước với nhau bằng liên kết hiđro:

-H

Ó

Ở trạng thái nước đá mỗi phân tử nước liên kết với 4 phân tử nước khác nhờ

ÁN

-L

Ý

… H - O… …H- O…H- O…H- O…H- O

H

H

H

H

H

H

liên kết hiđro tạo thành tập hợp 5 phân tử nước (H2O)5 trong đó 4 phân tử nước nằm tại 4 đỉnh của hình tứ diện đều, còn một phân tử nước nằm ở tâm.

O

TO

ÀN Đ IỄ N D

1000000

15

B

Khối lượng riêng, 0.999866 g/cm3

10

Như vậy tập hợp 5 phân tử (H2O)5 có cấu trúc rỗng và nước đá có thể tích lớn hơn nước lỏng. Do đó khác với các chất lỏng khác khi đông đặc thì thể tích giảm xuống, nhưng với nước khi đông đặc thì thể tích lại tăng, dẫn đến khối lượng riêng giảm xuống.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0

H Ư

Nhiệt độ (0C)

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 40C (d = 1 g/cm3) ở trên hoặc dưới nhiệt độ này thì khối lượng riêng của nước đều giảm.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Ở điều kiện thường, nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, lớp nước dày có màu xanh lam nhạt. Trong tự nhiên oxi có 3 đồng vị 816O, 817O, 818O. hiđro có 2 đồng vị bền là 11H, 12H. Như vậy nước trong tự nhiên có thể là hỗn hợp của 9 loại phân tử nước khác nhau: H11O16 11 H, DO16D, H11O17 11 H, DO17D, H11O18 11 H, DO18D, H11O16 11 D, H11O17 D, H11O18 D. Nhưng trong đó H11O16 11 H chiếm đến 99,73%.

H H O

H

O H

O H

H

H O H

H

Khi nước đá nóng chảy, một phần cấu trúc tứ diện phá vỡ do một phần liên kết hiđro bị đứt ra dẫn đến thể tích giảm dần và khối lượng riêng tăng dần. Như vậy, khi nước đá nóng chảy thì nặng hơn nước đá rắn. 53 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi tiếp tục đun nóng, khoảng cách giữa các phân tử nước tăng lên theo nhiệt độ, thể tích tăng và khối lượng riêng lại giảm xuống ..

Ơ H N Y

0 0,0 1

100

t0C

Tại điểm O:

H2O (lỏng) ⇋ H2O(đá)

10 00

B

H2O (hơi)

A

Tại O: C = k -  + 2 = 1 – 3 +2 = 0. Như vậy điểm C là hoàn toàn xác định (P = 0,06 atm, T = 0,010C).

Ý

-H

Ó

Khi P = 1 atm, nhiệt độ nóng chảy của nước là 0 0C và nhiệt độ sôi của nước là 1000C. Người ta đã dùng hai mốc này để xây dựng thang nhiệt độ bách phân Celcius 0 C.

TO

ÁN

-L

Nước là chất có nhiệt dung riêng lớn nhất trong số tất cả các chất lỏng, chất rắn. Vì vậy nước có vai trò rất to lớn trong việc điều hoà khí hậu và giữ nhiệt độ cơ thể. Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 1 ml nước từ 14,50C đến 15,50C là 4,184 J. Giá trị này được dùng làm đơn vị nhiệt lượng đó là calo: 1 calo = 4,184 J.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

O

0,0 6

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

TP

Hơi

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Tại điểm O tồn tại cân bằng giữa 3 pha và điểm O được gọi là "điểm ba" của nước.

Rắn 1

Đ ẠO

- Đường OC có cân bằng giữa pha rắn và pha hơi gọi là đường thăng hoa.

Lỏng

G

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

- Đường OB có cân bằng giữa pha lỏng và pha hơi gọi là đường bay hơi.

B

A

N

- Đường OA có cân bằng giữa pha rắn và pha lỏng gọi là đường nóng chảy.

P, at

H Ư

Giản đồ trạng thái của nước:

N

Do sự liên quan giữa hai sự biến đổi thể tích ngược nhau, nên tại 4 0C khối lượng riêng của nước là lớn nhất (d =1 g/cm3). Giá trị này được sử dụng làm đơn vị để đo khối lượng riêng của các chất khác.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Nước là dung môi tốt nhất và quan trong nhất trong thiên nhiên cũng như trong kĩ thuật (hoà tan các chất, làm môi trường cho nhiều phản ứng xảy ra, đặc biệt là những phản ứng xảy ra trong cơ thể sinh vật). 3.3.1.2. Tính chất hoá học a) Tính bền Nước là phân tử bền đối với nhiệt, nó chỉ bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 10000C.

10000C 2H2O

2H2 + O2 54

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

b) Phản ứng hidrat hoá

Đối với những chất điện li, quá trình hiđrat hoá nhờ tương tác tĩnh điện giữa ion với phân tử lưỡng cực của nước hoặc nhờ liên kết cho nhận giữa ion với cặp electron tự do của nguyên tử oxi trong phân tử nước (tức H2O đóng vai trò là phối tử).

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Do sự hiđrat hoá mà nhiều chất khi kết tinh từ nước thường kèm theo một số phân tử nước (CuSO4.5H2O) và chúng được gọi là các tinh thể hiđrat hoá, nước nằm trong các tinh thể hiđrat hoá được gọi là nước kết tinh. (CuSO 4.5H2O), (Na2SO4.10H2O), (CuCl2.6H2O). c) Phản ứng thuỷ phân

10 00

B

Phản ứng thuỷ phân là sự tương tác giữa các ion của muối với ion H + hoặc OHcủa nước dẫn đến làm chuyển dịch cân bằng phân li của nước và khi thuỷ phân thì pH của môi trường bị thay đổi. H2O ⇋ H+ + OH-

Ó

A

Muối tạo bởi axit yếu và bazơ mạnh khi thuỷ phân sẽ cho môi trường bazơ.

-H

Ví dụ: CH3COOONa; Na2CO3.

Ý

CH3COOONa → CH3COO- + Na+

-L

CH3COO- + H2O ⇋ CH3COOH + OH-, pH >7 NH4Cl → NH+ + ClNH4+ + H2O ⇋ NH3 + H3O+,

pH < 7

Một số muối tạo bởi axit rất yếu thì bị thuỷ phân hoàn toàn (hiđrua, photphua, cacbua, muối sunfua và muối cacbonat của nhôm, sắt và crôm). NaH + H2O = NaOH + H2

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Muối tạo bởi axit mạnh và bazơ yếu thì bị thuỷ phân tạo môi trường axit.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Sự hidrat hoá là quá trình toả nhiệt và nhiệt lượng toả ra đóng vai trò quan trong trong việc hoà tan các chất vào nước.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

CaCl2(r) + 6H2O → CaCl2.6H2O: Sự hidrat hoá tinh thể

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CO2(k) + aq → CO2(k).aq: Sự hidrat hoá phân tử

.Q

U

Na+(k) + aq → Na+(aq): Sự hidrat hoá ion

TP

Ví dụ:

Y

N

H

Ơ

Những chất không điện li hoặc kém điện li (các axit yếu, các hợp chất hữu cơ như rượu, đường) thì sự hiđrat hoá chính là sự tạo thành liên kết hiđro giữa nhóm OH của những chất này với nhóm OH của nước.

N

Nước là phân tử có cực nên nó có thể bao quanh các phân tử hoặc ion hoà tan trong nước. Hiện tượng này gọi là sự hidrat hoá.

D

Na3N + 3H2O = 3NaOH + NH3 Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4 Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S Al2(CO3)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2

55 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Như vậy, do các muối trên đều bị thuỷ phân hoàn toàn nên chúng đều không tồn tại khi hoà tan vào nước. d) Phản ứng oxi hoá khử

N

H

Ơ

Điều kiện thường chỉ có những kim loại có tính khử mạnh (kim loại kiềm hoặc kim loại kiềm thổ) mới đẩy được H2 ra khỏi nước, và những phi kim có tính oxi hoá rất mạnh như F2 mới đẩy được O2 ra khỏi nước :

N

Trong nước, oxi có số oxi hoá - 2, còn H có số oxi hoá +1, nên nước vừa có tính oxi hoá và vừa có tính khử.

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2F2 + 2H2O = 4HF + O2

N

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

= - 0,059 pH

-  (2H+/H2) = - 0,059pH = - 0,059  7 = - 0,413 (V), như vậy chỉ có những kim loại nào có thế điện cực < - 0,413V mới có thể đẩy được H2 ra khỏi nước.

10 00

B

Để đánh giá khả năng khử của nước phải dựa vào thế khử của cặp sau: O2 + 4H+ + 4e = 2H2O

A

Với

-L

Ý

-H

Ó

 O2/H2O =  0

O2/H2O

+

0,059 lg[H+]4. 4

=1,23 +

0,059lg[H+]

= 1,23

- 0,059 pH

ÁN

Tại pH = 7:

TO

 O2/H2O = 1,23 - 0,059 pH = 1,23 - 7  0,59 = 0,871(V)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0,059lg[H+]

=0+ Tại pH = 7:

0,059 lg[H+]2. 2

G

 2H+/H2 =  0 2H+/H2 +

Với

Đ ẠO

2H+ + 2e = H2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Để đánh giá khả năng oxi hoá của nước phải dựa vào thế oxi hoá khử của cặp sau:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Như vậy chỉ có những phi kim nào có thế điện cực > 0,871 V mới có thể đẩy được O 2 ra khỏi nước. Ở nhiệt độ cao một số kim loại như Al, Mg có thể đẩy được H2 ra khỏi nước. C ⎯⎯ → MgO + H2 Mg + H2O ⎯100 0

Một số kim loại quý và Hg không thể tác dụng với nước ở bất kì nhiệt độ nào. e) Nước đóng vai trò là chất xúc tác Nhiều phản ứng như các phản ứng sau không thể xảy ra được nếu vắng mặt hơi nước làm xúc tác. 2NO + O2 = 2NO2 56

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Al + 3I2 = AlI3 3.3.1.3. Trạng thái tự nhiên, ứng dụng và phương pháp tinh chế nước

N

H

Ơ

Nước là hợp chất phổ biến nhất trong tự nhiên, 75% diện tích bề mặt quả đất được nước bao phủ, tập trung chủ yếu ở biển và đại dương, ngoài ra nó còn có trong lòng đất, trong khí quyển và là cấu tử chính trong tế bào sinh vật. Hơn 70% trọng lượng cơ thể là nước.

N

Trạng thái tự nhiên

-H

Ó

A

Nước đại dương có thành phần ổn định, hầu như không biến đổi. Nó chứa khoảng 35 gam muối trong 1 lít nước, trong đó có 27 gam muối ăn. Ngoài muối ăn nước biển còn chứa một lượng lớn những ion Mg2+, K+, Br-, SO42-... một lượng rất bé iot và kim loại nặng.

Ý

Ứng dụng

ÁN

-L

Nước là hợp chất không thể thiếu được đối với con người và động, thực vật. Nếu đã bị mất từ 10% - 20% nước trong cơ thể thì động vật có thể sẽ chết. Dựa vào tính chất này người ta dùng muối ăn để làm chất sát trùng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nước cũng có vai trò rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp bởi vì nó có số lượng lớn nhưng rẻ, mặt khác vì những tính chất lí hoá đặc biệt của nó mà những chất khác không thể có được, nước có thể được dùng làm nguyên liệu, làm dung môi, làm chất rửa, chất làm lạnh.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

TR ẦN

Nước khoáng: là nước của những nguồn đi qua các lớp đất đá khác nhau và hoà tan một lượng lớn chất rắn, chất khí, trong đó có cả các chất khí tương đối ít gặp. Những chất tan có thể là muối hiđro cacbonat, sunfat, clorua, sunfua của một số kim loại như natri, liti, magie, sắt hay cả khí H2S. Những nước khoáng này thường được sử dụng làm đồ uống và được dùng để chữa một số bệnh nhất định.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Nước sông: chứa nhiều tạp chất và với lượng nhiều hơn so với nước ngầm. Ngoài các khí tan được của khí quyển như O 2, N2, CO2 trong nước sông còn chứa muối cacbonat, sunfat, clorua, của một số kim loại như canxi, magiê và natri, các chất hữu cơ, một ít chất vô cơ ở dạng lơ lửng.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Nước tinh khiết nhất trong tự nhiên: là nước mưa và tuyết nhưng chúng cũng chứa một số khí tan và một số khí khác có trong khí quyển như O 2, N2, CO2, các muối amoninitrat, nitrit, cacbonat, các dấu vết của các chất hữu cơ, bụi. Nước mưa rơi xuống mặt đất thấm qua các lớp thấm nước như đất, cát và cuối cùng đến lớp đất sét không thấm nước sẽ tạo thành hồ nước ngầm, thành phần của nước ngầm phụ thuộc vào những lớp đất mà nó đi qua và thời gian tiếp xúc với các lớp đó.

Tinh chế nước Nước là hợp chất có sẵn trong tự nhiên, nhưng luôn chứa một lượng lớn các tạp chất. Vì vậy người ta không đặt vấn đề điều chế mà chỉ tinh chế nước. Nước dùng trong sinh hoạt và trong công nghiệp thực phẩm cần phải trong suốt, không màu, không mùi, có vị dễ chịu, không chứa các tạp chất hữu cơ, nhất là các vi khuẩn và lượng các muối vô cơ, thường có ở trong nước không vượt quá 0,5 g trên 1 lít. Để làm nước sinh hoạt, người ta loại các tạp chất không tan lơ lửng trong 57

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

nước sông bằng cách dùng Al2(SO4)3.24H2O đánh trong nước rồi lọc nước qua lớp cát dày. Sau đó, nước lọc được khử trùng bằng O3, Cl2 hoặc tia tử ngoại.

O

TR ẦN

H Ư

1,48A0

93,50

O

950

H

10 00

B

Điều kiện thường, nước oxi già là chất lỏng không màu có vị kim loại, sánh như nước đường (do hiện tượng trùng hợp phân tử nhờ liên kết hiđro).

A

H2O2 cũng có khả năng bao quanh các phân tử khác tạo nên các peoxihiđrat giống với các hiđrat như: K2CO3.3H2O2; CaO. 2H2O2.

-H

Ó

Dung dịch H2O2 30% trên thị trường có tên là pehidrol.

-L

a. Tính bền

Ý

3.3.2.2. Tính chất hoá học

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Từ giản đồ thế khử của H2O2 chúng ta thấy H2O2 không bền và dễ bị phân huỷ theo phản ứng: , 77V , 68V O2 ⎯0⎯ ⎯→ H2O ⎯→ H2O2 ⎯1⎯

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

H0,95A0

N

Ở trạng thái hơi H2O2 không tạo được liên kết hiđro nhưng ở trạng thái lỏng thì H2O2 tạo được liên kết hiđro mạnh hơn nước. Vì vậy, nó có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao (t0nc = 0,890C, t0sôi = 152,10C), mặt khác H2O2 cũng tạo được liên kết hiđro với nước nên nó tan vô hạn trong nước.

Đ ẠO

H2O2 có cấu tạo gấp khúc, do có cấu tạo gấp khúc nên nước là phân ử có cực và có momen lưỡng cực lớn( = 2,1D).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

3.3.2.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của H2O

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

3.3.2. Hidro peroxit H2O2 (nước oxi già)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

Nước dùng cho mục đích hoá học. Phải tinh khiết hoàn toàn, trong nước không còn các tiểu phân huyền phù và các chất tan. Muốn đạt được mục đích này cần phải tiến hành cất nước. Thông thường nước được cất trong các bộ cất bằng thạch anh. Để đảm bảo chất lượng tốt hơn nước được cất trong các dụng cụ bằng bạc Ag hay bằng platin Pt. Trong hoá học phân tích phải dùng nước cất hai lần.

N

Nước dùng trong công nghiệp với mục đích rửa sạch hay làm lạnh có thể lấy trực tiếp từ sông mà không cần xử lí. Nhưng nước dùng cho các nồi hơi hoặc các kĩ thuật phải là nước mềm.

2H2O2 = 2H2O + O2 ∆0H = -98,74kJ/mol

Tuy nhiên, H2O2 tinh khiết tương đối bền, nhưng khi bị lẫn các chất xúc tác như OH , các kim loại nặng và ion của chúng, hay bị chiếu sáng, thì H 2O2 bị phân huỷ rất mạnh và có thể gây nổ. -

Để bảo quản H2O2 phải đựng trong các lọ tối màu, để chỗ râm mát hoặc dùng các chất kìm hãm quá trình phân huỷ H2O2 như các axit: H2SO4, H3PO4. b. Tính chất axit yếu H2O2 ở trong nước tồn tại các cân bằng sau, nên H2O2 là axit hai nấc: H2O2 ⇋ HO2- + H+ ,

k1 = 1,5.10-12 58

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

HO2- ⇋ O22- + H+ ,

k2 rất nhỏ.

Như vậy H2O2 là axit hai nấc và tính axit của H2O2 lớn hơn tính axit của nước. Khi cho H2O2 tác dụng với dung dịch kiềm mạnh thì thu được peoxit và khi cho peoxit tác dụng với axit mạnh thì lại thu được H2O2.

N

H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + H2O2

Ơ

BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2

N

H

Như vậy BaO2 là muối của axit H2O2.

Y

c. Tính oxi hoá khử của H2O2

G

N

Như vậy, cả ở trong môi trường axit và môi trường kiềm thì H 2O2 đều là chất oxi hoá mạnh.

H Ư

TR ẦN

H2O2 có thể oxi hoá được I- về I2, sunfua về sunfat... PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

(1)

H2O2 + 2KI = 2KOH + I2

(2)

10 00

B

H2O2 + 2KI + 2H2SO4 =K2SO4+ I2 + 2H2O

Ó

A

Phản ứng (1) dùng để khôi phục lại các bức tranh cổ được vẽ bằng bột trắng chì [2PbCO3. Pb(OH)2], lâu ngày bị hoá thành màu đen do tác dụng với khí H 2S của khí quyển. Dưới tác dụng của H2O2, PbS màu đen biến thành PbSO4 màu trắng.

-H

Phản ứng (2) có thể dùng để định lượng H2O2.

Ý

Tính khử:

-L

O2 + 2H+ + 2e = H2O2

 0 O2/H2O2 = 0,68V.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Như vậy H2O2 là chất khử yếu, nó chỉ thể hiện tính khử khi tác dụng được với các chất oxi hoá rất mạnh như O3, KMnO4, Cl2... O3 + H2O2 = 2O2 + H2O

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O + 5O2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

 0 H2O2/OH- = 0,87V.

môi trường kiềm: H2O2 + 2e = 2OH-

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

 0 2H2O2/H2O = 1,77V.

môi trường axit: H2O2 + 2H+ + 2e = 2H2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Tính oxi hoá:

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Trong H2O2 thì O có số oxi hoá -1, nên H2O2 vừa thể hiện tính khử và vừa thể hiện tính oxi hoá.

(3)

Phản ứng (3) cũng được dùng để định lượng H2O2

3.3.3. Ứng dụng và điều chế H2O2 Ứng dụng H2O2 là chất có tính oxi hoá mạnh nên được dùng để làm chất sát trùng trong y học (dung dịch H2O2 3%), làm chất tẩy trắng len, lụa, rơm rạ, giấy, mây, tre... nhưng có ưu điểm không làm hỏng vật liệu được tẩy. Dùng làm chất tạo bọt để sản xuất vật liệu xốp (do tính chất dễ bị phân huỷ). 59

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Dung dịch H2O2 đậm đặc trên 80% được dùng làm chất oxi hoá cho động cơ phản lực. Điều chế Trong phòng thí nghiệm:

BaO2↓ + H2SO4(loãng) = H2O2 + BaSO4↓

Ơ

- Phương pháp điện phân dung dịch H2SO450% ở nhiệt độ 5  100C, điện cực

N

Trong công nghiệp H2O2 được điều chế theo hai phương pháp:

H

Pt;

Y

N

- Phương pháp dihiđroantraquinon.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Phản ứng gồm hai quá trình: tạo thành liên kết giữa H2 và kim loại, sau đó phá vỡ liên kết H – H. Dạng tổng quát của phản ứng là:

TR ẦN

LnM + H2 ⇆ LnM(H2) ⇆ LnM(H)2

B

Đã tổng hợp được phức chất của W(0) với hi đro W(H2)(CO)3(PPri3)2 (PPri3 là tri(isopropyl)photphin) khi cho các halogenua của W ở mức oxi hóa cao tác dụng với hiđro.

10 00

3.5. Vai trò sinh học của Hiđro

Ó

A

Hiđro cùng với một số nguyên tố không kim loại khác như cacbon, oxi, nitơ, photpho, lưu huỳnh là những nguyên tố không thể thiếu của cơ thể sống vì chúng có trong thành phần của protein, mỡ, hidrat cacbon, enzim và các hợp chất khác.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ngoài ra, hiđro còn tham gia vào quá trình sinh hóa quan trọng như thủy phân và trao đổi axit – bazơ để tích trữ năng lượng cho cơ thể sống. Đặc biệt, hiđro có trong thành phần của nước là môi trường cơ sở để xuất hiện và phát triển sự sống. Vì vậy hiđro được xếp vào loại những nguyên tố quan trọng nhất đối với sự sống.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Ir(I)Cl(CO)(PPh3)2 + H2 ⇄ Ir(III)(H)2Cl(CO)( PPh3)2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Hiđro phân tử có thể đóng vai trò phối tử để liên kết với các kim loại chuyển tiếp trong các phức chất, ví dụ: RuH4(PPh3)2 , FeH4(PR3)2 , Cr(H2)(CO)3(PR3)2 (PPh3 là triphenylphotphin; PR3 là triankylphotphin). Một số phức chất với hi đro của các kim loại chuyển tiếp được tạo thành nhờ phản ứng oxi hóa khử, ví dụ:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

3.4. Hiđro và sự tạo phức

60 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 4

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IA 4.1. Đặc điểm chung

4.1.1. Một số đặc điểm về cấu tạo

N

Nhóm IA gồm các nguyên tố Li (Liti), Na (Natri), K (Kali), Rd (Rubidi), Cs (Cesi) và Fr (Franxi) trong đó Franxi là nguyên tố phóng xạ tự nhiên.

[He]2s1

5,39

75,6

-3,02

Na

11

[Ne]3s1

5,14

47,3

-2,71

K

19

[Ar]4s1

4,34

31,8

Rb

37

[Kr]5s1

4,18

27,4

Cs

55

[Xe]6s1

3,89

23,4

Fr

87

[Rn]7s1

-

H N

-

-2,92 -

TR ẦN

Do đều có 1 electron hoá trị ns1 ở bên ngoài cấu hình bền của khí hiếm nên các kim loại kiềm dễ dàng mất 1 electron để tạo nên ion M1+ ; thể hiện ở chỗ I1 nhỏ hơn rấ nhiều so với I2.

10 00

B

Các kim loại kiềm là những chất khử mạnh nhất trong các chu kì, nó thể hiện ở chỗ thế điện cực của các kim loại kiềm rất âm.

Ý

-H

Ó

A

So với các nhóm khác các kim loại trong nhóm IA có nhiều tính chất giống nhau hơn và biến đổi một cách đều đặn hơn từ Li đến Fr. Tuy nhiên Li đứng ngay sau khí hiếm [He] (lớp vỏ có 2 electron, các khí hiếm khác lớp vỏ đều có 8 electron) nên Li có một số tính chất khác biệt như: thế điện cực của Li âm nhất trong số các chất, các hợp chất của Li ít tan hơn (LiOH, LiF, Li2CO3, Li3PO4).

TO

ÁN

-L

Các kim loại kiềm tạo nên chủ yếu là các hợp chất ion với số oxi hoá duy nhất là +1. Tuy nhiên ở trạng thái khí các kim loại kiềm tồn tại một phần các phân tử M2 (Li2, Na2, Rb2, Cs2) trong đó liên kết giữa hai nguyên tử là liên kết cộng hoá trị. Năng lượng liên kết giữa các phân ử M2 là khá bé và giảm dần từ Li đến Cs: Phân tử

Li2

Na2

ÀN Đ IỄ N

K2

49,847,3

Rb2

Cs2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

-2,99

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

-2,92

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

3

TP

Li

Năng lượng liên kết , kJ/mol 108 73,2

D

U

I2

.Q

I1

Y

Cấu hình Năng lượng ion hoá I Thế điện cực electron (ev)

Đ ẠO

Stt

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Nguyên tố

Ơ

Một số đặc điểm về cấu tạo của các kim loại kiềm:

43,5

Các ion của các kim loại kiềm thường không có màu, nói chung các hợp chất của chúng dễ tan trong nước trừ một số hợp chất của Li. 4.1.2. Trạng thái thiên nhiên - Đồng vị Vì có hoạt tính cao, các kim loại kiềm không tồn tại trong thiên nhiên ở dạng kim loại tự do mà thường tồn tại ở dạng hợp chất. Trong đó, Na và K là những nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ Trái đất. Na chiếm 1,32% ; K: 1,5%; Li: 0,11%; Rb: 0,002%; Cs: 0,00015% tổng số nguyên tử . 61

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Na, K pháť• biáşżn dĆ°áť›i dấng muáť‘i máť? (NaCl), criolit (Na3AlF6), xinvinit (NaCl.KCl), cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O) ... TẼt cả cĂĄc kim loấi kiáťƒm (trᝍ Na, Cs) Ä‘áť u cĂł Ä‘áť“ng váť‹. Trong Ä‘Ăł cĂł máť™t sáť‘ 87 225 Ä‘áť“ng váť‹ phĂłng xấ nhĆ° 40 19đ??ž , 37đ?‘…đ?‘?, 87đ??šđ?‘&#x;

N

4.2. Ä?ĆĄn chẼt

Ć

4.2.1. Tính chẼt vật lí

d

Ä?áť™ dẍn Ä‘iᝇn Ä?áť™ cᝊng

(0C)

(0C)

(g/cm3)

(Hg = 1)

(kim cĆ°ĆĄng =10)

Li

180

1317

0,53

11

0,6

Na

98

883

0,97

21

0,4

K

64

760

0,86

14

0,5

Rb

39

689

1,53

8

0,3

Cs

29

666

5

0,2

N

H ĆŻ

TR ẌN

B

10 00

1,87

Ă?

-H

Ă“

A

Do cĂł 1 electron hoĂĄ tráť‹ nĂŞn liĂŞn káşżt kim loấi trong mấng lĆ°áť›i cᝧa kim loấi kiáť m rẼt yáşżu do váş­y kim loấi kiáť m rẼt máť m (cĂł tháťƒ cắt Ä‘ưᝣc báşąng dao kĂŠo) nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy vĂ nhiᝇt Ä‘áť™ sĂ´i cᝧa cĂĄc kim loấi kiáť m Ä‘áť u thẼp vĂ giảm dần tᝍ Li Ä‘áşżn Cs nguyĂŞn nhân do bĂĄn kĂ­nh nguyĂŞn táť­ tăng dần vĂ Ä‘áť™ báť n cᝧa liĂŞn káşżt giảm dần. CĂĄc kim loấi kiáť m Ä‘áť u nháşš, Li náť•i trĂŞn dầu hoả còn Na vĂ K Ä‘áť u náť•i trĂŞn mạt nĆ°áť›c .

TO

Ă N

-L

Do cĂł cẼu trĂşc mấng lĆ°áť›i tinh tháťƒ giáť‘ng nhau nĂŞn cĂĄc kim loấi kiáť m cĂł tháťƒ dáť… dĂ ng tan vĂ o nhau Ä‘áťƒ tấo thĂ nh hᝣp kim Ä‘ạc biᝇt cĂĄc kim loấi kiáť m Ä‘áť u dáť… tan vĂ o trong Hg Ä‘áťƒ tấo thĂ nh háť—n háť‘ng, thĂ´ng d᝼ng nhẼt lĂ háť—n háť‘ng cᝧa Na - Hg nĂł thĆ°áť?ng Ä‘ưᝣc dĂšng lĂ m chẼt kháť­ trong cĂĄc phản ᝊng táť•ng hᝣp hᝯu cĆĄ.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

t0sĂ´i

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

t0 nc

G

NguyĂŞn táť‘

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Máť™t sáť‘ háşąng sáť‘ váş­t lĂ­ cᝧa kim loấi kiáť m:

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP

Ä? áş O

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

CĂĄc kim loấi nhĂłm IA Ä‘áť u lĂ chẼt rắn mĂ u trắng bấc (Cs cĂł mĂ u vĂ ng) vĂ cĂł ĂĄnh kim nhĆ°ng ĂĄnh kim nhanh chĂłng báť‹ biáşżn mẼt khi kim loấi tiáşżp xĂşc váť›i khĂ´ng khĂ­.

.Q

U

Y

N

H

CĂĄc kim loấi kiáť m Ä‘áť u cĂł cẼu trĂşc mấng lĆ°áť›i tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng tâm kháť‘i. Ä?ây chĂ­nh lĂ nguyĂŞn nhân dẍn Ä‘áşżn tĂ­nh chẼt váş­t lĂ­ cᝧa cĂĄc kim loấi kiáť m biáşżn Ä‘áť•i Ä‘áť u Ä‘ạn tᝍ trĂŞn xuáť‘ng dĆ°áť›i.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

CĂĄc kim loấi kiáť m vĂ cĂĄc hᝣp chẼt dáť… bay hĆĄi cᝧa chĂşng khi Ä‘ưᝣc Ä‘Ć°a vĂ o ngáť?n láť­a khĂ´ng mĂ u thĂŹ sáş˝ lĂ m cho ngáť?n láť­a cĂł mĂ u Ä‘ạc trĆ°ng. Li Ä‘áť? tĂ­a

Na

K

Rd

Cs

vĂ ng

tĂ­m

tĂ­m háť“ng

xanh lam

Giải thĂ­ch áťž trong ngáť?n láť­a, nhᝯng electron cᝧa nguyĂŞn táť­ vĂ ion kim loấi kiáť m Ä‘ưᝣc kĂ­ch Ä‘áť™ng nhảy lĂŞn nhᝯng mᝊc năng lưᝣng cao hĆĄn. Khi nhảy váť mᝊc năng lưᝣng ban Ä‘ầu, nhᝯng electron Ä‘Ăł hoĂ n trả lấi nhᝯng năng lưᝣng Ä‘ĂŁ hẼp th᝼. Năng lưᝣng hoĂ n trả nĂ y nháť? vĂ Ä‘ưᝣc phĂĄt ra dĆ°áť›i dấng cĂĄc bᝊc xấ trong vĂšng trĂ´ng thẼy. VĂŹ váş­y ngáť?n láť­a cĂł nhᝯng mĂ u Ä‘ạc trĆ°ng cᝧa cĂĄc kim loấi. 62

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Dưới tác dụng của các tia tử ngoại, các kim loại Na, K, Rb và Cs sẽ phóng ra các electron, cường độ của dòng electron được phóng ra tỉ lệ với cường độ của ánh sáng được hấp thụ. Lợi dụng tính chất này người ta thường dùng các kim loại kiềm nhất là Rb và Cs để làm các tế bào quang điện dùng trong vô tuyến truyền hình.

H

Ơ

Các kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hoá học, trong các phản ứng chúng đều thể hiện tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Li đến Cs.

N

4.2.2. Tính chất hoá học

N

- Tác dụng với oxi

- Với N2, C, Si

G

- Tác dụng với halogen phản ứng xảy ra mãnh liệt tạo thành muối halogenua:

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

2M + X2 = 2MX

H Ư

- Tác dụng với hiđro

TR ẦN

Khi đun nóng các kim loại kiềm đều tác dụng được với hiđro để tạo thành hiđrua ion, nhưng khả năng phản ứng tăng dần từ Li đến Cs: C  400 C ⎯⎯ ⎯⎯→ 2MH 2M + H2 ⎯350 0

10 00

B

- Với nước

0

Ó

A

Do có thế điện cực rất âm nên các kim loại kiềm đều phản ứng rất mạnh với nước tạo thành hiđroxit và mức độ mãnh liệt tăng dần từ Li đến Cs: 2M + 2H2O → 2MOH + H2

-H

- Li: phản ứng êm dịu không cho ngọn lửa

Ý

- Na: nóng chảy thành hạt tròn nổi và chạy quanh mặt nước.

-L

- K: bốc cháy khi tiếp xúc với nước

ÁN

- Rb và Cs: gây phản ứng nổ khi tiếp xúc với nước.

TO

- Với NH3

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

2M + S = M2S

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

- Phản ứng gây nổ khi nghiền bột S với kim loại kiềm, sản phẩm tạo thành là sunfua M2S:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

- Tác dụng với lưu huỳnh (S)

D

IỄ N

Đ

ÀN

4.2.3 Điều chế và ứng dụng Khả năng phản ứng mạnh của các KLK gây phức tạp cho kĩ thuật điều chế chúng, cụ thể là khó khăn trong việc chọn vật liệu để làm thiết bị, sản phẩm phải được cách li hoàn toàn với hơi ẩm,…Tuy nhiên, cũng nhờ hoạt tính hóa học rất mạnh mà hiện nay các KLK được ứng dụng và đóng vai trò không thể thay thế được trong nhiều lĩnh vực kĩ thuật và công nghệ hóa học. Trong số các KLK, natri kim loại được điều chế với lượng lớn nhất, thường bằng phương pháp điện phân NaCl nóng chảy. Trong kĩ thuật, người ta không điện phân NaCl nguyên chất mà điện phân hỗn hợp NaCl (40% về khối lượng) và CaCl2 (60% về khối lượng). Vai trò của CaCl2 là làm giảm nhiệt độ nóng chảy xuống tương đối thấp: hỗn hợp nóng chảy ở 5800C, trong khi NaCl nóng chảy ở 8000C. Ở catot sẽ 63 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Na cũng có thể được điều chế bằng cách điện phân NaOH nóng chảy. Ưu điểm của phương pháp này là chất điện li có nhiệt độ nóng chảy thấp (320 – 3300C). Tuy nhiên, phương pháp này có những phức tạp riêng liên quan đến tính chất của NaOH và các sản phẩm oxi hóa ở anôt.

N

thu được hỗn hợp Ca và Na nóng chảy. Khi làm lạnh hỗn hợp, do Ca có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nên nó kết tinh trước. Lọc hỗn hợp qua lưới kim loại ở 105 – 1100C sẽ tách được Na nóng chảy.

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Một lĩnh vực rất quan trọng ứng dụng Na là điều chế các dẫn xuất của natri để sử dụng tổng hợp vô cơ và hữu cơ. Trong số đó có các chất khử mạnh nhất như hiđrua NaH, metylat CH3Ona, amit NaNH2 và các chất oxi hóa mạnh nhất như peoxit Na2O2, ozonit NaO3. Hỗn hống natri Na/Hg là một trong những chất khử hiệu quả nhất. Ngoài ra, natri kim loại còn được dùng để làm chất truyền nhiệt của bộ phận làm lạnh trong một số thiết bị phản ứng hạt nhân, làm chất xúc tác,… Kali kim loại thường được điều chế trong tháp ngược dòng (làm bằng thép không gỉ) theo phản ứng:

B

Na + KCl ⇆ K + NaCl

-H

Ó

A

10 00

Người ta cho KCl nóng chảy đi từ trên xuống và hơi Na đi từ dưới lên. Phản ứng xảy ra và K được tạo thành ở trạng thái khí được ngưng tụ lại bộ phận làm lạnh. Khả năng bay hơi của K lớn hơn của Na làm cho phản ứng chuyển dịch sang phải. Tinh chế sản phẩm bằng cách chưng cất sẽ thu được K có độ tinh khiết cao (~99,99%). Đôi khi người ta còn dùng KOH thay cho KCl trong phản ứng trên.

-L

Ý

Một phương pháp điều chế kali kim loại khác là điện phân hỗn hợp nóng chảy K2CO3 và KCl. Catot là chì nóng chảy. Sau khi điện phân sẽ thu được hỗn hợp K và Pb, K được tách ra bằng cách chưng cất hỗn hợp sản phẩm trong chân không.

TO

ÁN

Khả năng ứng dụng của K tương tự của Na, nhưng K được sản xuất và ứng dụng ít hơn nhiều do K đắt hơn.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Từ kali kim loại người ta điều chế KO 2 là chất rắn dùng để điều chế oxi ở nhiệt độ thấp:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

4Na + TiCl4 → Ti + 4NaCl

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Một lượng lớn Na được dùng trong luyện kim để tổng hợp titan kim loại bằng cách khử TiCl4:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Natri kim loại được ứng dụng trong các lĩnh vực kĩ thuật khác nhau. Trước đây, Na được sử dụng nhiều để sản xuất hợp kim Na/Pb dùng trong tổng hợp chì tetraetyl – một chất độc được dùng làm phụ gia kích nổ của nhiên liệu động cơ đốt trong.

4KO2 + 2H2O + 4CO2 → 4KHCO3 + 3O2

Mặc dù K có khối lượng nguyên tử lớn hơn Na, nhưng hàm lượng oxi trong KO2 lớn hơn trong Na2O2 (Na2O2 bền hơn KO2) nên sử dụng KO2 để điều chế oxi vẫn tốt hơn. Hợp kim Na/K (40 – 90%) ưu thế hơn Na trong việc làm lạnh các lò phản ứng hạt nhân. Kali còn được dùng để làm các tế bào quang điện, để tổng hợp các dẫn xuất vô cơ và hữu cơ. Liti, rubuđi và xesi được điều chế bằng cách điện phân các halogenua nóng 64

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

chảy của chúng. Cũng có thể khử cacbonat của xesi và rubiđi bằng Zr ở nhiệt độ cao: 2M2CO3 + Zr → 4M + ZrO2 + 2CO2

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

4.3. Các hợp chất của kim loại kiềm Tất cả các hợp chất của KLK có đặc trưng chung là liên kết M – anion mang tính ion do tác dụng phân cực của ion M+ yếu. Khả năng phân cực yếu của các ion M+ là do chúng mang điện tích dương nhỏ, bán kính ion lớn (đặc biệt là các nguyên tố cuối nhóm) và có cấu hình electron của khí quý nên ít bị biến dạng. Từ Li đến Cs khả năng phân cực giảm và lẽ ra Cs phải có độ phân cực thấp nhất. Tuy nhiên, do ion Cs có bán kính lớn nên ở một mức độ nào đó xuất hiện hiệu ứng phân cực phụ, vì vậy trong các hợp chất với các anion phân cực, lớp vỏ electron của Cs+ bị biến dạng làm cho liên kết mang một phần đáng kể tính cộng hóa trị. Chỉ có xesi florua không bị tác động phân cực do ion F- rất “cứng”, còn trong CsCl điện tích đã chuyển từ Cl- sang Cs+ do Cl- “mềm” hơn F-, kết quả là điện tích ở ion xesi nhỏ hơn +1. Các hợp chất với oxi của xesi cũng có tính chất bất thường do hiệu ứng phân cực phụ. 4.3.1. Các hiđrua Các hiđrua của KLK mang đặc trưng của muối, tức là liên kết M – H mang tính ion trội hơn. Chúng gồm các cation M+ và anion hiđrua H- với tỉ lệ hợp thức và có cấu trúc kiểu NaCl. Ở trạng thái nóng chảy, các hiđrua phân li thành các ion, còn ở trạng thái hơi – tồn tại ở dạng phân tử MH. Ngoài các KLK, chỉ có các kim loại kiềm thổ, các nguyên tố đất hiếm và một số nguyên tố actinit tạo thành các hiđrua dạng muối. Điều đó được giải thích là do ion hiđrua H- chỉ bền khi tương tác với các cation có tác dụng phân cực yếu. Các đặc trưng của các hiđrua của KLK như Tnc tương đối cao, không màu, có khả năng dẫn điện phù hợp với bản chất ion của liên kết. Chỉ có liti hiđrua nóng chảy không phân hủy, còn để thu được dạng nóng chảy của các hiđrua khác thì phải thêm hỗn hợp ơtecti, ví dụ hỗn hợp ơtecti LiCl – KCl để hạ thấp nhiệt độ của hệ. Dung dịch loãng của MH trong hỗn hợp ơtecti bền đến ~ 6000C. Các hiđrua có nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt để làm sạch các oxit trên bề mặt kim loại. Các hiđrua KLK là các chất khử mạnh, chúng có thể giải phóng hiđro khi tác dụng với nước: MH + H2O → MOH + H2 ↑ Hoạt tính hóa học của các hiđrua của KLK giảm từ xesi đến liti. Việc điều chế các hiđrua KLK rất khó khăn, ví dụ khi cho các KLK tác dụng với khí hiđro, phản ứng chỉ xảy ra trên bề mặt của kim loại do hiđrua tạo thành màng che phủ bề mặt kim loại. Chỉ điều chế được các hiđrua có thành phần hợp thức MH dưới áp suất cao của H2. Ngoài ra, tương tác của KLK với hiđro chỉ trở nên dễ dàng nếu kim loại kiềm ở trạng thái nóng chảy (dưới hợp chất lỏng hữu cơ có nhiệt độ cao). Trong điều kiện đó, màng hiđrua không ngăn cản quá trình tương tác của KLK. 4.3.2. Các hợp chất chứa oxi a) Các oxit, peoxit và ozonit Khi đốt các KLK trong không khí hoặc trong oxi sẽ thu được hỗn hợp các sản phẩm có thành phần khác nhau, gồm oxit M2O, peoxit M2O2 và supeoxit MO2. Các hợp chất này có độ bền thay đổi từ Li đến Cs. Độ bền của các peoxit và supeoxit tăng

N

Khả năng ứng dụng của Li, Rb và Cs rất đa dạng. Đặc biệt là các nguyên tố cuối nhóm có thế ion hóa I1 thấp nên chúng là nguyên liệu không thể thay thế trong sản xuất các tế bào quang điện.

65 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Li2O

Na2O2

KO2

RbO2

CsO2.

Oxit

Peoxit

Supeoxit

Supeoxit

Supeoxit

Trắng

Vàng nhạt

Da cam

Nâu thẫm

Vàng

10 00

B

Supeoxit của natri NaO2 được điều chế trong điều kiện đặc biệt bằng cách đốt Na trong khí quyển oxi dưới áp suất cao, hoặc cho dung dịch amoniac của Na tác dụng với lượng hợp thức của H2O2.

-H

Ó

A

Natri oxit (Na2O) có thể được điều chế bằng một số phương pháp đặc biệt khác nhau, ví dụ theo các phản ứng. 5NaN3 + NaNO3 → 3Na2O + 8N2 2NaOH + 2Na → 2Na2O + H2

ÁN

Hoặc

TO

Các supeoxit của các nguyên tố cuối nhóm tương đối bền nên không cần tổng hợp trong các điều kiện đặc biệt. Các hợp chất chứa oxi của các KLK mang một phần tính cộng hóa tị mặc dù ion O là một trong những anion có khả năng phân cực yếu nhất. Tác dụng phân cực làm cho màu của các oxit của chúng đậm dần lên theo dãy Li – Cs do tính phân cực tăng dần từ Li+ đến Cs+:

ÀN Đ IỄ N D

-L

Ý

Na2O2 + 2Na → Na2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

Liti peoxit được tổng hợp bằng cách thêm vào dung dịch etanol của LiOH bão hòa đang sôi một lượng tương ứng dung dịch H 2O2 30%. Đun sôi hỗn hợp sẽ tách ra kết tủa Li2O2.H2O. Lọc và sấy trong chân không sẽ thu được hợp chất khan Li2O2.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Tuy nhiên, trong các điều kiện thích hợp có thể tổng hợp được M2O, M2O2 và MO2 của tất cả các nguyên tố. Đặc biêt, có thể tổng hợp được các peoxit của Li, mặc dù trong điều kiện thường (tổng hợp trực tiếp, phân hủy nitrat, cacbonat,...) sẽ thu được Li2O bền hơn.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Chỉ có Li tạo thành oxit Li2O. Khi đốt Na trong không khí sẽ thu được Na2O2 là chủ yếu, còn sản phẩm cháy của K, Rb và Cs có hàm lượng oxi cao hơn: chủ yếu tạo thành supeoxit MO2. Liên kết trong natri peoxit đã thể hiện hiệu ứng phân cực, nhưng ion Na+ có khả năng phân cực yếu nên màu của Na2O2 nhạt (do sự chuyển điện tích từ anion O22- sang cation Na+ ) và không tạo thành supeoxit như các nguyên tố cuối nhóm. Màu sắc của supeoxit đậm chứng tỏ trong các supeoxit có sự chuyển dịch điện tích và liên kết mang bản chất phân cực. Rõ ràng tính biến dạng lớp vỏ electron của M+ tăng làm cho các supeoxit bền hơn. Tương tự, chỉ các ozonit của các nguyên tố cuối dãy (từ K) mới bền.

N

theo dãy Li+ - Cs+ do khả năng phân cực của các ion M+ giảm. Khi đốt các KLK trong không khí sẽ thu được các hợp chất tương ứng và màu sắc của chúng thay đổi như sau:

2-

Li2O

Na2O

K2O

Rb2O

Cs2O

Trắng

Trắng

Vàng nhạt

Vàng

Da cam

Khi hòa tan trong nước, các oxit M2O sẽ tạo thành các hiđroxit MOH và cho môi trường kiềm mạnh, các peoxit sẽ tạo thành hiđroxit và hiđropeoxit, còn các supeoxit sẽ tạo thành hiđroxit, hiđropeoxit và oxi, ví dụ: Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2 66 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

2KO2 + 2H2O → 2KOH + H2O2 + O2 ↑ Khi hấp thụ CO2 , peoxit và supeoxit sẽ giải phóng ra oxi: 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑

Ơ

Hỗn hợp gồm Na2O2 và KO2 theo tỉ lệ 1:2 về số mol cũng được dùng làm nguồn cung cấp khí oxi trong các bình lặn và trong tàu ngầm

N

4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2↑

N

H

Na2O2 + 2CO2 + 2KO2 = Na2CO3 + K2CO3 + 2O2

TR ẦN

Các hiđroxit của KLK là các bazơ mạnh nhất. Độ mạnh của các hiđroxit tăng từ LiOH đến CsOH: CsOH là bazơ mạnh nhất trong các bazơ vô cơ.

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Các hiđroxit của các KLK còn gọi là xút ăn da: ở trạng thái rắn có màu trắng, là chất rất dễ hút nước nên bị chảy rữa trong không khí ẩm. Nhờ tính hút nước mạnh nên chúng có khả năng làm khô tốt và được dùng trong tổng hợp vô cơ. Xút ăn da hòa tan tốt không chỉ trong nước mà trong các dung môi phân cực khác như rượu. Độ tan trong nước tăng lên từ LiOH đến CsOH. Các hiđroxit KLK ở trạng thái rắn bền nhiệt, khi đốt nóng đến 350 – 4000C bay hơi không phân hủy. Riêng LiOH bị phân hủy ở trên 6000C tạo thành Li2O và H2O. Ở trạng thái hơi, xút ăn da tồn tại dưới dạng đime [MOH]2, nhưng ở nhiệt độ cao hơn 10000C tồn tại ở dạng monome với cấu tạo mạch thẳng M – O – H . Độ bền nhiệt của KOH và NaOH rất cao, chúng chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ trên 20000C.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Các hiđroxit của các KLK được điều chế bằng các phương pháp khác nhau. Trước kia, trong công nghiệp người ta điều chế NaOH bằng cách cho canxi hiđroxit tác dụng với dung dịch Na2CO3 loãng và nóng:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

b) Hiđroxit MOH

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

4KOH + 4O3 → 4KO3 + 2H2O + O2 ↑

N

K + O3 → KO3

G

Đ ẠO

Ozonit của các KLK là các chất oxi hóa mạnh nhất. Chúng được điều chế bằng cách cho ozon tác dụng với KLK hoặc hiđroxit KLK, ví dụ:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

4KO3 + 2H2O → 4KOH + 5O2 ↑

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

Các ozonit MO3 là các chất kết tinh có màu đỏ, độ bền tăng từ Li đến K. Tuy nhiên, ngay cả KO3 cũng bị phân hủy ở trên 600C. Ozonit hòa tan trong nước và tương tác với nước tách ra oxi:

Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3

Phương pháp này cho phép chuyển xút (sođa Na2CO3) thành kiềm ăn da NaOH được gọi là xút ăn da. NaOH được điều chế bằng phương pháp này còn lẫn nhiều vôi. Điều chế NaOH theo phương pháp catot rắn: điện phân dung dịch muối ăn bão hoà với dương cực bằng than chì và âm cực bằng thép.

67 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

(3)

(2): cực âm bằng bằng thép mạ Ni. (3): Màng ngăn thường là lưới sắt phủ amiăng tẩm hạt nhựa hữu cơ chứa flo.

(1)

điện phân dung dịch

2NaOH + Cl2 + H2

2NaOH + Cl2 + H2

(Hg)

10 00

c) Muối của kim loại kiềm

điện phân dung dịch

B

2NaCl + 2H2O

-H

Ó

A

Kim loại kiềm tạo muối với tất cả các axit, phần lớn các muối đều ở dạng tinh thể ion không có màu (trừ trường hợp màu gây nên bởi các anion) như KMnO4 có màu tím là màu của ion MnO4-. Giải thích

TO

ÁN

-L

Ý

Màu của ion kim loại gây nên bởi sự hấp thụ những bước sóng để các electron nhảy từ mức năng lượng thấp đến mức năng lượng cao hơn, các ion kim loại kiềm đều có cấu hình của khí hiếm là cấu hình rất bền, như vậy năng lượng cần để kích thích để các electron nhảy lên các orbitan bên ngoài là rất lớn chỉ có những bước sóng rất ngắn (vùng tử ngoại xa) mới có thể kích thích sự chuyển năng lượng này. Vì vậy muối của các ion kim loại kiềm thường không có màu.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

Phản ứng tổng quát:

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Điện phân dung dịch NaCl theo phương pháp catot lỏng (catot thuỷ ngân): Phương pháp này cho NaOH đặc và tinh khiết hơn, cực dương làm bằng kim loại titan, cực âm bằng Hg.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Màng ngăn trong thùng điện phân có tác dụng: màng ngăn chỉ cho các ion đi qua mà không cho bọt khí thấm qua trước hết để tránh phản ứng nổ giữa H2và Cl2 và sau đó ngăn không cho Cl2 tác dụng với dung dịch NaOH để tạo thành nước giaven.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

NaCl + 2H2O

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

NaOH

Ơ

(2)

N

H2

(1): cực dương bằng than chì, nay được thay bằng titan kim loại phía ngoài được phủ oxit của những kim loại ruteni, titan, coban .

H

-

+

Cl2

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

Đa số muối của kim loại kiềm đều dễ tan trong nước trừ một số muối của Li là hơi ít tan (LiF, Li2CO3, Li3PO4). Khi kết tinh từ dung dịch nước chúng thường nằm ở dạng khan, trừ một số trường hợp như LiCl.H2O, LiNO3.H2O... Ở trạng thái nóng chảy thì muối của các kim loại kiềm có khả năng dẫn điện. * Muối ăn NaCl Là chất rắn dạng tinh thể ion không màu và hoàn toàn trong suốt đối với các tia nhìn thấy và tia hồng ngoại nên chúng thường được dùng để làm lăng kính trong một số dụng cụ quang học, muối ăn có vị mặn, NaCl có mạng lưới lập phương tâm diện và không bị chảy rữa nhưng khi có lẫn các tạp chất của Ca, Mg chúng thường bị chảy rữa. 68

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm diện như hình vẽ dưới đây: Cl- kí hiệu là:

H

0

Số gam NaCl/ 100 g nước

35,6 35,7 35,8 36,7 37,5 37,5 38,5 39,1

Số gam KCl/ 100 g nước

28,5 32,0 34,7 42,8 48,3 48,3 53,8 56,6

50

70

90

100

NaHCO3 là chất ở dạng tinh thể đơn tà màu trắng, gồm những ion: Na+ và

Ó

A

HCO3-

-H

NaHCO3 tan vừa phải trong nước: ở 00C hòa tan 70g/lít H2O; ở 200C hòa tan 100g/ lít H2O; ở 400C: 130g/lít H2O.

ÁN

-L

Ý

Phân hủy ở 2700C: 2700

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

Khi tan trong nước, NaHCO3 thủy phân cho môi trường kiềm yếu.

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Ở nhiệt độ thường ngay trong dung dịch, NaHCO3 phân hủy chậm, giải phóng CO2. Sự phân hủy xảy ra mạnh hơn khi đun nóng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

TR ẦN

B

10 00

* Muối MHCO3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

G

N

NaCl là nguyên liệu chính để điều chế Na, Cl2, HCl, NaOH và hầu hết các hợp chất khác của natri, ngoài ra nó còn được dùng trong một số ngành công nghiệp như thực phẩm, nhuộm, thuộc da và luyện kim. NaCl có nhiều nhất trong nước biển và các mỏ muối. Để khai thác muối người ta có thể đun nóng hoặc hoặc phơi nắng tự nhiên nước biển, còn khai thác muối từ các mỏ muối bằng phương pháp ngầm, nghĩa là khoan vào các mỏ muối các lỗ khoan, sau đó dùng nước hoà tan muối sau đó bơm dung dịch muối lên rồi kết tinh.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

30

U

20

.Q

10

Lợi dụng sự khác nhau này người ta có thể tách riêng muối này ra khỏi muối kia bằng cách đun nóng hỗn hợp gồm NaCl và KCl sau đó làm nguội dần thì KCl sẽ bị kết tinh, làm như vậy nhiều lần có thể tách được NaCl ra khỏi KCl.

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Y

Nhiệt độ, 0C

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

NaCl tan nhiều trong nước và độ tan không biến đổi nhiều theo nhiệt độ, nhưng KCl lại có độ tan biến đổi nhiều theo nhiệt độ.

Ơ

N

Na+ kí hiệu là:

NaHCO3 + H2O ⇆ H2CO3 + NaOH

* Muối cacbonat Muối quan trọng nhất là Sôđa (Na2CO3): là chất bột màu trắng, hút ẩm và nóng chảy ở 8510C, nó dễ tan trong nước, quá trình hoà tan phát ra nhiều nhiệt do tạo thành các tinh thể hiđrat. Được dùng trong ngành công nghiệp sản xuất thuỷ tinh, gốm, xà phòng, phẩm nhuộm và nó là hợp chất ban để điều chế các hợp chất khác của Na như xút ăn da, borac, thuỷ tinh tan, cromat và dicromat. NaHCO3 có trong một số hồ muối và có trong tro của rong biển. Cách đây 4000 năm người Ai Cập đã biết lấy sođa từ các 69

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

hồ muối để sản xuất thuỷ tinh. Từ thế kỷ 15 đến 16 người ta dùng tro của rong biển để sản xuất xà phòng và thuỷ tinh. Trước đây sođa được sản xuất theo phương pháp sunfat, do nhà bác học người Pháp là Lơ Blanc (1742-1806) đề ra năm 1791: Nung hỗn hợp Na2SO4, đá vôi và than ở 10000C.

N

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

H

Ơ

Na2S + CaCO3 → CaS + Na2CO3

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Trong công nghiệp Na2CO3 được sản xuất theo phương pháp Solvay (kĩ sư người Bỉ E. Solvay, 1838-1922) đề ra năm 1864. Phương pháp này chủ yếu dựa vào phản ứng hoá học sau.

36

21

NaHCO3

NH4Cl

9,6

37,2

Sục lần lượt khí NH3 rồi đến CO2 qua dung dịch NaCl bão hoà. NaCl + CO2+ NH3 + H2O ⇋ NaHCO3 + NH4Cl

B

(1)

A

10 00

vì NaHCO3 ít tan nên sẽ tách ra ở dạng kết tủa, lọc kết tủa thu được NaHCO3và đun nóng để chuyển thành Na2CO3, quá trình này giải phóng ra khí CO2 và lượng khí CO2 này lại được đưa trở lại phương trình (1). C 2NaHCO3 ⎯t⎯→ Na2CO3 + CO2 + H2O

Ó

0

-L

Ý

-H

Sản phẩm phụ NH4Cl cho tác dụng với nước vôi thu được NH3 và NH3 được đưa quay trở lại phương trình (1) C 2NH4Cl + Ca(OH)2 ⎯t⎯→ CaCl2 + NH3 + H2O 0

ÁN

Trong khi nung vôi khí CO2 cũng được đưa vào quá trình sản xuất .

TO

CaCO3 → CaO + CO2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

(g/100g

NH4HCO3

H Ư

Độ tan H2O)

NaCl

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Chất

N

G

Đây là một phản ứng thuận nghịch, tất cả bốn chất trên đều tan trong nước nhưng NaHCO3 ít tan nhất nên cân bằng trên dịch sang phải.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

NaCl + NH4HCO3 ⇋ NaHCO3 + NH4Cl

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

Hoà tan hỗn hợp sản phẩm vào nước thì sẽ tách ra được CaS ít tan và thu được Na2CO3.

2NaCl + CaCO3 = CaCl2 + Na2CO3 Sơ đồ phản ứng trong quá trình sản xuất sôđa theo phương pháp Solvay:

D

IỄ N

Đ

ÀN

Như vậy từ hai nguyên liệu ban đầu là NaCl và CaCO3 có thể điều chế được Sôđa theo phương pháp Xonvay mà về mặt lí thuyết thì phản ứng sau không xảy ra:

CaO + NaCl

Ca(OH)2 +

+ CO2 + H2O + NH3

CaCO3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

NH4Cl + NaHCO3 CaCl2

Na2CO3

+ + 70 NH3 H2O + www.facebook.com/daykemquynhonofficial CO2 www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H

Ć

TrĆ°áť›c Ä‘ây, cĂĄc KLK Ä‘ưᝣc coi lĂ cĂĄc nguyĂŞn táť‘ hĂła háť?c Ä‘ĆĄn giản nhẼt. Trong cĂĄc hᝣp chẼt váť›i cĂĄc nguyĂŞn táť‘ khĂĄc, chĂşng luĂ´n cĂł mᝊc oxi hĂła +1. ChĂşng chᝉ tấo thĂ nh cĂĄc hᝣp chẼt phân li hoĂ n toĂ n trong dung dáť‹ch (tᝊc lĂ khĂ´ng phải phᝊc chẼt).

N

4.4. Cåc phᝊc chẼt cᝧa kim loấi kiᝠm

-H

Ă“

cĂł háşąng sáť‘ báť n giảm rĂľ rᝇt tᝍ Li+ Ä‘áşżn Cs+. Li

Na

pKb [M(EDTA)]3-: 2,79

1,66

K

Rb

Cs

0,8

-

-

-L

Ă?

Kim loấi

Ă N

CĂĄc phᝊc cᝧa Rb vĂ Cs kĂŠm báť n táť›i mᝊc khĂ´ng tấo thĂ nh áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn thĆ°áť?ng.

TO

Trong sáť‘ cĂĄc kim loấi kiáť m, liti tấo thĂ nh phᝊc báť n nhẼt váť›i cĂĄc đ?›˝ – Ä‘ixeton (lĂ pháť‘i táť­ hai cĂ ng chᝊa oxi), vĂ­ d᝼ váť›i axetylaxeton. áťž dấng enol:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

A

10 00

B

TR ẌN

Trong cĂĄc phᝊc chẼt cᝧa cĂĄc KLK, tĆ°ĆĄng tĂĄc cᝧa ion trung tâm vĂ pháť‘i táť­ cĂł bản chẼt tÄŠnh Ä‘iᝇn, vĂŹ váş­y trong cĂšng Ä‘iáť u kiᝇn, liti tấo cĂĄc phᝊc báť n nhẼt. VĂ­ d᝼, phᝊc chẼt cᝧa cĂĄc ion M+ váť›i pháť‘i táť­ 6 cĂ ng etylenÄ‘iamintetraaxetat (EDTA)

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Ä? áş O

Tuy nhiĂŞn, gần Ä‘ây Ä‘ĂŁ chᝊng minh ráşąng cĂĄc KLK cĂł khả năng tấo phᝊc Ä‘ĂĄng káťƒ. Tháťąc táşż Ä‘ĂŁ cĂł tháťƒ gạp máť™t sáť‘ cĂĄc phᝊc chẼt cᝧa KLK, vĂ­ d᝼ hiÄ‘rat cᝧa cĂĄc cation KLK (cả trong muáť‘i rắn vĂ trong dung dáť‹ch), cĂĄc amoniacat nhĆ° [Li(NH3)4]Cl, [Na(NH3)6]I, [K(NH3)6]I. CĂĄc phᝊc chẼt nĂ y rẼt khĂ´ng báť n, nhĆ°ng áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn thĂ­ch hᝣp chĂşng cĂł tháťƒ táť“n tấi tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i lâu.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

N

ThĂ´ng thĆ°áť?ng ngĆ°áť?i ta cho ráşąng cĂĄc cation mang máť™t Ä‘iᝇn tĂ­ch vĂ cĂł bĂĄn kĂ­nh tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i láť›n cᝧa KLK khĂ´ng cĂł khả năng Ä‘Ăłng vai trò ion trung tâm khi tấo phᝊc: cĂĄc KLK khĂ´ng cĂł obitan Ä‘áťƒ xen phᝧ váť›i cĂĄc obitan cᝧa pháť‘i táť­ Ä‘áťƒ tấo thĂ nh liĂŞn káşżt cáť™ng hĂła tráť‹, còn liĂŞn káşżt ion kim loấi – pháť‘i táť­ thĂŹ yáşżu vĂŹ cĂĄc ion kim loấi kiáť m M+ cĂł khả năng phân cáťąc yáşżu do kĂ­ch thĆ°áť›c láť›n vĂ Ä‘iᝇn tĂ­ch táť‘i thiáťƒu (+1).

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

Proton liĂŞn káşżt váť›i nguyĂŞn táť­ oxi áť&#x; nhĂłm OH cᝧa axetylaxeton cĂł khả năng báť‹ thay tháşż báť&#x;i cĂĄc nguyĂŞn táť­ kim loấi, tᝊc lĂ cĂĄc axetylaxeton lĂ axit máť™t nẼc, cĂł tháťƒ kĂ­ hiᝇu lĂ HA. Gần Ä‘ây Ä‘ĂŁ chᝊng minh Ä‘ưᝣc ráşąng cĂĄc đ?›˝ – Ä‘ixetonat cᝧa KLK cĂł khả năng bay hĆĄi áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i thẼp (2000C). Liti axetylaxetonat bay hĆĄi khĂ´ng phân hᝧy khi Ä‘áť‘t nĂłng trong chân khĂ´ng (2000C; 10-2 mmHg), natri axetylaxetonat chᝉ bay hĆĄi máť™t phần trong cĂšng Ä‘iáť u kiᝇn, còn axetylaxetonat cᝧa kali, rubiÄ‘i vĂ xesi hoĂ n toĂ n khĂ´ng bay hĆĄi. Ä?iáť u Ä‘Ăł cho thẼy axetylaxetonat cᝧa liti báť n nhẼt trong cĂĄc axetylaxetonat cᝧa KLK. LiA vĂ NaA cĂł khả năng bay hĆĄi táť‘t do cĂĄc ion Li+ vĂ Na+ báť‹ che chắn báť&#x;i pháť‘i táť­ A- cĂł tháťƒ tĂ­ch láť›n, hĆĄn nᝯa báť mạt phân táť­ MA cĂł Ä‘ạc tĂ­nh cᝧa hiÄ‘rocacbon. Do Ä‘Ăł tĆ°ĆĄng tĂĄc giᝯa cĂĄc phân táť­ yáşżu, cĂĄc hᝣp chẼt nĂ y cĂł cẼu trĂşc phân táť­ vĂ cĂł nhiᝇt Ä‘áť™ 71

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ć

bay hĆĄi thẼp. Tháť?i gian gần Ä‘ây, ngĆ°áť?i ta Ä‘ĂŁ xĂĄc Ä‘áť‹nh Ä‘ưᝣc ráşąng sáťą tấo phᝊc cᝧa cĂĄc KLK báť‹ hấn cháşż khĂ´ng chᝉ do bĂĄn kĂ­nh cᝧa cĂĄc ion M+ láť›n mĂ còn do nhᝯng yáşżu táť‘ khĂĄc. VĂ­ d᝼ nhĆ° Ä‘áť™ báť n cᝧa cĂĄc phᝊc chẼt cᝧa chĂşng váť›i cĂĄc pháť‘i táť­ nhiáť u cĂ ng, Ä‘ạc biᝇt lĂ cĂĄc pháť‘i táť­ vòng láť›n ph᝼ thuáť™c chᝧ yáşżu vĂ o tĆ°ĆĄng quan giᝯa kĂ­ch thĆ°áť›c cᝧa “khoangâ€? bĂŞn trong cᝧa pháť‘i táť­ vòng láť›n váť›i kĂ­ch thĆ°áť›c cᝧa cation M+, chᝊ khĂ´ng ph᝼ thuáť™c vĂ o kĂ­ch thĆ°áť›c cᝧa ion tấo phᝊc. Ä?ĂŁ táť•ng hᝣp Ä‘ưᝣc cĂĄc pháť‘i táť­ cĂł tháťƒ tấo phᝊc cháť?n láť?c váť›i máť™t sáť‘ KLK vĂ khĂ´ng tấo phᝊc váť›i cĂĄc kim loấi khĂĄc.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

Y

N

H

CĂĄc ete “vĆ°ĆĄng miᝇnâ€? (crown) lĂ cĂĄc pháť‘i táť­ vòng láť›n chᝊa oxi cĂł tháťƒ tấo phᝊc váť›i KLK. CĂĄc pháť‘i táť­ nĂ y cĂł triáťƒn váť?ng Ä‘ưᝣc ᝊng d᝼ng Ä‘áťƒ tĂĄch vĂ lĂ m giĂ u cĂł cháť?n láť?c cĂĄc KLK tᝍ cĂĄc háť—n hᝣp phᝊc tấp rẼt hiᝇu quả.

Ă“

A

10 00

Trong cĆĄ tháťƒ ngĆ°áť?i, cĂĄc táşż bĂ o chᝊa lưᝣng láť›n ion kali (~0,12 − 0,16 đ?‘šđ?‘œđ?‘™/đ?‘™), nhĆ°ng tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i Ă­t ion natri (0,01 mol/l). HĂ m lưᝣng ion natri trong dáť‹ch ngoĂ i táşż bĂ o cao hĆĄn nhiáť u ((~0,12 đ?‘šđ?‘œđ?‘™/đ?‘™), vĂŹ váş­y ion kali kiáťƒm tra hoất Ä‘áť™ng bĂŞn trong táşż bĂ o, còn ion natri kiáťƒm tra hoất Ä‘áť™ng ngoĂ i táşż bĂ o. CĂĄc ion nĂ y khĂ´ng tháťƒ thay tháşż nhau.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

-L

Ă?

-H

TĂłm lấi, cĂĄc ion natri vĂ kali Ä‘iáť u tiáşżt quĂĄ trĂŹnh trao Ä‘áť•i chẼt cᝧa cĆĄ tháťƒ sáť‘ng. CĂĄc KLK Ä‘ưᝣc ᝊng d᝼ng trong y háť?c trong cĂĄc trĆ°áť?ng hᝣp quĂĄ trĂŹnh trao Ä‘áť•i chẼt ph᝼ thuáť™c vĂ o sáťą trao Ä‘áť•i cation báť‹ ráť“i loấn.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Ion Kali cĂł trong thĂ nh phần cᝧa cĂĄc enzim xĂşc tĂĄc cho quĂĄ trĂŹnh chuyáťƒn cĂĄc ion qua cĂĄc mĂ ng sinh háť?c, cĂĄc quĂĄ trĂŹnh oxi hĂła – kháť­ vĂ thᝧy phân. CĂĄc ion kali vĂ natri tháťąc hiᝇn viᝇc Ä‘iáť u tiáşżt sinh lĂ­ vĂ cĆĄ cẼu kháť&#x;i Ä‘áť™ng. Ion kali cĹŠng cĂł vai trò quan tráť?ng Ä‘áťƒ duy trĂŹ cẼu trĂşc cᝧa thĂ nh táşż bĂ o vĂ kiáťƒm tra trấng thĂĄi cᝧa chĂşng. Sinh lĂ­ con ngĆ°áť?i ph᝼ thuáť™c vĂ o sáťą cân báşąng cᝧa cĂĄc ion natri vĂ kali trong cĆĄ tháťƒ, con ion liti áť&#x; trấng thĂĄi Ä‘iáť u tiáşżt cân báşąng nĂ y. CĂĄc ion liti, natri vĂ kali cĂł khả năng truyáť n sung thần kinh. Náť“ng Ä‘áť™ cᝧa cĂĄc ion natri vĂ kali Ä‘ưᝣc kháť‘ng cháşż vĂ bĂ i tiáşżt báť&#x;i nĆ°áť›c tiáťƒu qua tháş­n Ä‘ưᝣc kiáťƒm tra báť&#x;i máť™t vĂ i hoocmĂ´n.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

CĂĄc ion KLK Ä‘Ăłng vai trò rẼt quan tráť?ng trong cĂĄc quĂĄ trĂŹnh sinh háť?c khĂĄc nhau. HĂ m lưᝣng cĂĄc ion natri vĂ kali trong sinh quyáťƒn láť›n hĆĄn nhiáť u hĂ m lưᝣng cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ kim loấi nạng. Trong cĆĄ tháťƒ ngĆ°áť?i, kali vĂ natri (thĂŞm canxi vĂ magie) chiáşżm 99% táť•ng hĂ m lưᝣng cĂĄc kim loấi.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

U

4.5. Vai trò sinh h�c cᝧa cåc kim loấi kiᝠm

72 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Chương 5 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIA

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

5.1. Đặc điểm chung 5.1.1. Một số đặc điểm về cấu tạo Nhóm IIA gồm các nguyên tố Be (Berili), Mg (Magiê), Ca (Canxi), Sr (Stronti), Ba (Bari), Ra (Rađi) trong đó Ra là nguyên tố phóng xạ tự nhiên. Chỉ có Ca, Sr, Ba được gọi là các kim loại kiềm thổ vì: - Các oxit CaO, SrO, BaO đều tan được trong nước và tạo ra dung dịch có tính kiềm mạnh. - Các oxit này đều bền đối với nhiệt, có độ tan nhỏ; như vậy mang tính chất của đất (thổ). Một số đặc điểm cấu tạo của các kim loại kiềm thổ Nguyên Stt Cấu hình Năng lượng ion hoá I Bán kính Thế điện 0 tố electron (ev) (A ) cực  0 M2+/M I1 I2 I3 Be 4 [He]2s2 9,32 18,21 153,85 1,113 -1,85 2 Mg 12 [Ne]3s 7,64 15,03 80,21 1,599 -2,37 2 Ca 20 [Ar]4s 6,11 11,87 51,21 1,974 -2,87 2 Sr 38 [Kr]5s 5,96 10,93 2,512 -2,89 Ba 56 [Xe]6s2 5,21 9,95 2,174 -2,90 2 Ra 88 [Rn]7s 5,28 10,10 2,35 -2,92 2 Do đều có 2 electron hoá trị ns nằm ở bên ngoài cấu hình bền của khí hiếm nên các kim loại kiềm thổ dễ dàng mất 2 electron để tạo nên cation M2+. Do đó, các kim loại kiềm thổ chủ yếu tạo thành các hợp chất ion trừ berili, liên kết trong các hợp chất của berili chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Từ Be đến Ra, do bán kính tăng dần nên tính kim loại của các kim loại kiềm thổ cũng tăng dần, nhưng tính kim loại của các kim loại kiềm thổ vẫn nhỏ hơn các kim loại kiềm tương ứng trong cùng chu kì vì các kim loại kiềm thổ có điện tích hạt nhân lớn hơn dẫn đến bán kính của kim loại kiềm thổ nhỏ hơn bán kính của kim loại kiềm. Lẽ ra các kim loại kiềm thổ phải có thế điện cực dương hơn các kim loại kiềm nhưng thực tế các kim loại kiềm thổ có thế điện cực tương đương với thế điện cực của các kim loại kiềm là do: Các kim loại kiềm thổ có năng lượng ion hoá lớn gấp 4 lần năng lượng ion hoá của kim loại kiềm nhưng nhiệt hiđrat hoá của ion các kim loại kiềm thổ M 2+ cũng âm gấp 4 lần nhiệt hiđrat hoá của ion các kim loại kiềm nên thế điện cực của chúng tương đương nhau. Kim loại kiềm thổ I2 (eV) Hhi,M2+ kJ/mol Kim loại kiềm I1 (eV) Hhi,M+ kJ/mol Be 18,21 Li 5,39 -506 −2472 Mg 15,03 Na 5,14 -397 −1907 Ca 11,87 K 4,34 -313 −1577 Sr 10,93 Rb 4,18 -288 −1430 Ba 9,95 Cs 3,89 -255 −1288 Các kim loại kiềm có năng lượng ion hoá thứ hai I2 lớn hơn nhiều so với năng lượng ion hoá thứ nhất I1 lẽ ra các kim loại nhóm IIA phải dễ tạo thành các ion M+. 73

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nhiệt hiđrat hoá của các ion M2+: Ion Hhi, kJ/mol Bán kính ion M2+ , A Be2+ 0,35 −2472 2+ Mg 0,66 −1907 2+ Ca 0,99 −1577 2+ Sr 1,12 −1430 2+ Ba 1,34 −1288 Trong một số trường hợp cũng tồn tại số oxi hoá +1 như trong hợp chất CaCl: C ⎯⎯ → 2CaCl Ca + CaCl2 ⎯1000 Giống kim loại kiềm các hợp chất của kim loại kiềm thổ hầu hết không có màu nhưng các hợp chất của kim loại kiềm thổ lại ít tan hơn nhiều so với hợp chất của kim loại kiềm. Ở trạng thái khí các kim loại kiềm thổ chỉ gồm các nguyên tử kim loại M trong khi đó các kim loại kiềm lại chứa cả các phân tử M2. Giải thích: Muốn tạo thành phân tử có hai nguyên tử M2 thì các kim loại kiềm thổ thường xuyên phải ở trạng thái kích thích (ns2 chuyển sang trạng thái ns1np1) tuy nhiên năng lượng tạo thành phân tử M2 không đủ bù lại cho năng lượng cần thiết để tạo ra sự kích thích đó. Trong khi đó với kim loại kiềm luôn ở trạng thái cơ bản ns 1 nên không cần phải kích thích, năng lượng thoát ra sau khi tạo thành phân tử M 2 là năng lượng liên kết. Be thể hiện tính chất giống với Al còn Mg thể hiện tính chất giống với Zn. 5.1.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng a. Trạng thái tự nhiên Cũng như kim loại kiềm, các kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại trong thiên nhiên ở dạng hợp chất. Ca và Mg thuộc lại nguyên tố phổ biến nhất. Dạng hợp chất chủ yếu của kim loại kiềm thổ tồn tại trong thiên nhiên là silicat, cacbonat và sunfat, trong đó chính cacbonat và sunfat là sản phẩm phân huỷ của silicat dưới tác dụng của nhiều yếu tố thiên nhiên. Khác với kim loại kiềm, các ion kim loại kiềm thổ ít được tích luỹ ở trong nước biển vì những hợp chất trên đây đều ít tan. b. Ứng dụng Trong các kim loại kiềm thổ, chỉ có Mg được sử dụng rộng rãi nhất, trong đó ứng dụng chính là để chế tạo các thiết bị bay. Mục tiêu lớn của ngành luyện kim magie là tăng khả năng chịu nhiệt của magie nhưng không tăng khối lượng riêng của nó. Một số hợp kim của Mg với các nguyên tố đất hiếm, đặc biệt là hợp kim với Scanđi và Ytri thỏa mãn các điều kiện đó. Trong tương lai, magie có thể thay thể nhôm trong nhiều ứng dụng bởi vì nhu cầu thực tế sử dụng các vật liệu chịu nước biển là vô hạn. Các KLKT được dùng trong sản xuất các hợp kim và trong tổng hợp các hợp chất vô cơ phức tạp. Trong những năm gần đây, bari kim loại được dùng để thay thế kẽm làm các điện các điện cực của các nguồn điện hóa. Be kim loại được dùng để làm vật liệu cho lò phản ứng hạt nhân vì nó rất bền nhiệt, bền cơ học và bền hóa học đồng thời lại không giữ lại các nơtron sinh ra trong lò phản ứng. Be kim loại cũng là nguồn sinh ra nơtron khi được bắn phá bằng những

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

0

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

0

N

Tuy nhiên trong các hợp chất chúng thường tồn tại ở dạng ion M2+. Điều này được giải thích do ion M2+ có năng lượng hiđrat hoá rất âm, năng lượng này đủ bù lại cho năng lượng ion hoá I2 .

74 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

5.2. Đơn chất 5.2.1. Tính chất vật lí Be có màu xám, còn các kim loại kiềm thổ khác đều có màu trắng bạc, khi để trong không khí thì Be và Mg vẫn giữ được ánh kim, nhưng các kim loại kiềm thổ khác đều bị mất ánh kim. Một số hằng số vật lý của kim loại kiềm thổ Nguyên t0 nc (0C) t0sôi (0C) d(g/cm3) Độ dẫn điện (Hg =1) tố Be 1280 2507 1,86 5 Mg 650 1100 1,74 21 Ca 850 1432 1,55 20,8 Sr 770 1380 2,6 4 Ba 710 1500 3,6 1,5 So với các kim loại kiềm thì các kim loại kiềm thổ có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và tỉ khối lớn hơn vì số electron hoá trị của các kim loại kiềm thổ nhiều hơn số electron hoá trị của các kim loại kiềm, dẫn đến liên kết kim loại trong tinh thể kim loại kiềm thổ bền hơn trong kim loại kiềm và đây cũng là nguyên nhân dẫn đến các kim loại kiềm thổ cứng hơn các kim loại kiềm. Từ Be đến Ba độ cứng giảm dần do bán kính tăng dần, Be cứng nhất có thể vạch được trên thuỷ tinh, còn Ba chỉ cứng hơn Pb. Độ cứng giảm là do bán kính tăng và độ bền liên kết giảm. Một số tính chất vật lí của kim loại kiềm thổ không biến đổi đều đặn như các kim loại kiềm là do các kim loại kiềm thổ có cấu trúc mạng lưới tinh thể khác nhau. - Be, Mg, Ca (  ) có mạng lưới lục phương. - Ca (  ) và Sr có mạng lưới lập phương tâm diện. - Ba có mạng lưới lập phương tâm khối. Trừ Be và Mg, các kim loại kiềm thổ khác hoặc hợp chất dễ bay hơi của chúng khi được đốt trên ngọn lửa không màu thì sẽ có màu đặc trưng: Ca Sr Ba đỏ da cam đỏ son lục hơi vàng Giải thích: Mạng lưới lục Ở trong ngọn lửa, những electron của nguyên tử và phương ion kim loại kiềm thổ được kích động nhảy lên những mức năng lượng cao hơn. Khi nhảy về mức năng lượng ban đầu, những electron đó hoàn trả (sáu phương lại những năng lượng đã hấp thụ. Năng lượng hoàn trả này nhỏ vàđặc được phát khít) ra dưới dạng các bức xạ trong vùng trông thấy; vì vậy, ngọn lửa có những màu đặc trưng của các kim loại. Độ dẫn điện riêng của kim loại kiềm thổ tương đương với độ dẫn điện riêng của kim loại kiềm. Đây là điều khác với quy luật vì mỗi một nguyên tử kim loại kiềm thổ có hai electron s thì vùng s đã được xếp đầy đủ electron và kim loại sẽ không dẫn điện hoặc bán dẫn nhưng chúng lại có độ dẫn điện cao. Điều đó có thể được giải thích

N

nguyên tố nhẹ. Ngoài ra nó còn được dùng làm cửa sổ của ống Rơnghen, hợp kim của nó được dùng trong công nghiệp máy bay và điện kĩ thuật.

75 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ó

-H

Ý

-L

ÁN

IỄ N

Đ

ÀN

TO

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0

A

10 00

B

0

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

là vùng s và vùng p trong kim loại kiềm thổ đã che phủ nhau tạo thành vùng chưa có đủ electron làm cho kim loại dẫn điện tốt. Các kim loại kiềm cũng dễ tạo hợp kim với các nguyên tố khác quan trọng nhất là các hợp kim của Mg chúng đều có tính chất cơ lí tốt và được ứng dụng để sản xuất ôtô, máy bay... Hai hợp kim quan trọng của Mg là macnhali và electron. - Macnhali chứa 10−30% Mg và 30−70%Al. Macnhali cứng và bền hơn nhôm tinh khiết nhưng dễ chế hoá và dễ bào nhẵn hơn. - Electron gồm 83%Mg, 10%Al, 5%Zn và 2%Mn. Ngoài những tính chất cơ lí rất tốt, electron còn có tỉ khối bé (1,8), chỉ hơi lớn hơn magie kim loại. Macnhali cũng như electron đều rất bền đối với không khí. Những hợp kim của Be có đặc tính chung là nhẹ, cứng và rất bền. Chúng được dùng trong công nghiệp máy bay, đồng hồ và kĩ thuật điện. Hợp kim của đồng chứa 2%Be cứng gấp đôi thép không rỉ, rất bền cơ học và rất bền hoá học. Hợp kim của đồng chứa 1%Be có màu vàng óng rất đẹp và gõ rất kêu. Hiện nay việc sử dụng Be còn hạn chế vì nó dòn và lượng sản xuất được, là rất ít. 5.2.2. Tính chất hoá học Các kim loại kiềm rất hoạt động về mặt hoá học, tuy nhiên vẫn kém các kim loại kiềm trong cùng chu kì. Trong các phản ứng chúng đều thể hiện tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Be đến Ra. * Tác dụng với oxi Điều kiện thường trong không khí khô (không có mặt hơi nước): Khi được đốt nóng trong không khí các kim loại kiềm thổ để tạo thành MO và một phần Nitrua M3N2. Phản ứng toả ra rất nhiều nhiệt. t C 2Mg + O2 ⎯⎯→ MgO H0 = −610kJ/mol t C 3Mg + N2 ⎯⎯→ Mg3N2 (magiê nitrua) Đặc biệt khi đốt cháy Mg thì phản ứng phát ra ánh sáng chói và giầu tia tử ngoại và Mg được dùng để sản xuất pháo sáng, tạo ra ánh sáng để chụp ảnh khi trời tối. Để có ánh sáng chụp ảnh khi trời râm hay tối, trước kia người ta đốt hỗn hợp gồm bột Mg và một trong các chất oxi hoá như KClO3, KMnO4 hay KNO3 Giải thích: Xét về khả năng mất electron thì Mg kém các kim loại kiềm thổ khác như Ba và Sr tuy nhiên Mg lại có ái lực lớn với oxi hơn hai kim loại trên là do Mg2+ có kích thước nhỏ sẽ kết hợp với O2- cũng có kích thước nhỏ và tạo thành mạng lưới tinh thể MgO có cấu trúc rất sít sao và phản ứng phát ra một lượng nhiệt lớn, chính lượng nhiệt này sẽ đốt nóng các phân tử MgO và phát ra ánh sáng chói giầu tia tử ngoại. Lợi dụng khả năng phản ứng được với O 2 và N2 mà Ca được dùng để loại N2 và O2 có lẫn trong khí hiếm. Một số kim loại kiềm thổ được dùng vào việc điều chế một số kim loại hiếm, kim loại khó nóng chảy và cả một số nguyên tố không kim loại. Như vậy không thể dùng nước và H2O, SiO2, CO2 để dập tắt các đám cháy do Mg sinh ra vì ở nhiệt độ cao Mg có thể cháy được cả trong những chất này. * Mg và Be kết hợp với các halogen ở nhiệt độ thường, tác dụng với lưu huỳnh và nitơ ở nhiệt độ cao. Chỉ có Mg phản ứng với hiđro khi đốt nóng dưới áp suất cao. * Tác dụng với nước Thế khử chuẩn của tất cả các kim loại nhóm IIA đều âm, tức là ở điều kiện thường các kim loại Be – Ra đều không bền về mặt nhiệt động, chúng có xu hướng chuyển sang trạng thái ion M2+. Tất cả các nguyên tố nhóm IIA đều đứng xa trước hiđro trong dãy

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

76 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

điện hóa nên lẽ ra chúng có thể đẩy hiđro ra khỏi nước. Tuy nhiên, thực tế Mg không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường, Be không phản ứng với nước ngay cả khi nhiệt độ cao, Mg chỉ phản ứng với nước khi đun sôi từ từ: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 ↑ Hiện tượng này được giải thích như sau: bề mặt Mg và Be được bao phủ bởi lớp màng oxit ít tan trong nước, tuy nhiên màng magie oxit có tác dụng bảo vệ kém hơn nhiều so với màng beri oxit. Màng Beri oxit có đặc tính và độ dày tương tự màng nhôm oxit. * Tác dụng với dung dịch axit và dung dịch bazơ Mg và Be dễ tan trong các dung dịch axit loãng không có tính oxi hóa như HCl, H2SO4, CH3COOH,…Ví dụ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ Mg không tan trong HF do magie florua ít tan. Be chỉ phản ứng với HNO 3 khi đun nóng. Be tan trong dung dịch kiềm nóng: Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2 ↑ Phản ứng trên cho thấy Be có tính chất lưỡng tính Thực tế Mg không tác dụng với dung dịch kiềm. Dung dịch amoniac không tác dụng với Be và Mg. Tuy nhiên trong dung dịch muối amoni, Mg tan chậm ở nhiệt độ thường và tan nhanh khi đun nóng: Mg + 2NH4Cl + 2H2O → MgCl2 + 2NH3.H2O + H2↑ Vai trò của muối amoni là hòa tan Mg(OH)2 được tạo thành khi Mg phản ứng với nước. Beri không tác dụng với các dung dịch muối amoni. Nó chỉ tan trong dung dịch NH4F hoặc HF đậm đặc do tạo thành phức chất với ion florua: Be + 4NH4F + 2H2O → (NH4)2[BeF4] + 2NH3.H2O + H2↑ Vì giá trị E0 (M2+/M) của KLKT rất gần với của KLK nên hoạt tính hóa học của các KLKT rất mạnh, do đó phải bảo quản các KLKT trong dầu hỏa hoặc trong bình hàn kín (Ca được bảo quản trong bình kim loại). Cũng như kim loại kiềm, các kim loại Ca, Sr và Ba có thể tan trong amoniac lỏng cho dung dịch màu xanh thẫm. Về bản chất và về tính chất hoá học, dung dịch màu xanh này giống dung dịch kim loại kiềm trong amoniac lỏng, nhưng khác ở chỗ là sau khi làm cho dung môi bay hơi thì dung dịch kim loại kiềm để lại kim loaị kiềm, còn dung dịch kim loại kiềm thổ để lại những tinh thể vàng óng có thành phần không đổi là M(NH3)6 (M là kim loại kiềm thổ). Hiện nay, người ta cũng chưa biết rõ liên kết giữa kim loại và amoniac trong những phức chất hexaammin đó. Những phức chất này cũng như dung dịch của kim loại kiềm thổ trong amoniac lỏng khi có mặt chất xúc tác biến thành amiđua. Ví dụ : Ca(NH3)6 = Ca(NH2)2 + 4NH3 + H2 (canxi hexaammin) (canxi amiđua) Ca, Sr, Ba phản ứng với oxi phân tử và các halogen ở nhiệt độ thường, phản ứng với nitơ, hiđro, cacbon, silic khi đối nóng (mặc dù phản ứng tỏa nhiệt). Đa số các KLKT tạo thành các hợp kim, trong nhiều trường hợp hợp kim là các hợp chất giữa các kim loại. Các KLKT tác dụng với hơi nước ngay cả khi lạnh. Các KLKT nhanh chóng tan trong nước tạo thành các hiđroxit M(OH)2 có tính bazơ. Rađi hoạt động nhất trong số các nguyên tố nhóm IIA. Ở nhiệt độ phòng, Ra tác dụng với nitơ (nên Ra bị đục trong không khí), oxi, các halogen, các dung dịch axit. Tất cả các hợp chất của rađi chỉ thể hiện tính bazơ. 5.2.3. Điều chế

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

77 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

N

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại kiềm thổ cũng giống như nguyên tắc điều chế kim loại kiềm là điện phân muối halogenua nóng chảy. Ngoài ra còn có thể dùng các chất khử để khử oxit hoặc muối của chúng thành kim loại. Be có thể điều chế bằng cách điện phân hỗn hợp BeCl2 và NaCl nóng chảy với cực âm bằng thuỷ ngân và ở trong khí quyển agon. Trong công nghiệp người ta điều chế magie bằng cách điện phân cacnalit (KCl.MgCl2.6H2O) hoặc hỗn hợp của muối clorua của magie và kim loại kiềm ở nhiệt độ 700-7500C trong thùng điện phân làm bằng thép đồng thời là cực âm (hình 3.1) còn cực dương là một thanh than chì đặt trong ống sứ xốp để cho khí clo thoát ra. Để tránh không khí oxi hoá kim loại magie lỏng nổi lên trên chất điện phân, người ta cho dòng khí H2 đi vào thùng điện phân. Để có MgCl2, người ta có thể chế hoá nước biển như sau. Cho nước biển tác dụng với vôi hoặc sữa đolomit, lọc lấy kết tủa hiđroxit rồi cho tác dụng với axit clohiđric. Ngày nay, để lấy ion Mg2+ từ nước biển, người ta dùng nhựa trao đổi ion. Rửa nhựa đã trao đổi đó bằng axit clohiđric sẽ được Hình 3.1. - Sơ đồ thiết bị điện phân điều chế Mg MgCl2. Ngoài ra người ta có thể dùng than cốc khử MgO chế 1. Thùng sắt, 2. Màng ngăn từ magiezit hay dùng ferosilic (hợp kim Fe và Si) khử hỗn 3. Cực than hợp MgO và CaO chế từ đolomit ở nhiệt độ cao và trong chân không: C ⎯⎯ → MgO + C ⎯2000 Mg + CO 1500 C CaO + MgO + Si ⎯⎯⎯→ Mg + 2CaO.SiO2 Hơi magie bay lên và được làm ngưng tụ lại. Còn Ca, Sr và Ba cũng có thể điều chế bằng cách điện phân muối clorua nóng chảy hoặc dùng nhôm hay magie khử muối đó trong chân không ở 1100−12000C. Trong quá trình nhiệt nhôm xẩy ra những phản ứng: 2Al + 6CaO = 3CaO.Al2O3 + 3Ca 2Al + 4SrO = SrO.Al2O3 + 3Sr 2Al + 4BaO = BaO.Al2O3 + 3Ba Hơi của kim loại kiềm thổ bay lên sẽ được làm ngưng tụ lại. Hình 3.2 trình bày sơ đồ của thùng điện phân điều chế kim loại Hình 3.2.- Sơ đồ thiết bị canxi. Thùng điện phân là một cái lò bên trong lót lớp than chì, điện phân điều chế Ca đáy lò được làm nguội bằng dòng nước chảy. Cực dương làm bằng sắt và cực âm bằng than chì. Chất điện phân là CaCl2 khan. Quá trình thực hiện ở thế hiệu 20−30V. Cường độ dòng điện là 3000A và ở nhiệt độ càng thấp càng tốt. 5.3. Các hợp chất của kim loại kiềm thổ 5.3.1. Hiđrua Hiđrua của các nguyên tố nhóm IIA có công thức chung là MH2. Hiđrua của beri và magie có tính chất khác với các hiđrua của các KLKT. Hiđrua của các KLKT là các hợp chất ion, có cấu tạo và tính chất tương tự các hiđrua của các KLK, chứa các ion hiđrua H-, còn hiđrua của beri và magie là các polime, chứa nguyên tử hiđro ở dạng cầu nối.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

0

78 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Cũng như hiđrua của các KLK, hiđrua của các KLKT có tính khử mạnh nên được sử dụng nhiều trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ và vô cơ. Chúng có thể tác dụng với nước, ví dụ đối với CaH2: CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2↑ Phản ứng này được dùng để điều chế một lượng nhỏ hiđro ngoài mặt trận hay trong việc loại bỏ một lượng nhỏ nước trong các dung môi. Các hiđrua của các KLKT được điều chế bằng tác dụng trực tiếp của các kim loại với hiđro khi đun nóng: Ca + H2 → CaH2 Hiđrua của beri và magie không thể điều chế theo phương pháp trên. Chúng thường được điều chế bằng phản ứng khử các halogenua bằng các hiđrua hoặc alumohiđrua của các KLK, ví dụ: 2MgCl2 + LiAlH4 → 2MgH2 + LiCl + AlCl3 5.3.2. Các hợp chất với oxi a) Các oxit Các oxit của các nguyên tố nhóm IIA có thành phần MO. Hơi của các oxit MgO – BaO chứa các phân tử MO, còn hơi của BeO chứa các vòng (BeO)n. Oxit RaO không bền, dễ bị phân hủy. Tuy nhiên, RaO cũng như các hợp chất của Ra có tính chất gần giống các hợp chất tương ứng của Ba. Tất cả các oxit MO dễ tan trong các axit: MO + 2HCl → MCl2 + H2O Oxit beri tan cả trong kiềm BeO + 2NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4] Sau khi nung các oxit BeO và MgO trở nên trơ, khó tác dụng với các axit. Khi để ngoài không khí, trừ BeO, tất cả các oxit khác đều hấp thụ hơi nước và khí cacbonic. Các oxit MO có thể điều chế bằng cách đốt các kim loại tương ứng trong oxi hoặc nhiệt phân các muối và hiđroxit, ví dụ: 2Mg + O2 → 2MgO CaCO3 → CaO + CO2 2Ba(NO3)2 → 2BaO + 4NO2 + O2↑ Ca(OH)2 →CaO + H2O↑ b) Các peoxit Ion Ba2+ có tác dụng phân cực yếu nhất nên tạo thành peoxit bền BaO2. Các peoxit CaO2, SrO2 kém bền hơn. Rađi peoxit RaO2 cũng có thể được tạo thành. BaO2 là chất rắn màu trắng, phân hủy ở 8000C. BaO2 được điều chế bằng cách nung BaO trong dòng O2 hoặc trong không khí ở 5000C. BaO2 được dùng làm chất oxi hóa để tẩy trắng, làm thành phần của thuốc nổ, hay để điều chế H2O2 trong phòng thí nghiệm. Các supeoxit M(O2)2 (M = Mg, Sr, Ba) và ozonit M(O3)2 (M = Sr, Ba) rất không bền. c) Các hiđroxit Tính chất của các hiđroxit thay đổi theo quy luật từ Be(OH)2 đến Ba(OH)2; Be(OH)2 là chất lưỡng tính, ít tan, Mg(OH)2 là bazơ có độ mạnh trung bình, tan tốt hơn, còn Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 và Ra(OH)2 là các bazơ mạnh. Độ tan của các hiđroxit không quá cao, vì vậy trong thực tế để thu được các dung dịch M(OH)2 có nồng độ cao, người ta phải dùng dung dịch bão hòa của chúng.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

79 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

G

N

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Be2+ + 2OH- + nH2O → Be(OH)2.nH2O↓ Khi tác dụng với các axit, ví dụ HCl hay H2SO4, các hiđroxit tan rất nhanh: Be(OH)2 + H2SO4 → BeSO4 + 2H2O Beri hiđroxit hòa tan được cả trong kiềm do nó có tính lưỡng tính: Be(OH)2 + 2NaOH → Na2[Be(OH)4] Các nguyên tố khác của nhóm IIA không có tính lưỡng tính và trong tất cả các hợp chất với các nguyên tố khác (trừ anion phức) đều đóng vai trò cation. Khi cho muối magie tác dụng với dung dịch kiềm sẽ tách ra kết tủa không màu của magie hiđroxit ở dạng hiđrat: MgCl2 + 2NaOH + nH2O Mg(OH)2.nH2O + 2NaCl Khi tác dụng với axit mạnh, magie hiđroxit tan ngay: Mg(OH)2.nH2O + 2HCl MgCl2 + (n+2)H2O Ở điều kiện thường, magie hiđroxit không tan trong kiềm dư. Tuy nhiên, trong điều kiện đặc biệt dung dịch NaOH 65% ở 1000C, magie hiđroxit tan và tạo thành Na2[Mg(OH)4]. Sự khác nhau giữa magie hiđroxit và beri hiđroxit là do kích thước của Mg2+ lớn hơn Be2+ nhiều. Ion Mg2+ có kích thước lớn nên nó giữ các ion OH- yếu, vì vậy Mg(OH)2 là bazơ có độ mạnh trung bình và các muối của nó bị thủy phân rất yếu. Khi cho dung dịch muối của magie tác dụng với kiềm có mặt muối amoni với nồng độ đủ lớn sẽ làm cân bằng: Mg2+ + 2OH- ⇆ Mg(OH)2 chuyển dịch về bên trái do amoniac là bazơ tương đối yếu nên ion amoni kết hợp với ion OH-: NH4+ + OH- ⇆ NH4OH Nồng độ OH giảm, do đó kết tủa Mg(OH)2 không tạo thành. Hiện tượng này được giải thích bằng cách cho rằng muối amoni của các axit mạnh như NH4Cl, NH4NO3 thủy phân cho môi trường axit yếu (pH ~4) ngăn cản sự tạo thành Mg(OH)2. Thậm chí, muối amoni có thể hòa tan được Mg(OH)2: Mg(OH)2 + 2NH4+ ⇆ 2NH3.H2O + Mg2+ Điều đó chứng tỏ Mg(OH)2 là bazơ mạnh hơn amoni hiđroxit. Các oxit và hiđroxit của canxi, stronti, bari có tính bazơ mạnh. Các muối Ca2+, Sr2+ và Ba2+ với các axit mạnh thực tế không bị thủy phân. Các hiđroxit phân li hoàn toàn ngay cả trong dung dịch không quá loãng. 5.3.3. Các muối với các axit có chứa oxi a) Nitrat

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Thường các hiđroxit của KLKT được đưa vào các hệ tổng hợp hữu cơ dưới dạng huyền phù. Huyền phủ Ca(OH)2 trong nước được gọi là sữa vôi, huyền phù Ba(OH)2 gọi là nước barit. Từ dung dịch nước quá bão hòa của các hiđroxit tách ra các tinh thể hiđrat Ca(OH)2.4H2O, Sr(OH)2.8H2O, Ba(OH)2.8H2O. Riêng Be(OH)2 là bazơ yếu và có tính lưỡng tính. Khác với muối của các KLKT khác, muối của beri thủy phân mạnh. Điều này được giải thích do ion Be2+ có kích thước nhỏ nên nó phân cực mạnh các phân tử nước hiđrat bao quanh nó và chuyển thành axit tương đối mạnh (pK ~2): [Be(H2O)n] Be(H2O)n-x(OH)x] + xH+ Khi cho các dung dịch muối của beri tác dụng với kiềm sẽ tách ra kết tủa dưới dạng gel màu trắng của beri hiđroxit ngậm một lượng lớn nước:

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

80 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

N

Mg(NO3)2. 2H2O + 4H2O

D

Iáť„ N

Ä?

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ă€N

TO

Ă N

-L

Ă?

-H

Ă“

A

10 00

B

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

Mg(NO3)2. 2H2O → Mg(OH)(NO3)+ H2O + HNO3 2Mg(OH)(NO3) → 2MgO + 2NO2 ↑+ O2 ↑+ H2O Khi Ä‘áť‘t nĂłng cĂĄc nitrat áť&#x; dấng hiÄ‘rat cᝧa Ba, lĂşc Ä‘ầu sáş˝ xảy ra quĂĄ trĂŹnh tĂĄch nĆ°áť›c, sau Ä‘Ăł tĂĄch oxi vĂ tấo thĂ nh nitrit. Khi nhiᝇt Ä‘áť™ cao hĆĄn 6000C sáş˝ tấo thĂ nh oxit. VĂ­ d᝼: Ba(NO3)2 → Ba(NO2)2 + O2↑ Ba(NO2)2 → BaO + NO2 ↑+ NO↑ CĂĄc dung dáť‹ch nitrat M(NO3)2 Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng cĂĄch cho cĂĄc oxit, hiÄ‘roxit, cacbonat hoạc cĂĄc kim loấi tĂĄc d᝼ng váť›i axit nitric. VĂ­ d᝼: MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O BaCO3 + 2HNO3 → Ba(NO3)2 + CO2 ↑+ H2O 4Mg + 10HNO3 loĂŁng → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Khi lĂ m bay hĆĄi nĆ°áť›c, tᝍ cĂĄc dung dáť‹ch nitrat cᝧa Be, Mg vĂ Ca sáş˝ káşżt tinh cĂĄc nitrat dĆ°áť›i dấng hiÄ‘rat Be(NO3)2.4H2O, Mg(NO3)2.6H2O, Ca(NO3)2.6H2O, còn nitrat cᝧa stronti vĂ bari sáş˝ tĂĄch ra dĆ°áť›i dấng muáť‘i khan náşżu quĂĄ trĂŹnh káşżt tinh tháťąc hiᝇn trĂŞn 300C. CĂĄc nitrat cᝧa Sr vĂ Ba khĂ´ng cĂł khuynh hĆ°áť›ng tấo thĂ nh cĂĄc hiÄ‘rat, vĂŹ váş­y rẼt thuáş­n lᝣi khi sáť­ d᝼ng cĂĄc muáť‘i nĂ y lĂ m thuáť‘c náť•: phĂĄo hiᝇu vĂ phĂĄo hoa chᝊa Sr(NO3)2 cĂł mĂ u Ä‘áť? thẍm, chᝊa Ba(NO3)2 cĂł mĂ u xanh lĂĄ mấ. Tᝍ cĂĄc hiÄ‘rat khĂ´ng tháťƒ thu Ä‘ưᝣc cĂĄc nitrat khan cᝧa Be vĂ Mg báşąng cĂĄch lĂ m mẼt nĆ°áť›c cĂĄc hiÄ‘rat do chĂşng báť‹ thᝧy phân. CĂĄc muáť‘i khan Be(NO3)2 vĂ Mg(NO3)2 Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp giĂĄn tiáşżp, vĂ­ d᝼ cho N2O4 tĂĄc d᝼ng váť›i cĂĄc kim loấi tĆ°ĆĄng ᝊng trong cĂĄc dung mĂ´i hᝯu cĂł khan. NgoĂ i ᝊng d᝼ng Ä‘áťƒ Ä‘iáť u cháşż thuáť‘c náť•, canxi nitrat còn Ä‘ưᝣc ᝊng d᝼ng Ä‘áťƒ lĂ m phân bĂłn. KhoĂĄng váş­t nitrocanxit Ca(NO3)2.4H2O hoạc canxi xanpĂŞt táť•ng hᝣp nhân tấo Ä‘ưᝣc dĂšng Ä‘áťƒ giảm tĂ­nh hĂşt Ẋm cᝧa amoni nitrat tᝍ 4 – 7% lĂ m cho phân nitĆĄ cĂł giĂĄ thĂ nh tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i ráşť vĂ táť‘t. b) Cacbonat, sunfat, photphat CĂĄc muáť‘i Ä‘ưᝣc tấo thĂ nh báť&#x;i cĂĄc cation M2+ váť›i cĂĄc anion mang hai hoạc ba Ä‘iᝇn tĂ­ch thĆ°áť?ng tan kĂŠm trong nĆ°áť›c, trᝍ beri sunfat. Khi thĂŞm dung dáť‹ch (NH4)2CO3 vĂ o dung dáť‹ch muáť‘i beri, lĂşc Ä‘ầu tấo thĂ nh káşżt tᝧa: 2BeCl2 + 2(NH4)2CO3 + H2O → Be(OH)2.BeCO3 ↓+ 4NH4Cl + CO2↑ Khi thĂŞm dĆ° (NH4)2CO3, káşżt tᝧa sáş˝ tan: Be(OH)2.BeCO3 + 3(NH4)2CO3 → 2(NH4)2[Be(CO3)2] + 2NH3.H2O

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

>1350 đ??ś

Y

950 đ??ś

Mg(NO3)2. 6H2O →

H

Ć

CĂĄc nitrat lĂ cĂĄc chẼt káşżt tinh khĂ´ng mĂ u. ChĂşng tan táť‘t trong nĆ°áť›c nĂŞn Ä‘ưᝣc sáť­ d᝼ng ráť™ng rĂŁi trong cĂĄc quĂĄ trĂŹnh táť•ng hᝣp hĂła háť?c cĹŠng nhĆ° cĂ´ng nghᝇ hĂła háť?c. Khi báť‹ Ä‘áť‘t nĂłng, cĂĄc KLKT báť‹ phân hᝧy: Ä‘ầu tiĂŞn tấo thĂ nh cĂĄc nitrit, sau Ä‘Ăł tấo thĂ nh cĂĄc oxit: 2M(NO3)2 → 2MO + 4NO2 ↑+ O2↑ Khi báť‹ Ä‘áť‘t nĂłng trong chân khĂ´ng, Be(NO3)2 bay hĆĄi vĂ tấo thĂ nh hĆĄi oxonitrat Be4O(NO3)6. DĆ°áť›i ĂĄp suẼt thĆ°áť?ng, cĂĄc nitrat áť&#x; dấng hiÄ‘rat cᝧa beri vĂ magie phân hᝧy hoĂ n toĂ n khi Ä‘áť‘t nĂłng: 2Be(NO3)2.4H2O → 2BeO + 4NO2 ↑+ 8H2O

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

81 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Phản ứng trên được sử dụng trong quá trình tinh chế beri. Nhờ phản ứng này, có thể tách Be(II) ra khỏi Al(III); Al(III) không có khả năng tạo thành phức cacbonat nên ở dạng kết tủa Al(OH)3, còn Be(II) tan trong dung dịch dưới dạng phức cacsbonat. Khi đun nóng dung dịch phức cacbonat của beri lại thu được kết tủa: 2(NH4)2[Be(CO3)2] → Be(OH)2.BeCO3↓ + 4NH3 ↑+ 3CO2 ↑+ H2O NH3 và CO2 bay lên được dùng để điều chế (NH4)2CO3 được tái sử dụng ở quá trình tạo phức. Nếu thay đổi (NH4)2CO3 bằng Na2CO3 kết tủa cacbonat bazơ tạo thành có thành phần thay đổi: (x+y)BeSO4 + (2x+y)Na2CO3 + 2xH2O → xBe(OH)2.yBeCO3 + (x+y)Na2SO4 + 2xNaHCO3. Tỷ lệ x:y phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, cách trộn lẫn (thứ tự rót dung dịch), tốc độ và thời gian khuấy. Tuy nhiên, thường x>y vì dung dịch muối ban đầu của beri thủy phân mạnh, còn dung dịch Na2CO3 có môi trường kiềm mạnh nên làm tăng cường quá trình thủy phân muối beri và tạo thành beri hiđroxit. Khác với beri, phức chất cacbonat của magie không tạo thành trong dung dịch có nồng độ trung bình hoặc loãng do khả năng tạo phức của magie yếu hơn nhiều so với beri. Khi tác dụng với dung dịch sođa, muối magie sẽ thủy phân: 5MgCl2 + 5Na2CO3 + 2H2O → Mg(OH)2.3MgCO3 + Mg(HCO3)2 + 10NaCl Cacbonat bazơ có thể tách ra dưới dạng hiđrat Mg(OH)2.3MgCO3.3H2O. Tùy theo điều kiện tổng hợp, tỉ lệ Mg(OH)2 : MgCO3 trong muối cacbonat bazơ của magie khác nhau, nhưng luôn nhỏ hơn so với muối của beri do tính bazơ của magie mạnh hơn beri. Khác với beri, magie không chỉ tạo cacbonat bazơ, cacbonat trung tính mà cả cacbonat axit. Để tạo thành muối cacbonat trung tính, cần phải giảm pH của dung dịch, do đó cần phải thay Na2CO3 bằng muối NaHCO3 (pH của môi trường không lớn hơn 8 - 9): MgCl2 + 2NaHCO3 → MgCO3 + 2NaCl + H2O + CO2↑ Nếu sục CO2 vào huyền phù MgCO3 hoặc cacbonat bazơ sẽ hòa tan kết tủa: MgCO3 + H2O + CO2 → Mg(HCO3)2 Mg(OH)2.3MgCO3.3H2O + 5CO2 → 4Mg(HCO3)2 Khi đun nóng dung dịch muối magie hiđrocacbonat, cân bằng: 2HCO3- ⇆ CO32- + H2O + CO2↑ Chuyển dịch về phía phải, do đó môi trường sẽ có tính bazơ mạnh hơn và magie kết tủa dưới dạng muối cacbonat bazơ. Quá trình này được ứng dụng để giảm độ cứng của nước. Quá trình hòa tann magie cacbonat tự nhiên, ví dụ đôlômit, xảy ra thường xuyên do tác dụng của CO2 trong nước. Quá trình chuyển magie hiđrocacbonat vào dung dịch là con đường chủ yếu để ion Mg2+ đi vào nước tự nhiên. Khác với magie và beri, canxi và các KLKT khác không tạo thành cacbonat bazơ. Các muối trung tính của chúng MCO3 tan kém trong nước, còn các muối axit M(HCO3)2 tan tốt trong nước. Do đó, khi cho các muối tan của canxi tác dụng với sođa sẽ tạo thành kết tủa canxi cacbonat: CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl Khi cho CO2 tác dụng với muối trung tính sẽ tạo thành muối axit tan: CaCO3 + CO2 + H2O →Ca(HCO3)2

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

82 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi nhiệt phân muối cacbonat của các nguyên tố nhóm IIA sẽ tạo thành các

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

MCO3 → MO + CO2↑ Nhiệt độ phân hủy các muối cacbonat tăng từ Be đến Ba, ví dụ, CaCO3 phân hủy ở 9000C còn BaCO3 ở 14600C. Tính chất đặc trưng của cacbonat MCO3 là hiện tượng sủi bọt khí khi tác dụng với các axit mạnh do tạo thành CO2: MCO3 + 2HCl → MCl2 + H2O + CO2↑ Phản ứng trên được dùng để phân tích các khoáng chứa cacbonat của magie và các KLKT trong điều kiện thô sơ. Độ tan của các sunfat giảm theo dãy Be – Ba: BeSO4 và MgSO4 tan tốt trong nước, độ tan của CaSO4 ở 200C bằng 1,5.10-2, còn của BaSO4 bằng 1.10-5mol/l. Độ tan của các muối sunfat giảm theo dãy Be – Ba do năng lượng hiđrat hóa của các ion M2+ giảm. Cũng do năng lượng hiđrat hóa của các ion M2+ giảm theo dãy Be – Ba nên từ dung dịch luôn tách ra sunfat ở dạng hiđrat của Be và Mg, còn SrSO4 và BaSO4 luôn kết tinh ở dạng không có nước hiđrat, canxi nằm ở giữa dãy nên vừa có khả năng tạo thành các sunfat khan, vừa có khả năng tạo thành sunfat ở dạng hiđrat. Trong tự nhiên có các khoáng ở dạng muối khac như anhiđrit CaSO4 hoặc ở dạng hiđrat như thạch cao CaSO4.2H2O. Khi nung thạch cao tự nhiê đến 150 – 1800C sẽ tạo thành thạch cao nung CaSO4.0,5H2O. CaSO4.2H2O ⇆ CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O↑ Thạch cao nung có khả năng hút nước và nhanh chóng chuyển lại thành thạch cao, vì vậy khi nhào trộn thạch cao nung với nước, nó có khả năng đông cứng nhanh do quá trình kết tinh chen chúc của các vi tinh thể thạch cao. Tính chất này được sử dụng trong xây dựng cũng như trong kĩ thuật nặn tượng, làm khuôn đúc, bó chỉnh hình trong y học,… Khi nung đến 500 – 6000C, thạch cao nhanh chóng chuyển thành dạng khan hoàn toàn, phản ứng không thuận nghịch: CaSO4.2H2O → CaSO4 + 2H2O Canxi sunfat khan tạo thành ở điều kiện này có cấu trúc tinh thể mới, khác với CaSO4.2H2O và rất bền vững. Trong các photphat của các nguyên tố nhóm IIA, canxi orthophotphat (khoáng vật tự nhiên photphorit và apatit) có vai trò quan trọng trong thực tế. Tùy theo độ mạnh của axit dùng để hòa tan Ca3(PO4)2 và CaHPO4 mà thu được sản phẩm là axit H3PO4 hay muối canxi đihiđrophotphat, ví dụ: Ca3(PO4)2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2H3PO4 2CaHPO4 + 2CH3COOH → Ca(H2PO4)2 + Ca(CH3COO)2 Trong các muối với các axit chứa oxi của các nguyên tố nhóm IIA còn có một số muối được ứng dụng nhiều như peclorat Mg (ClO4)2 và Ba(ClO4)2 được dùng để hút ẩm (khả năng hút ẩm tương tự P2O5 nhưng nó có thể tái sử dụng nhiều lần do các muối này không bị thủy phân khi đun nóng). Canxi hipoclorit Ca(OCl)2 (gọi là clorua vôi) có nhiều ứng dụng khác nhau. Cũng như các muối sunfat, cromat của bari kém tan nhất trong các cromat của KLKT, trong khi đó bari đi cromat tan tốt trong nước. 5.3.4. Các halogenua

N

oxit:

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các halogenua khan của các nguyên tố nhóm IIA 83 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Tnc / Ts, 0C MF2 MCl2 MBr2 MI2 Be 821/1160 425/810 509/520 480/488 Mg 1263/2260 714/1418 710/1430 650/1014 Ca 1414/2500 782/2000 760/1800 784/718 Sr 1400/2460 873/2030 643/515/Ba 1353/2260 9262/1830 853/740/Ra 900/728/Sáťą khĂĄc nhau váť nhiᝇt Ä‘áť™ sĂ´i, nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy cᝧa cĂĄc halogenua khan cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ nhĂłm IIA tĆ°ĆĄng Ä‘áť‘i láť›n. NĂł Ä‘ưᝣc xĂĄc Ä‘áť‹nh chᝧ yáşżu báť&#x;i kĂ­ch thĆ°áť›c cᝧa cĂĄc cation vĂ anion, khả năng anion báť‹ phân cáťąc dĆ°áť›i tĂĄc d᝼ng cᝧa cĂĄc cation “cᝊngâ€? M2+. BeCl2 cĂł nhiᝇt Ä‘áť™ sĂ´i vĂ nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy thẼp, nĂł cĂł khả năng thăng hoa trong chân khĂ´ng dĆ°áť›i 3000C do cĂł cẼu trĂşc phân táť­. Khả năng thăng hĂła cᝧa BeCl2 Ä‘ưᝣc ᝊng d᝼ng Ä‘áťƒ Ä‘iáť u cháşż chĂ­nh BeCl2 theo phản ᝊng: BeO + C + Cl2 → BeCl2 ↑+ CO↑ Trong dung dáť‹ch nĆ°áť›c, beri clorua Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż theo phản ᝊng trao Ä‘áť•i: Be(OH)2 + 2HCl → BeCl2 + 2H2O LĂ m bay hĆĄi cẊn tháş­n dung dáť‹ch sáş˝ tĂĄch ra tinh tháťƒ BeCl2.4H2O, lĂ hᝣp chẼt chᝊa nĆ°áť›c trong cầu náť™i [Be(OH)4]Cl2. Khi Ä‘un nĂłng, sáťą thᝧy phân xảy ra mấnh hĆĄn do tấo thĂ nh HCl bay hĆĄi:

10 00

A

Ă“

-H

Ă?

-L

Ă N

TO

Ă€N Ä? Iáť„ N D

1200 đ??ś

MgCl2.6H2O →

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

1400 đ??ś

2Be(OH)Cl → Be2OCl2 + H2O CĂł tháťƒ Ä‘iáť u cháşż cĂĄc halogenua khan khĂĄc cᝧa cĂĄc nguyĂŞn táť‘ nhĂłm IIA báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp tráťąc tiáşżp. VĂ­ d᝼ MgCl2 Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng cĂĄch cho Clo tĂĄc d᝼ng tráťąc tiáşżp váť›i Mg hoạc cho MgO (khi cĂł mạt C), tĆ°ĆĄng táťą nhĆ° Ä‘iáť u cháşż BeCl2 khan. Trong phòng thĂ­ nghiᝇm cĂł tháťƒ Ä‘iáť u cháşż báşąng cĂĄch cho hi ddroclorrua tĂĄc d᝼ng váť›i magie trong etanol tuyᝇt Ä‘áť‘i. Ä?un nĂłng sonvat MgCl2.6C2H5OH trong chân khĂ´ng sáş˝ thu Ä‘ưᝣc MgCl2 khan. Trong cĂ´ng nghiᝇp, MgCl2 khan Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng cĂĄch cho magie cacbonat táťą nhiĂŞn (cĂł trong cĂĄc quạng Ä‘Ă´lĂ´mit, canxit) tĂĄc d᝼ng váť›i HCl. LĂ m bay hĆĄi dung dáť‹ch sáş˝ thu Ä‘ưᝣc tinh tháťƒ MgCl2.6H2O. Báşąng cĂĄch Ä‘un nĂłng hiÄ‘rat MgCl2.6H2O sáş˝ khĂ´ng thu Ä‘ưᝣc muáť‘i khan MgCl2:

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

1300 đ??ś

BeCl2.4H2O ↔ Be(OH)Cl + HCl + 3H2O áťž nhiᝇt Ä‘áť™ cao hĆĄn sáş˝ tấo thĂ nh muáť‘i oxo:

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

.Q

U

Y

N

H

Ć

N

NguyĂŞn táť‘

MgCl2.4H2O + 2H2O

1500 đ??ś

MgCl2.4H2O →

MgCl2.2H2O + 2H2O

2400 đ??ś

MgCl2.2H2O →

MgCl2.H2O + H2O

>3000 đ??ś

MgCl2.H2O →

Mg(OH)Cl + HCl

>4000 đ??ś

2Mg(OH)Cl → Mg2OCl2 + H2O Ä?áťƒ kháť‘ng cháşż quĂĄ trĂŹnh thᝧy phân khi Ä‘un nĂłng, ngĆ°áť?i ta thĂŞm cĂĄc chẼt cĂł tháťƒ tấo HCl khi nhiᝇt phân, vĂ­ d᝼ NH4Cl.HCl tấo thĂ nh lĂ m cân báşąng thᝧy phân chuyáťƒn dáť‹ch váť phĂ­a trĂĄi: MgCl2.H2O ⇆ Mg(OH)Cl + HCl 84

Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

do đó ngăn cản quá trình thủy phân và có thể loại nước để tạo thành muối khan MgCl2. Cũng có thể nung các hiđrat trong dòng hiđroclorua khan. Thực tế, bằng cách nhiệt phân MgCl2.6H2O trong dòng khí HCl sẽ được MgCl2 khan không lẫn tạp chất oxoclorua hay hiđroxyl clorua. Sản phẩm thu được tan hoàn toàn trong nước (Mg2OCl2 không tan trong nước). Các halogenua của KLKT tan trong nước và không bị thủy phân. Các tinh thể hiđrat canxi clorua khi bị đốt nóng nhanh sẽ tách ra một phần HCl, tuy nhiên, nếu đốt nóng từ từ, quá trình loại nước sẽ xảy ra chậm và thu được CaCl2 khan. CaCl2 khan thường được sử dụng làm chất làm khô trong tổng hợp vô cơ và hữu cơ. Tính “háo nước” của CaCl2 khan thể hiện khả năng tạo phức của Ca2+. Khả năng hút nước của CaCl2 không chỉ giới hạn ở sáu phân tử H2O để bão hòa cầu phối trí mà sự hút nước có thể làm chảy rữa muối. Cần lưu ý là CaCl2 khan không thể dùng để làm khô amoniac vì nó hấp thụ NH3 để tạo thành amoniacat. Khác với canxi clorua, stronti clorua và bari clorua kết tinh từ dung dịch nước ở dạng khan và không bị hiđrat hóa khi bảo quản trong không khí ẩm. Sự khác nhau này do hai nguyên nhân: Sr2+ và Ba2+ có bán kính ion lớn nên năng lượng hi đrat hóa nhỏ và tỉ lệ giữa kích thước của các cation Sr2+ và Ba2+ với ion Cl- làm cho cấu trúc tinh thể của muối khan bền hơn tinh thể hiđrat. Cũng do tỉ lệ giữa kích thước của các cation và anion khác nhau nên độ tan của clorua và florua khan của các KLKT biến đổi khác nhau. Độ tan của các florua tăng theo dãy CaF2 < SrF2 < BaF2, trong khi đó, độ tan của các clorua giảm theo dãy: CaCl2 > SrCl2 > BaCl2. Bán kính của ion F- nhỏ nên florua của các KLKT có kích thước nhỏ hơn sẽ bền hơn. Ngược lại, bán kính của Cl- lớn nên clorua của các KLKT có kích thước lớn hơn sẽ bền hơn. Độ tan của các hiđroxit tăng theo dãy Ca(OH)2 < Sr(OH)2 < Ba(OH)2 cũng được giải thích tương tự do ion OH- có kích thước gần giống F-. 5.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IIA Do các ion M2+ có lớp vỏ electron của khí quý nên trong các phức chất, các nguyên tử của các nguyên tố nhóm IIA luôn có khuynh hướng tạo thành liên kết ion M2+ - phối tử. Thực tế, các ion M2+ không có obitan trống để tạo liên kết cho – nhận, cũng không có các cặp electron để tạo liên kết cho . Do đó, các phức chất của các nguyên tố nhóm này chỉ có thể được hình thành nhờ tương tác ion – ion hoặc ion – lưỡng cực giữa nguyên tử trung tâm và phối tử. Trong dãy Be2+ - Ba2+, ion Be2+ có khả năng tạo phức mạnh nhất do nó có kích thước nhỏ nhất và mật độ điện tích lớn nhất, phức chất của Ba2+ kém bền nhất. Thực tế Be2+ có khả năng tạo phức với tất cả các phối tử. Đặc biệt, liên kết của 2+ Be với các phối tử chứa oxi là bền nhất, chứ không phải với các phối tử chứa nitơ. Ví dụ, phức chất ammin [Be(NH3)4]Cl2 tuy có độ bền nhiệt động và bền nhiệt tương đối cao, nhưng bị phân hủy mạnh bởi nước – một phối tử chứa oxi. Hiện tượng này được giải thích bằng quan điểm axit – bazơ của Pearson, theo đó axit cứng Be2+ có xu hướng tạo phức bền với các bazơ cứng, mà O là bazơ cứng hơn N. Do đó các phức chất với các phối tử chứa oxi của beri đặc trưng hơn các phức chất với các phối tử chứa N. Trong các phức chất của các nguyên tố nhóm IIA, phức chất của beri với phối tử một càng là bền nhất, ví dụ các phức chất hiđroxo – được tạo thành khi hòa tan bero hiđroxit trong kiềm: Be (OH)2 + 2 OH- → [Be(OH)4]2Độ bền của các phức chất với các phối tử một càng giảm từ Be đến Ba theo sự tăng bán kính ion và sự giảm tác dụng phân cực của các cation M2+. Ví dụ, các KLKT không tạo phức cacbonat, trong khi đó phức cacbonat đặc trưng đối với beri và được

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

85 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

ứng dụng để tách beri ra khỏi nhôm. Phức chất với flo của các nguyên tố cuối nhóm rất không bền, nhưng (NH4)2[BeF4] bền và có giá trị thực tế, được dùng trong quá trình thủy luyện beri. Ca, Sr, Ba và ngay cả Mg không tạo thành phức chất bền với các phối tử một càng. Tuy nhiên, đối với các phối tử vòng càng các kim loại này có thể tạo thành những phức chất khá bền, một hiện tượng điển hình được giải thích trong khuôn khổ của hiệu ứng chelat. Phức chất vòng càng quan trọng nhất của các nguyên tố nhóm IIA là clorophyl. Clorophyl là phức chất pophirin của Mg. Chúng có trong chất diệp lục của thực vật và đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình quang hợp – quá trình hóa học quan trọng nhất và có quy mô lớn nhất trên trái đất. Một loại phức chất vòng càng quan trọng khác của các nguyên tố nhóm IIA (trừ Be) là phức chất với EDTA, thường được gọi là complexon hay trilon B. Phối tử 6 càng này tạo thành phức chất khá bền với Mg, Ca, Sr và Ba dạng MY2Phức chất: MY2CaY2SrY2BaY2pKb 8,69 10,70 8,63 7,76 Sự tạo phức này được sử dụng để chuẩn độ các kim loại, phá độ cứng của nước tự nhiên, thau rửa nồi hơi của các nhà máy nhiệt điện. 5.5. Nước cứng Nước thiên nhiên thường chứa các muối tan của các kim loại như Ca, Mg và một phần của Fe được gọi là nước cứng. Ngược lại nếu nước không chứa hoặc chứa ít các muối tan của các kim loại nên được gọi là nước mềm. Để chỉ lượng muối tan này, người ta dùng đại lượng độ cứng của nước. Có hai loại độ cứng: độ cứng tạm thời và độ cứng lâu dài. - Độ cứng tạm thời chỉ lượng muối hiđro cacbonat như Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 ít hơn và đôi khi cả Fe(HCO3)2. Sở dĩ được gọi như vậy vì độ cứng đó mất đi khi đun sôi nước, lúc đó muối hiđrocacbonat đã tan biến thành cacbonat không tan lắng xuống thành cặn cáu. Dựa vào màu của cặn cáu này người ta có thể đánh giá gần đúng lượng Fe(HCO3)2 có ở trong nước: cặn cáu có màu trắng khi trong nước không có Fe(HCO3)2 và có màu đỏ khi có nhiều muối đó. - Độ cứng lâu dài chỉ lượng muối không kết tủa khi đun sôi, thường là sunfat, clorua của Ca và Mg. Có vai trò quan trọng nhất trong các muối này là CaSO 4, khi đun cạn một lượng lớn nước nó lắng xuống dưới dạng cặn cáu rất rắn chắc bám vào nồi. Tổng của độ cứng tạm thời và độ cứng lâu dài gọi là độ cứng chung của nước. - Độ cứng chung của nước có thể tính bằng số mili đương lượng gam (mđlg) của các kim loại hoá trị hai có trong 1 lít. Nước rất mềm có độ cứng chung <1,5 mđlg/l ; nước mềm, từ 1,5 − 4 ; nước trung bình từ 4 − 8, nước cứng từ 8 −12 và nước rất cứng >12. Nước thiên nhiên mềm nhất là nước mưa và tuyết, chúng hầu như không chứa các muối tan. Tác hại của nước cứng Khi đun nóng ở trong nồi hơi, bề mặt được đốt nóng của nồi hơi sẽ bị phủ một lớp cặn cáu. Lớp cặn cáu này dẫn nhiệt kém làm cho nồi hơi tiêu tốn nhiều nhiệt, chỉ một lớp cặn cáu dày 1mm cũng đã làm tốn thêm 5% nhiên liệu. Mặt khác khi thành nồi bị cách biệt với nước bởi lớp cặn cáu, nồi bị đốt nóng tới nhiệt độ rất cao nên dễ bị phá hỏng và gỉ, trở nên kém bền và có thể gây nổ. Ngoài ra, nước cứng cũng bất lợi đối với một số ngành công nghiệp, ví dụ như công nghiệp nhuộm. Khi giặt quần áo, nước cứng làm tốn nhiều xà phòng vì tạo với xà phòng các kết tủa khó tan và kết tủa này sẽ làm bẩn quần áo.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

86 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Các phương pháp là mềm nước cứng Muốn phá độ cứng tạm thời có thể đun sôi nước hoặc cho thêm vào nước một lượng Ca(OH)2 tương ứng với lượng hiđrocacbonat đã xác định trước bằng phương pháp phân tích hoá học. Các hiđrocacbonat của Mg, Ca biến thành cacbonat sẽ lắng xuống. t C Ví dụ: Ca(HCO3)2 ⎯⎯→ CaCO3↓ + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + 2H2O Muốn phá độ cứng lâu dài, cho thêm vào nước một ít Na 2CO3. Các muối clorua, sunfat của Mg, Ca chuyển thành kết tủa. Ví dụ: CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3↓ + Na2SO4 Sau cùng để lắng nước và lấy phần nước trong để dùng. Có thể thay Na 2CO3 bằng natri photphat Na3PO4 hoặc hexametaphotphat (NaPO3)6 để làm mềm nước. Phương pháp trao đổi ion Phương pháp này lợi dụng khả năng có thể trao đổi ion của một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên và nhân tạo gọi là ionit. Những hợp chất có khả năng trao đổi cation được gọi là cationit, những hợp chất có khả năng trao đổi anion được gọi là anionit. Phương pháp dùng zeolit Phương pháp dùng nhựa trao đổi ion Muốn loại trừ cả cation và anion ở trong nước, người ta cho nước cứng lần lượt đi qua hai cột một cột đựng nhựa cationit và một cột đựng anionit. Nhựa cationit ở đây là những hợp chất cao phân tử hữu cơ chứa nhóm axit, có công thức chung RCOOH (R là gốc hữu cơ phức tạp). Qua cột này, các cation ở trong nước bị giữ lại và trong nước sinh ra axit. Ví dụ: 2RCOOH + CaSO4 = Ca(RCOO)2 + H2SO4 RCOOH + NaCl = NaRCOO + HCl Nhựa anionit là những hợp chất cao phân tử hữu cơ chứa nhóm bazơ có công thức chung là RNH3OH. Qua cột này các axit bị giữ lại. Ví dụ: 2RNH3OH + H2SO4 = (RNH3)2SO4 + 2H2O RNH3OH + HCl = RNH3Cl + H2O Sau khi đã qua hai cột trên, trong nước thực tế sẽ không còn có những ion nữa. Nước đã được làm mềm bằng cách này có thể thay nước cất thường dùng ở trong phòng thí nghiệm. Những nhựa trao đổi ion trên đây sau khi đã sử dụng để trao đổi ion có thể được tái sinh lại bằng cách dội dung dịch axit qua cột đựng nhựa cationit và dội dung dịch kiềm qua cột đựng anionit. 5.6. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IIA Trong các nguyên tố nhóm IIA, canxi và magie có vai trò sinh học quan trọng nhất. Đó là các kim loại sinh học không thể thay thế.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

0

Các ion Ca2+ và Mg2+ điều chỉnh quá trình trao đổi chất trong cơ thể động vật. Mg2+ nằm trong thành phần của các men xúc tác cho các quá trình oxi hóa – khử và thủy phân. Chất diệp lục – đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của thực vật, chính là phức chất của magie với phối tử vòng lớn pofirin. Ion canxi tham gia vào cơ chế kiểm tra sinh lí và cơ chế khởi động, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo cấu trúc của thành tế bào và kiểm tra hoạt động của chúng. Trong cơ thể người, các ion canxi, magie cùng với ion natri và kali, chiếm 99% tổng khối lượng của các kim loại. 87

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

TR ẌN

Ion beri, náşżu vĂ´ tĂŹnh Ä‘i vĂ o cĆĄ tháťƒ ngĆ°áť?i sáş˝ gây ra nhiáť u bᝇnh nghiĂŞm tráť?ng. Beri cĂł kĂ­ch thĆ°áť›c nháť? sáş˝ Ä‘Ẋy cĂĄc ion káş˝m vĂ coban ra kháť?i cĂĄc men xĂşc tĂĄc cho cĂĄc quĂĄ trĂŹnh trao Ä‘áť•i chẼt quan tráť?ng, do Ä‘Ăł lĂ m tĂŞ liᝇt cĂĄc quĂĄ trĂŹnh tĆ°ĆĄng ᝊng.

B

CĂĄc hᝣp chẼt cᝧa bari (II) cĹŠng Ä‘áť™c, nhĆ°ng cĆĄ cháşż tĂĄc d᝼ng cᝧa chĂşng khĂĄc váť›i

10 00

beri.

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

-L

Ă?

-H

Ă“

A

Ä?áť“ng váť‹ phĂłng xấ stronti – 90 cĹŠng cĂł ảnh hĆ°áť&#x;ng xẼu. CĂĄc hᝣp chẼt cᝧa raÄ‘i phĂłng xấ mấnh, khi Ä‘i vĂ o cĂĄc mĂ´ cᝧa cĆĄ tháťƒ sáť‘ng sáş˝ gây bᝇnh nạng. Ä?ạc biᝇt nguy hiáťƒm náşżu cĂĄc sản phẊm phân hᝧy đ?›ź cᝧa ra Ä‘i rĆĄi vĂ o pháť•i. Do Ä‘Ăł chᝉ lĂ m viᝇc váť›i cĂĄc hᝣp chẼt cᝧa raÄ‘i (vĂ uran) trong cĂĄc Ä‘iáť u kiᝇn bảo vᝇ Ä‘ạc biᝇt.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

CĆĄ cháşż Ä‘Ă´ng mĂĄu lĂ quĂĄ trĂŹnh báş­c thang, nhiáť u giai Ä‘oấn cᝧa nĂł ph᝼ thuáť™c vĂ o sáťą cĂł mạt cᝧa ion canxi trong vai trò hoất hĂła cĂĄc men tĆ°ĆĄng ᝊng.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Ä? áş O

TP

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

Ion canxi Ä‘ưᝣc tĂ­ch t᝼ trong cĂĄc protit chᝊa canxi. Sáťą co cĆĄ giải phĂłng cĂĄc ion canxi kháť?i protit vĂ sau Ä‘Ăł liĂŞn káşżt chĂşng lấi áť&#x; cĂĄc trung tâm hoất Ä‘áť™ng cᝧa cĂĄc tháť› cĆĄ. Káşżt quả lĂ trong huyáşżt tĆ°ĆĄng náť“ng Ä‘áť™ ion canxi tăng hĂ ng trăm lần trong vĂ i mili giây (phần nghĂŹn giây). Viᝇc thoĂĄt miáť…n cưᝥng ion canxi tᝍ táşż bĂ o xảy ra rẼt nhanh. Sau khi Ä‘ưᝣc giải phĂłng cĂĄc ion canxi Ä‘ưᝣc tĂĄi liĂŞn káşżt váť›i cĂĄc protit nháť? cĂĄc aÄ‘enoszintriphotphataza cᝧa canxi vĂ magie.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

.Q

U

Y

N

H

Ć

Náť“ng Ä‘áť™ ion magie bĂŞn trong táşż bĂ o cᝧa cĆĄ tháťƒ ngĆ°áť?i vĂ Ä‘áť™ng váş­t cao hĆĄn áť&#x; khĂ´ng gian bĂŞn ngoĂ i táşż bĂ o (tĆ°ĆĄng ᝊng báşąng 10-3 vĂ 10-6 mol/l). VĂŹ váş­y ion canxi hoất hĂła cĂĄc men ngoĂ i táşż bĂ o, còn ion magie hoất hĂła cĂĄc men trong táşż bĂ o. VĂŹ áť&#x; Ä‘iáť u kiᝇn bĂŹnh thĆ°áť?ng táşż bĂ o Ä‘uáť•i lưᝣng ion canxi dĆ° ra bĂŞn ngoĂ i nĂŞn khi Ä‘Ć°a Ä‘áť™t ngáť™t ion canxi vĂ o táşż bĂ o sáş˝ gây ra hiᝇn tưᝣng xáť‘c. Trong háť“ng cầu ngĆ°áť?i, náť“ng Ä‘áť™ ion canxi vĂ magie tĆ°ĆĄng ᝊng báşąng 2,5 vĂ 0,1 mmol/kg

N

Muáť‘i canxi rẼt quan tráť?ng khi hĂŹnh thĂ nh xĆ°ĆĄng vĂ răng. Hoocmon canxi vĂ hoocmon giĂĄp trấng kiáťƒm soĂĄt náť“ng Ä‘áť™ canxi. Hoất Ä‘áť™ng Ä‘áť“ng tháť?i cᝧa chĂşng duy trĂŹ trấng thĂĄi bĂŹnh thĆ°áť?ng cᝧa cẼu trĂşc táşż bĂ o. Tuy nhiĂŞn, sáťą thᝍa canxi trong cĂĄc phần khĂĄc nhau cᝧa cĆĄ tháťƒ sáť‘ng cĂł tháťƒ gây bᝇnh. Ä?áťƒ cĆĄ tháťƒ hoất Ä‘áť™ng bĂŹnh thĆ°áť?ng cần cĂł sáťą pháť‘i hᝣp Ä‘iáť u chᝉnh cᝧa sáťą trao Ä‘áť•i canxi cᝧa nhiáť u men vĂ hoocmon.

88 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nhóm IIIA gồm các nguyên tố Bo (B), Nhôm (Al), Gali (Ga), Indi (In) và Tali (Tl).

TR ẦN

Một số đặc điểm của các nguyên tố nhóm IIIA Số thứ tự

Cấu hình

B

5

[He]2s22p1

Al

13

Ga

31

In

49

Tl

81

B

Nguyên tố

10 00

- 0,53 (Ga3+/Ga)

[Ar]3d104s24p1

- 0,342 (In3+/In)

A Ó

Không xác định - 0,166 (Al3+/Al)

[Ne]3s23p1 [Kr] 4d105s25p1 [Xe]4f145d106s26p1

+0,72 (Tl3+/Tl), (Tl+/Tl)

-

0,3363

ÁN

-L

Ý

-H

Thế điện cực chuẩn o

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nguyên tố

Bán kính nguyên tử ( o

A)

Thế ion hoá (eV)

Bán kính o

ion M+3 ( A )

I1

I2

I3

I1+ I2+ I3

B

0,83

0,20

8,30

25,15

37,93

71,38

Al

1,26

0,57

5,95

18,82

28,44

53,21

Ga

1,27

0,62

6,0

20,43

30,60

57,03

In

1,44

0,92

5,8

18,79

27,90

52,49

Tl

-

1,05

6,1

20,32

29,80

56,22

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

6.1 Một số đặc điểm chung

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIIA

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Chương 6

Đ ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Tất cả các nguyên tố của nhóm IIIA đều có chung một lớp electron hoá trị là ns2np1, nhưng chỉ có các nguyên tố B và Al đứng ngay sau các kim loại kiềm thổ, nên các electron lớp ngoài đó mới nằm ngoài lớp vỏ bền của các khí hiếm. Các nguyên tố còn lại đứng sau dãy nguyên tố chuyển tiếp trong mỗi chu kỳ, nên lớp electron ở phía 89 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Năng lượng ion hoá của B tương đối lớn nhưng năng lượng hidrat hoá của B 3+ lại nhỏ do đó B rất khó mất electron để tạo ra các cation trong hợp chất ion với số oxi hoá +3, mà chủ yếu tạo ra hợp chất cộng hóa trị. Vì vậy thế điện cực của cặp B 3+/B là không xác định được, còn các nguyên tố còn lại có thế điện cực lớn hơn các kim loại kiềm thổ.

N

trong sát lớp electron hóa trị là 18 electron, do đó tính chất của các nguyên tố nhóm IIIA không biến đổi đều như nhóm IA và IIA.

B

B là phi kim , các nguyên tố khác đều là kim loại. Mặt khác B thể hiện tính chất giống Si hơn so với các nguyên tố cùng nhóm.

10 00

6.2. Đơn chất

Ó

6.2.1.1 Tính chất lí học

A

6.2.1. Bo B

-L

Ý

-H

Bo tồn tại dưới một số dạng thù hình khác nhau trong đó có hai dạng chính là Bo tinh thể và Bo vô định hình. Bo vô định hình là chất ở trạng thái bột có màu nâu sẫm, có tỷ khối là 2,45 g/ cm3 và hoạt động hơn so với dạng tinh thể.

TO

ÁN

Bo tinh thể tinh khiết không có màu nhưng thường có màu đen xám vì có lẫn tạp chất là borua của các kim loại. Nó có ánh kim, bề ngoài giống kim loại và cứng gần bằng kim cương.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Bo vô định hình cũng như bo tinh thể đều là chất bán dẫn (∆E =1,55eV), độ dẫn điện của chúng tăng lên theo nhiệt độ (ở nhiệt độ thường dẫn điện rất kém nhưng khi nung nóng đến 6000C độ dẫn điện lại tăng). Bo rất khó nóng chảy ( t 0nc = 20720C và t 0s = 37000C).

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

Các nguyên tố nhóm 3A chủ yếu có số oxi hoá là +3. Tuy nhiên từ B đến Tl do tính trơ của cặp electron ns2 tăng dần và dẫn đến năng lượng ion hoá thứ nhất bé hơn nhiều so với tổng năng lượng ion hoá thứ hai và thứ ba nên từ Al đến Tl còn có khả năng tạo số oxi hoá +1. Do đó Tl chủ yếu tạo hành các hợp chất có số oxi hoá +3.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Từ B đến Al do bán kính tăng nên tính kim loại tăng. Từ Al đến Ga tổng năng lượng ion hoá I1 + I2+ I3 tăng lên chứng tỏ tính kim loại hơi giảm xuống. Sở dĩ có sự biến đổi không đều đó là do Ga là nguyên tố đứng sau các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất, nên chịu ảnh hưởng của sự co d. Từ Ga đến In tính kim loại lại tăng lên do bán kính tăng còn từ Tl đến In tính kim loại lại giảm dần vì Tl đứng sau các lantanit nên chịu ảnh hưởng của sự co f.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

Y

N

H

Từ B đến Al tính kim loại tăng lên rõ rệt. Trong khi B là nguyên tố không kim loại thì Al là kim loại hoạt động và có thể tạo thành ion Al3+ trong dung dịch. Điều này được giải thích do sự tăng đột ngột bán kính nguyên tử từ B (0,88A0) đến 1,26A0 ở Al và năng lượng hiđrat hoá của Al3+ rất âm (-4704 KJ/mol).

6.2.2.2. Tính chất hoá học Tính chất của B phụ thuộc nhiều vào mức độ tinh khiết và dạng tinh thể. Trong điều kiện thường, bo rất trơ về mặt hoá học (tương tự Silic). Bo chỉ tương tác trực tiếp với flo nhưng khi đun nóng có thể tương tác với nhiều nguyên tố. Chẳng hạn: Ở 7000C bo cháy trongkhông khí, phản ứng cháy đó phát nhiệt nhiều: 4B + 3O2 = 2B2O3

 H0 = - 1254kj/mol

90 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Do Bo có ái lực lớn với oxi nên Bo có thể khử được các oxit rất bền ở nhiệt độ cao như: SiO2, CO2, P2O5. 0

cao ⎯ → 3Si + 2B2O3 3SiO2 + B ⎯t⎯

N

H

Ơ

Khi nấu chảy Bo với kim loại. Bo kết hợp với kim loại tạo thành borua, các borua này có thành phần và kiến trúc rất phức tạp, khó nóng chảy và rất bền về mặt hoá học.

N

Ở 12000C bo tương tác với nitơ tạo thành bo nitrua (BN) và ở 28000C với cacbon tạo thành bo cacbua (B12C3).

H Ư

Ở dạng bột mịn, B có thể tan trong dung dịch kiềm đặc và nóng hoặc trong kiềm nóng chảy.

TR ẦN

2B + 2NaOH + 2H2O = 2NaBO2 + 3H2 Khi đun nóng ở trong khí quyển NH3 hay NO, B cũng tạo thành BN

B

2B + 2NH3 = 2BN + 3H2

10 00

5B + 3NO = 3BN + 3B2O3

Ó

6.2.2.1. Tính chất lí học

A

6.2.2. Nhôm Al

-L

Ý

-H

Nhôm là kim loại kết tinh trong hệ lập phương tâm diện. Nó là kim loại màu trắng bạc. Khi để trong không khí trở nên xám vì có màng oxit mỏng đã được tạo nên ở trên bề mặt. Nhôm nóng chảy ở nhiệt độ tương đối thấp, 6500C và sôi ở nhiệt độ cao, 24670C.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Nhôm lỏng rất nhớt, độ nhớt nó giảm xuống khi có thêm lượng nhỏ Mg hay Cu, cho nên trong hợp kim đúc của nhôm luôn luôn có Cu. Ở nhiệt độ thường (20 0C) nhôm tinh khiết khá mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi, lá nhôm mỏng được dùng làm tụ điện, lá nhôm với bề dày (0,005mm) được dùng để gói bánh kẹo và dược phẩm. Ở nhiệt độ 100 - 1500C, nhôm tương đối dẻo và dễ chế hoá cơ học nhưng đến khoảng 6000C, trở nên ròn và dễ nghiền thành bột.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

B + 3HNO3 = H3BO3 + 3NO2

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Đ ẠO

Bo cũng không tan trong các dung dịch HCl và HF, ở dạng bột nó tan chậm trong các dung dịch đậm đặc của HNO3, H2SO4, H2O2 và trong một số chất oxi hoá mạnh khác như nước cường thuỷ, tạo thành axit boric (H3BO3)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

0

cao ⎯ → B2O3 + 3H2 2B + 3H2O ⎯t⎯

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

Ở nhiệt độ thường, B không tan trong nước nhưng ở nhiệt độ cao, tương tác với hơi nước tạo nên oxit và giải phóng hidro.

Nhôm là kim loại dẫn nhiệt dẫn điện tốt. Độ dẫn điện của nhôm bằng 0,6 độ dẫn điện của đồng, nhưng nhôm rất nhẹ (tỉ khối là 2,7), nhẹ hơn Cu ba lần cho nên càng ngày nhôm càng được dùng để thay thế đồng để làm dây dẫn điện. Nhờ dẫn nhiệt tốt nên nhôm được dùng làm thiết bị trao đổi nhiệt trong công nghiệp và làm dụng cụ nhà bếp. Bề mặt của nhôm rất trơn bóng, có khả năng phản chiếu tốt ánh sáng và nhiệt. Bởi vậy người ta thường dùng nhôm chứ không phải bạc để mạ lên gương của những kính viễn vọng phản chiếu. Nhôm được dùng làm những ống dẫn dầu thô, bể chứa và 91

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

xitec như là một vật liệu cách nhiệt đảm bảo cho dầu hay những chất lỏng khác đựng trong bể và thùng không bị đốt nóng bởi bức xạ mặt trời.

Ơ

- Hợp kim Đuyra chứa 94%Al, 4%Cu, 2%Mg, Mn, Fe và Si cứng và bền như thép mềm, dùng chủ yếu trong công nghiệp ôtô và máy bay.

N

Nhôm có khả năng tạo hợp kim với nhiều nguyên tố khác. Những hợp kim quan trọng nhất của nhôm là đuyra, silumin và macnhali. Những hợp kim đó, ngoài ưu điểm là nhẹ tương đương với nhôm còn có những tính chất cơ lí tốt hơn nhôm.

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

6.2.2.2. Tính chất hoá học

4Al

TR ẦN

H Ư

Dây nhôm hay lá nhôm dày không cháy khi được đốt mạnh mà nóng chảy trong màng oxit tạo thành những túi, bên trong túi là nhôm lỏng và bên ngoài là oxit. Lá nhôm rất mỏng hoặc bột nhôm khi được đốt nóng có thể cháy phát ra ánh sáng chói và nhiều nhiệt: +

3O2

=

2Al2O3 H0=-1676 kJ/mol

10 00

B

Bởi vậy việc sản xuất bột nhôm thường gặp nguy hiểm: dễ bốc cháy và gây nổ.

Ó

A

Tấm nhôm, đã được nhúng vào dung dịch muối thuỷ ngân hoặc kim loại thuỷ ngân, khi để trong không khí ở nhiệt độ thường sẽ bị oxi hoá hoàn toàn vì trong trường hợp này nó không được màng oxit bảo vệ nữa.

Ý

-H

Do có ái lực lớn với oxi, nhôm là chất khử mạnh. Ở nhiệt độ cao, nhôm khử dễ dàng nhiều oxit kim loại đến kim loại tự do: +

3 O2 2

=

Al2O3

H0 = - 1676 kJ/mol

2Cr

+

3 O2 2

=

2Cr2O3

H0 = - 1141 kJ/mol

2Fe

+

3 O2 2

=

2Fe2O3

H0 = - 1141 kJ/mol

Cho nên:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

2Al

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Nhôm là kim loại hoạt động, tuy nhiên ở điều kiện thường, bề mặt của nhôm bị bao bọc bởi màng oxit rất mỏng(0,00001mm = 10-5mm) và bền làm cho nhôm trở nên kém hoạt động (thực tế không bị gỉ trong không khí, bền đối với nước…).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

So với Na và Mg cùng chu kì, Al có tính khử kém hơn vì thế điện cực dương hơn, nhưng so với B thì Al lại là một kim loại vì Al có bán kính lớn hơn hẳn B.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

- Silumin chứa 85%Al, 10-14%Si và 0,1%Na rất bền và dễ đúc, được dùng để sản xuất động cơ máy bay, động cơ tàu thuỷ. Gần đây người ta đã thiết kế ôtô điện làm bằng nhôm thay cho thép vừa tiêu tốn ít điện vừa chở được nhiều hành khách.

2Al +

Cr2O3 = Al2O3 +

2Al +

Fe2O3

= Al2O3

2Cr +

2Fe

H0 = - 535 kJ/mol H0

= - 856

kJ/mol Trên thực tế người ta dùng bột nhôm để điều chế những kim loại khó bị khử và khó nóng chảy như Fe, Cr, Mn, Ni, Ti, Zr, V. Phương pháp dùng nhôm để khử oxit kim loại được gọi là phương pháp nhiệt-nhôm. Bằng phương pháp nhiệt nhôm, người 92 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

ta thường dùng hỗn hợp tecmit gồm 25%Fe3O4 và bột 75Al để hàn nhanh ngay tại chỗ những chi tiết bằng sắt. Khi cháy, hỗn hợp đó có thể cho nhiệt độ tới 25000 C.

N

H

Ơ

Với nitơ, lưu huỳnh và các bon nhôm phản ứng ở nhiệt độ khá cao (700-800oC) và không tương tác với hidrô. Những sản phẩm tạo ra như AlN, Al2S3 và Al4C3 đều bị thuỷ phân hoàn toàn.

N

Ở nhiệt độ thường hoặc khi đun nóng Al phản ứng trực tiếp với các halogen. Nhôm tương tác với Clo, Brôm ở nhiệt độ thường, với iot khi đun nóng (phản ứng này cần có xúc tác là nước)

G

+

3H2

TR ẦN

H Ư

Trong axit HNO3 đặc và nguội nhôm bị thụ động hoá nghĩa là sau khi đã tiếp xúc với dung dịch HNO3 đặc thì nhôm không phản ứng với dung dịch loãng của HCl và H2SO4 nữa. Trên thực tế người ta dùng nhôm làm xitec đựng HNO3 đặc. Nhôm cũng không tác dụng với dung dịch HNO3 rất loãng mà tan dễ trong dung dich có nồng độ trung bình, nhất là khi đun nóng.

B

Trong môi trường kiềm, thế điện cực của nhôm khá thấp:

10 00

AlO2- (dung dịch) + 2H2O + 3e = Al↓ + 4OH-)  0 = -2,35V

A

Vì vậy, giống Be, nhôm có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh giải phóng hidro.

Ó

6.2.3. Các nguyên tố gali Ga, indi In và tali Tl

-H

6.2.3.1. Tính chất vật lí

ÁN

-L

Ý

Ở trạng thái tự do, gali và indi là những kim loại có màu trắng bạc, tali có màu xám xanh. Gali cứng gần bằng chì, còn indi và tali mềm hơn. Tất cả đều có nhiệt độ nóng chảy thấp, nhất là gali, nhưng đều có nhiệt độ sôi cao: Tính chất

In

Tl

Nhiệt độ nóng chảy (0C)

30

156

303

Nhiệt độ sôi (0C)

2403

2075

1457

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Ga

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

+ 6H2O = 2[Al(H2O)6 ] 3+

N

2Al + 6H3O+

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Tuy có thế điện cực tương đối thấp: Al3+(dd)+3e = Al(r)  0 (Al3+/Al) = -1,66V nhưng thực tế vì bị màng oxit bảo vệ, nhôm không tác dụng với nước khi nguội cũng như khi đun nóng, không tác dụng với dung dịch loãng của axit H 3PO4 và CH3COOH. Nhôm chỉ tan dễ dàng trong các dung dịch HCl, H2SO4, nhất là khi đun nóng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Nhôm tuy có tổng năng lượng ion hoá thứ nhất, thứ hai và thứ ba khá lớn nhưng nhờ ion Al3+ có nhiệt hidrat hoá rất âm nên nhôm kim loại dễ chuyển sang dạng ion Al3+(dd)T

Khi làm lạnh Ga lỏng đến nhiệt độ đông đặc, nó vẫn không hoá rắn (hiện tượng chậm đông). Mặt khác nhờ có nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi rất cao và độ dãn nở nhiệt đều, gali lỏng được dùng để nạp vào những nhiệt kế có vỏ bằng thạch anh và đo được nhiệt độ cao từ 500 đến 12000C. Gali và Indi phản chiếu tốt và đều ánh sáng nên được dùng để tráng gương, đặc biệt indi là kim loại không thể thay thế được trong việc sản xuất các gương của kính thiên văn chính xác. Giống nhôm: gali, indi và tali dễ tạo nên hợp kim với các kim loại khác. Gali và Indi được dùng để chế hợp kim dễ nóng chảy. Ví dụ như hợp kim gồm 18,1% In, 93

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Thế điện cực của cả 3 kim loại đều âm (- 0,53 (Ga3+/Ga), - 0,342 (In3+/In), 0,3363 (T+/Tl)). Nhưng do có lớp oxit bảo vệ Ga bền đối với nước giống như nhôm còn In và nhất là Tl bị nước tác dụng trên bề mặt khi có mặt không khí. Ga và In tan dễ dàng trong dung dịch axit clohidric và sunfuaric, nhưng Tl tương tác rất chậm vì ở trên bề mặt tạo nên một lớp muối TlCl↓, Tl2SO4↓, khó tan bảo vệ. Ngược lại trong axit nitric, Ga chỉ phản ứng chậm còn Tl phản ứng mạnh như vậy axit nitric là dung môi tốt nhất của Tl.

Ý

-H

Ó

A

Các kim loại nhóm IIIA có khả năng tạo phức dễ dàng hơn các kim loại kiềm và kiềm thổ vì ion của chúng có kích thước bé và điện tích lớn hơn. Ta có thể những phức chất như Li[AlH4], H[BF4] và những ion phức như [GaCl6]3-, [InCl6]3- và [TlCl6]3-. Quan trọng hơn là những phức chất vòng càng với axetylaxêtôn, hidroxi-8quinolin(M là kim loại nhóm 3A).

ÁN

-L

Người ta thường dùng hidroxi-8-quinolin để kết tủa Al3+ trong phương pháp phân tích định lượng. 6.3. Hợp chất

TO

6.3.1. Các hợp chất của Bo

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

Giống với nhôm: gali và indi được lớp oxit bền bảo vệ, nên bền đối với không khí. Trong thực tế người ta dùng indi để mạ ngoài một số kim loại làm cho chúng không bị gỉ. Tali bị oxi hoá chậm. Khi đun nóng, Ga, In và nhất là Tl tương tác mãnh liệt với oxi và lưu huỳnh tạo thành oxit và sunfua; với clo và brôm chúng thường tương tác ở nhiệt độ thường còn với iot khi đun nóng tạo thành muối hiđrohalogen.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

6.2.3.2. Tính chất hoá học

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

Y

N

H

Ơ

41%Bi, 22,1%Pb, 10,5%Sn, và 8,2%Pd nóng chảy ở 470C được dùng để bó xương trong những trườg hợp phức tạp (thay thạch cao); hợp kim gồm 82%Ga, 12%Sn và 6%Zn nóng chảy ở 170C dùng để trám răng; những hợp kim gồm 75%Ga và 25%In nóng chảy ở 160C và hợp kim gồm 92%Ga và 8%Sn nóng chảy ở 200C được dùng trong những thiết bị chữa cháy tự động. Thêm một ít In vào Ag, vẻ sáng của Ag tăng lên và khi để lâu trong không khí Ag sẽ không bị mờ đục. Một lượng nhỏ In thêm vào hợp kim của đồng làm tăng độ bền đối với nước biển. Tali được dùng để chế những hợp kim bền hoá học, ví dụ như hợp kim gồm 70%Pb, 20%Sn và 10%Tl rất bền đối với hỗn hợp các axit sunfuric, clohidric và nitric.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

6.3.1.1. Boran Boran là hợp chất của B với hiđro và có công thức chung là B nHm.

B có 3 electron hoá trị nhưng không thể tạo thành được hợp chất BH 3. Tuy nhiên B lại có thể tạo thành hợp chất BX3 (trong đó X là F, Cl, Br, I) như BF3, BCl3, BBr3, BI3. Vì trong các hợp chất BX3 này đã được làm bên bởi các liên kết  không định cư. Trong các hợp chất BX3 thì nguyên tử B ở trạng thái lai hoá sp2. ↑↓

↑

↑

sp2

↑

↑

F 5B

2

2

1

1s 2s 2p

B

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

1200

94 F F www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

3 AO sp2 đều có 1 electron độc thân sẽ tham gia xen phủ với 3 AO độc thân của 3 nguyên tử Flo để tạo thành 3 liên kết  .

N

H

Ơ

Còn trong phân tử BH3, do nguyên tử hiđro chỉ có 1 electron để tạo thành liên kết  và không có cặp electron để tạo tành liên kết  .

N

Một trong 3 nguyên tử Flo sẽ cho cặp electron chưa sử dụng của mình vào AO trống chưa tham gia lai hoá của nguyên tử B để tạo thành 1 liên kết  . Nhưng do 3 nguyên tử Flo này là không phân biệt nên liên kết  này sẽ là liên kết  không định cư. Hợp chất BF3 này tồn tại được là nhờ liên kết  không định cư này.

↑

↑

↑

H Ư

H

1,34A Tổng số electron trong H H phân tử B2H6 là 12, nghĩa là 0 0 1,20A 97 1190 B B không đủ để tạo thành 7 liên  kết cộng hoá trị bình thường  H H H (mỗi liên kết được tạo nên nhờ một cặp electron). Người ta nói phân tử điboran cũng như các phân tử boran khác là hợp chất thiếu electron.

10 00

B

TR ẦN

0

-L

Ý

-H

Ó

A

Phân tử điboran gồm có hai nhóm tứ diện lệch BH 4 nối với nhau qua một cạnh chung. (Mỗi nguyên tử B liên kết với hai nguyên tử hiđro trong mặt phẳng  và hai nguyên tử hiđro trong mặt phẳng  tạo thành hai hình tứ diện lệch và hai hình tứ diện này được nối với nhau qua một cạnh chung đó chính là hai nguyên tử hiđro trên mặt phẳng  ).

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Trong mặt phẳng  , liên kết của nguyên tử H của cầu nối với hai nguyên tử B (liên kết B - H - B) là kiểu liên kết đặc biệt, nghĩa là ở đây có hai liên kết nhưng chỉ có một cặp electron. Theo phương pháp MO liên kết cộng hoá trị gồm có hai electron bình thường là liên kết hai tâm. Còn liên kết đặc biệt B-H-B là liên kết 3 tâm.

(1)

H

H H

H

B

B

(1)

(2)

H

H

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

↑

N

↑↓

G

3 Trong phân tử B2H6 các nguyên tử B đều ở rạng thái lai hoá sp3 sp :

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

a. Cấu tạo của điboran (B2H6)

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Về mặt hình thức các Boran được tạo thành do các nhóm BH3 liên kết với nhau qua các nguyên tử hiđro chung. Hợp chất đơn giản nhất là B2H6 (điboran).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

Số lượng các Boran hiện nay biết được hông quá 30 Boran, ví dụ như: B 2H6, B4H10, B5H9, B5H11, B6H10, B10H14.

(2)

Liên kết B(1)H(1)B(2) được hình thành nhờ sự xen phủ của 1 obitan lai hoá sp 3 trống của nguyên tử B(1) + 1 obitan lai hoá sp3 có 1 electron độc thân của nguyên tử B(2) + 1 obitan 1s1 của nguyên tử hiđro H(1). Liên kết B(1)H(2)B(2) được hình thành nhờ sự xen phủ của 1 obitan lai hoá sp3 có 1 electron độc thân của nguyên tử B(1) + 1 obitan lai hoá sp3 trống của nguyên tử B(2) + 1 obitan 1s1 của nguyên tử hiđro H(1). Theo thuyết MO thì sự tổ hợp của 1 obitan lai hoá sp 3 trống của nguyên tử B(1) + 1 obitan lai hoá sp3 có 1 electron độc thân của nguyên tử B(2) + 1 obitan 1s1 của 95

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

nguyên tử hiđro H(1) sẽ tạo thành 3 MO trong đó có 1 MO  liên kết, 1 MO  * phản liên kết và 1MO  không liên kết. MO ba tâm của liên kết BHB AO của nguyên tử hiđro

AO sp3 của hai nguyên tử B

N

*plk

H

↑

N

1s

↑↓

.Q

 lk Giản đồ năng lượng các obitan phân tử của liên kết 3 tâm trong điboran

+ Tính chất hoá học

G

+ Điều chế

N O O B B O B O O O O O O B B B B O O O O

TR ẦN

Oxit boric là oxit quan trọng nhất của B. Nó có hai dạng: dạng thuỷ tinh và dạng tinh thể.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

6.3.1.2. Oxit boric (B2O3)

10 00

B

Oxit boric thủy tinh: là chất ở dạng khối rắn, không màu và ròn. Khi đun nóng, nó trở nên mềm rồi lại tạo thành khối nhớt, có thể kéo sợi được và hoá lỏng ở nhiệt độ khoảng 6000C.

Các nhóm BO3 sắp xếp hỗn độn ở dạng B2O3 thuỷ tinh

-H

Ó

A

Dạng thuỷ tinh được cấu tạo nên bởi các nhóm BO 3 nối với nhau qua những nguyên tử O chung và sắp xếp một cách hỗn độn. Dạng thuỷ tinh rất khó chuyển sang dạng tinh thể. O

Ý

Dạng tinh thể: có kiến trúc hoàn toàn khác, gồm những nhóm tứ diện lệch BO4 nối với nhau qua những nguyên tử O chung, cứ 4 nguyên tử O có 1 nguyên tử O chung cho hai tứ diện và 3 nguyên tử O mỗi O chung cho 3 tứ diện.

B

950

O

O

Cấu tạo phân tử B2O3

ÀN

TO

ÁN

-L

B

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

+ Tính chất vật lí

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

b. Một số tính chất của Boran

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

3

Y

sp

 klk

↑

U

B(1)

Ơ

B(2)

D

IỄ N

Đ

6.3.1..3. Axit Boric (H3BO3) Axit boric, hay đúng hơn là axit orthoboric (H 3BO3), là chất ở dạng tinh thể, trong suốt có màu trắng. Tinh thể H3BO3 được tạo H O nên bởi các lớp song song với nhau. Mỗi lớp bao O O H H B H gồm các phân tử H3BO3 liên kết với nhau bằng O O O những liên kết hiđro. Trong các lớp, khoảng cách BH H H O là 1,37A0 và O-O là 2,7A0. Lớp này liên kết với lớp kia bằng lực VanderWalls. Khoảng cách giữa các lớp là 3,18A0.

O

H

O

H

O H

B O

O

H

H

O B

O

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

96 Liên kết hiđro giữa các phân tử www.facebook.com/daykemquynhonofficial Axit boric trong một lớp www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Bởi vậy tinh thể axit boric có hình vảy nhỏ, sờ vào thấy nhờn.

B2O3

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Borat là muối của axit boric. Chỉ borat kim loại kiềm mới tan trong nước còn các borat khác đều khó tan. Nhiều borat tồn tại trong thiên nhiên và thường ở dạng hiđrat. Những borat khan được tạo nên khi nấu chảy axit boric với oxit kim loại, còn borat hiđrat được tạo nên khi kết tinh từ dung dịch nước. Borat có thành phần và kiến trúc rất khác nhau, về điểm này axit boric giống với axit silixic. Công thức của nhiều borat như Na2B4O7.10H2O, KB5O8.4H2O, Ca2B6O11.7H2O là hầu như không ứng với axit nào cả.

10 00

B

 Trong các muối borat, quan trọng hơn hết đối với thực tế là borac (natri tetraborat Na2B4O7.10H2O).

-H

Ó

A

Borac (Na2B4O7.10H2O) là chất dạng tinh thể. Tinh thể borac thuộc hệ tà phương, trong suốt và không có màu. Khi để trong không khí khô chúng bị vụn ra ở trên bề mặt vì bị mất bớt nước kết tinh. Borac ít tan trong nước lạnh nhưng tan nhiều trong nước nóng nên dễ kết tinh lại từ dung dịch. Na2B4O7

+ 7H2O ⇋

4H3BO3 + 2 NaOH

ÁN

-L

Ý

Khi tan trong nước borac bị thuỷ phân theo phản ứng :

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

nên dung dịch của borac có phản ứng kiềm mạnh và có thể chuẩn độ được bằng axit clohiđric với chất chỉ thị là metyl da cam. Bởi vậy trong hoá học phân tích người ta thường dùng borac kết tinh để làm chất đầu trong chuẩn độ axit và để pha những dung dịch đệm. Dung dịch borac có khả năng hấp thụ mạnh CO 2 (một phân tử CO2 trên một phân tử borac) và khi đun nóng CO2 lại được giải phóng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

6.3.1..4. Muối Borat

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Cũng như oxit boric, axit boric được dùng để điều chế thuỷ tinh và men đồ sắt. Nó còn được dùng làm thuốc sát trùng trong y học.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nước

U

Nước

> 1000C

HBO2

.Q

1000C

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H3BO3

Y

N

H

Ơ

Khi đun nóng, axit orthoboric mất nước dần ở 1000C biến thành axit metaboric (HBO2) và ở nhiệt độ cao hơn nữa biến thành B2O3 và quá trình quá trình xảy ra ngược lại khi cho B2O3 kết hợp với nước.

N

Axit boric tan vừa phải trong nước. Quá trình tan đó thu nhiệt nhiều nên độ tan của axit boric tăng theo nhiệt độ: 1lít nước ở 0 0C hoà tan 1,95g và ở 1000C hoà tan 290g axit boric. Do vậy axit boric rất dễ kết tinh lại trong nước. Bản thân axit boric không bay hơi nhưng khi đun nóng cùng hơi nước, nó bay hơi cùng hơi nước.

Khi đun nóng, trước tiên borac nóng chảy trong nước kết tinh đến 350  4000C mất nước biến thành muối khan và đến 7410C muối khan nóng chảy biến thành một khối dạng thuỷ tinh. Giống như axit boric, borat khan nóng chảy có khả năng hoà tan oxit của các kim loại tạo thành muối borat ở dạng thuỷ tinh và thường có màu đặc trưng. Ví dụ: Na2B4O7

+

CoO

=

2NaBO2.Co(BO2)2

97 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

mĂ u xanh chĂ m 3Na2B4O7

+

Cr2O3

=

6NaBO2.Cr(BO2)3

Y

6.3.2.1. NhĂ´m oxit Al2O3

TR ẌN

6.3.2. Máť™t sáť‘ hᝣp chẼt cᝧa nhĂ´m

* Al2O3 táť“n tấi áť&#x; nhiáť u dấng thĂš hĂŹnh khĂĄc nhau, cĂł cẼu trĂşc tinh tháťƒ khĂĄc nhau

10 00

B

ph᝼ thuáť™c vĂ o Ä‘iáť u kiᝇn Ä‘iáť u cháşż, trong Ä‘Ăł báť n nhẼt lĂ dấng

- Al2O3 Ä‘ưᝣc tấo thĂ nh báşąng cĂĄch nung Al(OH)3 hoạc muáť‘i nhĂ´m cᝧa axit dáť… bay hĆĄi Ä‘áşżn 10000C. - Al203 khĂ´ng nhᝯng khĂ´ng tan trong nĆ°áť›c mĂ còn khĂ´ng tan trong axit.

Ă“

A

* Dấng

- Al2O3 và � -Al2O3.

-L

Ă?

-H

- Al203 lĂ chẼt rắn tinh tháťƒ hĂŹnh mạt thoi. Trong mấng tinh the máť—i nguyĂŞn táť­ Al Ä‘ưᝣc bao quanh báť&#x;i 6 nguyĂŞn táť­ O vĂ máť—i nguyĂŞn táť­ O Ä‘ưᝣc bao quanh báť&#x;i 4 nguyĂŞn táť­ Al. Khoảng cĂĄch giᝯa 2 nguyĂŞn táť­ Al lĂ 1,36A0, giᝯa Al vĂ O lĂ 1,99A0.

- Al2O3 cĂł D = 3,99g/cm3. Trong thiĂŞn nhiĂŞn thĆ°áť?ng gạp áť&#x; dấng khoĂĄng váş­t cĂł tĂŞn lĂ corunÄ‘um chᝊa 90% Al2O3, thĆ°áť?ng chᝊa tấp chẼt nĂŞn cĂł mĂ u. Ä?ĂĄ saphia lĂ corunÄ‘um tinh khiáşżt chᝊa Fe2+, V4+; Ä‘ĂĄ rutin (háť“ng ngáť?c) mĂ u Ä‘áť? lĂ corunÄ‘um chᝊa váşżt Cr3+.

TO

Ă N

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Peoxitborat Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng tĂĄc d᝼ng cᝧa H2O2 váť›i borat hay Na2O2 váť›i axit boric.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Peoxitborat lĂ chẼt oxi hoĂĄ mấnh. ngĆ°áť?i ta thĆ°áť?ng dĂšng NaBO 3.4H2O lĂ m chẼt tẊy trắng áť&#x; trong báť™ giạt vĂŹ khi báť‹ thuᝡ phân nĂł tấo nĂŞn H2O2.

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U .Q TP Ä? áş O

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

Peoxiborat: CĂĄc peoxiborat cĂł thĂ nh phần rẼt khĂĄc nhau: HN4BO3, KBO3 , NaH2BO6, NaBO3.4H2O. CẼu tấo cᝧa chĂşng chĆ°a Ä‘ưᝣc nghiĂŞn cᝊu Ä‘ầy Ä‘ᝧ. Trong tinh tháťƒ cᝧa NaBO3.4H2O, ngĆ°áť?i ta phĂĄt hiᝇn thẼy anion [B2(O2)2(OH)4]2- cĂł hai nhĂłm peoxi lĂ cầu náť‘i giᝯa hai nguyĂŞn táť­ B:

N

H

Ć

Trong hoĂĄ phân tĂ­ch, Ä‘Ă´i khi ngĆ°áť?i ta dáťąa vĂ o mĂ u sắc Ä‘ạc trĆ°ng Ä‘Ăł Ä‘áťƒ nháş­n ra máť™t sáť‘ kim loấi nhĆ° Cr, Co, Ni, Cu‌Nháť? vĂ o cĂł khả năng hòa tan oxit cᝧa kim loấi, borac Ä‘ưᝣc dĂšng Ä‘áťƒ Ä‘iáť u cháşż thuᝡ tinh quang háť?c, men Ä‘áť“ sᝊ vĂ Ä‘áť“ sắt vĂ dĂšng Ä‘áťƒ Ä‘ĂĄnh sấch kim loấi trĆ°áť›c khi hĂ n. VĂŹ cĂł cĂ´ng d᝼ng nĂ y, borac Ä‘ưᝣc gáť?i lĂ hĂ n the. Máť™t lưᝣng láť›n borac còn Ä‘áťƒ Ä‘iáť u cháşż báť™t giạt.

N

mà u l᝼c

D

Iáť„ N

Ä?

Ă€N

CorunÄ‘um thiĂŞn nhiĂŞn cĂł nhiᝇt Ä‘áť™ nĂłng chảy cao (20720C), sĂ´i áť&#x; ~35000C vĂ rẼt cᝊng nĂŞn Ä‘ưᝣc dĂšng lĂ m Ä‘ĂĄ mĂ i vĂ báť™t mĂ i Ä‘ĂĄnh sấch báť mạt kim loấi, lĂ m mạt kĂ­nh Ä‘áť“ng háť“, lĂ m tr᝼c quay trong máť™t sáť‘ mĂĄy mĂłc. CorunÄ‘um rẼt trĆĄ váť mạt hoĂĄ háť?c, khĂ´ng tan trong nĆ°áť›c, trong axit, trong kiáť m. Khi nung Ä‘áşżn 1000°C, - Al2O3 phản ᝊng mấnh váť›i hiÄ‘roxit, cacbonat, hiÄ‘rosunfat, Ä‘isunfat... cᝧa cĂĄc kim loấi kiáť m áť&#x; trấng thĂĄi nĂłng chảy. t C Al2O3 + 2NaOH ⎯⎯→ 2NaAlO2 + H2O 0

t C Al2O3 + Na2CO3 ⎯⎯→ 2NaAlO2 + CO2 0

t C Al2O3 + 3K2S2O7 ⎯⎯→ Al2(SO4)3 + 3K2SO4. 0

98 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

* Dấng đ?›ž- Al2O3 lĂ nhᝯng tinh tháťƒ láş­p phĆ°ĆĄng khĂ´ng mĂ u, khĂ´ng táť“n tấi trong

thiĂŞn nhiĂŞn. đ?›ž- Al2O3 Ä‘ưᝣc tấo nĂŞn khi nung Al(OH)3 áť&#x; 5500C nhĆ°ng áť&#x; khoảng 10000C chuyáťƒn thĂ nh dấng - Al2O3. - đ?›ž- Al2O3 cĂł D = 3,4g/cm3, cĂł khả năng hĂşt Ẋm mấnh vĂ hoất Ä‘áť™ng váť mạt hoĂĄ

H

Ć

* Trong cĂ´ng nghiᝇp, Al2O3 Ä‘ưᝣc Ä‘iáť u cháşż báşąng cĂĄch nung Al(OH)3 áť&#x; 120014000C.

N

háť?c.

t C 2Al(OH)3 ⎯⎯→ Al2O3 + 3H2O

.Q

NĆĄi báť“i dưᝥng kiáşżn thᝊc ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła cho háť?c sinh cẼp 2+3 / Diáť…n Ä?Ă n ToĂĄn - LĂ˝ - HĂła Quy NhĆĄn 1000B Trần HĆ°ng Ä?ấo Tp.Quy NhĆĄn Tᝉnh BĂŹnh Ä?áť‹nh

6.3.2.2. Nhôm hiđroxit Al(OH)3

TR ẌN

H ĆŻ

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

NhĆ° váş­y, kĂŞt tᝧa keo cᝧa nhĂ´m hiÄ‘roxit lĂ hiÄ‘rat cᝧa oxit cĂł thĂ nh phần biáşżn Ä‘áť•i tᝍ Al2O3.nH2O (n>3) qua Al2O3.3H2O (Al(OH)3) Ä‘áşżn Al2O3.H2O (tᝊc lĂ AlOOH) Ä‘áşżn Al2O3. Tuy nhiĂŞn Ä‘áťƒ thuáş­n tiᝇn ngĆ°áť?i ta thĆ°áť?ng viáşżt thĂ nh phần káşżt tᝧa keo lĂ Al(OH)3.

HÏnh 44- Kiến trúc l᝛p cÚa hidragiᝉií

Ä?

Ă€N

TO

Ă N

-L

Ă?

-H

Ă“

A

10 00

B

- Al(OH)3 tinh tháťƒ Ä‘ưᝣc tấo tᝍ khĂ­ CO2 tĂĄc d᝼ng váť›i dung dáť‹ch NaAlO2, tinh tháťƒ nĂ y táť“n tấi trong thiĂŞn nhiĂŞn áť&#x; dấng khoĂĄng váş­t hiÄ‘ragilit (hay gipxit). HiÄ‘ragilit gáť“m nhᝯng tinh tháťƒ Ä‘ĆĄn tĂ vĂ cĂł cẼu trĂşc láť›p (hĂŹnh váş˝). Máť—i láť›p gáť“m 2 mạt pháşłng chᝊa cĂĄc nhĂłm OH vĂ nhᝯng nguyĂŞn táť­ Al náşąm giᝯa 2 mạt pháşłng Ä‘Ăł. Máť—i nguyĂŞn táť­ Al cĂł 6 nhĂłm OH bao quanh.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Ä? áş O

Ä‘Ăł lĂ káşżt tᝧa keo mĂ u trắng, khĂ´ng tan trong nĆ°áť›c. Káşżt tᝧa nĂ y chᝊa nhiáť u nĆ°áť›c ᝊng váť›i thĂ nh phần Al(OH)3.nH2O hoạc Al2O3.nH2O vĂ khĂ´ng cĂł kiáşżn trĂşc tinh tháťƒ. Ä?áťƒ lâu, káşżt tᝧa nĂ y mẼt nĆ°áť›c dần vĂ khi sẼy khĂ´ ráť“i nung Ä‘áşżn mẼt nĆ°áť›c hoĂ n toĂ n thĂŹ biáşżn thĂ nh oxit.

MáťŒI YĂŠU CẌU GᝏI Vᝀ Háť˜P MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

- Al(OH)3 Ä‘ưᝣc tấo nĂŞn khi cho hiÄ‘roxit kim loấi kiáť m tĂĄc d᝼ng váť›i muáť‘i nhĂ´m,

Dáş Y KĂˆM QUY NHĆ N OFFICIAL ST&GT : Ä?/C 1000B TRẌN HĆŻNG Ä?áş O TP.QUY NHĆ N

U

Y

N

0

Iáť„ N

- Dấng hiÄ‘ragilit cĂł D = 2,42g/cm3, báť n áť&#x; nhiᝇt Ä‘áť™ dĆ°áť›i 150°c.

D

* Al(OH)3 lĂ chẼt lưᝥng tĂ­nh, tan trong dung dáť‹ch axit vĂ dung dáť‹ch kiáť m: Al(OH)3 + 3H3O+ = [Al(H2O)6]3+ Al(OH)3 + OH- + 2H2O = [Al(OH)4(H2O)2]- Muáť‘i nhĂ´m cᝧa Ä‘a sáť‘ axit mấnh Ä‘áť u dáť… tan trong nĆ°áť›c, nhĆ°ng báť‹ thuᝡ phân

mấnh nĂŞn dung dáť‹ch cĂł mĂ´i trĆ°áť?ng axit, còn muáť‘i cᝧa cĂĄc axit yáşżu nhĆ° Al2S3 tháťąc táşż báť‹ thuᝡ phân hoĂ n toĂ n. 99 Ä?Ăłng gĂłp PDF báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

- Khi cho dung dịch muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm đợc xem là quá

trình thay thế các phân tử H2O trong ion [Al(H2O)6]3+ bằng các nhóm OH-:

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

- Khi pha loãng dung dịch aluminat hay sục khí CO 2 vào đó sẽ thu được Al(OH)3 kết tủa.

H Ư

a) AlCl3

- AlCl3 khan là hợp chất màu trắng, ở dạng tinh thể lục phương, thường ngả màu

TR ẦN

vàng nhạt vì chứa tạp chất FeCl3. Thăng hoa ở 1830C, nóng chảy ở 192,60C. - Ở trạng thái rắn A1C13 có cấu trúc ion, ở trạng thái khí và trạng thái tan trong

B

dung môi hữu cơ phân tử ở dạng đime Al2Cl6.

10 00

Đime Al2Cl6 phân li hoàn toàn thành phân tử đơn ở 800°C. - AlCl3 rắn dẫn điện tốt hơn ở trạng thái nóng chảy vì ở trạng thái rắn có cấu tạo

A

ion còn khi nóng chảy chuyển sạng hợp chất phân tử.

Ó

- AlCl3 khan hút ẩm mạnh nên bốc khói trong không khí ẩm do hiện tượng thuỷ

-H

phân giải phóng hiđroclorua.

-L

Ý

AlCl3 + 2H2O = Al(OH)2Cl + 2HCl↑ Do vậy, A1C13 cần được bảo quản trong lọ kín.

ÁN

- AlCl3 dễ tan trong nước và trong nhiều dung môi hữu cơ. Quá trình tan trong

IỄ N

Đ

ÀN

TO

nước toả nhiều nhiệt. Dung dịch muối nhôm có phản ứng axit vì bị thuỷ phân, những nấc thuỷ phân của ion Al3+ ở trong nước được coi như là sự phân li proton của H 2O ở trong ion phức aqua Ví dụ:

[Al(H2O)6]3+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

6.3.2.3. Một số muối của nhôm

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Đ ẠO

Trong phòng thí nghiệm, điều chế Al(OH)3 bằng cách cho muối nhôm tác dụng với các chất như NaOH, KOH, NH3, Na2CO3, NaCH3COO ...

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

[Al(OH)(H2O)5]2+ + 2OH- = [A1(OH)3(H2O)3]0 + 2H2O nếu kiềm dư sẽ tạo các ion [Al(OH)4(H2O)2]-, [Al(OH)5(H2O)]2-, [Al(OH)6]3-, các ion này gọi chung là ion hiđroxialuminat. Khi làm bay hơi dung dịch natri hiđroxialuminat thu được muối khan biếu diễn bằng công thức NaAlO2 và coi như là muối của axit metaaluminic HAlO2 hay AlO(OH). Vì tính axit của Al(OH)3 rất yếu nên muối aluminat bị thuỷ phân mạnh trong dung dịch đậm đặc và bị thuỷ phân hoàn toàn trong dung dịch loãng cho kết tủa Al(OH)3 và môi trường kiềm.

N

[Al(H2O)6]3+ + OH- = [Al(OH)(H2O)5]2+ + H2O

[Al(H2O)5OH]2+ + H+ có K = 1,12.10-5

Khi đun nóng hay trong dung dịch loãng, phản ứng thuỷ phân xảy ra hoàn toàn. AlCl3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3HCl b) Nhôm sunfat và phèn nhôm * Al2(SO4)3 khan là chất bột màu trắng, bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 770 0C, kết

tinh ở dạng hiđrat A12(SO4)3.18H2O. - Al2(SO4)3.18H2O là những tinh thể đơn tà (hình kim), trong suốt, dễ tan trong

nước, ít tan trong rượu. Dung dịch A12(SO4)3 có phản ứng axit do bị thuỷ phân một 100 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

phần. Khi nung nóng tinh thể, muối phồng to biến thành khối xốp do mất dần nước kết tinh, đến 3400C mất nước hoàn toàn thành muối khan, ở 590°C thì bắt đầu phân huỷ, phân huỷ mạnh ở 6400C và đến 7800C thì phân huỷ hoàn toàn thành Al2O3. t → 2Al2O3 + 6SO2 ↑+ 3O2↑ 2Al2(SO4)3 ⎯⎯ 0

- Al2(SO4)3 có khả năng kết hợp với muối sunfat kiềm để tạo muối kép gọi là

Ơ

N

phèn nhôm: M2Al2(SO4)4.24H2O.

H

* Phèn là loại muối kép có công thức chung là: M 2SO4.E2(SO4)3.24H2O trong đó

N

M là Na, K, Rb, Cs, Tl, NH4.

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Tinh thể các loại phèn trên đồng hình với nhau, hình bát diện không màu hoặc có màu. Được sử dụng phổ biến là phèn nhôm-kali K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O, phèn crômkali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O, phèn sắt- amoni (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O.

G

- K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O là hợp chất ở dạng tinh thể hình bát diện, không có

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

màu, có vị hơi chua và chát. Nóng chảy ở 92,50C trong nước kết tinh, ở nhiệt độ cao hơn dễ mất nước hoàn toàn tạo thành muối khan dưới dạng khối hình nấm to, xốp và rất dễ vỡ thành bột gọi là “phèn phi” dễ hút ẩm và chảy nước. - Độ hoà tan của phèn nhôm-kali trong nước kém hơn độ tan của từng muối

B

sunfat thành phần, nó tan không đáng ke khi ở nhiệt độ thấp nhưng độ tan tăng nhanh khi nhiệt độ tăng. 60 24,8

92,5 100 119,5 154

A

10 00

t0C 0 15 30 Độ tan(g/100gH2O) 2,92 5,04 8,4 - Phèn nhôm không tan trong rượu tuyệt đối.

Ó

- Cũng như A12(SO4)3.18H2O, phèn nhôm-kali được dùng rộng rãi trong công

-L

Ý

-H

nghiệp nhuộm vải, dùng làm chất can màu, trong công nghệ thuộc da, hồ giấy, làm trong nước. Trong y khoa, phèn nhôm-kali dùng làm chất sát trùng, cầm máu chân răng ... - Phèn nhôm-kali được điều chế bằng phương pháp kết tinh từ dung dịch đồng

K2SO4 + Al2(SO4)3 + 24H2O = K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O 6.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IIIA

ÀN

TO

ÁN

phân tử K2SO4 và Al2(SO4)3.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ứng dụng trong thực tế.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

* Phèn nhôm-kali: còn gọi là phèn chua, là một loại phèn quan trọng có nhiều

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

E là Al, Cr,Fe, Ga, In, Tl, Co, Mn, V, Ti ...

D

IỄ N

Đ

1. Tạo phức của Bo Obitan p còn trống của bo luôn thu hút các cặp electron không liên kết của các phân tử đối tác. Khi tạo thành phức chất, bo thường thể hiên số phối trí 4 khi thể hiện cấu hình tứ diện đều hay chóp tam giác, ví dụ : BF3.NH3. Các anion tứ diện là [BF4]- , [BH4]- và [B(OH)4]- . Cacbonyl bo R3B(CO) ( R là gốc hiđrocacbon) cũng được xem như các phức chất của bo. Một đặc điểm chung của tất cả các phức chất của bo là trong các phức chất này không có ion trung tâm mang điện tích dương B3+ , vì vậy không tồn tại liên kết ion của bo với các phối tử. Trong các phức chất của bo , các liên kết cộng hóa trị của các 101

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

N

chất dầu được bảo toàn và thêm một liên kết cho – nhận. Ví dụ, trong phức chất BF3.NH3 ( được tạo thành khi BF3 tác dụng với NH3) có 3 liên kết B-F của BF3 và một liên kết cho – nhận của B trong BF3 với nguyên tử N của NH3. Về bản chất, liên kết cho-nhận cũng là liên kết cộng hóa trị. Như vậy các phức chất của bo là những phức chất có liên kết giữa phối tử với nguyên tử không kim loại trung tâm mang tính cộng hóa trị.

Ơ

2. Phức chất của nhôm và các nguyên tố phân nhóm gali

16,3

20,3

25,0

37,0

10 00

B

TR ẦN

Complexonat của Tali(III) rất bền , chỉ kém Complexonato của coban (III). Nguyên nhân của sự tăng dộ bền của phức chất theo dãy Al-Tl là do sự tăng lực tương tác M3+phối tử ( khác với lực tĩnh điện). Trong phức chất của các nguyên tố phân nhóm gali, năng lượng liên kết tăng là hiệu ứng phân cực liên kết phụ thêm, hiệu ứng này xuất hiện mặng nhất ở tali . Các phức chất bát diện quan trọng nhất của các nguyên tố nhóm IIIA là các phức chất chứa các phối tử tạo vòng (chelat).

-L

Ý

-H

Ó

A

Các phức chất trung hòa điện tích tan tốt trong các dung môi hữu cơ, nhưng tan kém trong nước. Các axetylaxetonat có nhiệt độ nóng chảy thấp ( < 2000C) và bay hơi không phân hủy. Axetylaxetonat của nhôm (III) ( Al(acac)3) có cấu trúc phân tử và bay hơi ở nhiệt độ trên 1000C nên được sử dụng để tạo các màng oxit Al2O3 từ pha khí.

TO

ÁN

Thực tế Al(III) tạo thành phức chất bền với tất cả các phối tử vô cơ và hữu cơ. Liên kết Al3+-H2O trong các phức chất aquơ của nhôm rất bền, vì vậy làm thay đổi mạnh tính chất của phối tử: H2O trong cầu phối trí của Al3+có pKa=5, trong khi đó H2O không tham gia tạo phức với Al3+ có pKa=16.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

lgKb:

Tl3+

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

In3+

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Ga3+

G

Al3+

N

M3+:

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Khác với bo, trong các phức chất, các nguyên tố này tồn tại dưới dạng ion mang điện tích dương Mn+, phối trí với các phối tử chủ yếu bởi tương tác ion-ion hoặc ionlưỡng cực, mặc dù vấn có một phần đóng góp của liên kết cộng hóa trị ( đôi khi ở mức độ đáng kể ) . Mới nhìn có thể cho rằng trong dãy Al3+ - Ga3+-In3+-Tl3+, Al3+ có khả năng tạo phức mạnh nhất do có bán kính ion tương đối nhỏ nên có mật độ điện tích dương lớn. Theo dãy Al-Tl bán kính của các ion M3+ tăng đáng kể do đó theo quy luật thì độ bền của phức chất phải giảm. Tuy nhiên trong thực tế độ bền của các phức chất biến đổi ngược lại: tăng mạnh theo dãy Al-Tl . Ví dụ, hằng số bền của các phức chất [M(EDTA)]+ tăng theo dãy Al-Tl:

D

IỄ N

Đ

ÀN

Cũng như các cation phân cực mạnh khác có lớp vỏ electron ít biến dạng của khí trơ , cation Al3+trong các phức chất có ái lực với oxi “cứng” mạnh hơn nhiều so với các nguyên tố “mền” như nitơ , lưu huỳnh. Ví dụ, nhôm hidroxit dễ tan trong dung dich kiềm dư do tạo thành phức chất hiđroxo nhờ liên kết Al-O, không tác dụng với amoniac khi có mặt nước. Như vậy liên kết Al-N không cạnh tranh được với Al-O . Do đó, nếu cần phải kết tủa định lượng Al(OH)3 từ dung dich muối nhôm , người ta dùng dung dich amoniac chứ không dùng dung dịch NaOH do Al(OH)3 không tan trong NH3 dư. Ngược lại trong môi trường không có nước, phức chất ammin có thể được tọ thành, ví dụ: 102

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

Chỉ có Tl (III) có khả năng tạo thành ion phức hai nhân, ví dụ [Tl2Cl9]3Được cấu tạo từ hai hình bát diện có chung mặt.

-L

Ý

-H

Ó

A

Nhiều halogenua của các nguyên tố phân nhóm gali là các axit Lewis ca thể tạo thành phức chất với các phối tử trung hòa (L) chứa các nguyên tử cho như O,N,S và P. Ví dụ, phức GaX3.L có cấu trúc tứ diện lệch GaX3.2L có cấu trúc lưỡng chóp tam giác và GaX3.3L có cấu trúc bát diện lệch (X=Cl, Br , I; L=NH3; Py, (C6H5)3P,R2S, dioxan,...).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Các nguyên tố phân nhóm gali tạo thành các phức bền nhất với với các phối tử chứa các nguyên tử cho dễ biến dạng như S, N, các halogen ,.....Tuy nhiên đã tổng hợp được cả các phức với các phối tử cho chứa oxi. Ví dụ, trong dung dich nước chúng tạo thanhg các phức chất bền với các axit hưu cơ (oxalic, tatric, limonic , ascobic), với complelxon với β-đixeton .

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

In và Tl cũng tạo thành các phức với phối trí 5. Ví dụ phức chất [R4N]2[MCl5] ( R là ankyl ), trong đó nguyên tử M nằm ở tâm của hình chóp đáy vuông, còn nguyên tử Cl nằm ở các đỉnh của chóp.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

Các nguyên tố phân nhóm gali với mức oxi hóa +3 tạo thành các phức chất với số phối trí bằng 4,5 hoặc 6. Ví dụ, gali tạo phức chất bền bắt diện [GaF6]3-, phức tứ diện [GaX4]- (X=Cl, Br, I) , inđi và tali tạo các phức bát diện [MCl6]3-, [MBr6]3-. Các phức chất bát diện của inđi và tali bền nhiệt động hơn các phức chất tứ diện. độ bền, thành phần và cấu tạo của phức chất phụ thuộc vào bản chất của ion trung tam và phối tử: Ga có kích thước tương đối nhỏ nenn các phức chất của nói với F- bền hơn, còn In và Tl có kích thức lớn nên các phức chất của chúng với Cl- và Br- bền hơn (F- có kích thức nhỏ hơn Cl- và Br-).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Tuy Al(III) có khả năng tạo phức mạnh, nhưng khả năng tạo phức của nó kém nguyên tố tương tự theo đường chéo là Be(II). Khác với Be(II), Al(III) không tạo thành phức chất cacbonat tan , do đó, có thể tách hỗn hợp Al-Be bằng cách cho amoni cacbonat tác dụng với dung dich hỗn hộp muối Al(III) và Be(II). Khi đó Be(II) tan trong dung dich dưới dạng [Be(CO3)2]2-, cón Al(III) tạo thành kết tủa Al(OH)3. Lọc Al(OH)3 sẽ tách được Be(II). Thực tế , khả năng tạo phức của Be(II), mạnh hơn của Al(III) chỉ trong trường hợp phối tử là một càng. Trong trường hợp phối tử nhiều cạng, khả năng tọ phức Al(III) mạn hơn của Be(II) do bán kính của ion Be2+ quá nhỏ nên ngăn cản sự phối trí của các phối tử nhiều càng ( khó khăn về hiệu ứng không gian). Ví dụ, complexonat của Be(II) có hằng số bền (lgKb=9,2) nhỏ hơn nhiều hằng số bền complexonat Al(III) (lgKb=16,3)

N

2AlCl3+6NH3→[AlCl2(NH3)4][ AlCl4(NH3)2]

Trong các phức chất với các phơi tử nhiều càng như cupheron, 8oxiquinolin...., số phối trí của các nguyên tử trung tâm M(III) bằng 6. CÁc phức chất này thường kém tan trong nước và tan tốt trong các dung môi hữu cơ. Nhiều phức chất của các nguyên tố nhóm IIIA được ứng dụng trong thực tế. Ví dụ, criolit Na3AlF6 có vai trò quan trọng trong công nghệ điều chế AL kim loại. Các muối của Al(III) và các sản phẩm thủy ngân của chúng cũng có thể được xem như các phức chất và được dùng để làm sách nước. Các phức chất của các nguyên tố phân nhóm Gali được dùng để xác định định lượng, tách và tinh chế Ga, In và Tl. VÍ dụ, các nguyên tố phân nhóm Gali dễ dàng 103

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

G

- Khử B2O3 bằng kim loại hoạt động: 800 −900 C → Al2O3 + 2Bvđh B2O3 + 2Al ⎯⎯⎯⎯

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

0

H Ư

- Dùng kiềm loãng và axit HF rửa sản phẩm để được B vô định hình

TR ẦN

- Nhiệt phân các hợp chất của B:

t  700 C → 3I2 + 2Bmặt thoi  Ví dụ: 2BI3 ⎯⎯⎯⎯ 0

0

300 −350 C → 3H2 + 2Bmặt thoi  B2H6 ⎯⎯⎯⎯

B

0

10 00

* Điều chế Al

-L

Ý

-H

Ó

A

Nhôm được sản xuất với quy mô công nghiệp vào cuối thế kỷ XIX. Trước đó người ta điều chế nhôm bằng cách dùng kim loại kiềm khử muối nhôm clorua khan(AlCl3) hoặc muối tetracloroaluminat(NaAlCl4) ở trạng thái nóng chảy. AlCl3

+

3Na

=

Al

+

3NaCl

NaAlCl4 +

3Na

=

Al

+

4NaCl

ÁN

Bởi vậy giá thành của nhôm cao đến nỗi nhôm chỉ được sử dụng làm đồ trang sức trong thời kì đó.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Khoảng những năm 80 của thế kỷ XIX, nhôm mới được sản xuất với quy mô công nghiệp bằng cách điện phân hỗn hợp nóng chảy của Al2O3 và Na3[AlF6] và từ đó nhôm trở thành kim loại có nhiều ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Criolit (băng thạch) có vai trò quan trọng là hạ nhiệt độ nóng chảy của chất điện li: Al 2O3 nóng chảy ở 20720C nhưng hỗn hợp của 10%Al2O3 và 90% Na3[AlF6]nóng chảy ở ~ 9500C. Phương pháp này là phát minh đồng thời nhưng độc lập của hai nhà khoa học trẻ là M.Hall(1863-1914, người Mỹ) và H.Héroult(1863-1914, người Pháp) vào năm 1895.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

* Điều chế B:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

6.5. Điều chế B, Al, Ga, In, Tl trong công nghiệp

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

được chiết dưới dạng H[MX4] ( M=Ga, In, Tl ; X= halogen) từ dung dich axit HX có nồng độ 6-8 mol/l . Do đó có thể tách các nguyên tố Ga, In, Tl khỏi các nguyên tố khác, ví dụ Al ( trong điều kiên này nhôm tạo phức chất không chiết được [AlXn(H2O)6-n]3-n. Phức chất của các nguyên tố phân nhóm Gali với các β- đixeton có nhiệt độ bay hơi tương đối thấp ( <2000C) và khi bay hới không phân hủy nên đước sử dụng để tạo màn oxit bằng phương pháp phân hủy hơi hóa học.

Bước 1: Tinh chế quặng Bước 2: Điện phân nóng chảy hỗn hợp gồm Al2O3 và Na3AlF6 Có thể tóm tắt quá trình điện phân sau: NaF → Na và F2 + AlF3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

+ Al2O3

+ AlF3 +O2↑

104

Al + NaF www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H

Ơ

Để sản xuất 1 tấn nhôm kỹ thuật, cần tiêu tốn khoảng 4 tấn boxit (  50% Al2O3), 50kg criolit, 40kg than làm điện cực dương và 20000 kWh. Tuy là phương pháp tiến bộ nhưng hiện nay nó còn tiêu tốn nhiều năng lượng điện nên giá thành của nhôm vẫn còn cao.

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

N

* Điều chế Ga, In, Tl

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

chế hoá quặng kẽm, của In là quặng sunfua của các kim loại Zn, Pb, Cu ... và của Tl là pirit (FeS2).

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Trong các nguyên tố nhóm IIIA, nhôm có hàm lượng lớn trong vở trái đất. Trong nước biển, hàm lượng nhôm (10-6) thấp hơn bo(5.10-4), ngược lại trong thực vật nhôm chiếm (0,02%) trong khi bo chiếm 10-6 % . Trong cơ thể động vật nhôm , hàm lượng nhôm rất nhỏ (10-6%), hàm lượng bo cao hơn một chút (10-5%).Hàm lượng gali trong cơ thể người khoảng 10-6-10-5

10 00

B

Các nguyên tố nhốm IIIA không phải là những nguyên tố không thể thiếu đối với sự sống mà chỉ là những nguyên tố phụ, vai trò sinh học của chúng con ít được nghiên cứu. Tuy nhiên, các nguyên tố phụ thường có ảnh hưởng tích cực tới quá trình tuần hoàn máu, quá trình oxi hóa – khử, thẩm thấu của mạch máu và các mô .

-H

Ó

A

Bo thường có trong thành phần của răng và xương chủ yếu là dưới dạng muối khó tan của axit boric. Bo tham gia vào quá trình trao đổi cacbon – photphat. Bo tác dụng với các hợp chất hoạt động sinh học như các hiđrat cacbon, các men, vitamin và hooc môn.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Một lượng nhỏ bo có thể làm tăng mạnh năng suất của mùa màng. Trong thực vật, bo tồn tại dưới dạng các anion bobat và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình vận chuyển đường, ví dụ như kích thích quá trình vận chuyển đường, ví dụ như kích tích quá trình tổng hợp sinh học auxin( C18H32O5) . Borat ức chế một vài phản ứng lên men sự thiếu bo dẫn đến sự phá hủy của các màng. Axit boric tác dụng với dung dich nước của các rượu và polyphenol tạo thành ete. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong sinh học.NaOH và H3Bo3 tạo thành kho thủy ngân borat làm co protein của tế bào. độ tan lớn của axits boric trong lipit đảm bảo cho nó thâm nhập nhanh vào tế bảo qua mang lipit. Kết quả là làm xoắn protein ( biến tính ) của huyết tương tế bào của các vi sinh vật và tiêu diệt chúng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

6.6. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IIIA

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Từ các nguyên liệu đó được chuyển thành dạng muối hoặc dạng oxit rồi sau đó điện phân dung dịch muối của chúng hoặc dùng hiđro để khử oxit của chúng.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

- Nguyên liệu chính để điều chế gali là quặng boxit hoặc chất bã của quá trình

Mặc dù bo tham gia vào các hoạt động sống của có thể, nhưng hàm lượng bo trong thực phẩm cao rất nguy hiểm vì nó phá hủy quá trình trao đổi hiđrat cacbon và protein trong cơ thể và gấy ra bệnh đường ruột. Axit boric được sử dụng làm chất độn khi đúc răng bằng thếp trong kĩ thuật trồng răng. Natri metaborat NaBo2 là thành phần của bột nha khoa . Borat được sử dụng làm thuốc sát trùng. 105

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Cơ chế của quá trình nhôm tác dụng lên hoạt động sống của cơ thể dựa trên khả năng của ion Al3+ thay thế các cation M2+ hoạt hóa các men như Mg2+, Ca2+ do Al3+ và các ion này có bàn kính gần giống nhau và số phối trí là 6.

N

Cũng như bo, nhôm chỉ là nguyên tỗ vi lượng phụ thêm trong cơ thể động vật và thực vật. trong cơ thể động vật, nhôm tồn tại trong các phức chất vòng càng với các phối tử sinh học như các oxi axit ,các polyphenol , hiđrat cacbon va lipit. Liên kết giữa ion nhôm với các phối tử này chủ yếu thực hiện qua nguyên tử oxi.

TR ẦN

Sự tồn tại cuat inđi trong cơ thể sống chưa được nghiên cứu. Khi đi vào cơ thể sống các ion inđi và gali có thể tích lũy trong xương và các mô khác dưới dạng các photphat ít tan.

10 00

B

Khác với nguyên tố nhóm IIIA khác ngoài mức oxi hóa +3, tali còn có mức oxi hóa +1 tương đối bền. CÁc ion Tl+ và K+ có kích thước và tính chất lí hóa học gần giống nhau, vì vậy chứng cùng được tích lũy trong hồng huyết cầu. CÁc men không chỉ được hoạt hóa bởi các K+ mà cả bởi Tl+ .

+

-H

Tl+

Ó

A

Tương tự Ag+, Tl+ tạo các hợp chất bền với các phối tử chứa lưu huỳnh: R-SH

⎯⎯ → R-S-Tl ⎯ ⎯

+ H+

-L

Ý

Do đó khi vào cơ thể, ion Tl+ ức chế hoạt động của các men chứa nhóm SH nên tali rất độc. Thậm chí một lượng rất nhỏ đi vào cơ thể cũng gây rụng tóc.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Thuốc giải độc ion Tl+ là những phối tử chứa lưu huỳnh như aminoaxit HSCH2CH(NH2)CH2COOH. Ion tali thay thế proton trong aminoaxit , tạo thành TlSCH2CH(NH2)CH2COOH và được thải ra khỏi cơ thể.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Gali cũng là nguyên tó vi lượng phụ. Ion gali có tác dụng ức chế quá trình phát triển của thực vật.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Đ ẠO

Nhôm oxits được sử dụng trong điều trị răng. Nhôm hiđroxit đươc sủ dụng lm]àm thuốc chống tăng độ axit của dạ dày. Phèn nhôm được sử dụng để xúc miệng, rửa và bôi khi bị viên da.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Nhôm có khả năng tạo phức rất tốt và có khả năng cạnh tranh với các nguyên tố vi lượng sinh học quan trọng khác ( như sắt, magie, coban, kẽm,...) trong các phản ứng tạo phức với các phối tử hoạt động sinh học .Do đó nhôm có thể liên kết các trung tâm hoạt động của các men tham gia trong quá trình tuần hoàn máu. Đặc biệt lượng dư nhôm trong có thể gây khó khăn cho việc tổng hợp hemoglobin do sự cạnh tranh giũa các ion nhôm và sắt trong phản ứng tạo phức với pophirin.

106 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

.Q

Si

N

[He]2s22p2

I2

I3

Độ âm điện theo Pao linh

I4

11,26 24,37 47,86

64,47 2,5

14 [Ne]3s232

8,15

16,34 33,46

45,13 1,8

Ge

32 [Ar]3d104s24p2

B

6

I1

7,88

15,93 34,23

45,7

1,8

Sn

50 [Kr]4d105s25p2

7,33

14,63 30,60

39,6

1,8

82 [Xe]4f145d106s26p2 7,42 15,03 32,0 42,3 Một số đặc điểm cấu tạo của các nguyên tố nhóm IVA

1,8

10 00

C

Năng lượng ion hoá I (ev)

H Ư

Nguyên Stt Cấu hình tố electron

TR ẦN

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

Nhóm IVA gồm các nguyên tố C (Cacbon), Si (Silic), Ge (Gecmani), Sn (thiếc), Pb (chì).

-H

Ó

A

Pb

TO

ÁN

-L

Ý

Do đều có cấu hình lớp ngoài ns2np4 nên có 4 electron hoá trị, mặt khác do chúng có năng lượng ion hoá rất lớn nên không thể mất 4 electron để tạo thành cation M4+. Tuy nhên ái lực electron cũng không đủ lớn để tạo thành anion M4-. Do vậy chúng chủ yếu tạo thành các hợp chất cộng hoá trị trong đó chúng có thể mang số oxi hoá -4, +2, +4. ↑↓ ↑ ↑

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

7.1. Đặc điểm chung

TP

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IVA

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Chương 7

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

ÀN

Trạng thái cơ bản có số oxy hoá +2: Trạng thái kích thích có số oxy hoá +2:

↑

↑

↑

↑

Từ C đến Pb, tính trơ của cặp electron ns2 tăng lên do đó khả năng cho số oxi hoá +4 giảm dần nhưng khả năng cho số oxi hoá +2 lại tăng dần từ đến Pb như vậy: Từ C đến Pb thì tính oxi hoá của hợp chất +4 tăng dần; và tính khử của hợp chất +2 giảm dần. Ví dụ:

107 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Các hợp chất của C4+ và Si4+ như CO2 và SiO2 thì đều rất bền thể hiện tính chất oxi hoá rất yếu còn hợp chất của Pb4+ (PbO2) thì rất không bền và nó là chất oxi hoá mạnh dễ bị khử thành Pb2+ hoặc Pb.

N

H

Ơ

Từ C đến Pb tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần trong đó C là phi kim điển hình, Si và Ge là những chất bán dẫn còn Sn và P là những kim loại điển hình.

N

Các hợp chất của Sn2+ và Ge2+ đều kém bền chúng là các chất khử rất mạnh còn hợp chất của Pb2+ lại rất bền và thể hiện tính khử rất yếu.

8

8

Si-Si

348

219,5

Ge-Ge

Sn-Sn

167

154,8

TR ẦN

Năng lượng liên kết (KJ/mol)

C- C

N

Liên kết

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

Đ ẠO

Các nguyên tố hóm 4A có đặc điểm là khả năng tạo thành mạch dài của cùng một loại nguyên tố, đặc biệt là cacbon có thể tạo thành mạch dài đến hàng trăm nguyên tử. Từ cacbon đến Pb khả năng tạo thành mạch dài giảm dần nguyên nhân do độ bền liên kết E-E trong các hợp chất giảm dần.

7.2. Đơn chất 7.2.1. Cac bon C

10 00

B

7.2.1.1. Tính chất vật lí

-H

Ó

A

Cacbon trong thiên nhiên có hai đồng vị là 612C (98,89%), 613C (1,11%) ngoài ra còn đồng vị phóng xạ là 614C với chu kỳ bán huỷ t1/2 = 5570 năm. Ứng dụng 614C trong khảo cổ học (dựa vào phương trình động học ln(N 0/N) = kt). Cac bon có ba dạng thù hình là: kim cương, than chì (grafit) và cacbon vô định hình. Kim cương

Ý

Trong tinh thể kim cương mỗi nguyên tử cacbon đều ở trạng thái lai hoá sp3, mỗi nguyên tử cacbon sẽ liên kết với 4 nguyên tử cacbon khác tạo thành hình tứ diện đều, do có cấu trúc mạng lưới tinh thể nguyên tử rất đều đặn nên kim cương có tỉ khối rất lớn và cứng nhất trong số tất cả các chất.

C C

C

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

C

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

6

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

6

[PbF8]4-

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

4

[SnF8]4-

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Số phối trí

[GeF6]2-

TP

[SiF6]2-

CF4

U

Y

Cacbon không có obitan d nên số phối trí lớn nhất là 4 trong khi đó các nguyên tố khác có obitan d nên số phối rí lớn hơn.

Trong tinh thể kim cương chỉ có liên kết cộng hoá trị nên nó là chất cách điện với (∆E = C 5,7eV). Mặt khác kim cương hoàn toàn rong suốt và Tinh thể kim cương có chỉ số khúc xạ ánh sáng lớn nên kim cương được dùng làm đồ trang sức và được dùng làm mũi khoan, dao cắt kim loại và thuỷ tinh. Than chì (grafit) Than chì có cấu trúc lớp, các lớp liên kết với nhau bằng lực VanderWalls nên so với kim cương than chì mềm hơn rất nhiều, khi sờ vào than chì ta thấy trơn. 108

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial Tinh thể than chì www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Trong một lớp các nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hoá sp2. 3AO lai hoá sp2 tham gia liên kết với 3 nguyên tử bên cạnh tạo thành các vòng sáu cạnh.

sp2 ↑↓

↑

↑

TR ẦN

Cacbon vô định hình ở dạng bột mịn có bề mặt riêng rất lớn (1000m2/1g). Nếu chưa đem hấp phụ được gọi là than hoạt tính được dùng làm chất hấp phụ các chất độc (mặt lạ phòng độc...).

10 00

B

Than gỗ: vẫn giữ được cấu tạo của gỗ có màu đen, xốp... Than cốc: là chất rắn, màu đen xám, cứng và nặng hơn than cốc.

-H

Ó

A

Than muội: có dạng bột mịn, màu đen và rất nhẹ nó được sinh ra do đốt cháy không hoàn toàn hoặc crackinh không hoàn toàn hydrocacbon lỏng hoặc khí. Nó được dùng làm mực in, giấy than, chất độn cao su để chế lốp ôtô.

Ý

7.2.1.2. Tính chất hoá học

ÁN

-L

Điều kiện thường cacbon trơ về mặt hoá học, nhưng khi đốt nóng thì cacbon trở lên hoạt động hơn. Xét về mức độ hoạt động thì C vô định hình > C grafit > kim cương.

TO

Tác dụng với oxi

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Một số dạng vô định hình của cacbon như than gỗ, than muội, than cốc; chúng là các vi tinh thể than chì, khi nung ở nhiệt độ cao các dạng vô định hình này đều chuyển thành cacbon grafit.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Cacbon vô định hình

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Mỗi nguyên tử cacbon còn một electron độc thân trên AO không lai hoá sẽ tạo thành liên kết  không định cư với một nguyên tử cacbon bên cạnh. Do liên kết  trong tinh thể than chì là không định chỗ trong toàn bộ lớp tinh thể nên khác với kim cương, than chì có màu xám và có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt (grafit vẫn được dùng làm điện cực).

N

↑↓

D

IỄ N

Đ

ÀN

Cacbon vô định hình cháy mãnh liệt khi được đốt trong không khí. C grafit và kim cương chỉ có thể cháy được trong oxi tinh khiết ở nhiệt độ (700 0C  8000C). Khi cháy toả ra một lượng nhiệt lớn do đó than được dùng làm nhiên liệu. C + O2 = CO2

∆H0 = - 393 kJ/mol

(1)

Ngoài ra còn có thêm phản ứng C + CO2 = 2CO

∆H0 = 172,4 kJ/mol

(2)

Phản ứng (2) là phản ứng thu nhiệt nên khi nhiệt độ càng cao thì cân bằng sẽ dịch chuyển sang phía phải và lượng khí CO được hình thành càng nhiều và người ta coi có phản ứng phụ: 109 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

∆H0 = - 393 kJ/mol

2C + O2 = 2CO

(3)

Nếu nhiệt độ < 5000C thì sản phẩm chủ yếu là CO2 còn nếu nhiệt độ > 9000C thì sản phẩm chủ yếu là khí CO. Do có ái lực lớn đối với oxi nên cacbon được dùng làm chất khử: 0

N

t C C + H2O ⎯⎯→ CO + H2 (Hỗn hợp khí than ướt) 0

Ơ

t C 3C + Fe2O3 ⎯⎯→ 2 Fe + 3CO

N

0

t C ⎯⎯→

Y

CS2

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Cacbon tác dụng với các kim loại như Al, Be sẽ tạo thành cacbua loại metanit có chứa C4- (khi cacbua này tác dụng với nước sẽ sinh ra CH4): 0

TR ẦN

t C 4Al + 3C ⎯⎯→ Al4C3

Al4C3 + 12H2O → 4 Al(OH)3 + 3CH4

B

Cabon tác dụng với một số chất oxi hoá

10 00

như H2SO4 đặc nóng hoặc HNO3 đặc nóng sẽ thu được khí CO2: C + 2H2SO4

0

t C ⎯⎯→

CO2 + 2SO2

+ 2H2O

Ó

A

7.2.1.3. Trạng thái tự nhiên và điều chế

-H

a. Trạng thái tự nhiên

-L

Ý

Trong tự nhiên, lượng lớn cacbon nằm trong hai khoáng vật chính, đó là canxit CaCO3 và dolomit (CaCO3. MgCO3), ngoài ra, chúng còn có trong than mỏ và dầu mỏ.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Than mỏ: được sinh ra do cây cối bị vùi lấp dưới các lớp dất đá qua các thời đại địa chất hàng triệu năm và nhờ tác dụng của một số vi sinh vật trong điều kiện thiếu không khí và ở nhiệt độ cao và áp suất cao trong vỏ quả đất dẫn đến các nguyên tố như H, O, N, S liên kết với cabon bị tách ra và để lại phần giầu cacbon gọi là than mỏ. Theo thứ tự về mặt thời gian ta có than antraxit, than đá, than nâu, than bùn.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Li và các kim loại kiềm thổ khác như Ma, Ca, Sr, Ba tạo thành cacbua loại axetilenit có chứa C1- (khi cac bua này tác dụng với nước sẽ sinh ra C2H2):

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Cacbon tác dụng với một số kim loại tạo thành cacbua

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

CS2 có cấu tạo giống với CO2 (S=C=S), ở điều kiện thường CS2 là chất lỏng không phân cực vì vậy nó là dung môi tốt nhất để hoà tan các chất lỏng không phân cực.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

C + S

H

Tác dụng với lưu huỳnh Tạo thành CS2 (cacbondiunfua):

Than antraxit: là loại than già nhất về mặt địa chất có hàm lượng cabon lớn nhất trên 90% khi đốt nó toả ra rất nhiều nhiệt nên loại than này chủ yếu được dùng làm nhiên liệu. Than đá: trẻ hơn than antraxit chứa 75%  90% là cabon gồm một số loại (than béo, than gầy và than dính). Than đá có màu đen nhưng khác với than antraxit ở chỗ trông nó có vẻ giống nhựa va khi cháy cho nhiều khói hơn và ít nhiệt hơn. Khi nhiệt phân than đá nó tách ra một số lớn chất dễ bay hơi đây là nguyên liệu dùng trong tổng hợp hữu cơ như: Phenol, benzen, naphtalen). 110

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Than nâu: là loại than trẻ hơn nó chứa 65%  70% là cacbon. Có màu nâu và mềm hơn than antraxit (vẫn giữ được cấu tạo của gỗ).

N

H

Ơ

Dầu mỏ: Có nguồn gốc từ động vật bị phân huỷ trong điều kiện thiếu không khí. Trong dầu mỏ chủ yếu là các hydrocacbon mạch thẳng hoặc vòng. Khi chưng cất dầu thô ở áp suất thường hoặc trong chân không sẽ thu được et xăng, dầu hoả, dầu bôi trơn, vazơlin, parafin, nhựa đường.

N

Than bùn: trẻ nhất về mặt địa chất 55%  60% là cabon xốp và chứa một lượng lớn H2O thành phần của than bùn rất giống với thành phầ của gỗ.

Y

b. Điều chế các dạng thù hình của cabon

7.2.2. Silic Si

TR ẦN

7.2.2.1. Tính chất vật lí

Silic có 2 dạng thù hình là Si tinh thể và Si vô định hình.

B

Si tinh thể có cấu tạo giống kim cương (mỗi nguyên tử Si đều ở trạng thái lai hoá sp ) trong đó một nguyên tử Si liên kết với 4 nguyên tử Si khác tạo thành hình tứ diện đều. Độ dài của liên kết Si – Si là 2,34A0. Kim cương silic tinh thể rất cứng (độ cứng =7), khó nóng chảy và khó sôi (t0nc = 14280C, t0sôi = 32800C), d=2,33g/cm3. Silic tinh thể là chất bán dẫn với E  1,12ev .

Ó

A

10 00

3

Ý

-H

Si vô định hình là chất bột màu hung nó gồm các vi tinh thể Si dạng tinh thể, silic không có dạng tinh thể giống than chì.

ÁN

-L

Si không tan trong các dung môi chỉ tan trong một số kim loại ở trạng thái nóng chảy như: Al, Ag, Zn, Sn, Pb nhưng không có tương tác hoá học, khi đun nóng thì Si sẽ kết tinh và tách ra ở trạng thái tinh thể.

TO

7.2.2.2. Tính chất hoá học

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Than cốc: thu được bằng cách nung than đá ở 10000C  12000C trong điều kiện thiếu không khí trong quá trình nung để lại một khối kết dính gọi là than cốc, nung1 tấn than đá thu được 600  700 kg than cốc, 20 kg nhựa than đá (bezen, toluen, phenol, hắc ín), 6  7 kg benzen, 2kg NH3, 93 kg khí lò cốc (H2, CH4, CO).

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Than chì: thu được bằng cách kết tinh cacbon vô định hình ở nhiệt độ cao (nung than antraxit hoặc than cốc ở 25000C  30000C.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Kim cương: Thu được bằng cách nung than chì ở 1800  36000C, áp suất 60000  120.000 atm có các kim loại như: Fe, Co, Ni làm xúc tác.

Si + 2F2 → SiF4

IỄ N

Đ

ÀN

Điều kiện thường, silic rất trơ về mặt hoá học vì có mạng lưới tinh thể rất bền, silic vô định hình hoạt động hơn silic dạng tunh thể, ở nhiệt độ thường silic chỉ tương tác với F2 tạo thành SiF4 và phản ứng toả ra nhiều nhiệt: ∆H0 = -1563,3KJ

D

ở 5000C thì tương tác với Cl2, Br2 tạo thành SiX4 ở 6000C nó tương tác với O2, phản ứng tảo nhiều nhiệt. Si + 2O2 → SiO2

∆H0 = - 715,5KJ

111 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Cũng nhiệt độ đó, silic tương tác với lưu huỳnh tạo thành CS2, silic tương tác với nitơ ở 10000C tạo thành silic nitrua (Si3N4), với cacbon và bo ở nhiệt độ 20000C tạo thành silic cacbua và bo silixua (B3Si, B6Si). Khoảng 800 đến 9000C, silic tác dụng với một số kim loại như Mg, Ca, Pt, Cu tạo thành silixua:

N

2Mg + Si → Mg2Si

H

Ơ

7.2.2.3. Trạng thái tự nhiên, ứng dụng và điều chế

N

a. Trạng thái tự nhiên

-H

Ó

7.2.3.1. Tính chất vật lí

A

7.2.3. Các nguyên tố Ge, Sn, Pb

Về mặt lí học Ge, Sn, Pb là những kim loại, tính kim loại tăng dần từ Ge đến

-L

Ý

Pb.

Ge

Sn

Pb

Nđnc, 0C

936

232

327

Nđ sôi, 0C

2700

2270

1737

Tỉ khối

5,35

7,30

11,34

E0, V

 0

- 0,136

- 0,126

Đ

ÀN

TO

ÁN

Dưới đây là nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của chúng:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

c. Điều chế

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10 00

b. Ứng dụng

IỄ N D

B

TR ẦN

Các silicat chứa nhóm oxit nhôm thường được gọi là aluminosilicat. Quan trọng nhất là fenspat; fenspat thường chứa K2O và được viết dưới dạng K2O.Al2O3.6SiO2, mica cũng là một loại aluminosilicat, có thể tách ra thành những lớp mỏng, dẻo. Mica có thành phần phức tạp bên cạnh Si, Al còn có H, K hoặc Na.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Là nguyên tố phổ biến đứng hàng thứ 3 sau oxi và hiđro, nó chiếm 16,7% các nguyên tố trong vỏ trái đất. Nếu cacbon là nguyên tố có vai trò chủ chốt trong thế giới hữu cơ thì Si cũng có vai trò như vậy trong thế giới vô cơ, nó là nguyên tố chủ yếu tạo thành các khoáng vật và đất đá trong vỏ quả đất như vậy thành phần cơ bản của vỏ quả đất chủ yếu là Silicat (là hợp chất của silic với một số nguyên tố khác). Hợp chất phổ biến nhất của silic trong thiên nhiên là silicđioxit (cát và thạch anh) và silicat. Fenspat, mica, đất sét, caolanh, amiang. Đa số các silicat thiên nhiên có thành phần phức tạp người ta thường viết chúng dưới dạng các oxit kết hợp với nhau. Ví dụ: - Cao lanh: Al2O3.2SiO2. 2H2O; - Mica trắng: K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O; - Amiang: CaO.3MgO.4SiO2

Ge có màu trắng bạc, bề ngoài giống kim loại nhưng có cấu trúc tinh thể tương tự như kim cương, giống silic, Ge không có dạng tinh thể kiểu than chì. Sở dĩ như vậy vì Ge cũng như Si không có khả năng tạo liên kết  như ở than chì. Thiếc tồn tại ở 3 dạng thù hình phụ thuộc vào nhiệt độ: 112 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

13, 2 C 161 C ⎯→ Sn  ⎯ ⎯→ Sn  Sn  ⎯ 0

0

TR ẦN

Ge: được sử dụng nhiều trong kĩ thuật giống như silic, được dùng làm đèn chỉnh lưu và đèn khuếch đại trong thiết bị điện tử. Thiếc và chì đều dễ dát mỏng, những lá thiếc mỏng được dùng làm tụ điện, lá mỏng hơn nữa được dùng giấy gói thuóc lá, bánh kẹo.

Ý

-H

Ó

A

10 00

B

Chì và hợp chất của chì đều độc, chúng nguy hiểm ở chỗ khó có những phương tiện để cứu chữa khi bị nhiễm độc lâu dài, cho nên cần hết sức cẩn thận khi tiếp cận với chúng. Chì được dùng làm các tấm điện cực trong acqui, dây cáp điện và các ống dẫn trong công nghjiệp hoá học. Lượng lớn chì được dùng để điều chế các hợp kim quan trọng: như thiếc hàn 20% - 90% Sn và 80 % - 10% Pb, hợp kim chữ in chứa 81% Sn, 15,5% Sb và 3,5 % Sn, hợp kim ổ trục 80% Sn, 12% Sb, 6% Cu và 2%Pb. Chì hấp thụ tốt các tia phóng xạ.

-L

7.2.3.3. Tính chất hoá học

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Ở điều kiện thường Ge, Sn không bị biến đổi trong không khí, còn chì bị oxy hoá bề mặt tạo lớp oxit màu xám xanh bao bọc bảo vệ cho nên chì không tiếp tục bị oxy hoá nữa, khi đun nóng Sn bắt đầu bị oxy hoá, còn Ge bị oxy hoá ở 7000C húng tạo thành các oxit GeO2, SnO2 :

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

7.2.3.2. Ứng dụng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

11,34.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Chì thể hiện rõ rệt nhất tính , nó là kim loại có màu xám sẫm và có tỉ khối là

http://daykemquynhon.ucoz.com

D

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Sn  có màu trắng nên được gọi là thiếc trắng, tỉ khối lớn 7,31, nó bền trong khoảng nhiệt độ từ 13,20C đến 1610C. Ở 13,20C thiếc Sn  (trắng) chuyển thành thiếc xám nhưng tốc độ vô cùng chậm, sự chuyển hoá này xảy ra nhanh hơn cả ở nhiệt dộ 330C, tốc độ tăng lên nhanh khi có mầm tinh thể thiếc xám, quá trình chuyển hoá này kèm theo sự tăng thể tích của thiếc (tăng 25,6%) nên thiếc bị vỡ vụn ra thành bột. chính vì hiện tượng này mà năm 1912 một đoàn thám hiển Nam cực đã hi sinh vì hết nhiên liệu, nhiên liệu lỏng bị chảy ra ngoài qua các mối hàn bằng thiếc bị phá hỏng, ngày nay người ta cho thêm Bi, Pb, và Sb vào thiếc để là chậm sự biến đổi đó. Trên nhiệt độ 1610C, Sn  chuyển thành Sn  , thiếc  có tỉ khối là 6,6 và rất dòn , dễ nghiền thành bột. Thiếc  và  đều là dạng kim loại.

N

Thiếc  có cấu trúc tinh thể kiểu kim cương, là chất ở dạng bột màu xám nên được gọi là thiếc xám, không có ánh kim và có tỉ khối 5,75 nó bền ở dưới 13,2 0C, trên nhiệt độ này nó chuyển sang dạng .

Ge, Sn + O2 = GeO2, SnO2 Chì tương tác với oxi theo phản ứng:

2Pb + O2 = 2PbO

Phản ứng tương tự đối với nhiều trường hợp khác, ví dụ với Clo tạo thành GeCl4, SnCl4 và PbCl2 trong đó Ge và Sn có số oxy hoá +4, còn chì là +2. Từ đó chứng tỏ độ bền của số oxy hoá hoá +4 giảm và số oxy hoá +2 tăng dần Ge, Sn + Cl2 = GeCl4, SnCl4 Chì tương tác với clo theo phản ứng:

Pb + Cl2 = PbCl2

Trong tự nhiên Ge, Sn, Pb là những nguyên tố ít phổ biến. Ge là nguyên tố rất phân tán, nó nằm trong các khoáng vật khác nhau, khoáng vật chính của thiếc là 113 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Caxiterit (SnO2) và của chì là galen (PbS). Thiếc và chì là hai trong số 7 nguyên tố đã được con người biết từ thời thượng cổ (Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg). Acquy giống với pin điện ở chỗ, có phản ứng oxy hoá khử xảy ra trong đó mà sinh ra dòng điện một chiều, nhưng khác ở chỗ khi phóng điện acquy có thể chuyển được trở lại trạng thái ban đầu, nghĩa là có thể tích điện lại.

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

PbO + H2SO4 = PbSO4 + H2O Nên trên mặt các tấm điện cực có lớp PbSO4 khó tan.

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

Cực dương: PbSO4 - 2e + SO42- + 2H2O = PbO2 + 2 H2SO4 (Pb2+ - 2e = Pb4+)

H Ư

Sơ đồ chung của phản ứng là:

TR ẦN

Tích điện: 2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 +2 H2SO4 Như vậy khi được tích điện, tấm cực âm của acquy biến thành tấm Pb xốp, tấm cực dương biến thành tấm PbO2 xốp và nồng độ của H2SO4 tăng lên.

10 00

B

Nếu hai cực của acqui không nối với nhau bằng một dây dẫn thì acqui có thể giữ một thời gian lâu ở trạng thái tích điện. Ngược lại khi nối 2 cực của acqui với một dây dẫn thì có dòng diện chạy qua.

Ó

Pb + SO42-= PbSO4 + 2e (Pb = Pb2+ + 2e )

-H

Cực âm:

A

Dòng điện sinh ra được là nhờ những phản ứng sau đây ở hai điện cực:

Ý

Cực dương: PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e = PbSO4 + SO42- + 2H2O = (Pb4+ + 2e = Pb2+)

-L

Sơ đồ chung của phản ứng là:

ÁN

Tích điện:

Pb + PbO2 +2 H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Như vậy quá trình phóng điện xảy ra ngược với quá trình tích điện. Khi phóng điện, các tấm cực âm và cực dương đều biến thành tám PbSO 4 xốp và nồng độ của H2SO4 giảm xuống . Bởi vậy dựa vào nồng độ của axit sunfuric trong bình acqui, có thể xác định được trạng thái tích điện hay phóng điệncủa acqui, khi ac qui đã phóng điện, người ta lại tích điện cho acqui nghiã là biến những tấm cực dương bằng PbSO 4 thành những tám Pb và tấm PbO2..

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

PbSO4 + 2e + 2H+ = Pb + H2SO4 (Pb2+ + 2e = Pb)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Cực âm:

Đ ẠO

Khi cho dòng điện một chiều đi qua acqui, ở các cực xảy ra các phản ứng sau:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Acquy gồm những tấm cực là những tấm lưới làm bằng hợp kim của chì và antimon (9%) phía ngoài có trát một lớp bột nhão của PbO và nước, những tấm cực dương được nối liền với nhau đặt xen kẽ những tấm cực âm được nối liền với nhau và nhúng trong dung dịch H2SO4 38%. Do xảy ra phản ứng:

N

Acquy chì

Mỗi một acqui chì trên cho một điện áp khoảng 2V, mắc nối tiếp 3 hoặc 6 acqui được những bộ acqui 6 V hay 12 V tuỳ theo ý muốn. 7.3. Các hợp chất 7.3.1. Các hợp chất của cacbon 7.3.1.1. Cacbon mono oxit CO 114

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Theo thuyết MO thì CO có cấu hình electron như sau: 12s 1*s222s *22s 2x = 2y 2z . Với độ bội liên kết N =

10− 4 = 3 và CO là phân tử nghịch từ vì không còn electron 2

H

O

N

C

Ơ

Theo thuyết VB: Giữa C và O tồn tại 3 liên kết trong đó có hai liên kết cộng hoá trị bình thường và 1 liên kết là liên kết cho nhận và nguyên tử oxi là nguyên tử cho cặp electron của mình.

N

độc thân.

.Q

Phản ứng với oxi: điều kiện thường thì CO không phản ứng với oxi nhưng đến 700 C thì CO cháy và phản ứng toả ra nhiều nhiệt. Vì vậy CO cũng được dùng làm nhiên liệu:

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

0

0

0

H Ư

t C 3CO + Fe2O3 ⎯⎯→ 2Fe + 3CO2 0

TR ẦN

t C CO + CuO ⎯⎯→ Cu + CO2

Tính khử của CO tương đương với tính khử của H2:

10 00

B

H2 + CO2 ⇋ CO + H2O; ∆H0 = 41,15KJ/mol K cb =

CO . H 2 O  H 2 . CO2 

A

Tại 8300C: Kcb =1, tức là tính khử của CO và H2 tương đương nhau.

-H

Ó

+ Khi t0C > 8300C: Kcb > 1, tức là tính khử của CO yếu hơn tính khử của H2. + Khi t0C < 8300C: Kcb < 1, tức là tính khử của CO mạnh hơn tính khử của H2.

TO

ÁN

-L

Ý

Ở 5000C và trong bóng tối CO tác dụng dụng với khí Cl2 tạo thành COCl2 (photgen). Photgen rất độc và nặng hơn không khí, nó được dùng làm bom hơi ngạt trong chiến tranh thế giới thứ nhất. Tuy nhiên photgen vẫn được sản xuất nhiều vì nó là chất rất hoạt động và được dùng nhiều trong các phản ứng tổng hợp hữu cơ. CO + Cl2 = COCl2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

G

Ở nhiệt độ cao khí CO khử được một số oxit kim loại về kim loại như vậy CO được dùng để điều chế một số kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

C ⎯⎯ → 2CO2 (1) ∆H0 = - 283 KJ/mol 2CO + O2 ⎯700

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

* Tính chất hoá học

D

IỄ N

Đ

ÀN

Trong dung dịch CO có thể đẩy một số kim loại quý như Au, Pt, Pd đến kim loại tự do: PdCl2 + H2O + CO = Pd + 2HCl + O2

(1)

Trong phản ứng Pd được tách ra làm cho màu đỏ của dung dịch PdCl2 trở nên đậm hơn và như vậy người ta dùng dung dịch PdCl2 để nhận biết khí CO. Khi đun nóng CO có thể kết hợp với một số kim loại như (Fe, Co, Ni) tạo thành các phức cacbonyl là những phức chất trung hoà. 0

C ⎯ ⎯ → [Ni(CO)4] (lỏng) 4Co + Ni ⎯50

115 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi đun nóng [Ni(CO)4] lại bị phân huỷ ngược lại do đó có thể thu được kim loại tinh khiết Như vậy khí CO được dùng vào việc tinh chế kim loại tinh khiết. 0

Y

N

H

Ơ

Đặc biệt khí CO có thể tạo được phức bền hemoglobin (Hb) để tạo thành phức Hb(CO), phức này có độ bền gấp 200 đến 250 lần độ bền của phức Hb(O2). Như vậy khí CO là khí rất độc hại. Do đó trong các động cơ để giảm lượng khí NO và CO người ta lắp vào phần giữa động cơ và ống xả một thiết bị chuyển hoá xúc tác chứa một số chất xúc tác là Pt, Pd, Al2O3 qua thiết bị này khí NO và khí CO sẽ kết hợp với nhau tạo thành khí N2 và CO2 là những chất vô hại.

N

C ⎯⎯ → 4CO + Ni [Ni(CO)4] ⎯180

TR ẦN

Thiết bị chuyển hoá có xúc tác Điều kiện quan trọng để bảo vệ cho hoạt tính của xúc tác là xăng phải không được chứa Pb vì Pb là chất gây nên hiện tượng ngộ độc xúc tác.

10 00

B

Khi tác dụng với H2 tuỳ các điều kiện nhiệt độ và xúc tác khác nhau sẽ thu được các sản phẩm khác nhau; ví dụ, tại 3000C có mặt Ni làm xúc tác sẽ thu được CH4: 0

A

C ⎯ ⎯ → CH4 + H2O CO + 3H2 ⎯Ni⎯,300

-H

Ó

Khi ở các điều kiện thích hợp về nhiệt độ, áp suất và có mặt các chất xúc tác như (Fe, Co, Ni, Ru) có thể thu được xăng tổng hợp.

TO

ÁN

-L

Ý

nCO + (2n + 1) H2 = CnH2n+2 + nH2O 2nCO + (2n + 1) H2 = CnH2n+2 + nCO2 2nCO + nH2 = CnH2n + nCO2 nCO + (n + 1) H2 = CnH2n + nH2O

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

Chứa CO và NO

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

G N

http://daykemquynhon.ucoz.com

Khí xả từ động cơ ô tô

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Tầng xúc tác có dạng tổ ong, gồm những hạt tròn nhỏ bằng kim loại N2 và CO2

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

2CO + 2NO = 2CO2 + N2

D

IỄ N

Đ

ÀN

Khi có mặt chất xúc tác là ZnO được hoạt hoá bằng Cr2O3 và ở nhiệt độ 3500C, 250 atm thì CO tác dụng được với H2 thu được rượu metylic. CO + H2 = CH3OH CO không tan trong nước, trong dung dịch kiềm ở điều kiện thường nhưng ở 200 C, 15 atm thì CO phản ứng được với dung dịch kiềm tạo thành muối fomiat. 0

0

C,15atm ⎯⎯ ⎯ ⎯→ HCOONa (Natrifomiat). CO + NaOH ⎯300

Điều chế khí CO Phòng thí nghiệm dùng H2SO4 đặc hút nước của HCOOH: 116 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com đ

HCOOH ⎯H⎯SO⎯,t⎯C→ CO + H2O 2

4

7.3.1.2. Khí CO2 Là phân tử có cấu tạo đường thẳng O = C = O, ứng với trạng thái lai hoá sp của nguyên tử cabon, như vậy (  CO2 = 0).

Ơ

Lỏng

1

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Tại p = 1 at, thì có cân bằng giữa pha khí và pha rắn như vậy tại áp suất thường thì CO2 rắn không bị nóng chảy mà bị thăng hoa.

B

TR ẦN

Tuy không gây ô nhiễm môi trường nhưng CO2 là nguyên nhân cính gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính: Lớp CO2 bao quanh trái đất chỉ hấp phụ những bức xạ hồng ngoại của mặt trời và để cho các tia có  = 50.000A0  100.000A0 đi qua dễ dàng, nhưng những bức xạ phản xạ từ mặt đất có  = 140.000A0 lại bị tầng CO2 hấp thụ và phát xạ ngược trở lại trái đất và làm cho trái đất nóng nên.

10 00

* Tính chất hoá học

Tính bền: CO2 rất bền với nhiệt, nó chỉ bị phân huỷ chậm ở 15000C:

Ó

A

2CO2 ⇋ 2CO + O2

ÁN

-L

Ý

-H

CO2 không cháy và không duy trì sự cháy nên nó được dùng làm chất chữa cháy đựng trong các bình cứu hoả. Nhưng với những đám cháy gây nên bởi các kim loại như K, Al, Mg, Zn thì CO2 mất tác dụng vì các kim loại này có thể cháy được trong khí CO2 ở nhiệt độ cao. 4Al + 3CO2 = 2Al2O3 + 3C

TO

Khí CO2 tan trong nước phần lớn nằm ở dạng hiđrat hoá CO 2.nH2O, một phần nhỏ CO2 tác dụng với nước tạo thành axit cacbonic H2CO3.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

570C

Đ ẠO

780C

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Giản đồ trạng thái của khí CO2

Nhiệt độ, 0 C

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Khí

.Q

5

TP

U

Y

N

H

Rắn

CO2 là chất khí không màu, không mùi và vị hơi chua, nặng hơn không khí, khí CO2 không độc nhưng không duy trì sự sống, nếu ở nồng độ cao thì khí CO2 có thể gây ngạt.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

P, at

ÀN

CO2(k) + aq = CO2.aq

Đ

CO2 + H2O ⇋ H2CO3

IỄ N

H2CO3 là một axit yếu hai nấc kém bền, dễ bị phân huỷ tạo thành CO2 và H2O.

D

H2CO3 ⇋ H+ + HCO3-

K1 = 4,16.10-7

HCO3- ⇋ H+ + CO32-

K2 = 4,84.10-11

Điều kiện thường khí CO2 tác dụng với NH3 tạo thành amonicacbamat theo phản ứng: NH

O=C 117

CO2 + 2NH3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

2

ONH

(amonicacbam at)

4

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Khi đun amonicacbamat OCNH2(ONH4) đến 1800C và 200 atm thì nõ sẽ mất nước tạo thành urê

2

H2 O

+

NH2

N

ONH

NH O=C

Ơ

2

1800 200 C atm

H

NH O=C

N

O=C(NH2)2:

4

Một số silicat quan trọng

N

G

a. Thuỷ tinh.

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

Thuỷ tinh loại thường là hỗn hợp của Na2SiO3 và CaSiO3, có thành phần gần đúng là Na2O.CaO.6SiO2, thuỷ tinh thường được dùng làm chai lọ và kính cửa. Nó được tạo nên khi nấu chảy hỗn hợp cát thạch anh, đá vôi và sôđa ở nhiệt độ 14000C. 6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 = Na2O.CaO.6SiO2 +2CO2

10 00

B

Thuỷ tinh là chất vô định hình, khi đun nóng nó mềm dần rồi mới nóng chảy cho nên từ thuỷ tinh người ta có thể tạo ra các đồ vật có hình thù rất khác nhau theo cách thổi, ép hoặc cán

-H

Ó

A

Thuỷ tinh thường có màu xanh lục gây nên bởi muối FeSiO 3, muốn làm mất màu xanh lục thêm vào nguyên liệu nấu thuỷ tinh một ít MnO 2, lúc này FeSiO3 bị oxy hoá thành Fe2(SiO3)3 có màu vàng.

ÁN

-L

Ý

Thuỷ tinh thường là không bền với nước, khi nghiền nhỏ thuỷ tinh với nước, thuỷ tinh thường cho môi trường kiềm. Thuỷ tinh thường bị dung dịch kiềm ăn mòn mạnh. Để tăng độ bền hoá học người ta thường giảm lượng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ trong thuỷ tin và thay Bo và nhôm vào.

TO

b. Đất sét

D

IỄ N

Đ

ÀN

Đất sét là sản phẩm phân huỷ của các silicat thiên nhiên dưới tác dụng của các tác nhân khí quyển, chủ yếu là nước và khí cacbonic. Nó gồm các khoáng sét như caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O), montmorilonit (AlSi2O5(OH).xH2O) và galoazit (Al2O3.2SiO2.4H2O) và các tạp chất như cát, oxit của sắt...

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

7.3.2.1. Muối silicat

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

7.3.2. Một số hợp chất quan trọng của silic

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

U

Y

Đây là phương pháp hiện đại để điều chế urê và đang được áp dụng ở nhà máy phân đạm Hà Bắc. Ngoài việc dùng làm phân đạm, urê còn được dùng làm thức ăn gia súc, tổng hợp chất dẻo, thuốc nhuộm và dược phẩm.

c. Cao lanh Gồm chủ yếu là caolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O), và được tạo nên do quá trình phong hoá các fenspat orthoclazơ: 2K[AlSi3O8] + 2H2O + CO2 = Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO2 + K2CO3 Đất sét thường có màu từ xám xanh (lẫn các tạp chất hữu cơ) đến nâu (do các ox của sắt), có loại đất sét có màu trắng. Một số loại đất sét khác có màu đậm gây nên bởi oxit của sắt và mangan được dùng làm chất màu vô cơ ví dụ như son... 118

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Cao lanh tinh khiết có màu trắng, sờ thấy mịn. Đất sét dùng để làm đồ gốm khác với cao lanh ở chỗ dẻo và chứa nhiều tạp chất hơn, khi nhào trộn với nước đất sét tạo thành khối nhão, dễ tạo hình và hình được giữ nguyên khi sấy khô. Loại đất sét có nhiệt độ nóng chảy trên 16500C được gọi là đất sét chịu lửa.

N

H

Ơ

Là alummosilicat quan trọng nhất đối với thực tế, có công thức chung là Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].zH2O. Trong đó n là điện tích của cation M n+, thường là Na+, K+ hay Ca2+ và z là số phân tử nước kết tinh.

N

d. Zeolit

Có nhiều loại ximăng, thông dụng hơn hết là ximăng Pooclăng:

-H

Ó

A

10 00

B

Ximăng Pooclăng được sản xuất từ đá vôi, đất sét có nhiều SiO 2 và một ít quặng sắt, nghiền nhỏ các nguyên liệu và trộn với nhau rất kĩ bằng phương pháp khô hoặc phương pháp ướt. Nung hỗn hợp đó ở 1400 0C đến 16000C trong lò quay được đốt bằng khí hoặc dầu mazut hoặc bụi than đưa vào lò ngược chiều với nguyên liệu. Ximăng Pooclăng là vật liệu ở dạng bột mịn màu lục xám gồm chủ yếu Canxi Aluminat [Ca3(AlO3)2] và những silicat khác của canxi như: Ca3SiO5, Ca2SiO4.

Ca3SiO5 + 5H2O = Ca2SiO4. 4H2O + Ca(OH)2 Ca2SiO4 + 4H2O = Ca2SiO4. 4H2O Ca3(AlO3)2 + 6H2O = Ca3(AlO3)2.6H2O

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Khi nhào trộn với nước, ximăng sẽ đông cứng sau vài giờ. Khác hẳn với quá trình đông cứng của vôi, qúa trình đông cứng của ximăng chủ yếu do sự hidrat hoá của những hợp chất có trong ximăng tạo nên những hiđat tinh thể:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

e. Xi măng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Rây phân tử cũng được dùng để tách thành phần izooctan (chất lượng xăng tốt) của etxang ra khỏi thành phần octan (làm giảm chất lượng nhiên liệu). Mặt khác zeplit còn có khả năng trao đổi cation nên zeolit thiên nhiên là những chất trao đổi ion lần đầu tiên đã được dùng để làm mềm nước. Ngày nay cạnh tranh với zeolit là những loại nhựa ionit có khả năng trao đổi hoặc là cation hoặc là anion.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

Khi nung Zeolit đến 3500C trong chân kông thì hầu hất các phân tử nước kết tinh tách ra mà không làm biến đoỏi cấu trúc của tinh thể. Kết quả là zeolit khan có khả năng hấp thu và giữ lại các phân tử có thể chui lọt các lỗ trống nghĩa là hấp phụ chọn lọc. Ví dụ: Zeolit có kích thước lỗ là 3,5A0 có thể hấp phụ H2, O2 và N2 nhưng thực tế không hấp phụ Ar và CH4. Những năm gần đây người ta dùng rây phân tử để làm khô một số chất khí và chất lỏng.

Sau thời gian đông cứng ban đầu, quá trình đông cứng tiếp tục tăng lên do sự hiđrat hoá còn tiếp tục lan sâu vào bên trong hạt ximăng. Khi dùng ximăng làm chất kết dính trong xây dựng người ta thường trộn ximăng với cát (một phần ximăng hai phần cát) hoặc với cát và vôi. Hỗn hợp của ximăng và amiăng (20%) được ép thành tấm dùng để lợp nhà gọi là ngói Fibro ximăng. 7.4. Các phức chất của các nguyên tố nhóm IVA Khả năng phối trí của cacbon rất hạn chế. Số phối trí của cacbon không lớn hơn 4, kể cả trong các hợp chất với phối tử 1 càng hoạt động nhất như flo tuy nhiên vai trò của cacsbon trong lĩnh vức phức chất rất quan trọng do rất nhiều phối tử vô coa và hữu cơ có chứa cacbon, vi dị CN-, CO, (NH2)2 CO, các axit amin,... 119

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Silic có tính phi kim nên khả năng tạo phức không đặc trưng. Tuy nhiên đã tổng hợp được một số phức chất của silic, ví dụ SiF62-, H4[SiW12O40]. nH2O.

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

7.5. Vai trò sinh học của các nguyên tố nhóm IVA

A

10 00

B

TR ẦN

Trong các nguyên tố nhóm IVA, silic là nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ Trái đất. Nó chiếm gần 2,8% khối lượng vỏ trái đất .Tuy nhiên, đối với sự sống, nguyên tố quan trọng nhất là cacbon. Trong khi hàm lượng cacbon trong vỏ trái đất tương đối nhỏ (0,3%) thì nó lại chiếm một phần tương đối lớn trong cơ thể động thực vật: 18% khối lượng của thực vật; 21% khối lượng của người và động vật . Hàm lượng các nguyên tố khác thấp hơn nhiều: silic chiếm 0,15% khối lượng của thực vật và 10-5 khói lượng động vật còn gecmani, thiếc và chì chỉ chiếm khoang 10-5-10-6%. Như vậy cacbon là nguyên tố có hàm lượng lớn, silic là nguyên tố vi lượng, còn thiếc và chì là nguyên tố siêu vi lượng.

-H

Ó

Trong cơ thể người , các nguyên tố vi lượng thường tích lũy trong gan , xương và các mô cơ. Silic có trong các mô não dưới dạng phức chất với protein

ÁN

-L

Ý

Cacbon có trong thành phần các protein, axit nucleic và các hoạt chất có hoạt tính sinh học quan trọng khác. Cacbon chiếm 51-55% khối lượng của protein. Cacbon cũng có trong thành phần hiđrat cacbon thuộc các mô của người và động vật, nhưng hàm lượng không cao(-2%).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Trong cơ thể sống , cacbon, silic và gecmani ở trạng thái oxi hóa +4, còn thiếc và chì ở trạng thái oxi hóa +2.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ ẠO

Do liên kết Pb- phối tử có đặc tính ion nên các phối trí của chì trong các phức chất cao, ví dụ trong phức [Pb(acac)4] (acac là axtylaxeton) số phối chí của chì bằng tám.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Các phức chất của chì rất phong phú. Pb (IV) có khả năng tạo phức mạnh hơn Pb(II) do các cation Pb4+ có điện tích lớn hơn và kích thước nhỏ hơn Pb2+ ( trừ trường hợp các phức chất chứa các phối tử dễ bị oxi hóa như I-, Br-,....

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

Thiếc có khả năng tạo phức với hầu hết các phối tử 1 càng hoặc 2 càng chứa các nguyên tử cho như oxit, nitơ, lưu huỳnh, photpho,....Các phức chất của Sn(IV) bền hơn của Sn(II) do Sn(IV) có hiệu ứng phân cực thêm mạnh hơn và tương tác tích điện giữa Sn(IV) vói các phối tử mạnh hơn so với Sn(II).

N

Geamali thể hiện tính kim loại mạnh hơn silic nên có khả năng tạo phức mạnh hơn siclic . Gecmali tạo nhiều phức chất với các phối tử vô cơ và hưu cơ, ví dụ M2[GeX6], M2[Ge(OH)6] ( M là KLK), H2[Ge(C2O4)2], H4[GeMo12O40].... Trong các phức chất Gecmani tường có các phối trí 6.

Trong số các hợp chất vô cơ của cacbon ,CO2 có vai trò sinh học đặc biệt quan trọng . Nó kích thích hoạt đọng trung tâm hô hấp , và đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển các quá trinh hô hấp và tuần hoàn. Nồng độ quá lớn CO2có hại cho cơ thể. Ví dụ, khi hàm lượng CO2 lớn hơn 10% làm giảm pH của máu dẫn đén khó thở và tê liệt trung tâm hô hấp. Axit H2CO3 có tác dụng giữ pH của máu ổn định nhờ tạo thành hệ đệm trong huyết tương của máu CO rất độc và vô cùng nguy hiểm cho cơ thể sống. nó lại không có mùi nên rất khó phát hiện. CO khuếch tán vào hồng cầu và tương tác hóa học với hemoglobin (Hem): 120

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

⎯⎯ → ⎯ ⎯

Hem.O2 + CO

Hem.CO+ O2

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

Trong cơ thể người silic tập trung chủ yếu ở gan, tóc, mắt. Silic đi vào cơ thể người dưới dạng bụi SiO2. Bụi SiO2 cùng với than và nhôm gây bệnh viêm phổi.

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Thiếc đi vào cơ thể người từ các đồ hộp đựng trong các hộp làm bằng sắt tây.Thiếc trong vỏ hộp hòa tan trong axit và theo thức ăn vào máu dưới dạng các muối.Các hợp chất vô cơ của Sn(II) không độc lắm, nhưng các chất cơ kim loại của nó rất độc.Lượng nhỏ thiếc kích thích sự phát triển của động vật. Tuy nhiên cơ chế của quá trình này chưa rõ. Trong y học, thiếc được dùng làm thành phần của vật liệu hàn răng

-H

Ó

A

10 00

B

Độc tính của các nguyên tố nhóm IVA tăng cùng với sự tăng khối lượng nguyên tử và tăng tính kinh loại. Các hợp chất của chì là chất độc đối với cơ thể. Chúng tác động chủ yếu lên hệ thần kinh và mạch. Ion Pb2+tạo các phức chất bền với các phối tử sinh học khác nhau. Nó “khóa” các nhóm SH trong protein và các phân tử enzim tham gia vào quá trình tổng hợp pophirin điều chỉnh quá trình tổng hợp các gen và các phân tử sinh học khác:

Ý

RSH + Pb2++ HSR → RSPbSR +2H+

-L

Đó là nguyên nhân tạo nên độc tính của chì

TO

ÁN

Ion chì có thể thay thế các nguyên tố sinh học vi lượng quan trọng trong các enzim (E) dẫn đến phá hủy cac enzim kim loại : EM2+ + Pb2+ → Epb2+ +M2+

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Các hợp chất Gecmani tăng cường sự tuần hoàn máu. Tuy nhiên các hợp chất của gecmani độc nhưng không nguy hiểm.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Trong y học , SiC được dùng để mai răng, silicat được dùng để làm răng.\

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

Hem.CO bão hòa phối trí nên không có khả năng kết hợp với oxi, do đó không thể chuyển oxi từ phổi tới các mô, dẫn đến ngạt thở. CO có khả năng tạo phức với cacbonyl với Fe(II) tốt , do đó nếu cơ thể bị ngộ độc khí CO , người ta đưa Fe(II) và cơ thể và hàm lượng CO trong cơ thể sẽ giảm nhanh chóng. Ngày nay có các loai thuốc khác nhau để điều trị ngộ độc khí CO. Nguyên tắc chung là đưa các chất có khả năng tạo phức cacbonyl vào cơ thể để giảm hàm lượng CO.

N

⎯⎯ → Hem.CO Hem +CO ⎯ ⎯

D

IỄ N

Đ

ÀN

Do đó phá hủy quá trình trao đổi chất Chì tập trung trong xương dưới dạng hợp chất khó tan Pb3(PO4)2 .Các hợp chất của chì ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp protein, đến sự cân bằng năng lượng của các tế bào,.... Chì thâm nhập và tích lũy dần trong thực vật và các mô của người và động vật do môi trường bị ô nhiễm bởi chì. Trước đây người ta sử dụng các hợp chất ankyl của chì làm chất chống nổ gây ô nhiễm cho trái đất và không khí. Hiện nay việc sử dụng các hợp chất của chì làm chống cháy nổ đã bị cấm

121 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G N Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA

-L

Ý

-H

Chương 8 8.1. Một số đặc điểm chung

TO

ÁN

Nhóm VA bao gồm các nguyên tố: nitơ (N), photpho (P), asen (As), antimon (Sb), bitmut (Bi).

IỄ N

Đ

ÀN

Một số đặc điểm về nguyên tử của các nguyên tố nhóm VA.

Nguyên tố

N

P

As

Sb

Bi

STT

7

15

33

51

83

Cấu hình

[He] 2s22p3

[Ne] 3s23p3

[Ar] 3d104s24p3

[Kr] 4d105s25p3

[Xe] 5d106s26p3

KLNT

14,0067

30,9737

74,9216

121,757

208,9804

I1

14,50

10,90

10,50

8,50

8,00

I2

29,60

19,60

20,10

18,00

16,60

Năng lượng ion hoá

D

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

122 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

30,00

28,00

24,70

25,40

I4

77,40

51,60

49,90

44,00

45,10

I5

97,80

65,50

62,50

55,50

55,70

1,70

1,21

1,41

1,82

Bán kính ion 1,71(N3-) 2,12(P3-) (A0)

2,22(As3-)

2,45

1,20(Bi3+) 0,74(Bi5+)

Độ âm điện 3,00 (eV)

2,10

2,00

1,90

1,9

Nhiệt độ n.c. -210 (0C)

44

817

630

271,3

Nhiệt độ sôi -195,8 (0C)

257

610

1635

1627

Khối lượng 0,81 riêng (g/cm3)

1,82

5,72

6,72

9,81

Y

A

Ví dụ:

H

Ó

-H

.. H N H

H

+

H N

H

H

H

-L

Ý

+

+

TO

ÁN

Các nguyên tố khác do có phân lớp nd, nên có thể tạo thành 5 electron độc thân, như vậy có thể tạo thành 5 liên kết cộng hoá trị:

ÀN

↑↓

↑

Đ

ns2 ↑

↑

↑

nd0

np3 ↑

↑

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

Nitơ có thể tham gia tạo thành 3 liên kết cộng hoá trị trong các hợp chất như NH3, N2… Sau khi đã tham gia tạo thành 3 liên kết cộng hoá trị nhưng nitơ vẫn còn 1 cặp electron đã ghép đôi nhưng chưa sử dụng nên vẫn còn khả năng tạo thành 1 liên kết cho nhận mà nitơ là nguyên tử cho cặp electron của mình.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

TP Đ ẠO

TR ẦN

H Ư

Các nguyên tố nhóm 5A đều có 5 electron hoá trị ns2np5, trong đó nitơ có 3 electron độc thân; khả năng tạo liên kết của nitơ khác với các nguyên tố còn lại trong nhóm. Nitơ có thể nhận 3 electron tạo thành ion nitrua N3- khi tương tác với kim loại t C điển hình: 6Li + N2 ⎯⎯→ 2L3N (Liti nitrua)

IỄ N D

G

N

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Bán kính ntử 0,70 (A0)

Ơ

47,40

N

I3

N

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

H

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

↑

↑

Về số oxi hoá: Với nitơ đã biết được các số oxi hoá từ –3 đến +5: Chất Số hoá

NH3 oxi -3 của

N2H4

NH2OH

N2

-2 -1 0 (hidrazin) hiđroxylamin

N2O

NO

N 2O 3

NO2

N 2O 5

+1

+2

+3

+4

+5

123 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

nitơ

H

Ơ

Từ N đến Bi tính trơ của cặp electron ns2 tăng lên do vậy độ bền của số oxi hoá +3 tăng lênnhưng độ bền của số oxi hoá +5 lại giả dần. Nói cách khác, từ N đến Bi thì tính khử của hợp chất có số oxi hoá +3 giảm đi còn tính oxi hoá của hợp chất với số oxi hoá +5 tăng dần.

N

trong đó các số oxi hoá +3, +5, -3 là các số oxi hoá quan trọng, còn các số oxi hoá khác đều kém bền.

N

Ví dụ:

G N

8.2.1.1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

8.2.1. Nitơ N

Nitơ thiên nhiên là hỗn hợp của đồng vị : 714N và 715N với tỉ lệ 272:1. Đồng vị 7 N thường dùng trong phương pháp đánh dấu nguyên tử và có thể đưa vào axit HNO 3 với tỉ lệ 99,8%.

TR ẦN

15

10 00

B

Điều kiện thường Nitơ tồn tại dưới dạng phân tử N2 gồm hai nguyên..tử: .. N N Theo thuyết VB:

A

Theo thuyết MO: (1s)2 (1s*)2 (2s )2 (2s*)2 x2y2(z)2, nghĩa là có một liên kết 3 (N  N), với năng lượng liên kết E = 942 kJ/mol, độ dài liên kết d = 1,095 A0.

Ý

-H

Ó

Năng lượng liên kết rất lớn giải thích được tính trơ của phân tử N 2, và giải thích tại sao đa số hợp chất đơn giản của N2, mặc dù trong đó chứa các liên kết bền, nhưng đều là hợp chất thu nhiệt.

ÁN

-L

Nitơ là một khí không màu, không mùi, không vị và hơi nhẹ hơn không khí. Nó không duy trì sự cháy và sự sống. Nó còn có một tên khác là azot (tiếng Hi Lạp có nghĩa là không duy trì sự sống).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

N2 rất khó hoá lỏng ( T0sôi=-195,80C) và rất khó hoá rắn ( T0nc=-2100C). Do có nhiệt độ sôi rất thấp, nitơ lỏng được sử dụng trong công nghiệp và phòng thí nghiệm để tạo ra môi trường nhiệt độ thấp. Nitơ ít tan trong nước và các dung môi khác (100ml nước ở 00C chỉ hoà tan 2,35ml khí N2).

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

8.2. Đơn chất

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Từ N đến Bi tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần trong đó N và P là nguyên tố phi kim điển hình, As, Sb là nguyên tố nửa kim loại - chúng vừa có tính kim loại, vừa có tính không kim loại; Bi là nguyên tố kim loại điển hình.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U .Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

H3PO4 bền nhưng H3BiO4 lại rất kém bền.

Y

H3PO3 kém bền nhưng H3BiO3 lại rất bền.

8.2.1.2. Tính chất hoá học Do có năng lượng liên kết lớn, phân tử N2 bền với nhiệt, ở 30000C chưa phân huỷ rõ rệt. Nhiệt độ thường, N2 là một trong những chất trơ nhất, nhưng ở nhiệt độ cao, nó trở nên hoạt động và nhất khi có xúc tác. Nhiệt độ thường, N 2 chỉ phản ứng với Li tạo nitrua: 6Li + N2 = 2Li3N (Liti Nitrua) 124

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ở điều kiện thường N2 được đồng hoá bởi một số vi sinh vật có trong vết sần của rễ cây họ đậu tạo thành đạm theo sơ đồ sau: N2 → NH3 → NH4+ → NO3- → NO2- → amin Nhiệt độ cao, nitơ hoạt động hơn nó phản ứng được với một số kim loại và phi kim, đặc biệt phản ứng diễn ra mạnh khi có mặt chất xúcTia tác: lửa điện Fe 4500C

N

T0C

Ca3N2

G

Đ ẠO

Trong khí quyển, N2 chiếm 78,03% thể tích của không khí, ngoài ra nó còn có trong một số khoáng vật như diêm tiêu (NaNO 3). Nitơ có trong mọi sinh vật dưới dạng hợp chất hữu cơ phức tạp… như protein, axit nucleic….

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

b. Điều chế

B

TR ẦN

Trong công nghiệp, người ta điều chế nitơ bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng (cũng dùng cách này để điều chế oxi): Không khí được làm sạch khỏi bụi bặm, làm lạnh sơ bộ để loại CO2 và hơi nước, sau đó được nén tới áp suất 150 atm và làm lạnh tới –1900C để hoá lỏng toàn bộ không khí, sau đó nâng dần nhiệt độ lên để lấy nitơ và oxi.

Ó

A

10 00

Trong tự nhiên, nitơ được đồng hoá bởi 1 số vi sinh vật, vi khuẩn sống trong nốt sần của rễ cây họ đậu. Trong phòng thí nghiệm: nitơ tinh khiết được điều chế bằng cách nhiệt phân dung dịch bão hoà muối amoni ntrit (NH 4NO2) theo phản ứng NH= N 2 + 2 H 2O 4NO2

-H

Có thể thay NH4NO2 bằng hỗn hợp muối : NH4Cl + NaNO3. 0

Ý

Còn nitơ rất tinh khiết được điều chế bằng phản ứng nhiệt phân azit:

-L

t C 2NaN3 ⎯⎯→ 2Na + 3N2

ÁN

c. Ứng dụng

TO

N2 được dùng để điều chế một số hợp chất như: NH 3, HNO3, các hoá chất này được dùng để tổng hợp phân đạm, dược phẩm và thuốc nổ.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

a. Trạng thái tự nhiên

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

8.2.1.3. Trạng thái tự nhiên, ứng dụng và điều chế

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

3Ca + N2

H

2 NO

Y

N2 + O2

N

2 NO

Ơ

N2 + O2 2000-30000C

D

IỄ N

Đ

ÀN

Lợi dụng tính hoạt động kém của nitơ, người ta dùng khí nitơ làm khí quyển trơ trong luyện kim, trong công nghiệp điện tử và công nghiệp thực phẩm. Hơn thế, các hợp chất của nitơ có vai trò quan trọng trong sự sống của sinh vật, đặc biệt là thực vật, dùng làm các loại phân đạm…. 8.2.2. Photpho P 8.2.2.1. Tính chất vật lí Có 3 dạng thù hình: P trắng, P đỏ và P đen: Photpho trắng là khối trong suốt trông giống như sáp có cấu trúc gồm các phân tử P4 liên kết nhau bằng lực Vander Walls, do liên kết giữa các phân tử P 4 là lực liên 125

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

kết yếu nên photpho trắng dễ nóng chảy (T0nc= 440C) và dễ bay hơi (T0sôi=2570C), mềm, dễ tan trong các dung môi không phân cực như CS2, benzen...

C C C P trắng (mạng tinh thể) ⎯300 ⎯⎯ → P4 ⎯1700 ⎯⎯ → P2 ⎯2000 ⎯⎯ → nguyên tử P.

Ó

A

10 00

Điều chế photpho đỏ bằng cách, thông thường: dưới tác dụng của ánh sáng và nhiệt độ thì Photpho trắng chuyển thành photpho đỏ nhưng quá trình này xảy ra chậm; trong công nghiệp người ta đun nóng photpho trắng trong thời gian 48h và ở nhiệt độ 2700C.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Photpho đen: cũng tồn tại ở dạng polime (-P-)n nhưng photpho đen bền hơn photpho đỏ và photpho trắng, giống như photpho đỏ thì photpho đen cũng không độc. Photpho đen tạo nên khi đun nóng P trắng ở 220 0C - 3700C trong khoảng 8 ngày, hoặc đun dưới áp suất cao (12000 atm) hoặc khi có Hg làm xúc tác.. Photpho đen có mạng lưới nguyên tử, mạng lưới đó có kiến trúc lớp hơi giống than chì (mỗi nguyên tử photpho liên kết vứi 3 nguyên tử photpho khác bao quanh bằng liên kết cộng hoá trị với độ dài liên kết P-P là 2,18A0) khoảng cách giữa các lớp là 2,18A0. Photpho đen là chất bán dẫn, bền hơn P đỏ và P trắng. Nó nóng chảy ở gần 10000C và dưới áp suất 18.000atm

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

Photpho đỏ là dạng thông dụng nhất của photpho, nó không độc và được dùng để sản xuất diêm vì photpho đỏ có thể bốc cháy khi va chạm với các chất oxi hoá như K2Cr2O7, KNO3, KClO3.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Photpho đỏ: (còn gọi là photpho tím) là chất bột màu đỏ, nóng chảy ở 6000C, dưới áp suất cao hơn, nó thăng hoa ở 6000C tạo thành hơi với những phân tử P4. Hơi này mà ngưng tụ lại được photpho trắng. Photpho đỏ ở dạng polime (-P-)n nên photpho đỏ bền hơn photpho trắng và nhiệt độ nóng chảy cũng như nhiệt độ sôi của photpho đỏ lớn hơn photpho trắng.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

H

Ơ

Photpho trắng hết sức độc, liều lượng làm chết người là 0,1g. Góc PPP trong phân tử P4 bé hơn sovới góc giữa các obitan nguyên tử 3p nên phân tử P 4 ở vào một trạng thái căng mạnh và do đó liên kết P-P không được làm bền lắm. Bởi vậy photpho trắng không bền, dưới tác dụng của ánh sáng hoặc nhiệt nó chuyển dần sang một dạng bền hơn là P đỏ. Chính vì liên kết P-P trong phân tử P4 kém bền, nên photpho trắng rất hoạt động về mặt hoá học. Vì quá trình chuyển từ Photpho trắng sang photpho đỏ xảy ra dễ dàng nên photpho trắng thương có màu vàng nhạt và được gọi là phương pháp vàng. Quá trình chuyển từ photpho trắng sang photpho đỏ có thể thực hiện trong vài chục giờ ở nhiệt độ 2500C. Phản ứng có thể tăng lên khi có một ít hơi iốt làm xúc tác.

N

Khi bay hơi thì photpho trắng gồm các phân tử P4 có mùi tỏi, ở 7000C thì các phân tử P4 phân li thành P2 có cấu tạo giống phân tử N2 (ở 17000C phân hủy 50%) và ở 20000C thì P2 phân huỷ thành photpho nguyên tử.

Khác với photpho trắng, photpho đỏ và photpho đen khó nóng chảy và không tan trong dung môi nào cả; photpho đỏ và photpho đen là chất ở dạng polime, như vậy cả photpho đỏ và photpho đen đều không độc. 8.2.2.2. Tính chất hoá học So với nitơ, photpho hoạt động hơn mặc dù độ âm điện của P nhỏ hơn của N. Sở dĩ như vậy vì bình thường N và P tồn tại dạng N 2 và P4, liên kết P—P (năng lượng trung bình là  200 kJ/mol) trong P4 kém bền hơn nhiều so với liên kết N—N trong N2. Hơn nữa khác với nguyên tử nitơ, P có thể ở trạng thái kích thích với 5 electron 126

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

độc thân nên photpho có thể tạo thành 5 liên kết cộng hoá trị. Nhưng giống với nitơ, các hợp chất của photpho hầu hết là hợp chất cộng hoá trị.

Ví dụ:

N

H

Ơ

P trắng + O2 ngay điều kiện thường, bốc cháy ở 400C nên để bảo quản photpho trắng người ta phải ngâm nó trong nước.

N

Mặt khác, do sự khác nhau về kiến trúc của 3 dạng thù hình chính của photpho đưa đến sự khác nhau về hoạt tính hoá học. P trắng hoạt động nhất, đến P đỏ và P đen kém hoạt động nhất.

U

Y

P đỏ và P đen đều bền, P đỏ bốc cháy ở 2500C, P đen bốc cháy ở trên 4000C

-H

P + O2 = PO + O

Ý

O + O2 = O3

-L

P cũng phản ứng với halogen, S… cho sản phẩm tương tự khi tương tác với

ÁN

oxi.

0

C ⎯⎯ → 2H3PO4 + 5H2 2P + 8H2O ⎯800

Photpho trắng có thể đẩy được một số kim loại như Au, Ag, Cu, Pb ra khỏi dung dịch muối của chúng:

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Nhiệt độ cao photpho đỏ có thể phản ứng được hơi nước tạo H 3PO4 khi có xúc tác Pt hay Cu:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Điều kiện thường, P trắng bị oxi không khí oxi hoá từ từ và phát ra ánh sáng màu lục yếu thấy được trong bóng tối, gọi là hiện tượng “lân quang”. Đó là năng lượng của phản ứng hoá học, trong trường hợp này năng lượng không phải ở dưới dạng nhiệt như đa số các phản ứng hoá học khác mà dưới dạng ánh sáng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phát quang hoá học. Chính tên gọi photpho theo tiếng Hi Lạp có nghĩa là mang sáng, hiện tượng phát quang hoá học cũng xảy ra trong một số quá trình hoá học và sinh học khác như trong con đom đóm, gỗ mục… Ngoài hiện tượng này quá trình oxi hoá chậm photpho còn kèm theo sự tạo thành ozôn, có lẽ ozôn được tạo ra do quá trình trung gian tạo thành gốc photphoryl (PO):

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

N H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

P4 + 3O2 (thiếu) = P4O6

G

P4 + 5O2 (dư) = P4O10 ( hoặc P4O6)

Đ ẠO

TP

Khi cháy trong điều kiện có dư khí oxi, photpho tạo nên P 4O10 và trong điều kiện không dư khí oxi thì tạo nên hỗn hợp P4O6 và P4O10. Khói trắng và đậm sinh ra khi photpho cháy trong không khí chính là axit metaphotphoric (HPO 3) do photpho tác dụng với hơi nước sinh ra.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

P vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử, tuy nhiên tính chất cơ bản là tính khử.

P + 5AgNO3 + 4H2O = 5Ag + H3PO4 + 5HNO3

D

2P + 5CuSO4 + 8H2O = 5Cu + 2H3PO4 + 2H2SO4 Photpho đỏ có thể bốc cháy khi va chạm với các chất oxi hoá như K 2Cr2O7, KNO3, KClO3 chính vì vậy mà P đỏ được dùng để chế tạo diêm. Đầu que diêm là các chất oxi hoá như KClO3, K2Cr2O7, MnO2 và các chất khử như S, tinh bột và keo dán. Trong thuốc phấn diêm có P đỏ, Sb2S3 và keo dán. Để tăng độ cọ sát người ta cho thêm bột thuỷ tinh nghiền mịn vào cả hai thứ thuốc đó. Khi quẹt một que diêm vào bao 127

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

diêm, những hạt rất nhỏ của photpho đỏ ở trong phấn diêm bốc cháy rồi đốt thuốc đầu diêm rồi que diêm bắt lửa. Tương tác với dung dịch kiềm chúng vừa thể hiện tính oxi hoá và tính khử: P4 + 3KOH + 3H2O = PH3 +3KH2PO4

H

Ơ

Là nguyên tố phổ biến trong thiên nhiên, chiếm khoảng 0,04% tổng số nguyên tử trong vỏ Trái đất.

N

8.2.2.3. Trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng

TR ẦN

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 = 6CaSiO3 + P4O10 P4O10+ 10C = 10CO + P4

10 00

B

Hơi photpho bay lên được ngưng tụ trong buồng có tưới nước tạo thành photpho trắng còn xỉ lỏng CaSiO3 chảy ra ở đáy lò. Trung bình để sản xuất 1 tấn photpho cần 9 tấn photphorit, 4 tấn SiO2, 1,5 tấn than cốc và 13000 kWh.

Ó

8.2.3.1. Tính chất vật lí

A

8.2.3. Các nguyên tố As, Sb, Bi

-H

Giống với P, As và Sb cũng có một vài dạng thù hình: dạng không–kim loại, dạng kim loại; nhưng Bi chỉ có dạng kim loại.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

Dạng không-kim loại của nó được tạo nên khi làm ngưng tụ hơi của chúng, đó là các chất rắn màu vàng (gọi là asen vàng và atimon vàng ). Chúng có mạng lưới phân tử như P trắng, mắt lưới là các phân tử As4 và Sb4 giống như P4. Cũng tan trong các dung môi không phân cực như CS2, tạo nên dung dịch chứa các phân tử As4 và Sb4. So với photpho trắng thì asen vàng kém bền hơn nhiều. Ngay tại nhiệt độ thường chúng đã chuyển dần sang dạng thù hình kim loại. Phân tử As4 bắt đầu phân huỷ ở 13250C và phân huỷ hoàn toàn ở 17000C. Sb vàng kém bền hơn nữa, nó chỉ tồn tại ở nhiệt độ rất thấp.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Trong CN người ta sản xuất P bằng cách nung hỗn hợp photphorit +cát +than cốc ở 1500 0C trong lò điện với điện cực bằng than:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

G

Đ ẠO

TP

Vai trò: photpho có vai trò quan trọng đối với sự sống, cùng với nitơ, cácbon và oxi, photpho cấu thành nên protein động vật và thực vật. Photpho có trong những chất giữa vai trò tích cực trong những quá trình sinh học quan trọng của động vật và thực vật. Thức ăn chứa nhiều photpho là phomat, lòng đỏ trứng, đậu… Mỗi ngày trung bình một người cần bổ sung khoảng 1 – 1,2g photpho.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Y

N

Trong tự nhiên nó tập chung chủ yếu dưới 2 dạng khoáng chính là photphorit: Ca3(PO4)2 và apatit: Ca5X(PO4)3.(X: F, đôi khi là Cl và OH). Nước ta mỏ apatit ở Laocai với trữ lượng rất lớn.

Dạng kim loại của asen có màu trắng bạc, của antimon có màu trắng bạc phơn phớt đỏ, có kiến trúc lớp giống P đen, cũng dẫn nhiệt và điện, nhưng giòn và dễ nghiền thành bột và cũng không tan trong CS2. Một số tính chất vật lý của As, Sb, Bi dạng kim loại . Tính chất

áNh sáng

Sb

Bi

T0nc (0C)

817 (36atm)

630

271 128

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

T0sôi(0C)

610

Khối lượng riêng 5,7

1635

1564

6,7

9,8

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

8.2.3.2. Tính chất hoá học

G

4Bi + 3O2 = 2Bi2O3

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Phản ứng được với các halogen: ở dạng bột nhỏ, cả 3 kim loại đều bị bốc cháy trong khí Cl2 tạo thành hợp chất ECl3. Phản ứng được với các kim loại kiềm, kiềm thổ và kim loại khác tạo thành asenua, antimonua và bitmutua (đa số những hợp chất này đều bị axit phân huỷ dễ dàng). Với các kim loại còn lại thì lại tạo nên hợp kim.

10 00

B

Sb cho thêm vào Sn và Pb làm tăng độ cứng và độ bền axit của hợp kim. Hợp kim quan trọng của Sb là hợp kim chữ in. Bi tạo nên những hợp kim dễ nóng chảy. Những hợp kim này được dùng trong thiết bị chữa cháy tự động, thiết bị báo hiệu và dùng để hàn. Một hợp kim quen thuộc của Bi là hợp kim Uđơ gồm 50%Bi, 25%Pb, 12,5%Sn và 12,5% Cd; nó nóng chảy ở 710C.

A

8.2.3.3. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Ó

Cả 3 nguyên tố As, Sb, Bi đều tương đối phổ biến trong tự nhiên. As chiếm khoảng 10-4% tổng số nguyên tử trong vỏ trái đất, nên nó khá phổ biến, tồn tại chủ yếu dưới dạng khoáng vật sunfua như: Reangan (As4S4), Oripimen (As2S3).. và lẫn trong khoáng vật của kim loại khác. Hai nguyên tố Sb, Bi lần lượt chiếm khoảng 5.10 -6% và khoảng 2.10-6% tổng số nguyên tử trong vỏ TĐ, nên nó khá phổ biến, tồn tại chủ yếu dưới dạng khoáng vật sunfua: Antimonit (Sb2S3) và Bitmutin (Bi2S3).. Ngoài ra chúng còn lẫn trong khoáng vật của kim loại khác.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Điều chế 3 nguyên tố As, Sb, Bi người ta thường đốt chá các khoáng vật sunfua trong không khí để chuyển nó thành oxit rồi dùng than khử oxit thành kim loại.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

4As + 3O2 = 2 As2O3

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Trong không khí, ở điều kiện thường Sb không bị biến đổi nhưng As và Bi đã bị oxi hoá trên bề mặt, và khi đun nóng thì chúng cháy và đều tạo oxit:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Ơ

Hơi của As, Sb, Bi đều gồm những phân tử tứ diện E 4 giống như P4. Phân tử As4 bắt đầu bị phân huỷ ở 13250C và phân huỷ hoàn toàn ở 17000C. Tại nhiệt độ 20000C, dạng hơi của Sb và Bi có cân bằng và trên nhiệt độ đó phân tử chỉ có 1 nguyên tử. E4 ⇋ 2E2 ⇋ 4E

N

Bi có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi chênh lệch nhau nhiều nên được dùng làm chất mang nhiệt và dung môi của uran trong kĩ thuật hạt nhân.

2E2O3 + 9O2 = 6SO2 + 2E2O3 E2O3 + 3C = 3CO + 2E 8.3. Hợp chất

8.3.1. Hợp chất của Nitơ 8.3.1.1. Amoniac (NH3) và muối amoni NH4+ a.. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí 129

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Phân tử NH3 có cấu tạo dạng hình chóp, đáy là tam giác đều ứng với trạng thái lai hoá sp3 của nguyên tử nitơ Trong phân tử H2O thì oxi ở trạng thái lai hoá sp3. 1s22s22p3 ↑

↑

↑↓

↑

..

↑↓

sp3

↑

↑

Ơ

N

N

.N.

H

H

.Q

..

H

H

Y

H

N

..

H

H

..

b.. Tính chất hoá học

10 00

B

- Tính chất bazơ

A

Với cặp electron tự do, khi tan trong nước nó kết hợp với ion H+ của nước tạo thành ion NH4+ và dung dịch có tính bazơ: Kpli = 1,8.10-5

Ó

NH3 + H2O ⇋ NH4+ + OH _

Ý

-H

NH3 phản ứng tốt với các axit mạnh tạo ra muối amoni (NH 4+), đặc biệt là khí NH3 có thể kết hợp với khí HCl tạo thành khói màu trắng.

-L

NH3(k) + HCl(k) = NH4Cl (khói mù)

TO

ÁN

Dung dịch NH3 có thể kết tủa nhiều muối của kim loại ở dạng hiđroxit: 3NH3 + 3H2O + AlCl3 = Al(OH)3 + 3NH4Cl

D

IỄ N

Đ

ÀN

Kết hợp với nhiều muối kim loại tạo thành amoniacat dạng tinh thể như CaCl2.8NH3, CuSO4.4NH3… Các amoniacat cũng giống như các hidrat trong tinh thể ngậm nước.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Nitơ có độ âm điện lớn nên các phân tử NH3 có thể kết hợp nhau bằng liên kết hidro, do vậy nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt hoá hơi của NH 3 quá cao so với các hợp chất của các nguyên tố tương tự trong nhóm 5A. NH 3 dễ tan trong nước (1l nước ở 200C tan 700l khí NH3). Hiện tượng tan nhiều của NH3 được giải thích do amoniac là phân tử có cực và bằng sự tạo thành liên kết hidro giữa phân tử NH 3 và H2O.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Độ dài liên kết N-H : 1,014 A0. Góc liên kết HNH: 1070 Năng lượng trung bình của liên kết N-H là: 385 kJ/mol. Là một khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí. T0nc =-77,750C, T0s=-33,350C. Do NH3 có cấu tạo không đối xứng nên nó là phân tử có cực (  = 1,48D).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

↑↓

U

7N:

Giống như nước, NH3 nhờ có đôi electron tự do nên nó có thể liên kết với nhiều ion kim loại chuyển tiếp tạo thành phức chất bền: Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2 Điều kiện thường khí amoniac có thể kết hợp với khí CO 2 tạo thành amonicacbamat theo phản ứng: ONH4 CO2(k) + 2NH3

→O = C

NH2

(Amonicacbamat) 130

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Nhiệt phân amonicacbamat ở 1800C và 200atm thì thu được urê. Đây chính là phương pháp điều chế phân đạm urê trong công nghiệp. 1800C, 200atm

ONH4 NH2

+ H2O

NH2 Urê

- Tính khử

Ơ

Nitơ trong NH3 có số oxi hoá thấp nhất của nitơ là -3, nên NH3 chỉ thể hiện tính

N

O=C

NH2 O=C

H

khử:

Y

N

Đốt cháy NH3 sẽ cho ngọn lửa màu vàng, sản phẩm thu được là N2 và nước.

TP

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl

4NH3 + 3F2 = NF3 + 3NH4Cl

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Khi đun nóng NH3 có thể khử được một số oxit kim loại về đến kim loại.

H Ư

3CuO + 2NH3 = N2 + 3H2O + 3Cu

TR ẦN

- Phản ứng thế nguyên tử hiđro trong NH3 bằng kim loại

B

Ở nhiệt độ cao, những nguyên tử hidro trong phân tử amoniăc có thể được lần lượt thay thế bằng các nguyên tử kim loại hoạt động để tạo thành amiđua (chứa nhóm NH2-), imiđua (nhóm NH2-), nitrua (N3-): 0

10 00

C ⎯⎯ → 2NaNH2 (Natri amidua) + H2. 2Na + 2 NH3 ⎯300 900 C ⎯−⎯ ⎯→ 2AlN (Nhôm nitrua) + 3H2. 2Al + 2NH3 ⎯800

A Ó

c. Trạng thái tự nhiên

0

-L

Ý

-H

Trong thiên nhiên khí amoniăc sinh ra trong quá trình thối rữa các protit trong xác các sinh vật, trong quá trình phân huỷ ure trong chất bài tiết của sinh vật dưới tác dụng của 1 số vi khuẩn.

ÁN

Nó là sản phẩm phụ, thu được trong các quá trình sản xuất than cốc.

TO

d. Ứng dụng

ÀN

Trong công nghiệp NH3 chủ yếu được dùng để sản xuất HNO3, các loại phân đạm, đạm urê và sôđa, bản thân NH3 cũng được dùng trực tiếp làm phân bón.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ ẠO

Tác dụng với halogen:

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Khi có mặt Pt làm xúc tác và ở nhiệt độ 800  9000C sẽ thu được khí NO:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

U

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

Trong PTN, người ta điều chế NH3 bằng cách đun sôi dung dịch NH4OH đậm đặc hoặc cho dung dịch muối amoniclorua (NH4Cl) tác dụng dung dịch nước vôi. 0

t C 2NH4Cl + Ca(OH)2 ⎯⎯→ 2NH3 + CaCl2 + H2O

D

IỄ N

Đ

e. Điều chế

0

t C NH4OH ⎯⎯→ NH3 + H2O

Trong công nghiệp, trước đây người ta tạo ra amoniăc bằng cách: CaCN2 + 3H2O = CaCO3 + 2NH3. 131 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ngày nay người ta dùng phương pháp hiện đại hơn nhiều, là tổng hợp nó từ N 2 và H2 trong các điều kiện nhất định: N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 H0 = -46,2 kJ/mol, S0 = -96,3 J/mol.độ 1. Về mặt nguyên liệu

N

N2 được điều chế bằng cách chưng cất phân đoạn không khí.

Ơ

H2 được điều chế từ khíu than hoặc từ khí tự nhiên.

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

2. Yếu tố nhiệt độ

TR ẦN

Để vượt qua khó khăn này, người ta dùng xúc tác là Fe kim loại được hoạt hoá bằng Al2O3 và K2O. Với chất xúc tác này cho phép phản ứng thực hiện ở nhiệt độ từ 4000C  6000C. (Nhà máy phân đạm Hà Bắc thực hiện ở nhiệt độ 5000C). 3. Yếu tố áp suất

Ó

4. Tỉ lệ số mol nH2 : nN2

A

10 00

B

Vì phản ứng làm giảm số mol khí nên khi áp suất tăng thì cân bằng sẽ dịch chuyển sang phía phải. Do đó, phản ứng phải được thực hiện ở áp suất cao từ 200  1000 (atm). Nhà máy phân đạm Hà Bắc thực hiện ở áp suất 320 atm.

-L

Ý

-H

Người ta thấy rằng khi tỉ lệ nH2 : nN2 = 3:1 tức là, tức là bằng tỉ lệ của hệ số tỉ lượng trong phương trình phản ứng thì hiệu suất phản ứng đạt giái trị cực đại. Như vậy, người ta đưa vào hỗn hợp phản ứng hai chất H2 và N2 theo tỉ lệ về số mol là 3:1.

TO

ÁN

Với các điều kiện như trên thì hiệu suất tổng hợp NH3 chỉ đạt cỡ 20  25%, nên người ta phải đưa N2 và H2 qua lại dây chuyền sản xuất ban đầu. Nếu có xúc tác, nhiệt độ cần dùng là 400 – 6000C. f. Muối amôni và gốc amoni (NH4+)

D

IỄ N

Đ

ÀN

Ion NH4+ có cấu tạo hình tứ diện đều với 4 nguyên tử H ở 4 đỉnh, nguyên tử N ở trung tâm: Bán kính của cả ion NH4+ (1,43A0), gần tương đương với bán kính các ion kim loại kiềm Rb+, K+ (1,48A0 1,44A0).

H

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

G

Khi nhiệt độ > 2000C, tốc độ phản ứng lớn nhưng do ∆H0 > 0 nên cân bằng dịch chuyển sang trái dẫn đến hiệu suất phản ứng không cao. Khi nhiệt độ < 200 0C, cân bằng dịch chuyển sang phải nhưng tốc độ phản ứng lại thấp dẫn đến hiệu suất của phản ứng không cao.

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì ∆G0pu = 0 → -46,2 + T.96,3.10-3 = 0 → T  2000C.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

H

Bậc tự do của phản ứng: C = k –  + 2 trong đó k = 2,  = 1 → C = 3, nghĩa là có thể thay đổi ba yếu tố là nhiệt độ, áp suất và tỉ lệ số mol nN 2 : nH2 để cho hiệu suất phản ứng đạt giá trị lớn nhất.

+

N H

H

H

Do cấu tạo gốc amoni như vậy, nên muối amoni giống với muối kim loại kiềm. Muối amoni đồng hình với muối kim loại kiềm, cùng có kiến trúc kiểu NaCl (hay kiểu CsCl). Chúng cũng dễ tan và phân li hoàn toàn trong nước. 132 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Mặt khác, NH4+ còn có những tính chất khác so với ion kim loại kiềm như : - Khả năng bị thuỷ phân trong nước (ion kim loại kiềm không có khả năng này) cho môi trường axit yếu: NH4+ + H2O ⇋ NH3 + H3O+ K=5,5.10-10 Một số muối bị thuỷ phân hoàn toàn như (NH4)2S:

H

Ơ

- Muối amoni đều kém bền với nhiệt nên dẽ bị nhiệt phân, tuỳ vào gốc axit đi với nó, mà sản phẩm nhiệt phân muối amoni có thể khác nhau.

N

(NH4)2S + 2H2O → 2NH3 + H2S + 2H2O

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

8.3.1.2. Oxit của nitơ

N

O:

TR ẦN

:N

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Phân tử đinitơ oxit có cấu tạo đường thẳng tương tự với phân tử CO 2 nhưng không đối xứng: b. Nitơ oxit (NO) và đinitơ đioxit(N2O2)

Cấu hình electron của phân tử NO: (1s)2 (1s*)2 (2s )2 (2s*)2 x2y2 (z) 2

B

8− 3 = 2,5 và tương ứng có cấu tạo: :N 2

10 00

(x*)1 với độ bội liên kết N =

O:

Ó

A

Vạch chấm giữa N và O báo hiệu 1 liên kết ba e - (hay còn gọi là liên kết một electron). Như vậy liên kết giữa N và O là liên kết 2,5. Điều này phù hợp với độ dài liên kết là 1,4A0.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Ý

-H

Trạng thái khí nó không có những tính chất đặc trưng 2,33 A0 N O cho loại phân tử có 1 electron như: ở trạng thái khí nó là khí 1,10A0 không màu và nó không thể hiện rõ khuynh hướng trùng hợp N phân tử nhờ sự ghép đôi cảu các electron độc thân. nhưng trạng O thái rắn và lỏng nó có khuynh hưóng trùng hợp 2 phân tử để tạo ra dạng đime N2O4.liên kết yếu có cấu tạo (hình vẽ). Là khí không màu rất độc, khó hoá rắn và khó hoá lỏng (nhiệt độ nóng –1630C, nhiệt độ sôi –1500C). Ít tan trong nước, 1 lít nước ở 00C hoà tan 0,074 lit khí NO.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

a. Đinitơ oxit (N2O)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nitơ tạo nên 9 oxit: N2O, NO(N2O2), N2O3, NO2(N2O4), N2O5, NO3(N2O6).. Trong đó, 2 oxit sau cùng rất kém bền, nên không đặc trưng, ngoài ra có 3 oxit có cân bằng giữa 2 dạng đime và monome.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

N

- Ứng dụng: Muối amoni thực tế thường dùng làm phân đạm, quan trọng nhất là các muối NH4Cl, (NH4)2SO4 và NH4NO3. Ví dụ : dùng làm pin khô (NH4Cl).

Khói mù quang hoá: Khí NO được tạo nên khi có sấm sét và khi đốt các nhiên liệu hoá thạch như xăng dầu và than mỏ. Bởi vậy trong khí thải của động cơ ôtô, nhà máy hoá dầu, nhà máy lọc dầu, nhà máy nhiệt điện luôn có khí NO. Khí NO gây tác hại đối với khí quyển của chúng ta. Nó kết hợp với oxi và nước trong không khí góp phần vào hiện tượng mưa axit. Mặt khác khí NO cùng với hiđrocacbon chưa cháy của nhiên liệu, dưới tác dụng của tai tử ngoại của ánh sáng mặt trời gây nên khói mù quang hoá.

133 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

Quá trình tạo thành khói mù quang hoá là rất phức tạp. ở đâ chỉ trình bày những phản ứng chủ yếu cho thấy rõ vai trò của khí NO trong quá trình: Khí NO kết hợp với oxi tạo thành khí NO2. Khí này phân huỷ dưới tác dụng của tia tử ngoại tạo nên oxi h nguyên tử: NO2 ⎯⎯→ NO + O

N

Khói mù quang hoá là lớp khói mù màu nâu thường xất hiện trên bầu trời của nhiều đô thị lớn trên thế giứo vào thời tiết nóng; đây là một Ví dụ về sự ô nhiễm môi trường không khí.

N

H

Rồi oxi nguyên tử tác dụng với O2 tạo thành O3:

Y

O + O2 → O3

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

và độc.

Phân tử NO2 có cấu trúc góc, ứng với trạng tái lai hoá sp2 của nguyên tử ntơ.

.

TR ẦN

.

N

N

O

10 00

O

O

B

⇋

. N

⇋

O

O

1340 O

Ó

A

Do có 1 electron độc thân, nên khí NO2 dễ trùng hợp tạo thành phân tử N2O4 (không màu) do vậy ở trạng thái khí luôn có cân bằng sau:

-H

2 NO2

N2O4 H0 = -61,5 kJ

⇋

.

ÁN

⇋

Ý

-L

2

N

O

O

O

N O

O

(1)

N O

TO

Phân tử N2O4 điều kiện thường là chất lỏng có màu vàng nhạt, nóng chảy ở – 11,2 C và sôi ở 21,150C nên nó là chất dễ bay hơi. Đồng thời nó cũng dễ phân huỷ ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ sôi.

D

IỄ N

Đ

ÀN

0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Điều kiện thường, khí NO2 có màu nâu đỏ, nặng hơn không khí, mùi khó chịu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

8.3.1.3. Nitơ đioxit (NO2) và đinitơ tetra oxit(N 2O4)

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO)

Đ ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

.Q

U

Các khí O3, NO, NO2 và hiđrocacbon tham gia vào phản ứng quang hoá học tạo nên những sản phẩm có thể là andehit, nitrat hữu cơ với công thức chung CxHyOzNO2… Những sản phẩm được sinh ra như vậy cùng với bụi trong không khí tạo thành những hạt sương mù quang hoá. Sương mù quang hoá có hại đối với sức khoẻ của dân đô thị.

Cân bằng chuyển dịch giữa 2 dạng 2NO2 và N2O4 trên, phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ: Do phản ứng toả nhiệt H0 = -61,5 kJ nên khi hạ nhiệt độ cân bằng cân bằng sẽ chuyển dịch sang phải, chính vì lí do này nên ở trạng thái rắn tồn tại hoàn toàn là N 2O4 còn ở trạng thái lỏng tồn tại chủ yếu là N2O4 và một phần nhỏ là NO2. Cả NO2 và N2O4 khi tác dụng với nước đều tạo thành 2 axit: Axit nitrơ (HNO 2) và axit nitric (HNO3) 2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3 134

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon https://daykemquynhon.blogspot.com

N2O4 + H2O = HNO2 + HNO3 do đó, khi NO2 và N2O4 tương tác với dung dịch kiềm nó cho 2 muối tương ứng: nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) và đồng thời có thể coi NO2 và N2O4 là anhdrit hỗn hợp của 2 axit HNO2 và HNO3. 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3

Ơ

N

N2O4 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3

H

8.3.1.4. Axit nitrơ (HNO2) và muối nitrit (NO2-)

Y

N

Axit nitrơ có thể có 2 kiến trúc cộng hưởng nhau là:

O

G N

2HNO2 ⇋ NO + NO2 + H2O

H Ư

http://daykemquynhon.ucoz.com

- Trạng thái khí có cân bằng : - Trạng thái dung dịch bị phân huỷ:

HNO2 ⇋ 2NO + HNO3 + H2O

TR ẦN

Vì vậy khi khí NO2 tan trong nước thì thực tế tạo nên HNO 3 và NO theo phản ứng:

B

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

10 00