Đang tải... (xem toàn văn)
tổng hợp đầy đủ tất cả các phương pháp giải bài tập hóa học dành cho học sinh ôn luyện thi đại học. Với tài liệu này, bạn hoàn toàn tự tin về kì thi sắp tới của mình. chúc các bạn đạt kết tốt nhất,đỗ vào các trường mà các bạn mong muốn.
Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :các nhóm nguyên tố phi kim cơ bản và hợp chất Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn Nhóm halogen nhóm VIIA Nhóm oxi nhóm VIA Khái quát Vị trí n.tố trong HTTH Thuộc nhóm VIIA, các chu kì từ 2 đến 6 của Bảng HTTH Nằm sát các khí hiếm ở cuối các chu kì Gồm 5 nguyên tố: 9 F (Flo); 17 Cl (Clo); 35 Br (Brom); 53 I (Iot); 85 At * (Atatin n.tố phóng xạ) Thuộc nhóm VIA, các chu kì từ 2 đến 6 của bảng HTTH Nằm tr-ớc các nguyên tố halogen trong mỗi chu kì Gồm 5 nguyên tố: 8 O; 16 S; Selen( 34 Se); Telu( 52 Te); 84 Po * (Poloni) Cấu hình electron và đặc điểm Cấu hình nguyên tố có dạng : ns 2 np 5 ở TTCB các nguyên tố nhóm halogen có 1 electron độc thân ở trạng thái kích thích ns 2 np 4 nd 1 có 3 e độc thân Xuất hiện số oxi hoá +3 ns 2 np 3 nd 2 có 5 e độc thân Xuất hiện số oxi hoá +5 ns 1 np 3 nd 3 có 7 e độc thân Xuất hiện số oxi hoá +7 ns np nd CH e dạng : ns 2 np 4 ở TTCB các nguyên tố nhóm oxi có 2 electron độc thân ở trạng thái kích thích (sự biểu diễn các AO t-ơng tự nh- bên) ns 2 np 3 nd 1 có 4 e độc thân Xuất hiện số oxi hoá +4 ns 1 np 3 nd 2 có 6 e độc thân Xuất hiện số oxi hoá +6 PS: N.tố O k 0 có phân lớp d trống chỉ có thể có số oxh 2, các n.tố khác còn phân lớp d trống nên có 3 trạng thái số oxh ( 2; +4; +6) Tính chất của nhóm Đơn chất halogen không tồn tại ở dạng nguyên tử mà tồn tại ở dạng phân tử , hai nguyên tử X bằng liên kết cộng hoá trị liên kết thành X 2 (Cl 2 ; F 2 ; ) Tính chất hoá học chung: Xu h-ớng chung: Dễ dàng nhận thêm 1 electron trở thành ion âm bền giống khí hiếm 0 25 X ns np + 1e 26 X ns np Các hal đều là những phi kim điển hình, chúng là những chất oxi hoá mạnh. Khả năng oxi hoá giảm dần từ flo đến clo Các ngtố nhóm oxi có tính oxi hoá ; trong hợp chất chúng có thể có số ôxihoá 2 Xu h-ớng : Dễ dàng nhận 2 electron trở thành ion âm bền giống khí hiếm 0 24 Y ns np + 2e 2 26 Y ns np gam mol 17 Cl Clo Cl M 35,5 gam mol 9F Flo F M 19,0 gam mol 35 Br Brom Br M 80,0 gam mol 53 I Iot I M 127,0 gam mol 8O Oxi O M 16,0 L-u huỳnh 16 S M S = 32,0 gam / mol Tính chất vật lý Chất khí màu vàng lục, mùi xốc, rất độc, tan vừa phải trong n-ớc, Chất lỏng, màu đỏ nâu, dễ bay hơi, độc, có khả năng gây bang nặng Tinh thể màu đen tím có vẻ sáng kim loại, khi đun nóng có thăng hoa Khí, không màu, không mùi, không vị, nặng hơn kk, ít tan trong n-ớc Tồn tại ở 2 dạng thù hình: đơn tà (S ) và tà ph-ơng (S ), đều là ch.rắn, m.vàng Tính chất hoá học sơ l-ợc Cl 2 đóng vai trò là chất oxi hoá hoặc chất khử 0 Cl 1e Cl Flo là chất oxi hoá rất mạnh, pứ với hầu hết các đơn chất, hợp chất tạo florua với số oxi hoá 1 (cả với Au) Có tính oxi hoá mạnh nh-ng kém Cl Là chất oxi hoá mạnh nh-ng kém hơn Br Oxi là nguyên tố phi kim hoạt động và có tính oxi hoá mạnh S khi tham gia phản ứng thể hiện cả 2 tính chất oxi hoá và khử. Phản ứng với Kim loại 0 t Muối clorua kl hoá trị max Ví dụ: 2Na + Cl 2 0 t 2NaCl 2Fe + 3Cl 2 0 t 2FeCl 3 Ví dụ: Ca + F 2 0 t CaF 2 (canxiflorua) 2Au + 3F 2 0 t 2AuF 3 Ví dụ: Mg + Br 2 MgBr 2 Fe + Br 2 FeBr 2 Ví dụ: 2Al + 3I 2 2 xt:H O 2AlI 3 Ví dụ: 4K + O 2 0 t 2K 2 O 3Fe + 2O 2 0 t Fe 3 O 4 Ví dụ: 3S + 2Al 0 t Al 2 S 3 Hg + S HgS (điều kiện th-ờng) Oxi (O 2 ) Không có phản ứng ở bất cứ điều kiện nào P/ứ với Oxi S + O 2 0 t SO 2 2SO 2 + O 2 0 25 t ,V O 2SO 3 P/ứ với H 2 H 2 + S 0 t H 2 S P/ứ với phi kim khác 3F 2 + S 0 t SF 6 Phi kim khác as khí hiđrohalogenua Cl 2 + H 2 as 2HCl F 2 + H 2 2HF P/ứ xảy ra ngay trong bóng tối H 2 + Br 2 2HBr H 2 + I 2 2HI O 2 cháy cùng H 2 hình thành hơi n-ớc O 2 + 2H 2 0 t 2H 2 O O 2 phản ứng với các phi kim khác O 2 + C 0 t CO 2 5O 2 + 4P 0 t 2P 2 O 5 O 2 rất ít tan trong n-ớc N-ớc (H 2 O) Tan vừa phải dd n-ớc clo Cl 2 + H 2 O HCl + HClO ở ngoài a.s HClO HCl + O Nc clo cú tớnh ty mu,dit trựng. F 2 + H 2 O 2HF + 1 2 O 2 Giải thích vì sao F 2 không đẩy đ-ợc các ion halogen khác ra khỏi dung dịch muối của chúng Br 2 p/ứ với n-ớc t-ơng tự nh- Cl 2 nh-ng khó khăn hơn Br 2 + H 2 O HBr + HBrO I 2 ít tan trong n-ớc , khi tan tạo dung dịch n-ớc iốt màu hồng đen Phản ứng hoá học khác Tỏc dng vi dung dch kim: Cl 2 0 0 t thờng t cao Cl 2 + 2KOH KCl+KClO + H 2 O 3Cl 2 +6KOH 0 75 5KCl+KClO 3 + 3H 2 O P/ứ với d.dịch muối halogen yếu hơn Cl 2 + 2NaBr 2NaCl + Br 2 Cl 2 + 2NaI 2NaCl + I 2 Tỏc dng vi hp cht: 2FeCl 2 + Cl 2 2FeCl 3 6FeSO 4 + 3Cl 2 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2FeCl 3 SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O H 2 SO 4 + 2HCl H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O H 2 SO 4 + 8HCl P/ứ với dung dịch kiềm 2F 2 + 2KOH 2KF + H 2 O + OF 2 PS: OF 2 là chất độc và có tính oxi hoá rất mạnh Br 2 oxi hoá (đẩy) đ-ợc ion I Br 2 + 2NaI 2NaBr + I 2 Br 2 phản ứng với các hợp chất mang tính oxi hoá Br 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O2HBrO 3 + 10HCl Oxi phản ứng với các hợp chất (p/ứ cháy ,p/ứ oxi hoá hoàn toàn ) C 2 H 5 OH + 3O 2 0 t 2CO 2 + 3H 2 O 2H 2 S + 3O 2 0 t 2SO 2 + 2H 2 O 4FeS 2 + 11O 2 0 t 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Ngoài số oxi hoá - 1 các halogen còn có các số oxihoá +3, +5, +7 tuỳ thuộc bản chất của chất phản ứng với halogen Ngoài số oxi hoá - 1 các halogen còn có các số oxihoá +3, +5, +7 tuỳ thuộc bản chất của chất phản ứng với halogen Muối hipoclorit ClO Muối clorat 3 ClO Điều chế Nguyờn tc: Oxi hoỏ 2Cl - Cl 2 Trong phòng thí nghiệm MnO 2 +4HCl c 0 t MnCl 2 +Cl 2 +2H 2 O 2KMnO 4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O Trong công nghiệp: NaCl +H 2 O đpdd mnx NaOH + 1 2 Cl 2 + 1 2 H 2 Nguyên tắc: dùng dòng điện oxi hoá ion F trong florua nóng chảy Trong công nghiệp: Điện phân hỗn hợp (KF + 2HF) KF 22 2HF H F Nguyên tắc: oxi hoá ion Br PS: Dùng khí Cl 2 thổi vào dung dịch Bromua 2NaBr + Cl 2 2NaCl + Br 2 Nguyên tắc: oxi hoá ion I PS: Dùng khí Cl 2 thổi vào dung dịch iotua 2NaI + Cl 2 2NaCl + I 2 Trong phòng thí nghiệm: Nhit phõn cỏc hp cht giu oxi v kộm bn với nhit. 2KClO 3 2 0 MnO t 2KCl + 3O 2 2KMnO 4 0 t K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 Trong công nghiệp: +, Ch-ng cất phân đoạn không khí lỏng +, Điện phân n-ớc: 2H 2 O dp 2H 2 + O 2 Đốt H 2 S trong điều kiện thiếu oxi 2H 2 S + O 2 (thiếu) 0 t 2S + 2H 2 O Dùng H 2 S khử CO 2 2H 2 S + SO 2 0 t 3S + 2H 2 O Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :các nhóm nguyên tố phi kim cơ bản và hợp chất Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn A, Hợp chất QUAN trọng củA CáC NGUYÊN Tố NHóM HALOGEN Hợp chất Tính chất Ph-ơng pháp điều chế Hợp chất quan trọng của clo Khí hiđroclorua Axit clohiđric (HCl) Khí HCl k o làm đổi màu quỳ tím khô, nh-ng làm đỏ giấy quỳ tím ẩm Khí HCl 2 HO dd axit HCl Mg(OH) 2 + 2HCl MgCl 2 + 2H 2 O CuO + 2HCl CuCl 2 + H 2 O CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 O+ CO 2 AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 Tính khử của HCl K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl 3Cl 2 + KCl + + 2CrCl 3 + 7H 2 O MnO 2 +4HCl c 0 t MnCl 2 +Cl 2 +2H 2 O Trong phòng thí nghiệm NaCl tinh t hể + H 2 SO 4c 0 t 0 t NaHSO 4 +HCl 2NaCl tinh th + H 2 SO 4 c 0 t 0 t 2Na 2 SO 4 + HCl Trong công nghiệp H 2 + Cl 2 as 2HCl N-ớc Giaven Là hỗn hợp (NaCl, NaClO, H 2 O) Là muối của axit yếu, yếu hơn cả axit cacbonic NaClO + CO 2 + H 2 ONaHCO 3 + HClO 2NaOH + Cl 2 NaCl + NaClO + H 2 O N-ớc giaven Or: điện phân dd NaCl k 0 màng ngăn Clorua vôi (CaOCl 2 ) Là muối của axit yếu yếu hơn cả H 2 CO 3 tác dụng với axit mạnh CaOCl 2 + 2HCl CaCl 2 + Cl 2 + H 2 O 2CaOCl 2 + CO 2 + H 2 O CaCO 3 + CaCl 2 + 2HClO Cho Cl 2 phản ứng với Ca(OH) 2 (vôi tôi) ở nhiệt độ 30 0 C Ca(OH) 2 + Cl 2 CaOCl 2 + H 2 O O Cl Ca Cl Muối clorat 3 ClO Không bền với nhiệt dễ bị phân huỷ 2KClO 3 0 t 2KCl + 3O 2 4KClO 3 0 t 3KClO 4 + KCl Cho Cl 2 vào kiềm ở khoảng nhiệt độ 70 75 0 C 3Cl 2 +6KOH 0 t 5KCl+KClO 3 +3H 2 O H/C của Flo Hiđro florua và axit HF HF là một axit yếu Tính chất đặc biệt của HF SiO 2 + 4HF SiF 4 + 2H 2 O ứng dụng khắc chữ lên thuỷ tinh Điều chế hiđro florua CaF 2 +H 2 SO 4 (đặc) 0 250 C CaSO 4 +2HF Oxi florua (OF 2 ) OF 2 là chất khí, không màu, mùi đặc biệt, rất đặc biệt, oxi hoá mạnh OF 2 + Mg MgO + F 2 OF 2 + C CO 2 + F 2 Điều chế 2F 2 + 2NaOH 2NaF+H 2 O + OF 2 H/C của Brom Hiđro bromua và axit HBr HBr: chất khí, k o màu, dễ tan trong n-ớc, axit HBr: là 1 axit mạnh mạnh hơn cả HCl Tính chất hoá học (tính khử) 2HBr + H 2 SO 4 Br 2 +SO 2 +2H 2 O 4HBr + O 2 2H 2 O + 2Br 2 Điều chế hiđrobromua PBr 3 + 3H 2 O H 3 PO 3 + 3HBr Hợp chất có oxi Axit hipobromơ (HBrO): điều chế: Br 2 + H 2 O HBr + HBrO H/C của iot Hiđro iotua và axit HI Kém bền với nhiệt 2HI 0 300 C H 2 + I 2 HI là một axit rất mạnh, mạnh hơn cả HCl và HBr, có tính khử mạnh Điều chế: H 2 + I 2 2HI A, Hợp chất QUAN trọng củA CáC NGUYÊN Tố NHóM OXI H/C Tính chất Hợp chất quan trọng của oxi Ozon (O 3 ) Là thù hình của oxi Chất khí, m.xanh nhạt, có mùi đặc tr-ng Tính chất hoá học +, O 3 hình thành qua phản ứng 3O 2 UV 2O 3 +, O 3 là một trong những chất có tính oxi hoá rất mạnh mạnh hơn cả O 2 O 3 oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) : 2Ag + O 3 0 t Ag 2 O + O 2 O 3 oxi hoá đ-ợc ion iotua trong dung dịch: 2KI+O 3 +H 2 O 0 t I 2 +2KOH+O 2 Hiđro peoxit (H 2 O 2 ) Công thức cấu tạo của H 2 O 2 H 2 O 2 : ch.lỏng, k o màu, tan vô hạn trong n-ớc Tính chất hoá học +, H 2 O 2 là hợp chất kém bền: 2H 2 O 2 2 xt:MnO 2H 2 O + O 2 +, H 2 O 2 vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử Tính khử của H 2 O 2 : H 2 O 2 + KNO 2 0 t H 2 O + KNO 3 H 2 O 2 + 2KI 0 t I 2 + 2KOH Tính oxi hoá của H 2 O 2 : Ag 2 O + H 2 O 2 0 t 2Ag + H 2 O + O 2 5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 0 t 2MnSO 4 + 5O 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Chất quan trọng của l-u huỳnh Hiđro sunfua (H 2 S) Chất khí k o màu, mùi trứng thối H 2 S tan trong n-ớc dd axit yếu H 2 S + KOH KHS + H 2 O H 2 S + 2KOH K 2 S + 2H 2 O H 2 S có tính khử mạnh 2H 2 S + O 2 (thiếu) 0 t 2S + 2H 2 O H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O H 2 SO 4 + 8HCl Trong CN: k 0 điều chế H 2 S Trong phòng thí nghiệm FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S Muối sunfua Tính tan của một số muối sunfua +, Muỗi của các kim loại IA, IIA (Be) [Na 2 S, K 2 S,]: tan trong n-ớc và axit +, Muối của kim loại nặng PbS, CuS : ko tan trong n-ớc và axit +, Muối của ZnS, FeS,: không tan trong n-ớc, nh-ng tan trong n-ớc H 2 S Một số màu sắc đặc tr-ng: CdS :m.vàng, CuS, FeS. Ag 2 S : m.đen kết tủa L-u huỳnh đioxit (SO 2 ) 1. Tớnh oxit axit - P/ứ vi nc axit sunfur: - P/ứ vi dung dch baz Mui + H 2 O: SO 2 + 2OH SO 3 2 + H 2 O (1) SO 2 + OH HSO 3 (2) (2) (1) + (2) (1) - P/ứ vi oxit baz tan mui sunfit Na 2 O + SO 2 Na 2 SO 3 CaO + SO 2 CaSO 3 2. Tớnh kh (P/ứ với chất oxi hoá ) 2SO 2 + O 2 25 0 450 500 VO C 2SO 3 SO 2 + Cl 2 + 2H 2 O H 2 SO 4 + 2HCl SO 2 + Br 2 + 2H 2 O H 2 SO 4 + 2HBr (phn ng lm mt mu dung dch brom) 3. Tớnh oxi húa (P/ứ với chất khử) SO 2 + 2H 2 S 3S + 2H 2 O Trong phũng thớ nghim: - t qung sunfua: 2FeS 2 + 11O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 2ZnS + 3O 2 2ZnO + 3SO 2 -Cho mui sunfit, hidrosunfit tỏc dng vi dung dch axit mnh: Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 Na 2 SO 4 +SO 2 + H 2 O Trong cụnh nghip: - t chỏy lu hunh: S + O 2 0 t SO 2 - Cho kim loi tỏc dng vi dung dch H 2 SO 4 c, núng: Cu+2H 2 SO 4c 0 t CuSO 4 +SO 2 + H 2 O Axit sunfuric (H 2 SO 4 ) Axit loãng ( thể hiện tính chất của một axit mạnh) a) Tỏc dng vi kim loi (ng trc H) Mui + H 2 : Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 b) Tỏc dng vi baz (tan v khụng tan) Mui + H 2 O H 2 SO 4 + 2NaOH Na 2 SO 4 + 2H 2 O H 2 SO 4 + Mg(OH) 2 MgSO 4 + 2H 2 O c) Tỏc dng vi oxit baz Mui + H 2 O Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O d) Tỏc dng vi mui (to kt ta hoc cht bay hi) MgCO 3 + H 2 SO 4 MgSO 4 + CO 2 + H 2 O BaCl 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HCl Axit đậm đặc (Là một chất oxi hoá mạnh) a) Tớnh axit mnh - P/ứ vi hidroxit (tan v khụng tan) Mui + H 2 O H 2 SO 4 c + NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O H 2 SO 4 c + Mg(OH) 2 MgSO 4 + H 2 O - P/ứ vi oxit baz Mui + H 2 O Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 c Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O CuO + H 2 SO 4 c CuSO 4 + H 2 O - y cỏc axit d bay hi ra khi mui H 2 SO 4 c + NaCl tinh th NaHSO 4 + HCl H 2 SO 4 c + CaF 2 tinh th CaSO 4 + 2HF H 2 SO 4 c + NaNO 3 tinh th NaHSO 4 + HNO 3 b) Tớnh oxi hoỏ mnh Tỏc dng vi hu ht cỏc kim loi trong dóy in hoỏ 2Fe + 6H 2 SO 4 c 0 t Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Cu + 2H 2 SO 4 c 0 t CuSO 4 + SO 2 + H 2 O 2Ag + 2H 2 SO 4 c 0 t Ag 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O Kim loi mnh nh Mg, Zn 24 H SO (d) S hoc H 2 S: 3Zn + 4H 2 SO 4 c 0 t 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O 4Zn + 5H 2 SO 4 c 0 t 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O Al, Fe, Cr th ng hoỏ vi dd H 2 SO 4 c ngui Tỏc dng vi phi kim: C + 2H 2 SO 4 c CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O S + 2H 2 SO 4 c 0 t 3SO 2 + 2H 2 O P/ vi hp cht cú tớnh kh ( TT oxi hoỏ thp) 2FeO + 4H 2 SO 4 c Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O 2FeCO 3 + 4H 2 SO 4 c Fe 2 (SO 4 ) 3 +SO 2 + 2CO 2 + 4H 2 O 2Fe 3 O 4 + 10H 2 SO 4 c 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 10H 2 O 2FeSO 4 + 2H 2 SO 4 c Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 2H 2 O iu ch H 2 SO 4 S iu ch: FeS 2 O O O H O O H 1 2 2 OH SO n n 2 1 8HI + H 2 SO 4 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O 2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + I 2 + 2HCl Hợp chất khác Muối iotua đa số đều dễ tan trong n-ớc, trừ AgI (m.vàng); PbI 2 (m.vàng) Một số phản ứng của muối iotua 2NaI + Cl 2 2NaCl + I 2 2H 2 SO 4 (đặc) + 2NaI + MnO 2 Na 2 SO 4 + MnSO 4 + I 2 + 2H 2 O NHN BIT ion halogen dựng Ag + (AgNO 3 ) nhn bit cỏc gc halogenua. Ag + + Cl - AgCl (trng) Ag + + Br - AgBr (vng nht) Ag + + I - AgI (vng m) I 2 + h tinh bt xanh lam L-u huỳnh trioxit Th hin tớnh cht ca mt oxit axit: - P/ vi nc axit sunfuric: SO 2 + H 2 O H 2 SO 4 - P/ vi dung dch baz Mui + H 2 O: SO 3 + 2NaOH Na 2 SO 4 + H 2 O SO 3 + NaOH NaHSO 4 - P/ vi oxit baz tan mui sunfat Na 2 O + SO 3 Na 2 SO 4 SO 2 + O 2 25 0 VO t 2SO 3 2 O SO 2 25 0 VO t SO 3 2 HO H 2 SO 4 S Nhn bit: Gc SO 4 2- c nhn bit bng ion Ba 2+ , vỡ to kt ta trng BaSO 4 khụng tan trong cỏc axit HNO 3 , HCl. Ba 2+ + SO 4 2 BaSO 4 Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :các nhóm nguyên tố phi kim cơ bản và hợp chất Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn Nhúm nit Nhúm VA Nhúm Cỏcbon Nhúm IVA Axit nitric (HNO 3 )(cht lng, khụng mu, bc chỏy khụng khớ m) 1. Tớnh axit mnh (5 tớnh cht : cht ch th mu, kim loi ( tr Au, Pt) , oxit kim loi, baz, mui ) HNO 3 lm giy qu tớm HNO 3 p/ vi kim loi s cp di õy HNO 3 +NaOH NaNO 3 + H 2 O 2HNO 3 +Mg(OH) 2 Mg(NO 3 ) 2 + 2H 2 O Fe 2 O 3 + 6 HNO 3 2 Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O 2HNO 3 + CaCO 3 Ca(NO 3 ) 2 + H 2 O + CO 2 2. Tớnh oxi hoỏ mnh: a) P/ vi hu ht kim loi trong dóy in hoỏ (tr Au, Pt) Fe + 6HNO 3 c 0 t Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O Fe + 4HNO 3 loóng Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O Ag + 2HNO 3 AgNO 3 + NO 2 + H 2 O Lu ý: + Sn phm ca phn ng th thuc vo: Bn cht kim loi; Nng axit: axit c, ch yu NO 2 ; axit loóng, ch yu NO; Nhit phn ng. + Cỏc kim loi mnh cú th kh HNO 3 thnh NH 3 v sau ú NH 3 + HNO 3 NH 4 NO 3 , cú ngha l trong dung dch tn ti NH 4 + v NO 3 - . 4Mg + 10HNO 3 4Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O + Cỏc kim loi Al, Fe b th ng trong dung dch HNO 3 c ngui + Dung dch cha mui nitrat (KNO 3 ) trong mụi trng axit cng cú tớnh cht tng t nh dung dch HNO 3 , vỡ trong dung dch tn ti H + v NO 3 - . Vớ d: Cho Cu vo dung dch cha KNO 3 v H 2 SO 4 loóng: Phng trỡnh in li: KNO 3 K + + NO 3 - v H 2 SO 4 2H + + SO 4 2- Phng trỡnh phn ng: 3Cu + 2NO 3 - + 8H + 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O b) Tỏc dng vi phi kim: C + 4HNO 3 CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O S + 6HNO 3 H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O c) Tỏc dng vi hp cht cú tớnh kh ( trng thỏi oxi hoỏ thp): 3FeO + 10HNO 3 3Fe(NO 3 ) 3 + NO + 5H 2 O Fe 3 O 4 + 10HNO 3 3Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 5H 2 O FeCO 3 + 4HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + CO 2 + 2H 2 O FeS 2 + 18HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O 3. iu ch Trong PTN: NaNO 3 tinh th + H 2 SO 4 c NaHSO 4 + HNO 3 Trong CN: Khụng khớ N 2 NH 3 NO NO 2 HNO 3 . 4NH 3 + 5O 2 0 850 C Pt 4 NO + 6H 2 O 2NO + O 2 2NO 2 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O 4HNO 3 Muối nitrat 3 NO Tớnh tan: Tt c cỏc mui nitrat u tan trong nc. Phn ng b phõn hu bi nhit i vi mui nitrat ca kim loi X: Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn Pb, [H], Cu, Hg, Ag, Pt, Au - X ng trc Mg : 0 t 3 2 2 XNO XNO O 2KNO 3 0 t 2KNO 2 + O 2 - X ng trong khong t Mg Cu: 0 t 22 oxit NO O 2Pb(NO 3 ) 2 0 t 2PbO + 4NO 2 + O 2 2Cu(NO 3 ) 2 0 t 2CuO + 4NO 2 + O 2 - X ng sau Cu: 0 t kim loi + NO 2 + O 2 2AgNO 3 0 t 2Ag + 2NO 2 + O 2 Nhn bit ion nitrat Dd cha ion 24 Cu/H SO 3 NO dd mu xanh + khớ NO 2 (m.nõu) Phng trỡnh ion thu gn 2 3 2 2 2NO 4H Cu Cu 2NO 2H O Khái quát Vị trí n.tố trong HTTH Thuộc nhóm VA, các chu kì từ 2 đến 6 của Bảng HTTH Gồm 5 nguyên tố: 7 N, 15 P, 33 As(Asen), 51 Sb (Antimon), 83 Bi(Bitmut) Thuộc nhóm IVA, các chu kì từ 2 đến 6 của Bảng HTTH Gồm 5 nguyên tố: 6 C; 14 Si; 32 Ge (Gemani); 50 Sn; 82 Pb Cấu hình electron và đặc điểm CH e dạng : ns 2 np 3 ở TTCB các nguyên tố nhóm oxi có 3 e độc thân ở trạng thái kích thích, đối với ng.tố P, As, Sb, Bi do vẫn còn AOd trống nên ns 1 np 3 nd 1 có 5 e độc thân Xuất hiện hoá trị V Tính chất của nhóm i t nitt bitmut: tớnh phi kim gim dn, tớnh kim loi tng dn Hp cht khớ vi hiro cú dng RH 3 : bn ca nú gim dn t N Bi T N Bi: tớnh axit ca cỏc oxit v hiroxit tng ng gim dn, ng thi tớnh baz tng dn gam mol 7N Nito N M 17,0 gam mol 15 P Photpho P M 31,0 gam mol 6C Cacbon C M 12,0 gam mol 14 Si Silic N M 28,0 Tính chất vật lý Ch.khớ, khụng mu, khụng mựi, khụng v, hi nh hn khụng khớ Tn ti 2 dng thự hỡnh P v P trng Tn ti 3 dng thự hỡnh: kim cng, than chỡ, Cacbon vụ nh hỡnh Tn ti di hai dng thự hỡnh silic tinh th v silic vụ nh hỡnh Tính chất hoá học sơ l-ợc N 2 (NN) rt bn k thng tr v mt hoỏ hc t 0 cao N 2 hot ng hn, th hin ng thi tớnh kh & oxi hoỏ iu kin thng n cht P hot ng hn so vi N 2 P mang ng thi tớnh kh v tớnh oxi hoỏ Tớnh cht hoỏ hc Tớnh kh nhit khong 3000 0 C cú p/ N 2 + O 2 0 3000 C 2NO k thng cú 2NO + O 2 2NO 2 P/ vi O 2 (2 trng hp) D O 2 : 4P + 5O 2 0 t 2P 2 O 5 Thiu O 2 : 4P + 3O 2 0 t 2P 2 O 3 P/ vi Cl 2 (2 trng hp) D Cl 2 : 5Cl 2 + 2P 0 t 2PCl 5 Thiu Cl 2 : 3Cl 2 + 2P 0 t 2PCl 3 P/ vi cỏc hp cht mang tớnh oxh (KClO 3 , KNO 3 , K 2 Cr 2 O 7 , KMnO 4 ) 6P + 5KClO 3 0 t 3P 2 O 5 + 5KCl P/ vi O 2 C + O 2 0 t CO 2 C d + CO 2 0 t 2CO P/ vi cỏc hp cht mang tớnh oxh C + 4HNO 3 CO 2 +4NO 2 +2H 2 O C + ZnO 0 t Zn + CO P/ vi mt s phi kim cú tớnh oxh Si + 2F 2 SiF 4 Si + O 2 SiO 2 P/ vi mt s hp cht cú tớnh oxh Si + 2NaOH + H 2 O Na 2 SiO 3 + 2H 2 Tớnh oxi hoỏ P/ vi khớ H 2 (t 0 > 400 0 ) N 2 + 3H 2 0 ,t xt P 2NH 3 P/ vi kim loi nitrua k.loi N 2 + 6Li 2Li 3 N (t 0 thng) N 2 + 3Mg 0 t Mg 3 N 2 P/ vi khớ H 2 2P + 3H 2 0 t 2PH 3 P/ vi mt s kim loi hot ng photphua kim loi 2P + 3Ca 0 t Ca 3 P 2 P/ vi khớ H 2 C + 2H 2 0 t CH 4 P/ vi kim loi cacbua kim loi 4Al + 3C 0 t Al 4 C 3 P/ vi mt s kim loih.c silixua 2Mg + Si Mg 2 Si iu ch Phũng TN NH 4 NO 2 0 t N 2 + 2H 2 O hoặc NH 4 Cl +NaNO 2 N 2 +NaCl +2H 2 O Dựng phn ng SiO 2 + 2Mg 0 t Si + 2MgO C.nghip Chng ct phõn on khụng khớ lng thu c N 2 v O 2 . Nung hn hp (photphorit, cỏt v than ỏ) 1200 0 C Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3SiO 2 + 5C 0 t 0 t 3CaSiO 3 +2P + 5CO Kim cng nhõn to: nung tan chỡ 2000 0 C, p = 50100 nghỡn atm(xt:Fe) Than chỡ nhõn to: nung than cc 2500 0 3000 0 trong lũ in Than mui: CH 4 0 t ,xt C + 2H 2 Dựng phn ng SiO 2 + 2C 0 t Si + CO 2 Một số hợp chất quan phổ biến ứng với các nhóm nguyên tố trên Tớnh cht hoỏ hc iu ch Amoniac (NH 3 ) Ch.khớ, k 0 mu, mựi khai H N H H Khớ amoniac a) Tớnh baz: NH 3 + HCl NH 4 Cl b) Tớnh kh: - Tỏc dng vi oxi: 4NH 3 +3O 2 0 t 2N 2 + 6H 2 O 4NH 3 + 5O 2 0 850 /Pt 4NO + 6H 2 O - P/ Cl 2 : 2NH 3 +3Cl 2 N 2 + 6HCl - Kh mt s oxit kim loi: 3CuO + 2NH 3 0 t 3Cu + N 2 + 3H 2 O Dung dch amoniac a) Tớnh bazo: NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH - b) Tớnh cht ca dung dch NH 3 : - Tớnh baz: NH 3 + H + NH 4 + - i mu ch th: quỡ tớm xanh ; phenolphtalein hng. - P/ vi dd mui(Al 3+ , Fe 2+ , ) hiroxit AlCl 3 +3NH 3 +3H 2 OAl(OH) 3 +3NH 4 Cl Al 3+ +3NH 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3NH 4 + - Kh nng to phc Cu(OH) 2 + 4 NH 3 (dd) [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ (dd) + 2OH - (dd) Hoc AgCl + 2 NH 3 (dd) [Ag(NH 3 ) 2 ] + (dd) + Cl - (dd) PS: NH 3 cú kh nng to phc vi mt s ion nh Cu 2+ , Zn 2+ , Ag + , Co 2+ , Co 3+ , Pt 4+ * Trong phũng thớ nghim: NH 4 + +OH - Kiềm(rắn) NH 3 +H 2 O 2NH 4 Cl (r) +CaO 0 t 2NH 3 + CaCl 2 * Trong cụng nghip: N 2 : chng ct phõn on kk lng. H 2 : CH 4 0 t C + 2H 2 - Phn ng tng hp: N 2 + 3H 2 0 450-500 C 200-300 (atm),Fe 2NH 3 Mui Amoni 4 NH Phn ng trao i ion: NH 4 Cl +NaOH NaCl + NH 3 + H 2 O (phn ng nhn bit mui amoni) Mui amoni kộm bn vi nhit NH 4 Cl 0 t NH 3 + HCl NH 4 HCO 3 0 t NH 3 + CO 2 + H 2 O i vi cỏc gc axit cú tớnh oxi hoỏ NH 4 NO 2 0 t N 2 + 2H 2 O NH 4 NO 3 0 t N 2 O + 2 H 2 O Thc hin p/ gia (NH 3 ) v dd axit NH 3 + H 2 SO 4 NH 4 HSO 4 2NH 3 + H 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 O H O N O Hay: NH 4 + + OH – NH 3 + H 2 O Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :các nhóm nguyên tố phi kim cơ bản và hợp chất Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn hợp chất tiêu biểu chứa photpho Axit photphoric (H 3 PO 4 ) Ch.rn kt tinh, trong sut, hỏo nc H 3 PO 4 l axit khụng bn b phõn hu bi nhit 2H 3 PO 4 0 200 250 H 4 P 2 O 7 + H 2 O (axit iphotphoric) H 4 P 2 O 7 0 400 500 2HPO 3 + H 2 O (axit metaphotphoric) H 3 PO 4 l mt axit 3 nc, cú mnh trung bỡnh H 3 PO 4 + KOH KH 2 PO 4 + H 2 O H 3 PO 4 + 2KOH K 2 HPO 4 + 2H 2 O H 3 PO 4 + 3KOH K 3 PO 4 + 3H 2 O iu ch: Trong PTN: P + 5HNO 3 H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O Trong CN: 0 3 4 2 2 4 4 3 4 t 2 2 5 2 5 2 3 4 Ca (PO ) 3H SO 3CaSO H PO 4P 5O 2P O P O 3H O 2H PO Mui phophat S lc mt s mui photphỏt Photphat trung ho 3 4 PO : Ag 3 PO 4 , Hirophotphat 2 4 HPO : K 2 HPO 4 , ihidrophotphat 24 H PO : NaH 2 PO 4 , (tt c u tan) Mui photphat b thu phõn to mụi trng kim Na 3 PO 4 + H 2 O Na 2 HPO 4 + NaOH Nhn bit mui photphat (ion 3 4 PO ) 3 4 3 4 PO 3Ag Ag PO (cht kt ta m.vng) hợp chất tiêu biểu chứa silic Silic ioxit (SiO 2 ) Tn ti dng tinh th khụng tan trong nc SiO 2 l mt oxit axit SiO 2 + CaO o t CaSiO 3 (canxi silicat) SiO 2 + 2NaOH o t Na 2 SiO 3 + H 2 O SiO 2 + K 2 CO 3 o t K 2 SiO 3 + CO 2 SiO 2 tan tt trong HF SiO 2 + 4HF SiF 4 + 2H 2 O Axit salixic (H 2 SiO 3 ) Cht dng keo, khụng tan trong nc, khi un núng d b mt nc H 2 SiO 3 SiO 2 + H 2 O H 2 SiO 3 l mt axit yu ( yu hn c H 2 CO 3 ) Na 2 SiO 3 + CO 2 + H 2 O H 2 SiO 3 + Na 2 CO 3 Mui silicat 2 3 SiO D dng tan trong dung dch kim, ch mui ca kim loi kim mi tan trong nc theo phng trỡnh Na 2 SiO 3 + 2H 2 O 2NaOH + H 2 SiO 3 hợp chất tiêu biểu chứa cacbon Cacbon monoxit (CO CTCT: CO ) Cht khớ, k o mu, k o mựi, k o v, rt c Tớnh cht hoỏ hc CO kộm hot ng nhit thng tng t nh N 2 CO l oxit trung tớnh (oxit khụng to mui); cú tớnh kh mnh 2CO + O 2 0 t 2CO 2 CO + Cl 2 C COCl 2 (Photphogen) CO + CuO 0 t Cu + CO 2 iu ch: Trong CN: 0 0 1500 C 22 t 2 C H O CO H CO C 2CO Trong PTN: HCOOH 25 H SO (d) CO + H 2 O Cacbon dioxit (CO 2 ) Cht khớ, khụng mu, khụng mựi v, ớt tan trong nc Tớnh cht hoỏ hc CO 2 khụng duy trỡ s chy ca nhiu cht tr ca cỏc kl mnh CO 2 + 2Mg 2MgO + C CO 2 l mt oxit axit - Tan trong nc to thnh axit cacbonic, l axit yu hai nc. CO 2 + 2H 2 O H 3 O + + HCO 3 - - P/ vi baz v oxit baz: Nu d kim: CO 2 + 2 NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O Nu thiu kim: Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O NaHCO 3 iu ch: CO 2 c iu ch bng cỏch t than hoc i t mui cacbonat: CaCO 3 0 1000 C CaO + CO 2 Trong PTN: CaCO 3 + 2 HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O Mui cacbonat: S lc v tớnh tan - Mui cacbonat: ch cú cỏc mui ca kim loi kim v amoni l tan tt trong nc (riờng Li 2 CO 3 tan va phi trong nc ngui v tan ớt hn trong nc núng). Dung dch ca cỏc mui ny trong nc cú xy ra quỏ trỡnh thy phõn, nờn mụi trng cú tớnh kim (i vi mui amoni cacbonat cng vy). CO 3 2- + H 2 O HCO 3 - + OH - P/ vi axit mnh : 2 33 2 3 2 2 CO H HCO CO 2H CO H O Mui k o tan 0 t 2 CO oxit 0 t 32 MgCO MgO CO - Mui hirocacbonat: a s cỏc mui ny tan c khỏ nhiu trong nc, nhng kộm bn, cú th b phõn hy ngay c khi un núng dung dch: 2NaHCO 3 0 t Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O -Mui hirocacbonat lng tớnh (p/ vi axit v baz) NaHCO 3 + HCl NaCl + H 2 O + CO 2 NaHCO 3 + NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O Nhn bit ion cacbonat 2 3 CO 2 Ca(OH) ddH 2 3 2 3 CO CO CaCO (m.trng) S LC V PHN BểN HO HC N.t Tờn gi CTPT Phm vi x dng Tỏc dng chớnh Phõn m N Amoni clorua Amoni sunfat NH 4 Cl (NH 4 ) 2 SO 4 t ớt chua hay ó c kh chua Giỳp cõy phỏt trin nhanh, tt lỏ, ra nhiu c, Ure (NH 2 ) 2 CO Thớch hp cho nhiu loi Kali nitrat Canxi nitrat KNO 3 Ca(NO 3 ) 2 t chua v t mn Phõn lõn P Canxi photphat Ca 3 (PO 4 ) 2 t chua Thỳc y quỏ trỡnh sinh hoỏ ca cõy, giỳp cõy cng cỏp, chc ht Supe photphat Ca(H 2 PO 4 ) 2 Kh chua t trc bún Amophot H 2 4 2 4 4 2 4 NH H PO (NH ) HPO Phõn phc hp gm N, P Phõn kali K Kali clorua KCl Giỳp cõy hp th nhiu m, tng cng kh nng chng bnh ca cõy Kali sunfat K 2 SO 4 Kali cacbonat K 2 CO 3 Mui ca kim loi kim v ion 4 NH l tan, cũn li kt ta HO H O P O HO Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :đại c-ơng kim loại và sơ l-ợc một số kim loại Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn I. TNH CHT CA KIM LOI 1. Tớnh cht vt lớ: T.cht chung: tớnh do, tớnh dn in, tớnh dn nhit,ỏnh kim Gii thớch: Tớnh cht vt lớ chung ca kim loi gõy nờn bi s cú mt ca cỏc electron t do trong mng tinh th kim loi. 2. Tớnh cht húa hc: Tớnh cht húa hc chung ca kim loi l tớnh kh 0n M M ne Tỏc dng vi phi kim: 2Fe + 3Cl 2 o t 2FeCl 3 Cu + Cl 2 o t CuCl 2 4Al + 3O 2 o t 2Al 2 O 3 Fe + S o t FeS Tỏc dng vi dung dch axit: Vi dd axit HCl , H 2 SO 4 loóng: (tr Cu,Ag,Hg,Au, Pt). Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 Vi dung dch HNO 3 , H 2 SO 4 c: (tr Pt , Au ) 3Cu + 8HNO 3 (loóng) o t 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O Fe + 4HNO 3 (loóng) o t Fe(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O Cu + 2H 2 SO 4 (c) o t CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O Chỳ ý: HNO 3 , H 2 SO 4 c ngui khụng p/ vi Al , Fe, Cr Tỏc dng vi nc: Kim loi kim, 1 s kim th 2 HO dd baz tan + H 2 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 Mt vi kim loi cú p vs nc t 0 cao 3Fe + 4H 2 O 0 t 570 Fe 3 O 4 + 4H 2 Fe + H 2 O 0 t 570 FeO + H 2 S cũn li khụng phn ng vi nc bt c iu kin no Tỏc dng vi dung dch mui: kim loi mnh hn kh ion ca kim loi yu hn trong dung dch mui thnh kim loi t do. Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu II, DY IN HO CA KIM LOI a. Dóy in húa ca kim loi: b. í ngha ca dóy in húa: D oỏn chiu ca phn ng gia 2 cp oxi húa kh xy ra theo chiu: cht oxi húa mnh hn s oxi húa chỏt kh mnh hn sinh ra cht oxi húa yu hn v cht kh yu hn. Vớ d: phn ng gia 2 cp Fe 2+ /Fe v Cu 2+ /Cu l: Cu 2+ + Fe Fe 2+ + Cu Oxh mnh kh mnh oxh yu kh yu III, S N MềN KIM LOI 1. Khỏi nim: S n mũn kim loi l s phỏ hy kim loi hoc hp kim do tỏc dng ca cỏc cht trong mụi trng xung quanh. 0n M M ne 2. Cỏc dng n mũn kim loi: a. n mũn húa hc: l quỏ trỡnh oxi húa - kh, trong ú cỏc electron ca kim loi c chuyn trc tip n cỏc cht trong mụi trng. b. n mũn in húa hc: * Khỏi nim: n mũn in húa l quỏ trỡnh oxi húa kh, trong ú kim loi b n mũn do tỏc dng ca dung dch cht in li v to nờn dũng electron chuyn di t cc õm n cc dng. * C ch: + Cc õm: kim loi cú tớnh kh mnh hn b oxi húa. + Cc dng: kim loi cú tớnh kh yu hn.3. Chng n mũn kim loi: a. Phng phỏp bo v b mt: b. Phng phỏp in húa: Ni kim loi cn bo v vi mt kim loi cú tớnh kh mnh hn. Thớ d: bo v v tu bin lm bng thộp ngi ta gn vo nhng mt ngoi ca v tu (phn chỡm di nc) nhng lỏ km (Zn). IV. IU CH KIM LOI 1. Nguyờn tc:Kh ion kim loi thnh nguyờn t. M n+ + ne M 2. Phng phỏp: a. Phng phỏp nhit luyn: dựng iu ch nhng kim loi nh Zn , Fe , Sn , Pb , Cu , Hg Dựng cỏc cht kh mnh nh: C , CO , H 2 hoc Al kh cỏc ion kim loi trong oxit nhit cao. Fe 2 O 3 + 3CO o t 2Fe + 3CO 2 b. Phng phỏp thy luyn: dựng iu ch nhng kim loi Cu , Ag , Hg Dựng kim loi cú tớnh kh mnh hn kh ion kim loi trong dung dch mui Fe + CuSO 4 Cu + FeSO 4 c. Phng phỏp in phõn: * in phõn núng chy: iu ch nhng kim loi K , Na , Ca , Mg , Al. in phõn núng chy cỏc hp cht (mui, oxit, baz) ca chỳng. 2NaCl pnc 2Na + Cl 2 * in phõn dung dch: iu ch k.loi sau Al. CuCl 2 pdd Cu + Cl 2 4AgNO 3 + 2H 2 O pdd 4Ag + O 2 + 4HNO 3 Sơ l-ợc về một số nhóm kim loại và kim loại Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ Nhôm gam mol 13 Al Al M 27,0 Sắt gam mol 26 Fe Fe M 56,0 crom gam mol 24 Cr Cr M 52,0 Đồng gam mol 29 Cu Cu M 64,0 Vị trí ng. tố trong bảng HTTH Kim loại kiềm thuộc nhóm IA, đứng đầu mỗi chu kỳ (trừ chu kỳ I) Gồm 6 n.tố: Li; Na; K; Rb; Cs; Fr * Kloại kiềm thổ thuộc nhóm IIA Gồm các nguyên tố : Be, Mg, Ca, Sr, Kr, Ba, Ra. Nhôm (Al) ở ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kỳ 3 của bảng HTTH Fe ở ô 26 , chu kỳ 4, nhóm VIIIB , của bảng HTTH Thuộc nhóm VIB , chu kỳ 4 , nằm ở ô số 24 của bảng HTTH Đồng nằm ở ô số 29 thuộc nhóm IB chu kỳ IV của bảng HTTH Cấu tạo ng.tử Cấu hình dạng: ns 1 KL kiềm có 1 e lớp ngoài cùng Cấu hình dạng: ns 2 KL kiềm thổ có 2e lớp ngoài cùng Cấu hình e 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 lớp ngoài cùng có 3e Cấu hình e : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 Số oxi hoá phổ biến: +2, +3 Cấu hình : [ Ar ] 3d 5 4s 1 Số oxihoa phổ biến +2, +3, +6 Cấu hình e: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 Số oxi hoá phổ biến +1, +2 Tính chất vật lý 00 s nc t ,t thấp Khối l-ợng riêng nhỏ do KLK có R ngtử lớn, cấu tạo mạng kém đặc khít KLK mềm do lực liên kết KL trong tinh thể yếu -KLK thổ có màu trắng bạc, có thể rát mỏng 00 s nc t ,t thấp , Khối l-ợng riêng nhỏ Là KL có màu trắng ánh bạc, khối l-ợng riêng lớn D= 7,2 g/cm 3 . Nóng chảy ở 1890 0 C . Là KL cứng nhất Đồng l kim lọai m u đỏ, dẻo, dai,dễ kéo sợi dát mỏng Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, l KL nặng có D = 8,89 g/cm 3 nhiệt độ nóng chảy cao khoảng (1083 0 C ) Tính chất hoá học Sơ l-ợc Kim loại kiềm có tính khử mạnh: M M + +1e KLK thổ có tính khử mạnh .Tính khử tăng dần từ Be Ba M M 2+ + 2e Al Al 3+ + 3e Số oxi hoá trong hợp chất +3 Sắt có tính khử TB . chất oxi hoá yếu Fe Fe 2+ + 2e chất oxihoa mạnh Fe Fe 3+ + 3e + O 2 2 Na + O 2 (khô) 0 t Na 2 O 2 4 Na + O 2 (kk) 0 t 2Na 2 O TQ: 0 t 22 2 2 (M O ) peoxit KLK O oxit (M O) 0 t 2 2Mg O 2MgO 0 t 2 1 TQ : M O MO 2 4Al + 3O 2 0 t 2Al 2 O 3 3Fe + 2O 2 0 t Fe 3 O 4 (oxit sắt từ) 4Cr + 3O 2 0 t 2Cr 2 O 3 2Cu + O 2 0 t 2CuO + Phi kim 2Na + Cl 2 2 NaCl Ca + Cl 2 0 t CaCl 2 Mg + S 0 t MgS 2Al + 3 Cl 2 2 AlCl 3 Fe + S 0 t 2 Fe S 2Fe + 3Cl 2 0 t 2 3 Fe Cl 3 2Cr + 3S 0 t Cr 2 S 3 2Cr + 3Cl 2 0 t 2CrCl 3 Cu + Cl 2 0 t CuCl 2 Cu + S 0 t CuS + N-ớc Na + H 2 O NaOH + 2 1 H 2 TQ: 22 1 M H O MOH H 2 Nhớ: 2 M H OH n n 2.n Ca, Ba, Sr có thể khử n-ớc bazơ Ca +2 H 2 O Ca(OH) 2 +H 2 Với Mg 0 2 2 2 t 22 Mg 2H O Mg(OH) H Mg H O MgO H Be k o p/ứ vs n-ớc ở bất cứ đk nào 2Al + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 Trên thực tế phản ứng này rất ít xảy ra nên coi nh- không có ở nhiệt độ cao sắt khử hơi n-ớc tạo ra H 2 và Fe 3 O 4 hoặc FeO 3Fe + 4H 2 O 0 t 570 Fe 3 O 4 + 4H 2 Fe + H 2 O 0 t 570 FeO + H 2 ở nhiệt độ th-ờng trong không khí tạo ra màng mỏng crom (III) oxit có cấu tạo mịn bền vững bảo vệ không cho Cr p/ứ với n-ớc Cu không phản ứng với n-ớc ở điều kiện th-ờng +Axit Không oxihoá KLK khử H + của dd axit HCl, H 2 SO 4 loãng thành khí hiđro 2 M + 2H + 2M + + H 2 22 Mg 2HCl MgCl H 2 2 TQ : M 2H M H 2Al + 6HCl 2AlCl 3 + 2H 2 TQ: Al + 3H + Al 3+ + 3 2 H 2 Fe pứ chỉ lên đến số oxi hoá +2 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 TQ: Fe + 2H + Fe 2+ + H 2 Cr +2 HCl CrCl 2 + H 2 Cr + 2 H 2 SO 4 CrSO 4 + H 2 Cu không tác dụng với dung dch HCl, H 2 SO 4 loãng. Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :đại c-ơng kim loại và sơ l-ợc một số kim loại Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn TQ: Cr + 2H + Cr 2+ + H 2 Kim loại kiềm Kim loại kiềm thổ Nhôm gam mol 13 Al Al M 27,0 Sắt gam mol 26 Fe Fe M 56,0 crom gam mol 24 Cr Cr M 52,0 Đồng gam mol 29 Cu Cu M 64,0 Tính chất hoá học + Axit Có tính oxihoá Có khả năng khử N +5 trong HNO 3 loãng xuống N 3 (NH 4 NO 3 ) và S +6 trong H 2 SO 4 đặc xuống S 2 (H 2 S) 4Mg + 10HNO 3(loãng) 4Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O 4Mg + 5H 2 SO 4(đặc) 4MgSO 4 + H 2 S + 4H 2 O Al + 4HNO 3(loãng) Al(NO 3 ) 3 + 2NO + H 2 O 2Al + 6H 2 SO 4(đặc) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Fe + 4HNO 3(loãng) Fe(NO 3 ) 3 + 2NO + H 2 O 2Fe + 6H 2 SO 4(đặc) Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Cu + 2H 2 SO 4(đặc) CuSO 4 + SO 2 + H 2 O Cu + 4HNO 3 (đặc) Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 +H 2 O 3Cu + 8HNO 3(loãng) 3Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 +H 2 O Al, Cr, Fe đều thụ động hoá với HNO 3 , H 2 SO 4 đặc nguội + dd muối PS: KLK không khử trực tiếp ion kim loại trong muối mà khử n-ớc tr-ớc VD: Cho mẩu Na vào dd AlCl 3 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 3NaOH + AlCl 3 Al(OH) 3 + 3NaCl NaOH + Al(OH) 3 4 Na Al OH Ca, Ba khử n-ớc ở đk th-ờng pứ với dd muối t-ơng tự nh- đối với kim loại kiềm Mg : đẩy đ-ợc ion kim loại đứng sau nó trong dãy hoạt động hoá học ra khỏi muối Mg + CuCl 2 Cu + MgCl 2 Các kim loại này đều có khả năng khử đ-ợc ion kim loại đứng sau nó trong dãy điện hoá ra khỏi dung dịch muối 2Al + 3FeSO 4 3Fe + Al 2 (SO 4 ) 3 Hay 2Al + 3Fe 2+ 3Fe + 2Al 3+ Fe + Cu(NO 3 ) 2 Fe(NO 3 ) 2 + Cu Hay Fe + Cu 2+ Fe 2+ + Cu Cu + 2AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag Hay Cu + 2Ag + Cu 2+ + 2Ag Phản ứng đặc biệt P/ứ với kiềm mạnh muối + H 2 Al + NaOH + H 2 O NaAlO 2 + 3 2 H 2 P/ứ nhiệt nhôm (pứ vs oxit kim loại) 2Al + 3CuO 0 t Al 2 O 3 + 3Cu 8Al + 3Fe 3 O 4 0 t 4Al 2 O 3 + 9Fe Điều chế kim loại Điện phân nóng chảy muối clorua của kim loại t-ơng ứng 2NaCl dpcn 2Na + Cl 2 Điện phân nóng chảy hợp chất clorua t-ơng ứng MgCl 2 dpcn Mg + Cl 2 Điện phân nóng chảy Al 2 O 3 trong hỗn hợp với coriolit (Na 3 AlF 6 ) 2Al 2 O 3 36 Na AlF 4Al + 3O 2 Điện phân dung dịch FeCl 2 FeCl 2 dp Fe + Cl 2 Dùng (CO, Al, H 2 , ) khử oxit sắt Fe 2 O 3 + 3CO 0 t 2Fe + 3CO 2 Tinh chế Cr 2 O 3 từ quặng cromit (Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , FeO, SiO 2 ), rồi trộn với Al để tham gia p/ứ nhiệt nhôm Cr 2 O 3 + 2Al 0 t Al 2 O 3 + 2Cr Nhiệt luyện quặng CuFeS 2 2CuFeS 2 + 5O 2 + 2SiO 2 0 t 0 t 2Cu + 2FeSiO 2 + 4SO 2 CuCl 2 dp Fe + Cl 2 Nhận biết ion kim loại (xem kĩ hơn ở bảng thống kê một số cách nhận biết ) Dùng đũa Pt nhúng vào các mẫu thử dung dịch rồi đốt nhận xét màu ngọn lửa thu đ-ợc Na + :Ngn la m.vng K + :Ngn la m.tớm Li + :Ngn la m. tớa Rb + :Ngn la m. mỏu Cs + :Ngn la m.xanh da tri Mg 2+ tạo m.trắng với 2 3 CO ,OH 22 33 2 2 Mg CO MgCO Mg 2OH Mg(OH) Ba 2+ , Ca 2+ tạo m.trắngvới các ion 22 34 CO ,SO , 22 44 22 33 Ba SO BaSO Ca CO CaCO Al 3+ tạo kết tủa keo lơ lửng m.trắng trong dung dịch kiềm, nếu kiềm d- kết tủa tan dần đến hết 3 3 3 2 2 3 4 Al 3OH Al(OH) Al(OH) OH AlO 2H O Al(OH) OH Al OH hoặc 3 3 2 3 4 Al 3NH 3H O Al(OH) 3NH Fe 2+ tạo màu trắng xanh với OH ,NH 3 2 2 Fe 2OH Fe(OH) 2 3 2 2 4 Fe 2NH 2H O Fe(OH) 2NH Fe 3+ tạo màu nâu đỏ với OH ,NH 3 3 3 Fe 3OH Fe(OH) 3 3 2 3 4 Fe 3NH 3H O Fe(OH) 3NH ddCr 2+ làm mất màu dd Br 2 2Cr 2+ + Br 2 2Cr 3+ + 2Br Cr 3+ : dd màu lục P/ứ với Cl 2 /OH dd m.vàng 3 2 4 2 2Cr Cl 8OH CrO 2Cl 4H O P/ứ với OH đặc tạo kết tủa m.trắng, nếu OH d- thì kết tủa tan dần t-ơng tự nh- đối với Al 3+ ddCu 2+ có m.xanh lam đặc tr-ng Cu 2+ tạo kết tủa m.xanh lam với dd kiềm 2 2 Cu 2OH Cu(OH) Cu 2+ tạo kết tủa với NH 3 , nếu NH 3 d- thì kết tủa tạo phức tan m.xanh 2 3 2 2 4 Cu 2NH 2H O Cu(OH) NH 2 2 3 3 4 Cu(OH) 4NH Cu NH 2OH Sơ l-ợc về một số kim loại khác A, Bạc ( 47 Ag) Ô 47, chu kì 5, nhóm IB Cấu hình e: [Kr]4d 10 5s 1 Kim loại, m.trắng bạc, mềm dẻo, dẫn điện và nhiệt tốt nhất Tính chất hoá học Tính khử yếu, không bị oxi hoá ở nhiệt độ th-ờng và nhiệt độ cao, không khử H + trong axit nh-ng p/ứ đ-ợc với một số chất oxi hoá mạnh 3Ag+4HNO 3 3AgNO 3 +NO+ 2H 2 O Ag + H 2 SO 4 1 2 Ag 2 SO 4 + 1 2 SO 2 +H 2 O 4Ag + 2H 2 S + O 2 2Ag 2 S + 2H 2 O B, Vàng ( 79 Au) Ô 79, chu kì 6, nhóm IB Cấu hình e: [Xe]4f 14 5d 10 6s 1 Kim loại có màu vàng, mềm dẻo, có khả năng dẫn nhiệt điện tốt Tính chất hoá học Kim loại có tính khử rất yếu, không phản ứng với halogen, oxi (trừ F 2 ) F 2 + 2Au 2AuF Au không phản ứng với HNO 3 , HCl theo tỉ lệ mol bất kì mà chỉ pứ với hh 3 : 1:3 HNO HCl nn Au+HNO 3 +3HClAuCl 3 +2H 2 O+NO Au tạo phức với ion xianua (CN - ) có CTPT dạng 2 ()Au CN Au có khả năng tạo hỗn hống với Hg C, Niken ( 28 Ni) Ô 28, chu kì 4, nhóm VIIIB Cấu hình e: [Ar]3d 8 4s 2 Kim loại, m.trắng bạc, có độ cứng cao Tính chất hoá học Niken có tính khử trung bình P/ứ vs phi kim 2Ni + O 2 0 t 2NiO Ni + Cl 2 0 t NiCl 2 P/ứ vs axit K 0 có tính oxi hoá Ni + 2H + Ni 2+ + H 2 Có tính oxi hoá Ni + 4HNO 3 Ni(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O D, Kẽm ( 30 Zn) Ô 30, chu kì 4, nhóm IIB Cấu hình e: [Ar]3d 10 4s 2 Kim loại nặng có m. lam nhạt Tính chất hoá học Kim loại có tính khử mạnh yếu hơn Al mạnh hơn Cr, Fe 2Zn + O 2 0 t 2ZnO Zn + S 0 t ZnS Zn + 2H + Zn 2+ + H 2 Zn + 4HNO 3 Zn(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu Zn cũng là một kim loại l-ỡng tính 2H 2 O + Zn + 2NaOH Na 2 Zn(OH) 4 + H 2 E, Thiếc ( 50 Sn) Ô 50, chu kì 5, nhóm IVA Cấu hình e: [Kr]4d 10 5s 2 5p 2 Kim loại nặng có m. trắng bạc Tính chất hoá học Sn là kim loại có tính khử trung bình yếu P/ứ với phi kim 2Sn + O 2 2SnO Sn + S SnS P/ứ với axit Sn + 2H + Sn 2+ + H 2 3Sn+8HNO 3 3Sn(NO 3 ) 2 + 2NO+4H 2 O P/ứ với dd muối Sn + Cu 2+ Sn 2+ + Cu Sn có p/ứ vs dd kiềm đặc nóng F, Chì ( 82 Pb) Ô 82, chu kì 6, nhóm IVA Cấu hình e: [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 2 Kim loại nặng có m.trắng hơi xanh Tính chất hoá học 2Pb + O 2 0 t 2PbO Pb + HCl : không p/ứ Pb 3 HNO Pb(NO 3 ) 2 + NO Pb + 3H 2 SO 4 Pb(HSO 4 ) 2 + H 2 O + SO 2 Pb + 2NaOH Na 2 PbO 2 + H 2 Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông :đại c-ơng kim loại và sơ l-ợc một số kim loại Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Biên soạn A, Hợp chất của Natri Natri hidroxit (NaOH) Ch.rắn, k 0 màu, dễ hút ẩm tan tốt trong n-ớc Tính chất hoá học: NaOH 2 HO Na OH dd bazơ +, NaOH làm quỳ tím xanh, phenolphthalein hoá hồng +, P/ứ với axit: 2 2 NaOH HCl NaCl H O OH H H O +, P/ứ với dd muối: 2 2 2 2 2NaOH CuCl Cu OH 2NaCl 2OH Cu Cu OH +, P/ứ oxit axit: 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 3 2 NaOH CO NaHCO , 2NaOH CO Na CO H O OH CO HCO (1) , 2OH CO CO H O(2) Sản phẩm p.ứ (1) p.ứ (1) + (2) p.ứ (2) Điều chế: Điện phân dd NaCl bão hoà có màng ngắn xốp 2 2 2 11 NaCl H O NaOH H Cl 22 Natri cacbonat (Na 2 CO 3 ) và Natri hidrocacbonat (NaHCO 3 ) Natri cacbonat (Na 2 CO 3 ) Natrihidrocacbonat T.chất vật lý Ch.rắn m.trắng, độtan cao, bền với nhiệt. Ch.rắn, m.trắng, tan tốt trong n-ớc, kém bền vs t 0 Môi tr-ờng Na 2 CO 3 2Na + + 2 3 CO 2 3 2 2 CO H O CO 2OH d 2 Na 2 CO 3 ở môi tr-ờng kiềm 3 2 2 2 33 HCO H CO H O HCO OH CO d 2 NaHCO 3 l-ỡng tính 3 2 3 NaHCO Na CO NaOH pH pH pH (các chất có cùng nồng độ) p/ứ dd axit Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + H 2 O + CO 2 NaHCO 3 + HCl NaCl + H 2 O + CO 2 p/ứ dd bazơ Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + 2NaOH NaHCO 3 + NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O p/ứ dd muối Na 2 CO 3 + BaCl 2 BaCO 3 + 2NaCl Kém bền 2NaHCO 3 0 t 0 t Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O B, Hợp chất của Canxi Canxi hidroxit (Ca(OH) 2 ) Ch.rắn màu trắng.ít tan trong n-ớc,rất bền với nhiệt Khi tan trong n-ớc dd n-ớc vôi trong Ca(OH) 2 t/c bazơ +, Làm quỳ tím hoá xanh, phenolphthalein hoá hồng +, P/ứ với axit : Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2H 2 O +, P/ứ oxit axit 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 3 2 Ca(OH) 2CO Ca(HCO ) Ca(OH) CO CaCO H O OH CO HCO (1) 2OH CO CO H O(2) PS: 2 Ca(OH) OH n 2.n áp dụng nh- đối với NaOH sản phẩm +, P/ứ dd muối : Ca(OH) 2 + MgCl 2 Mg(OH) 2 + CaCl 2 Canxi cacbonat và Canxi hidrocacbonat Canxi cacbonat Canxi hidrocacbonat t.chất vật lý Ch.rắn, m.trắng, k 0 tan trong n-ớc, không bền với nhiệt Ch.rắn, m.trắng, tan trong n-ớc, không bền với nhiệt P/ứ vs axit CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 + 2HCl CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2 Kém bền CaCO 3 0 t CaO + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 0 t Canxi sunfat (CaSO 4 ) 42 42 CaSO .2H O 2CaSO .H O P/ứ vs dd muối CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 CaSO 4 + BaCl 2 BaCO 3 + CaCl 2 Một vài nét cơ bản về n-ớc cứng Khái niệm phân loại n-ớc cứng N-ớc chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ đ-ợc gọi là n-ớc cứng Nếu các ion tồn tại ở dạng muối hidrocacbonat Ca(HCO 3 ) 2 hay Mg(HCO 3 ) 2 n-ớc cứng tạm thời Nếu các ion tồn tại ở dạng muối clorua or sunfat CaCl 2 hay MgCl 2 hoặc CaSO 4 hay MgSO 4 n-ớc cứng vĩnh cửu N-ớc cứng chứa cả 2 loại trên n-ớc cứng toàn phần Cách làm mềm n-ớc cứng Ph-ơng pháp kết tủa Đun n-ớc sôi để phân huỷ Ca(HCO 3 ) 2 và Mg(HCO 3 ) 2 thành muối cacbonat không tan lắng xuống đáy ta đ-ợc n-ớc mềm Ca(HCO 3 ) 2 0 t CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 0 t MgCO 3 + CO 2 + H 2 O Dùng Ca(OH) 2 1 l-ợng vửa đủ để trung hoá muối axit kết tủa các ion Ca 2+ và Mg 2+ làm mất tính cứng tạm thời Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2CaCO 3 + 2H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 MgCO 3 + CaCO 3 + 2H 2 O Dùng Na 2 CO 3 để làm mất tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu của n-ớc cứng Ca(HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaHCO 3 CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Ph-ơng pháp trao đổi ion C, Hợp chất của nhôm Nhôm oxit (Al 2 O 3 ) Ch.rắn, màu trắng, k 0 tan trong n-ớc, bền với nhiệt, cứng Al 2 O 3 có tính chất l-ỡng tính +, Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 O Hay Al 2 O 3 + 6H + Al 3+ + 3H 2 O +, Al 2 O 3 + 2NaOH 2NaAlO 2 + H 2 O Hay Al 2 O 3 + 2OH 2 2 AlO + H 2 O Một vài p/ứ điều chế Al 2 O 3 2Al(OH) 3 0 t Al 2 O 3 + 3H 2 O 4Al(NO 3 ) 3 0 t 2Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2 4Al + 3O 2 0 t 2Al 2 O 3 Nhôm hidroxit (Al(OH) 3 ) Chất rắn, m.trắng dạng keo, k 0 tan trong n-ớc, kém bền vs t 0 Tính chất hoá học +, Al(OH) 3 là một hidroxit l-ỡng tính Al(OH) 3 + 3HCl AlCl 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + NaOH Na[Al(OH) 4 ] +, Al(OH) 3 kém bền với nhiệt 2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + H 2 O Điều chế Một số muối nhôm (Al 3+ ) AlCl 3 : Chất xúc tác cho một số phản ứng hữu cơ Al 2 (SO 4 ) 3 : Phèn chua có ứng dụng làm sạch n-ớc, diệt khuẩn 2 4 2 4 2 4 2 32 Al SO .K SO .24H O KAl SO .12H O Một số muối nhôm bị thuỷ phân tạo khí t-ơng ứng 4 3 2 3 4 3 2 3 Al C Al S AlN AlP CH NH H S PH D, Hợp chất của Crom Tớnh axit Tớnh baz Tớnh kh Tớnh oxi húa Mu sc Cr 2 O 3 Lc thm CrO 3 Rt mnh Cr(OH) 3 Lc xỏm Cr 3+ 2 4 CrO Mnh Vng 2 27 Cr O Mnh Da cam Hợp chất crom (III) Crom (III) oxit : Cr 2 O 3 là chất rắn màu lục thẫm . Cr 2 O 3 là oxit l-ỡng tính tan trong axit và kiềm đặc Cr 2 O 3 + 6HCl 2CrCl 3 + 3H 2 O Cr 2 O 3 + 2NaOH 2NaCrO 2 + H 2 O Crom (III) hiđroxit . Là chất rắn màu xanh nhạt . Cr(OH) 3 là hiđroxit l-ỡng tính Cr(OH) 3 + NaOH NaCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 +3 HCl CrCl 3 +3H 2 O Muối crom(III) Vì ở trạng thái số oxihoa trung gian , ion Cr 3+ trong dd vừa có tính oxihoa , vừa có tính khử VD : 2CrCl 3 + Zn 2CrCl 2 +ZnCl 2 2Cr 3+ + Zn 2Cr 2+ + Zn 2+ Hợp chất Crom (VI) Crom (VI) oxit : CrO 3 Là chất rắn màu đỏ thẫm . CrO 3 là một oxit axit , tác dụng với n-ớc tạo ra axit CrO 3 + H 2 O H 2 CrO 4 ( axit cromic) CrO 3 + H 2 O H 2 Cr 2 O 7 ( axit đicromic) CrO 3 có tính oxihoa mạnh một số chất vô cơ hữu cơ nh- S,P,C, C 2 H 5 OH bốc cháy khi tiếp xúc với CrO 3 Muối crom (VI) Các muối cromat và đicromat có tính oxihoa mạnh đặc biệt trong môi tr-ờng axit muối crom (VI) bị khử thành muối crom(III) 62 2 7 4 2 4 33 2 4 3 2 4 3 2 4 2 K CrO 6FeSO 7H SO 3Fe (SO ) Cr (SO ) K SO 7H O Trong dung dịch của ion Cr 2 O 7 2- (màu da cam) luôn có cả ion CrO 4 2- (màu vàng ) ở trạng thái cân bằng với nhau Cr 2 O 7 2- + H 2 O 2CrO 4 2- +2H + E, Hợp chất của Sắt Fe 2+ + 2OH - Fe(OH) 2 (hơi xanh ) 4Fe(OH) 2 +O 2 + 2H 2 O 4Fe(OH) 3 (nâu đỏ ) 3. Muối sắt (II) : Đa số muối Fe(II) tan trong n-ớc, khi kết tinh th-ờng ở dạng ngậm n-ớc : FeSO 4 .7H 2 O, FeCl 2 .4H 2 O Dễ bị oxihoa thành muối sắt (III) bởi các chất oxi hoá: 0 2 0 3 t 23 2FeCl Cl 2FeCl Điều chế :Cho Fe ( hoặc FeO , Fe(OH) 2 ) t/d HCl, H 2 SO 4 loãng : Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 FeO + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 O II. Hợp chất sắt (III) : ion Fe 3+ có khả năng nhận 1,3 e để trở thành ion Fe 2+ hoặc Fe Fe 3+ +1e Fe 2+ ; Fe 3+ + 3e Fe Tính chất hoá học đặc tr-ng của hợp chất Fe(III) là tính oxihoá 1. Sắt (III) oxit : Fe 2 O 3 . Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong n-ớc . Có trong quặng hematit. Tan trong axit mạnh : Fe 2 O 3 +6 HCl 2FeCl 3 + 3H 2 O + ở nhiệt độ cao bị CO, H 2 khử thành Fe Fe 2 O 3 + 3CO 0 t 2Fe + 3 CO 2 + Điều chế 2Fe(OH) 3 0 t Fe 2 O 3 + 3H 2 O 2. Sắt (III) hiđroxit : Dễ tan trong dd axit 2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 +6 H 2 O Điều chế : FeCl 3 + 3NaOH Fe(OH) 3 +3NaCl 3. Muối sắt (III) : Tan trong n-ớc, th-ờng ở dạng ngậm n-ớc Thí dụ : FeCl 3 .6H 2 O , Fe 2 (SO 4 ) 3 .9H 2 O Các muối sắt(III) có tính oxihoa,dễ bị khử thành muối sắt(II) 0 3 2 32 Fe 2FeCl 3FeCl Cho bột đồng vào dd muối sắt(III) thấy màu xanh xuất hiện màu của ion Cu 2+ 0 3 2 2 3 2 2 Cu 2FeCl CuCl 2FeCl Phản ứng của ion sắt 3+ với một số dd và ion 2Fe 3+ + H 2 S 2Fe 2+ + S + 2H + 2Fe 3+ + 2 3 3CO + 3H 2 O 2Fe(OH) 3 + 3CO 2 III - Hp kim ca st 1)Gang Gang l hp kim st cacbon (C chim t 2% n 5% khi lng) v lng nh Si, Mn, P, S Gang trng: cng, giũn. Cha ớt C, rt ớt Si, nhiu Fe 3 C. Dựng luyn thộp. Gang xỏm ớt cng v ớt giũn hn. Cha nhiu C v Si. Dựng ỳc cỏc vt dng. 2)Thộp Thộp l hp kim st cacbon v mt lng rt ớt cỏc nguyờn t Si, Mn (C chim t 0,01% n 2% khi lng). Thộp thng hay thộp cacbon cha ớt C, Si, Mn v rt ớt S, P. Sn + 2NaOH đặc Na 2 SnO 2 + H 2 : Thạch cao sống : Thạch cao nung 2 OH CO n n 1 2 điện phân màng ngăn xốp CaCO 3 + CO 2 + H 2 O p/ứ vs bazơ Ca(HCO 3 ) 2 + 2 NaOH CaCO 3 + Na 2 CO 3 + 2H 2 O Al 3+ + 3OH Al(OH) 3 Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3 4 NH Tớnh baz Tớnh kh Tớnh oxi húa Mu sc FeO en Fe 2 O 3 Nõu thm Fe 3 O 4 en Fe(OH) 2 Trng xanh Fe(OH) 3 Nõu Fe 2+ Lc nht Fe 3+ x Vng I) Hợp chất của sắt (II) 1. Tính chất hoá học của hợp chất Fe(II) Fe 2+ Fe 3+ + e Tính chất hoá học đặc tr-ng của hợp chất Fe(II) là tính khử 1. Sắt(II) ôxit : FeO 3(loang) 3 3 2 3FeO 10HNO 3Fe(NO ) NO 5H O 3 32 3FeO NO 10H 3Fe NO 5H O Điều chế : Dùng H 2 , hay CO, khử Fe(III) oxit ở 500 0 C: Fe 2 O 3 + CO 0 t 2 FeO + CO 2 2. Sắt (II) hiđoxit : Fe(OH) 2 - Là chất rắn màu trắng hơi xanh, không tan trong n-ớc . Trong không khí Fe(OH) 2 dễ bị oxihoa thành Fe(OH) 3 . Thộp c bit l thộp cú cha thờm S, Mn, Cr, Ni, W, V 3)Sn xut gang, thộp a)Sn xut gang: *Nguyờn tc: Kh qung st oxit bng than cc trong lũ cao. *Nguyờn liu: Qung st oxit (thng l qung hematit Fe 2 O 3 ), than cc v cht chy (CaCO 3 hoc SiO 2 ). *Cỏc phn ng húa hc xy ra trong quỏ trỡnh luyn qung thnh gang: -Phn ng to thnh cht kh CO C + O 2 o t CO 2 C + CO 2 o t 2CO -Phn ng kh st oxit. Fe 2 O 3 + CO o t Fe 3 O 4 + CO 2 Fe 3 O 4 + CO o t FeO + CO 2 FeO + CO o t Fe + CO 2 -Phn ng to x CaCO 3 o t CaO + CO 2 CaO + SiO 2 o t CaSiO 3 b)Sn xut thộp: *Nguyờn tc: Gim hm lng cỏc tp cht C, S, Si, Mn, cú trong gang bng cỏch oxi húa cỏc tp cht ú thnh oxit ri bin thnh x v tỏch ra khi thộp. E, Hợp chất của đồng 1) Đồng (II) oxit: CuO - L chất rắn m u đen, tác dụng với axit, oxit axit . - CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 +H 2 O - CuO dễ bị H 2 , CO, C khử thành đồng kim loại - CuO + H 2 0 t Cu + H 2 O 2) Đồng (II) hidroxit: Cu(OH) 2 - L chất rắn m u xanh.không tan trong n-ớc - Dễ tan trong các dd axit Cu(OH) 2 + 2HCl CuCl 2 +2H 2 O - Cu(OH) 2 dễ bị nhiệt phân Cu(OH) 2 0 t CuO + H 2 O 3.Muối đồng (II) . - dd muối đồng có màu xanh . - Muối đồng (II) VD : CuCl 2 , CuSO 4 , Cu(NO 3 ) 2 Muối đồng (II) sunfat kết tinh ở dạng ngậm n-ớc . CuSO 4 .5H 2 O 0 t CuSO 4 +5 H 2 O [...]...Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông : nhận biết các hợp chất vô cơ và hữu cơ Biên soạn Cht H.tg v.lý Thuc th Hin tng Phng trỡnh (nu cú) Cht H.tg v.lý Thuc th nhận biết một số chất khí đơn giản Cl2 Khớ, m.vng lc, mựi xc HF Cht khụng mu F2 chỏy... 2I- PbI2 (vng, tan khi un sụi) Pb2+ + CrO42- PbCrO4 (vng) Pb2+ + H2S PbS + 2H+ OH Qu tớm Qu tớm hoỏ xanh, dd phenolphtalein hoỏ hng Bảng hệ thống hoá kiến thức hoá học vô cơ trung học phổ thông : nhận biết các hợp chất vô cơ và hữu cơ Biên soạn Phenol Phai mu nõu Kt ta trng Phn ng hoỏ hc CH2 = CH2 + Br2 BrCH2 CH2Br + 3Br2 + 3Br2 Anilin Br dd KMnO4 (dd thuc tớm) + 2MnO2 +KOH+H2O 80-100 C... Cu + NH4Cl COOK CH3 Stiren Saccarit Các hợp chất hữu cơ tổng quát CC Hin tng dd CuCl/NH3 Br Br Phai mu tớm + 3HBr t a n Br (keỏ tuỷ traộg) NH2 NH2 Thuc th ANKIN CH CH + 2Br2 Br2CH CHBr2 OH OH Br Br dd Brom (Br2) Hp cht cú liờn kt C = C Cht hidrocacbon dd Brom (Br2) Hin tng của hidrocacbon Liờn kt C = C hay C C Thuc th Dẫn xuất Cht Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội dd xanh lam C12H22O11... hin kt ta trng CO2 + Ca(OH)2d CaCO3 + H2O 0 CO Cl Br I 2 Khớ, k mu, k0 mựi 0 2 CO3 2H CuO chuyn t mu en sang mu (Cu) 2+ I + Ag+ AgI Cú cht mu en tớm Thi khớ Cl2 2Br + Cl2 2Cl + Br2 mu vng m ddAgNO3 Br + Ag+ AgBr Xut hin mu nõu Thi khớ Cl2 Cl + Ag+ AgCl mu vng nht ddAgNO3 ddAgNO3 CO + CuO Cu + CO2 mu trng CuO nung núng 2+ t 2I + Cl2 2Cl + I2 t0 2 CuS 2 SO3 Xut hin kt... Rb+ Cs+ Cl2 + H2O 2HCl + HClO HBr Hin tng Qu tớm NH 4 2F2 + 2H2O 4HF + O2 + Q ddAgNO3 HCl 2 2 SO3 ,CO3 ,SO2 4 H2O Qu tớm m F2 Nhận biết một số ion d-ơng (cation) Khớ m.lc nht Trần Ph-ơng Duy - Đại học s- phạm Hà Nội Kt ta trng si (la trng) Cho dung dch OH- t t n d Dung dch Clhoc SO42Dung dch I- hoc CrO42H2S hoc dung dch S2- Kt ta trng, tan trong OH- d Kt ta trng Kt ta vng, tan khi un sụi mu en,... Dung dch OHhay NH3 Dung dch thuc tớm trong mụi trng H+ Dung dch S2- Fe3+ 3+ Cr Mn2+ Dung dch mu nõu dd mu tớm nht, xanh xỏm , lc nht tựy theo dng hidrat húa ca Cr3+ Dung dch mu hng Dung dch OHhay NH3 dd thioxianat SCN / H Cho dung dch OH- t t n d Kt ta xanh lc, tan dn cho n ht trong OH- d: Dung dch OHhay NH3 2- Kt ta keo trng, b húa nõu trong khụng khớ Kt ta mu hng, tan trong axit mnh Cho dung dch... mu nu dựng d SO2 SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 Khớ, ko mu, mựi xc hc ddBa OH 2 ddCa OH 2 Xut hin kt ta trng SO2 + Ca(OH)2d CaSO3 + H2O Kt ta mu vng 2H2S + SO2 3S + 2H2O Khớ, ko mu, mựi trng thi ddBr2 ddKMnO 4 Dd thuc th b mt mu nu dựng d SO2 H2S + 4Br2 + 4H2O 8HBr + H2SO4 dd Cu2+, Pb2+ dd xut hin kt ta en Tn úm chỏy d Khớ, k0 mu, mựi khai NH3 H2O OH Khớ, k0 mu, k0 mựi, k0 v Qu tớm m . Na 2 CO 3 2Na + + 2 3 CO 2 3 2 2 CO H O CO 2OH d 2 Na 2 CO 3 ở môi tr-ờng kiềm 3 2 2 2 33 HCO H CO H O HCO OH CO d 2 NaHCO 3 l-ỡng tính 3 2 3 NaHCO Na CO NaOH pH. + O 2 0 t 2CO 2 CO + Cl 2 C COCl 2 (Photphogen) CO + CuO 0 t Cu + CO 2 iu ch: Trong CN: 0 0 1500 C 22 t 2 C H O CO H CO C 2CO Trong PTN: HCOOH 25 H SO (d) CO + H 2 O . dch: 2NaHCO 3 0 t Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O -Mui hirocacbonat lng tớnh (p/ vi axit v baz) NaHCO 3 + HCl NaCl + H 2 O + CO 2 NaHCO 3 + NaOH