Bài giảng Hóa vô cơ CHƯƠNG 1 ĐỊNH LUẬT HOÁ HỌC CƠ BẢN I. ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯNG: 1. Thí nghiệm: Để lên một đóa cân hai bình nón, một chứa dung dòch BaCl 2 và một chứa dung dòch H 2 SO 4 , còn đóa cân kia để quả cân cho đến khi thăng bằng. Sau đó đổ hai dung dòch vào nhau ta thấy xuất hiện kết tủa trắng của BaSO 4 và cân vẫn thăng bằng mặt dù có phản ứng. BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl 2. Đònh luật: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất tạo thành sau phản ứng . Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trước và sau phản ứng không mất đi và cũng không tăng thêm cho nên tổng khối lượng các chất cũng không đổi. 3. Ứng dụng: - Dựa vào đònh luật ta có thể cân bằng được phương trình hoá học . - Dựa vào phản ứng có thể tính được khối lượng chất tham gia hoặc chất tạo thành sau phản ứng. II. ĐỊNH LUẬT THÀNH PHẦN KHÔNG ĐỔI. 1. Thí nghiệm: Điều chế đồng một oxit bằng hai cách khác nhau: - Đốt nóngđđồng trong không khí: 2Cu + O 2 = 2CuO - Làm mất nước đồng hai hrôxyt: Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O Dù điều chế bằng cách nào thì tỷ lệ khối lượng giữa đồng và oxy luôn là 4 : 1 (64 phần khối lượng Cu và 16 phần khối lượng oxy). 2. Đònh luật: Một hợp chất hoá học dù điều chế bằng cách nào cũng có thành phần không đổi về khối lượng (thành phần đònh tính và đònh lượng không đổi). Trong phân tử của một chất số nguyên tử của mỗi nguyên tố không đổi, khối lượng của mỗi nguyên tố không đổi nên thành phần về khối lượng giữa các hợp chất không đổi. III. ĐỊNH LUẬT ĐƯƠNG LƯNG: 1. Khái niệm về đương lượng: Trong các hợp chất các nguyên tố kết hợp với nhau theo tỷ lệ khối lượng. VD: ClO : Hiđrô 35.5 : 1 Lưu huỳnh : Hiđrô 16 : 1 Các nguyên tố trên không những kết hợp với hiđrô mà còn kết hợp với nhau, chúng kết hợp theo những khối lượng như khối lượng chúng với hiđrô. Na 2 O Na : O là 23 : 8 Na 2 S Na : S là 23 : 16 * Đương lượng hoá học của một nguyên tố là một khối lượng nguyên tố đó kết hợp với một đơn vò khối lượng hiđrô hoặc với 8 đơn vò khối lượng oxy hoặc thay thế những lượng đó trong các hợp chất. 2. Đònh luật đương lượng: Các chất tham gia phản ứng theo những khối lượng tỷ lệ với đương lượng của chúng Phạm Thị Ngọc Thùy 1 Bài giảng Hóa vô cơ 3. Cách xác đònh đương lượng của các nguyên tố và các hợp chất a. Xác đònh đương lượng nguyên tố: Gọi ∃ là đương lượng của nguyên tố A : nguyên tử lượng n : hoá trò Ta có : ∃ = VD : Xác đònh đương lượng Ca, biết rằng 0,5g Ca khi cháy tạo ra 0,7 gam canxi oxit. Ta biết 0,5g Ca chứa trong 0,7g CaO Vậy lượng oxy chứa trong 0,7 g CaO là : 0,7 - 0,5 = 0,2 Lập tỷ lệ thức : Ta biết đương lượng O = 8 Vậy ∃ Ca = Với những nguyên tố có nhiều hoá trò thì đương lượng của nó có nhiều trò số . VD: đương lượng Fe trong FeO, Fe 2 O 3. Có thể tính đương lượng của nguyên tố theo đương lượng của oxy hoặc hiđrô. VD: tính đương lượng của S trong H 2 S, SO 2 . b.Đương lượng của hợp chất: Đương lượng của một hợp chất là khối lượng của chất đó phản ứng vừa vặn với một đương lượng của một chất khác bất kỳ trong phản ứng cho trước. M: phân tử lượng. - Với axit n là số nguyên tử H trong phân tử axit có thể thay thế bằng kim loại. - Với Bazơ n là số nhóm hiđrôxit trong phân tử bazơ - Với muối n là tổng số điện tích dương của kim loại. VD : tính đương lượng của H 2 SO 4 , Ca(OH) 2, Al 2 (SO 4 ) 3 . VD 2 : Xác đònh đương lượng của H 3 PO 4 theo các phản ứng sau: H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O giải: Phạm Thị Ngọc Thùy 2 A n n M =∋ 49 2 98 $ 2 42 ===∋ n M SOH SO H 37 2 74 )( 2 )( 2 ===∋ n M OHCa OHCa Bài giảng Hóa vô cơ Phản ứng 1: 1 98 1 43 ==∋ M POH Phản ứng 2: 2 98 2 43 ==∋ M POH Phản ứng3: 3 98 3 43 ==∋ M POH * Từ những ví dụ trên ta suy ra đương lượng của hợp chất phụ thuộc vào phản ứng hoá học ! IV. ĐỊNH LUẬT AVOGRÔ: 1. Tỷ lệ thể tích giữa các chất khí trong phản ứng hoá học: Khi nguyên cứu phản ứng giữa các chất khí Galuyxắc đònh rằng 1V H 2 + 1V Cl 2 = 2V HCl 2V H 2 + 1V O 2 = 2V H 2 O 3V H 2 + 1V N 2 = 2V NH 3. Từ đó ông khẳng đònh rằng : Trong cùng một điều kiện nhiệt độ áp suất thể tích các chất khí tham gia phản ứng và thể tích các chất khí tạo thành sau phản ứng tỷ lệ với nhau như những số nguyên nhỏ.( để giải thích điều đó - đònh luật avogrô) 2. Đònh luật Avogro. Ở những điều kiện như nhau (t 0 ,P)những thể tích bằng nhau của mọi chất khí điều chứa cùng một số phân tử. 3. Thể tích phẳn tử gam: Một phân tử gam chất bất kỳ chứa 6.023 x 10 23 phân tử. Từ đònh luật avogrô suy ra một phân tử gam của bất kỳ chất khí nào ở trong cùng điều kiện (t 0 ,P)cũng chiếm một thể tích giống nhau. Ta biết: D M V = V : Thể tích M : Khối lượng D : Khối lượng riêng. VD: Ở điều kiện tiêu chuẩn 0 0 C, 1at D H2 = 0,09g/dm 3 , M H2 = 2,016 4,22 09,0 016,2 2 == H V * Một phân tử gam của bất kỳ chất khí nào ở điều kiện tiêu chuẩn đều chiếm thể tích 22,4 lít. M = 22,4 x D M : phân tử lượng D : khối lượng riêng (0 0 C, 1at). 4. Ứng dụng của đònh luật: a. Xác đònh phân tử lượng hoặc khối lượng riêng của chất khí. VD1: Tìm phân tử lượng của khí A, biết khối lượng riêng của khí ấy ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,25g/l. M = 22,4 x D = 22,4 x 1,25 = 28 g. Phạm Thị Ngọc Thùy 3 Bài giảng Hóa vô cơ b. Xác đònh tỷ khối của chất khí này dối với khí khác. Tỉ khối của khí A đối với khí B, cùng thể tích cùng điều kiện . B A BA M M d = / d : tỉ khối M A : phân tử gam khí A. M B : phân tử gam khí B. Tỷ khối của khí A đối với không khí : Một lít không khí ở điều kiện tiêu chuẩn có khối lượng 1,293g/l. M kk = 1,293 x 22,4 = 29 g. 29 / A KKA M d = VD: Xác đònh tỷ khối của CO 2 đối với H 2 . Xác điònh tỷ khối của H 2 S đối với không khí . c. Xác đònh thể tích của chất khí tham gia phản ứng hoặc tạo thành sau phản ứng: VD: Có thể thu được bao nhiêu lít khí oxy ở điều kiện tiêu chuẩn khi nhiệt phân 100g kaliclorat. 2 0 3 322 OKCltKClO + 2 * 122,5 3 * 22,4 100 x lítx 4,27 5,122*2 100*3*4,22 == . CHƯƠNG II : CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC. Bài 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ I. CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ: Bằng nhiều phương pháp nguyên cứu Rơđơpho đã xác đònh được một loại hạt trong nhan có mang điện tích dương gọi là hạt proton, đến năm 1931 các nhà bác học đã phát hiện một loại hạt mới không mang điên gọi là hạt nơtơron. Đến năm 1932 nha fbác học liên xô D -D I - van -nen - co đã đưa ra thuyết proton- nơtoron về cấu tạo hạt nhânnguyên tử. Hạt nhân nguyên tử chỉ gồm hai loại hạt nơtoron và proton khối lượng hại nhân bằng tổng khối lượng của hai hạt đó. 1. Prôton: - Điêïn tích của prôton = +1 - Khối lượng của P = 1,00728 = 1 đvc Phạm Thị Ngọc Thùy 4 Bài giảng Hóa vô cơ - Ký hiệu: P 1 1 . - Số prôton bằng số đơn vò điện tích hạt nhân và bằng số e - (z) 2. Nơtoron: - Không mang điện . - Khối lượng của n = 1 đvc. - Ký hiệu: 1 0 n * Số prôton xác đònh điện tích hạt nhân do đó: Số prôton = z , gọi N là số nơtoron có trong nhân . A là khối lượng của hạt nhânta có: A = N + Z hay N = A - Z. Như vậy thành phần hạt nhân được xác đònh khi biết khhối lượng A và điòen tích của hạt nhân Z * Khối lượng nguyên tử bằng kối lượng hạt nhân và bỏ qua khối lượng e - . 3. Hiện tượng đồng vò: Các đồng vò của cùng một nguyên tố là những dạng nguyên tử của cùng nguyên tố có số prôton trong hạt nhân như nhau, nhưng số nơtoron khác nhau do đó cùng điện tích hạt nhân nhưng khối lượng khác nhau . Các đồng vò của nhau có tính chất hoá học giống nhau, nhưng tính chất vật lý có phần khác nhau . VD: 14 6 C có tính phóng xạ và 12 6 C không có tính phóng xạ. IV. CẤU TẠO LỚP VỎ E - CỦA NGUYÊN TỬ: Các điện tử quay quanh nhân theo những q đạo riêng biệt hoặc tròn hoặc bầu dục bao quanh nhân khắp mọi phía tạo thành lớp vỏ điện tử của nguyên tử. những diện tử có mức năng lượng như nhau sẽ tạo thành một lớp điện tử. Vậy lớp vỏ nguyên tử được chia thành nhiều lớp. Các lớp e - kể từ nhân ra được ký hiệu : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 hoặc bằng chữ K, L, M, N, O, P, Q lớp e - gần nhân mức năng lượng thấp càng ở xa nhân mức năng lượng càng cao. - Số e - tố đa trên mỗi lớp được tính : N = 2n 2 Vậy lớp : K (1) , L (2) , M (3) , 2n 2 : 2 , 8 , 18 , - Các e - thuộc cùng một lớp lại chia thành các phân lớp, các phân lớp được ký hiệu s , p ,d ,f kể từ phía nhân trở ra, và số e - tối đa của các phân lớp là : s 2 ,p 6 ,d 10 , f 14. - Các e - xắp xếp trên các lớp và các phân lớp theo mức nănglượng của chúng và đúng theo qui tắc( kletcopsky): 4f 14 5f 14 3d 10 4d 10 5d 10 6d 10 2p 6 3p 6 4p 6 5p 6 6p 6 7p 6 1s 2 2s 2 3s 2 4s 2 5s 2 6s 2 7s 2 1s,2s , 2p ,3s ,3p,4s , 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d Phạm Thị Ngọc Thùy 5 Bài giảng Hóa vô cơ - Các e - trong một phân lớp lại dược chia thành các ô lượng tử , mỗi ô lượng tử không quá 2e - . Hai e - trong cùng một ô lượng tử có spin ngược dấu nhau. - Lớp e - rất quan trọng nó quyết đònh tích chất của nguyên tử khi tham gia phản ứng hoá học và nó được biểu diễn : VD: * Để đơn giản trong hoá học người ta biểu diễn cấu tạo của một nguyên tử như sau: Bài 2: ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN MENĐELÊÉP. Hoá học thế kỷ 19 đã có những bước phát triển nhanh, năm 1860 người ta đã tìm thấy 63 nguyên tố hoá học, đồng thời tìm thấy phương pháp xác đònh khối lượng nguyên tử, xác đònh đương lượng, phân tích đònh lượng, xác đònh công thức các chất và cũng đã tổng hợp được nhiều chất vô cơ. Qua đó thu được nhiều dự kiện thực nghiệm về tính chất của các nguyên tố hoá học. Sự phân hạng đầu tiên dựa vào tính chất kim loại và á kim của các nguyên tố, cách phân hạng này không thuận lợi vì có những nguyên tố biểu hiện cả tính kim loại lẫn á kim. Sau đó đã có nhiều công trình sắp xếp khác nhau nhưng tất cả đều không thu được kết quả tốt vì chúng chưa biểu hiện được mối liên hệ toàn diện về tính chất của các nguyên tố. Đến năm 1869 Medêleep sắp xếp các nguyên tố thành hệ thống mới thành công, Ông sắp xếp theo thứ tự tăng dần khối lượng nguyên tử và nhâïn thấy : - Tính chất các nguyên tố biến đổi một cách điều đặn và sau môït dãy các nguyên tố tính chất lại được lặp lại một cách tương tự. - Với cấu tạo nguyên tử thì tính chất các nguyên tố phụ thuộc vào điện tích hạt nhân nguyên tử và nếu sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử thì thấy cứ sau một số nguyên tố nhất đònh tính chất của các nguyên tố lại biến thiên tuần hoàn. I. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN MENĐELEÉP: Tính chất của các đơn chất, thành phần và tính chất của các hợp chất của mỗi nguyên tố biến thiên một cách tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử của chúng . VD: Xét sự sắp xếp một số nguyên tố đầu theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. Ki hiệu : 3 Li , 4 Be , 5 B, 6 C, 7 N , 8 O, 9 F , 10 Ne. Oxyt : Li 2 O , BeO, B 2 O 3 , CO 2 , N 2 O 5 , 11 Na 12 Mg, 13 Al, 14 Si, 15 P, 16 S, 19 Cl, 20 Ar Na 2 O, MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 , P 2 O 5 , SO 3 , Cl 2 O 7. Qua bảng trên ta htấy theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử , tính chất các nguyên tố biến thiên liên tục . Li là kim loại kiềm mạnh , Be là kim loại kiềm yếu hơn,B là á kim , C là á kim mạnh hơn B, O là á kim mạnh hơn N, F là á kim cực mạnh, Ne là khí trơ. Sau Ne là Na, Na kim loại kiềm mạnh hơn Li,Mg Phạm Thị Ngọc Thùy 6 Bài giảng Hóa vô cơ Như vậy đi từ Li đến F từ Na đến Cl tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần , cuối cùng là khí trơ. Vậy theo chều tăng điện tích của hạt nhân nguyên tử, tính chất của các nguyên tố không biến đổi liên tục mãi mà nó biến đổi tuần hoàn cứ sau một số nguyên tố nhất đònh. II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN MENĐÊLÊÉP: Menđêleep dựa vào đònh luật tuần hoàn dã sắp xếp các ngyên tố thành môït hệ thống tuần hoàn. 1. Chu kỳ và hàng: - Chu kỳ là một dãy các nguyên tố xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử, đầu chu kỳ là một kim loại kiềm, cuối chu kỳ là một khí trơ. Hệ thống tuần hoàn gồm 7 chu kỳ + ba chu kỳ nhỏ : 1,2,3 mỗi chu kỳ có 2,8,8 nguyên tố + Bốn chu kỳ lớn : 4, 5,6 ,7 mỗi chu kỳ có 18,18, 32, 19 nguyên tố . Mỗi chu kỳ có số nguyên tố khác nhau, chu kỳ 1 có 2 nguyên tố là chu kỳ đặc biệt, chu kỳ 7 có 19 nguyên tố là chu kỳ chưa hoàn thành. - Hàng : Các chu kỳ nhỏ mỗi chu kỳ là một hàng. Ở các chu kỳ lớn mỗi chu kỳ gồm hai hàng ( Hàng trên gọi là hàng chẵn , hàng dưới gọi là hàng lẻ.) Hai họ nguyên tố : + Lantanôit: Gồm 14 nguyên tố kim loại tính chất kim loại giống nhau và giống nguyên tố lantan ở chu kỳ 6. + Actinôit : Gồm 14 nguyên tố có tính chất hoá học giống nhau và giống nguyên tố actini ở chu kỳ 7. 2. Nhóm và phân nhóm : a. Nhóm: Là tập hợp các nguyên tố có tính chất và hợp chất giống nhau hay có khả năng mất một số điện tử tối đa như nhau, để có hoá trò dương cao nhất như nhau. Các nguyên tố trong cùng một nhóm được xếp thành một cột dọc ( và có số điện tử lớp ngoài cùng bằng nhau ). Trong hệ thống tuần hoàn có 9 nhóm: - Riêng nhóm 8 là nhóm các kim loại chuyển tiếp , nhóm gồm các nguyên tố khí trơ, có 8 e - lớp ngoài cùng đã bảo hoà không thể tham gia phản ứng hoá học. - Các nhóm khác từ 1 đến 7 mỗi nhóm chia thành hai phân nhóm, số thứ tự của nhóm bằng số điện tử lớp ngoài cùng của các nguyên tố trong phân nhóm chính nhóm đó. - Dưới mỗi nhóm có giá trò công thức chung của oxyt cao nhất và công thức chung của hợp chất khí với hiđrô. b. Phân nhóm: - Phân nhóm chính: Là phân nhóm bao gồm những nguyên tố bao gồm những nguyên tố ở cả chu kỳ lớn và nhỏ. - Phân nhóm phụ: Là phân nhóm gồm những nguyên tố trong chu kỳ lớn mà thôi, các nguyên tố ở phân nhóm phụ điều là kim loại. VD: Phân nhóm chính I : Li, Na, K, Rb, Cr, Fr là những kim loại mạnh, còn phân nhóm phụ nhóm I Cu, Ag, Au là những kim loại hoạt động hoá học yếu Phân nhóm chính VII : Fe, Cl, Br, I< Al :là á kim. Phân nhóm phụ VII: Mn, Tc, R : là nguyên tố kim loại. 3. Ô : Phạm Thị Ngọc Thùy 7 Bài giảng Hóa vô cơ Trong hệ thống tuần hoàn mỗi nguyên tố được xếp trong một ô nhất đònh, xác đònh vò trí và điện tích hạt nhân nguyên tố đó. Mỗi ô có số thứ tự của nó và chính là số chỉ điện tích hạt nhân nguyên tử của nguyên tố trong ô đó. Trong mỗi ô có giá trò : -Ký hiệu hoá học của mỗi nguyên tố. - Tên nguyên tố - Điêïn tích hạt nhân hay số thứ tự của nguyên tố xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. - Nguyên tử lượng của nguyên tố . - Nhiều bảng còn ghi cả số lớp điện tử và số điện tử trên mỗi lớp. III. SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ TRONG CHU KỲ VÀ PHÂN NHÓM. 1.Cấu tạo lớp vỏ điện tử của các nguyên tử : Xét sơ đồ cấu tạo các lớp điện tử của nguyên tử các nguyên tố trong chu kỳ 1, 2, 3 - Chu kỳ 1: Nhận xét: - Điện tích hạt nhân nguyên tử của nguyên tố tăng liên tục nhưng số điện tử ở lớp ngoài cùng không tăng liên tục mà lại biến đổi tuần hoàn, điều đó giải thích cho ta thấy rõ tại sao tính chất các nguyên tố biến thiên tuần hoàn. - Số lớp điện tử của mỗi nguyên tử của nguyên tố trong chu kỳ trùng với số thứ tự của chu kỳ đó. - Số điện tử lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố trong phân nhóm chính trùng với số thứ tự của nhóm. 2. Sự biến thiên tính chất các nguyên tố trong chu kỳ và trong nhóm . a. Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong chu kỳ: Khi đi từ đầu đến cuối chu kỳ theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử đồng thời số e - lớp ngoài cũng tăng dần do đó lực hút giữa nhân và điện tử lớp ngoài cũng tăng dẫn đến bán kính R giảm. - Khả năng nhường e - giảm → tính kim loại giảm. - Khả năng nhận e - tăng → tính á kim tăng. * Trong một chu kỳ theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân tính kim loại giảm dần và tính á kim tăng dần,. - Đi từ đầu đến cuối chu kỳ hoá trò của các nguyên tố đối với oxy tăng.từ 1 → 7, còn đối với hiđro thì giảm từ 4 → 1. - Sự thay đổi tính chất các nguyên tố trong chu kỳ lớn chậm hơn so với chu kỳ nhỏ. b. Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong phân nhóm chính : Trong phân nhóm chính số e - lớp ngoài cùng của các nguyên tố như nhau nên tính chất hoá học của chúng giống nhau. Khi đi từ trên xuống dưới trong phân nhóm chính mặc dù điện tích hạt nhân tăng nhưng vì số lớp điện tử tăng làm bán kính R của nguyên tử tăng nhanh → lực hút giữa điện tích hạt nhân và điện tử lớp ngoài cùng giảm, mặc khác số lớp điện tử tăng thì lực đẩy giữa các lớp e - và e - lớp ngoài tăng → khả năng nhường e - tăng ( tính kim loại tăng )và khả năng nhận e - giảm ( tínhá kim giảm). * Trong phân nhóm đi từ trên xuống tính kim loại tăng dần và tính á kim giảm dần. Phạm Thị Ngọc Thùy 8 Bài giảng Hóa vô cơ VD: nhóm I và VII. IV. TỪ VỊ TRÍ DỰ ĐÓN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN. Dựa vào đònh luật và hệ thống tuần hoàn của Menđeleep, khi biết vò trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn ta có thể đón được tương đối chính xác: 1. Đón cấu tạo nguyên tử: nguyên tố Ba ở ô thứ 56 thuôïc hàng chẵn của chu kỳ 6, phân nhóm chính nhóm 2 có nguyên tử lượng 137. ⇒ Cấu tạo Ba : - điện tích hạt nhân +56. - Có 56 prôton và số nơtron là n = A - Z = 137 - 56 = 81 - Lớp vỏ có 56 e - , sắp xếp trên sáu lớp và lớp ngoài cùng có 2 e - . - Có thể vẽ sơ đồi cấu tạo Ba. 2. Đoán tính chất của nguyên tố : Dựa vào cấu tạo nguyên tử và vò trí của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn → đoán những tính chất chủ yếu. - Ba là kim loại vì nó ở hàng chẵn của chu kỳ lớn (hàng chẵn chỉ gồm các nguyên tố kim loại) - Hoá trò cao nhất với Oxy là hai, không có hoá trò với hiđrô vì không tạo thành hợp chất với hiđrô. - Công thức cao nhất BaO là oxit bazơ tương ứng với Ba(OH) 2 . - Ba(OH) 2 là một bazơ kiềm mạnh tan trong nước cho dung dòch có tính bazơ. - Về tính chất : Ba là kim loại có tính kim loại mạnh hơn Sr và yếu hơn Ra, có tính kim loại yếu hơn Cr. CHƯƠNG III LIÊN KẾT HÓA HỌC Bài 1 : CÁC LIÊN KIẾT HÓA HỌC CƠ BẢN Trong phân tử các nguyên tử có mối quan hệ gắn bó với nhau để tạo nên phân tử, quan hệ đó gọi là liên kết hóa học. ĐN: sự kết hợp các nguyên tử để tạo nên phân tử của một chất được gọi là liên kết hóa học. Có 5 loại liên kết hóa học: - Liên kết ion - Liên kết cộng hóa trò - Liên kết hrô - Liên kết phối trí - Liên kết kim loại I. LIÊN KẾT ION HAY LIÊN KẾT ĐIỆN HÓA TRỊ 1. Khái niệm về ion Các nguyên tử khí trơ sở dó không có khả năng tham gia các phản ứng hóa học ( ở điều kiện thường) vì cấu tạo lớp vỏ electron lớp ngoài cùng khá bền vững (2e - hoặc 8e - ). Các Phạm Thị Ngọc Thùy 9 Bài giảng Hóa vô cơ nguyên tử của các nguyên tố có xu hướng tiến điến trạng thái bền thì nhận hoặc nhường điện tử của lớp ngoài cùng để đạt lớp điện tử lớp ngoài 2 e - hoặc 8e - . Các nguyên tử có số e - lớp ngoài < 4e - khi xảy ra phản ứng để tiến đến trạng thái bền có xu hướng nhường bớt e - để lấy lớp trong làm lớp ngoài tạo ra ion dương, như nguyên tử các nguyên tố kim loại. Ví dụ: Na +11 ) 2e - ) 8e - )1e - i Na + +11) 2e - ) 8e - Ion dương gọi là cation Na – 1e - = Na + Ngược lại các có số e - lớp ngoài > 4e - để tiến đến trạng thái bền có xu hướng nhận thêm e - để có 8e - lớp điện tử bảo hòa i tạo ion âm( anion), thường gặp ở các nguyên tử các nguyên tố á kim. Ví dụ: Clo có 7e - lớp ngoài dễ nhận thêm 1e - Cl + 1e - = Cl - Đònh nghóa: Ion là phần tử mang điện do nguyên tử tạo nên hay có thể nói ion là nguyên tử hay một nhóm nguyên tử co ùmang điện . Nhận xét: - Nguyên tử mất bao nhiêu điện tử thì biến thành ion mang điện tích dương bấy nhiêu. Al – 3e - = Al 3+ - Nguyên tử thu bao nhiêu điện tử thì biến thành ion mang điện tích âm bấy nhiêu. S + 2e - = S 2- 2.Liên kết ion: Khi hai nguyên tử của hai nguyên tố có tính chất khác nhau (như một kim loại mạnh và một á kim mạnh) lại gần nhau thì sẽ xảy ra như sau: Nguyên tử của nguyên tố kim loại mạnh nhường hẳn e - cho nguyên tử của nguyên tố á kim mạnh để tạo thành các ion dương và âm. Các ion mang điện tích trái dấu hút nhau bằng lực hút tónh điện tạo thành phân tử. Vd: quá trình hình thành phân tử NaCl từ các nguyên tử Na và Cl Na - 1e - = Na + Cl + 1e - = Cl – Na + + Cl - = NaCl Bên cạnh lực hút còn có lực đẩy giữ các lớp vỏ nguyên tử tích điện cùng dấu, khi các ion tích điện trái dấu hút nhau đến một khoảng cách nhất đònh lực hút sẽ cân bằng với lực đẩy và ion chỉ dao động quanh vò trí cân bằng. * Bản chất và điều kiện hình thành liên kiết ion : - Lực hút tónh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. - Liên kết ion xảy ra giữa các nguyên tử của các nguyên tố kim loại mạnh và á kim mạnh. * Hợp chất do các ion tạo nên gọi là hợp chất ion, trong đó tổng số điện tích dương bằng tổng số diện tích âm vì phân tử trung hòa về điện. II. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ Nếu hai nguyên tử tác dụng có tính chất giống nhau hoàn toàn hoặc không giống nhau mấy thì không nguyên tử nào có thể nhận hoặc nhường hẳn điện tử do đó để có lớp e - ngoài cùng bảo hòa các nguyên tử có thể góp chung e - để tạo thành một hoặc nhiều đôi điện tử dùng chung, các e - dùng chung quay chung quanh cả hai hạt nhân. VD: Cl + Cl i Cl Cl Phạm Thị Ngọc Thùy 10 [...]... nguyên tố ấy có hóa trò âmvà ngược lại nguyên tố kia có hóa trò dương VD: Trong H2S hcó hóa trò +1 , còn S có hóa trò -2 3 Hóa trò của gốc hóa học: Gốc hóa học là một hay một nhóm nguyên tử không bò thay đổi trong các phản ứng hóa học VD: SO42- có hóa trò -2 NO3- ………………… -1 CO32- , PO434 Cách tính hóa trò của một nguyên tố trong phân tử chứa nhiều nguyên tố: - Dựa vào nguyên tắc : Tổng hóa trò dương... phân tử băng không - Dựa vào một số nguyên tố có hóa trò cố đònh Hrô và kim loại kiềm lk có hóa trò +1 KL kiềm thổ - +2 Al - +3 O -2 VD: Tính hóa trò của P trong Ca3(PO4)2 Gọi x là hóa trò của P Ta có: 3 (2) + 2x + 8 (-2) = 6 +2x -16 = 0 Phạm Thị Ngọc Thùy 12 Bài giảng Hóa vô cơ 2x x = = 10 5 CẤU TẠO PHÂN TỬ Bài 2: 1 Công thức cấu tạo: Công thức phân tử cho... mang điện tích âm) c Hóa trò của các nguyên tố trong các dạng liên kết: -Trong liên kết ion: Hóa trò được tính bằng số điện tử cho ( hóa tri dương) hay số điện tử nhận ( hóa trò âm) của mỗi nguyên tử trong phân tử VD: Na= +1 ; Cl = -1 K = +1 ; S = -2 - Trong liên kết cộng hóa trò không cực, hóa trò của các nguyên tố bằng không VD: H2 ,O2 , N2 -Trong liên kết cộng hóa trò có cực: Hóa trò được tính bằng.. .Bài giảng O Hóa vô cơ + O i O O Vậy muốn có liên kết hóa học trong đó các nguyên tử liên kết với nhau bằng các cặp điện tử dùng chung gọi là liên kết cộng hóa trò 1 Liên kết cộng hóa trò không cực : Nếu hai nguyên tử của cùng một nguyên tố ( hoặc hai nguyên tố có tính chất giống hệt nhau )... Flo và Oxy VD: IV HÓA TRỊ: 1 Điện tử hóa trò: Là những điện tử lớp ngoài và lớp sát ngoài cùng có thể tham gia vào liên kết hóa học và quyết đònh hóa trò của một nguyên tố 2 Hóa trò dương và âm của nguyên tố khi tạo thành liên kết: a Hóa trò dương: Là hóa trò được tính bằng số điện tử mà nguyên tử nhường đi để biến thành ion dương ( các ion kim loại mang điện tích dương) b trò âm: Là hóa trò được tính... sát trùng Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O - Clorua vôi: Là muối canxihypoclorit là chất bột trắng, mùi xốc được tạo thành khi cho Cl 2 tác dụng với Ca(OH)2 bột 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Clorua vôi là chất OXH mạnh, dưới tác dụng của hơi nước và CO 2 Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO Phạm Thị Ngọc Thùy 29 Bài giảng Hóa vô cơ Clorua vôi dùng làm chất tẩy trắng, khử trùng làm sạch những... 1M có nghóa là trong một lít dung dòch NaOH có một phân tử gam NaOH ( 40g NaOH ) hoà tan c Nồng độ đương lượng gam: Ký hiệu N Nồng độ đương lượng gam của dung dòch được biểu thò bằng số đương lượng gam của chất tan có trong một lít dung dòch VD: dung dòch H2SO4 1N, nghóa là trong một lít dung dòch H 2SO4 có một đương lượng gam H2SO4 ( hay 49 gam H2SO4 ) Phạm Thị Ngọc Thùy 15 Bài giảng Hóa vô cơ * Các... OXH trung gian HNO2, H2SO3, loại, phi kim ở SO2, CO OXH trung gian Hợp chất hữu cơ H2C2O4, C6H12O6, C2H5OH Phạm Thị Ngọc Thùy 26 Ví dụ F2, O2, O3, Cl2, Br2, S kim KMnO4, K2Cr2O7, mức PbO2, KNO3, HNO3, H2SO4 kim MnO2, KClO3, mức HNO2, Na2O2, H2O2 Bài giảng Hóa vô cơ CHƯƠNG 6 CÁC NGUYÊN TỐ Á KIM Á KIM NHÓM VII - Halogen Bài: 1 I ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA NHÓM Flo Clo Brôm 19 F 9 35,5 17 Cl 80 35 Br Iot 127... khoảng một triệu tấn Clo, Clo dùng trong sản xuất HCl, Clorat, Cloruavôi, Clo còn dùng tẩy trắng giấy và vải, khử trùng nước uống, dùng điều chế thuốc trừ sâu, chất dẻo, sợi tổng hợp và một số dẫn xuất hưu cơ khác III HP CHẤT CỦA Clo 1 Hợp chất hoá trò âm: a Hrôclorua và axit clohric + Điều chế: Phạm Thị Ngọc Thùy 28 Bài giảng Hóa vô cơ - Trong công nghiệp phương pháp quan trọng là tổng hợp H2 + Cl2... thiên nhiên và đóng vai trò rất lớn trong quá trình hóa học Có thể giải thích sự xuất hiện liên kết hrô bằng tác dụng của lực tónh điện VD: Xét phân tử nước, trong phân tử H 2O liên kêtù cộng hóa trò có cực được hình thành giữa các nguyên tử H và O, do nguyên tử O có độ âm điện lớn mà nguyên tử O trở nên mang điện Phạm Thị Ngọc Thùy 11 Bài giảng Hóa vô cơ - tích âm và H hầu như không còn đám mây e , giữa . 10 Bài giảng Hóa vô cơ O + O i O O Vậy muốn có liên kết hóa học trong đó các nguyên tử liên kết với nhau bằng các cặp điện tử dùng chung gọi là liên kết cộng hóa trò. 1. Liên kết cộng hóa. nào thì nguyên tố ấy có hóa trò âmvà ngược lại nguyên tố kia có hóa trò dương. VD: Trong H 2 S hcó hóa trò +1 , còn S có hóa trò -2. 3. Hóa trò của gốc hóa học: Gốc hóa học là một hay một nhóm. khí thì ngược lại, nghóa là khi nhiệt độ tăng thì độ tan của các chất khí giảm. Bài giảng Hóa vô cơ * Các chất tác dụng với nhau theo đương lượng: N 1 V 1 = N 2 V 2 Bài 2 : THUYẾT ĐIỆN LY I.