Đại cương về kim loại,N, C....

44
Đại cương về kim loại 1. Cấu tạo nguyên tử : * Phân nhóm chính nhóm A: electron cuối xếp vào np hay ns Đối với kim loại nhóm A ngoài cùng thường có 1,2,3 e là chủ yếu hoăc. Một số kim loại có nhiều hơn như Sn,Pb(4),Bi(5), P(6). * Phân nhóm phụ nhóm B e cuối xếp vào (n-1)d hay (n-2)f e ngoài gần như ổn định: ns2 hay ns1. Việc điền e xảy ra ở lớp phía trong. * Cấu trúc tinh thể : gồm 3 loại - Lập phương tâm diện - Lập phương tâm khối - Lăng trụ lục giác đều Các ion nằm ở nút mạng tinh thể không chuyển động tự do mà dao động xung quanh vị trí cân bằng, các e chuyển động tự do trong phần rỗng còn lại của tinh thể. Sự chuyển động tự do của các e góp phần làm ổn định cấu trúc Còn cụ thể hơn, sau này sẽ xét ở phần khác ^___^ 2. Tính chất vật lý chung + Chủ yếu tồn tại ở trạng thái rắn (trừ Hg thể lỏng) + Kim loại đen : Fe, Mn, Cr, còn lại là kim loại màu + Có tính dẫn nhiệt, dẫn điện + Dẻo, dễ dát mỏng + Có ánh kim Câu hỏi, giải thích các tính chất này: dẫn nhiệt, điện, dẻo, dễ dát mỏng và có ánh kim???? 3. Tính chất hóa học chung + Dãy hoạt động hóa học (thôi post làm chi nhỉ, mấy cái thứ đó đâu dùng lắm, phiền mọi người về tra thế khử chuẩn, khi nào có dịp post lên sau) + Tác dụng với phi kim, H2O, axit, bazơ, muối, pư nhiệt nhôm VD: Fe + HCl -> FeCl2 + H2 2Fe+ 3Cl2 -> 2 FeCl3

Transcript of Đại cương về kim loại,N, C....

Page 1: Đại cương về kim loại,N, C....

Đại cương về kim loại 1. Cấu tạo nguyên tử :* Phân nhóm chính nhóm A: electron cuối xếp vào np hay nsĐối với kim loại nhóm A ngoài cùng thường có 1,2,3 e là chủ yếu hoăc. Một số kim loại có nhiều hơn như Sn,Pb(4),Bi(5), P(6).

* Phân nhóm phụ nhóm B e cuối xếp vào (n-1)d hay (n-2)fe ngoài gần như ổn định: ns2 hay ns1. Việc điền e xảy ra ở lớp phía trong.

* Cấu trúc tinh thể : gồm 3 loại- Lập phương tâm diện- Lập phương tâm khối- Lăng trụ lục giác đềuCác ion nằm ở nút mạng tinh thể không chuyển động tự do mà dao động xung quanh vị trí cân bằng, các e chuyển động tự do trong phần rỗng còn lại của tinh thể. Sự chuyển động tự do của các e góp phần làm ổn định cấu trúcCòn cụ thể hơn, sau này sẽ xét ở phần khác ^___^

2. Tính chất vật lý chung + Chủ yếu tồn tại ở trạng thái rắn (trừ Hg thể lỏng)+ Kim loại đen : Fe, Mn, Cr, còn lại là kim loại màu+ Có tính dẫn nhiệt, dẫn điện+ Dẻo, dễ dát mỏng+ Có ánh kim

Câu hỏi, giải thích các tính chất này: dẫn nhiệt, điện, dẻo, dễ dát mỏng và có ánh kim????

3. Tính chất hóa học chung + Dãy hoạt động hóa học (thôi post làm chi nhỉ, mấy cái thứ đó đâu dùng lắm, phiền mọi người về tra thế khử chuẩn, khi nào có dịp post lên sau)+ Tác dụng với phi kim, H2O, axit, bazơ, muối, pư nhiệt nhômVD:Fe + HCl -> FeCl2 + H2

2Fe+ 3Cl2 -> 2 FeCl3

Na + H2O -> NaOH + H2

Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag (kết tủa đen)

Zn + 4NaOH -> Na4[Zn(OH)4] + H2

K + O2 -> KO2

Na + O2 -> Na2O2

Page 2: Đại cương về kim loại,N, C....

Li + O2 -> Li2O

4. Điều chế * Nhiệt luyện : Khử các ion kim loại ở nhiệt độ cao, trạng thái khô rắn.Điều kiện: điều chế các kim loại trung bình, yếu (sau Al)C + CuO ---> (to) Cu + CO22Al + Fe2O3 ---> Al2O3 + 2Fe

* Thủy luyện : Khử các kim loại trong nước:Điều kiện: dùng điều chế kim loại kém hoạt động hơn Al, MgFe + CuSO4 ---> FeSO4 + Cu

* Điện phân : Điều chế được tất cả+ Đối với kim loại kiềm, kiềm thổ, Al, điện phân nóng chảy hợp chất của nó+ Sau Al: Điện phân dung dịch

5. Sự ăn mòn kim loại * Định nghĩa : là sự phá hủy kim loại hay hợp kim dưới tác dụng hóa học của môi trường.Phân biệt sự ăn mòn kim loại với sự phá hủy cơ học: uốn cắt, dập KL

* Có 2 dạng ăn mòn kim loại: 1. Sự ăn mòn hóa học : Cũng là sự ăn mòn kim loại do tác dụng trực tiếp của môi trườngVí dụ: Cu + Cl2 ---> CuCl2Fe + H2O ---> (to) FeO + H2+ Bản chất : Kim loại bị oxi hóa thành ion H+. Nhưng đây là sự ăn mòn trực tiếp. Nghĩa là e của kim loại đã di chuyển trực tiếp tới chất oxihoá+ Điều kiện : Thường xảy ra ở nhiệt độ cao. Kim loại tiếp xúc trực tiếp với môi trường.Chú ý: ở nhiệt độ cao, bề mặt kim loại trở nên khô và thoáng mới xảy ra sự tiếp xúc trực tiếp được

2. Sự ăn mòn điện hóa : a) Kim loại nguyên chất rất khó bị ăn mòn so với kim loại không nguyên chấtCâu hỏi: Giải thích trong trường hợp Fe nguyên chất rất khó bị ăn mòn???

b) Kim loại không nguyên chất bị ăn mòn nhanh+ Bản chất : Đây cũng là hiện tượng ăn mòn kim loại gọi là ăn mòn điện hóa, tức là oxi hóa kim loại bị ăn mòn thành ion H +Đặc biệt: sự ăn mòn này có phát sinh dòng điện và đây là sự ăn mòn gián tiếp. e của kim loại không di chuyển trực tiếp tới chất OXH mà di chuyển tới một phần tử trung gian làm điện cực .

+ Định nghĩa : Sự ăn mòn điện hóa là sự ăn mòn kim loại có phát sinh dòng điện. Hóa năng biến thành điện năng.

+ Điều kiện :Trên bề mặt kim loại bị ăn mòn xuất hiện kim loại khác yếu hơn. (Vd: Fe - Cu) hoặc phi kim (Fe - C, Fe - Si) hay hợp chất (Fe - Fe3C)Kim loại đó nằm trong dung dịch điện li (H2O, KK ẩm)

Page 3: Đại cương về kim loại,N, C....

+ Cơ chế : Để hiểu rõ chúng ta xét ví dụ này nhé: Một thanh sắt bị lẫn Cu được nhúng trong dung dịch H2SO4, Fe bị hòa tan rất nhanh và H2 bốc mạnh từ phía Cu---> Xảy ra tại chỗ tiếp xúc Fe - Cu trong axit đã tạo thành vô số pin Vôn ta nhỏ (-) Fe|H2SO4|Cu (+)e di chuyển tới bề mặt Cu và tại đó : 2H+ + 2e --> H2

* Nguyên tắc và phương pháp bảo vệ kim loại 1. Nguyên tắc + Phủ lên bề mặt kim loại một kim loại kém hoạt động hoặc một chất bảo vệ chống sự oxihoá+ Thay đổi thành phần môi trường+ Chế tạo những hợp kim siêu bền, kém hoạt động

2. Phương pháp a) Sơn, tráng men- Men là một loại thủy tinh được tráng lên bề mặt kim loại (men dễ vỡ vụn)- Bôi dầu mỡ- Tráng kim loại: Phủ Zn lên bề mặt Fe (tôn), phủ Sn lên bề mặt Fe (sắt tây)- Mạ kim loại: Mạ Ni lên sắt, mạ Pt, Au lên Cu- Thêm utropin vào dung dịch HCl thì dung dịch này không hòa tan được thép (chất ức chế)

Câu hỏi: 1. Vì sao Pb có 4 e ở lớp ngoài nhưng Pb là kim loại rõ rệt. VD minh họa 2. Một mảnh tôn (Fe tráng Zn), sắt tây (Fe tráng Sn) bị rạn nứt, để ngoài KK ẩm sau một thời gian tại chỗ rạn nứt xuất hiện lớp gỉ, trình bày sự hình thành lớp gỉ, thành phần lớp gỉ, bản chất sự ăn mòn. Trường hợp nào Fe được bảo vệ.

Kim loại kiềm

1. Vị trí - cấu tạo nguyên tử của kim loại kiềm Gồm các kim loại Li, Na, K, Rb, Cs, FrXếp đầu các chu kì: [khí hiếm] ns1+ Có 2 nguyên tố có nhiều ngoại lệ- Li: ở chu kì 2.có nhiều tính chất không tiêu biểu cho nhóm.Ví dụ như khả năng tạo phức lớn, tạo nhiều muối khó tan, đốt cháy hầu như chỉ cho một dạng oxit Li2O.- Fr (87) nguyên tố phóng xạ

Điểm chung của nhóm IA - Năng lượng ion hóa bé- Tính kim loại tăng dần từ Li đến Cs. Giải thích - Hòa tan trong nước tạo thành bazơ kiềm- Liên kết trong kim loại kiềm là liên kết yếu. Giải thích

2. Điều chế+ Kim loại kiềm rất hoạt động. Trong tự nhiên không có kim loại kiềm tự do mà tồn tại ở dạng ion. Trong đó tồn tại ở dạng ion (+)

Page 4: Đại cương về kim loại,N, C....

+ Hợp chất thiên nhiên: NaCl, KNO3, Na2SO4....+ Nguyên tắc chung: Khử ion kim loại kiềm thành nguyên tử+ Phương pháp: điện phân các hợp chất nóng chảy của kim loại kiềm mà chủ yếu là điện phân muối halogenua nóng chảy

Điều chế Na từ Na2CO3?

3.Tính chất vật lý+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, giảm dần từ Li đến Cs. Giải thích + Cấu trúc tinh thể: lập phương tâm khối+ Nhẹ+ Mềm, cắt được bằng dao. Trong đó Cs mềm nhất+ Độ dẫn điện cao (phù hợp với thuyết vùng của kim loại). Nhưng vẫn kém Ag. Giải thích? + Kim loại tự do hay hợp chất dễ bay hơi khi đưa vào ngọn lửa không màu: Li cho màu đỏ tía, Na - màu vàng, K - màu tím, Rb - tím hồng, Cs - xanh lamRb và Cs dùng làm tế bào quang điện dùng trong vô tuyến truyền hình và chiếu phim có tiếng nói.+ Dễ tan trong hỗn hống - Tan trong NH3 lỏng

4.Tính chất hóa học Có tính khử mạnh, tăng dần từ Li đến Cs

+ Khi đun nóng, các kim loại kiềm kết hợp với hiđro tạo nên hidrua ion ở 350 - 400 độ C (ngoài Li ở 600 - 700 độ C)

Câu hỏi: Ở điều kiện thường và không khí khô, kim loại liti bị phủ một lớp màu xám gồm????Viết PTPU Tương tự với Na, K, Rb, Cs

+ Tác dụng với ôxi (tạo oxit, supeoxit, peoxit)+ Bốc cháy trong khí clo khi có mặt hơi ẩm ở nhiệt độ thường+ Tác dụng với halogen+ khi đun nóng với nitơ, cacbon, silic, chỉ có Li tương ác tạo Li3N, Li2C2, Li6Si2.+ Tương tác mãnh liệt với nước tạo thành kiềm giải phóng H2+ Đun nóng trong khí NH3, tạo thành amiđua

Các kim loại kiềm có thể thay thế H trong các axit hữu cơ tạo nê muối ion. Kim loại kiềm có thể tạo liên kết công hóa trị. Nhưng không dễ tạo phức chất. Tại sao?

Giới thiệu một số hợp chất của các kim loại kiềm  :Như đã giới thiệu bên trên, các kim loại kiềm tuy chỉ có một số oxi hóa duy nhất dẫn đến việc hợp chất cũng đơn điêu, nhưng dẫu sao cũng có một số hợp chất cần nêu rõ tính chất để giới thiệu chung cho hợp chất của nhóm

này  . Lưu ý đây là nhóm nguyên tố duy nhất có thể tạo 4 loại oxit khác nhau là oxit,peoxit,supeoxit và ozonit.1/NaOH - Natri Hidroxit:

Page 5: Đại cương về kim loại,N, C....

Còn gọi là kiềm Natri hay xút ăn da. Trắng, hút ẩm mạnh, nóng chảy và sôi không phân hủy. Tan nhiều trong nước ( phát nhiều nhiệt) tạo môi trường kiềm mạnh ( NaOH là kiềm mạnh nhất trong các chất kiềm được biết). Làm giảm mạnh độ tan của nhiều muối Na trong dung dịch. Không tan trong NH3 lỏng. Thể hiện tính chất của kiềm mạnh: trung hòa axit, phản ứng với oxi axit, hấp thụ CO2 của không khí, phản ứng với phi kim, kim loại,oxit lưỡng tính, hydroxit lưỡng tính.Các phản ứng khác những phản ứng quen thuộc  :1)2NaOH (ng.) + E2 -> NaE + NaOE + H2O ( E=Cl,Br,I)6NaOH (ng.) + 3E2 -> NaE + 5NaOEO2 + 3H2O 2)20NaOH + 7Cl2 + I2 -> 2Na3H2IO6 + 14NaCl + 8H2O24NaOH + 7Cl2 + I2 -> 2Na5IO6 + 14NaCl + 12H2O3)4NaOH + 3Ca -> 3CaO + Na2O + 2Na + 2H2 ( 600*C)4) 4NaOH + NO -> 4NaNO2 + N2 + 2H2O (350-400*C)5) 2NaOH + Zn + 2SO2 -> Na2S2O4 + Zn(OH)22/Na2O2-Natri Peoxit:Trắng (đôi khi trở nên vàng nhạt vì lẫn tạp chất NaO2).Khi đun nóng trong không khí trở nên vàng và phân hủy, nóng chảy dưới áp suất dư của O2. Cấu tạo ion: (Na+)2(O2-). Hấp thụ khí CO2 trong không khí. Bị nước, axit phân huỷ. Phản ứng với O2, mãnh liệt với S,CO,P,Al…. Thể hiện cả tính chất oxi hoá và khử nhưng chủ yếu là oxi hoá.Một số phản ứng: 1) 2Na2O2 -> 2Na2O + O2 (400-675*C trong chân không).2Na2O-> Na2O2 + 2Na ( trên 700*C)2) Na2O2 + O2 -> 2NaO2 (450-500*C,p)3) 3Na2O2 + 2Al -> 2NaAlO2 + 2Na2O (70-120*C)4) MnO2 + Na2O2 -> Na2MnO4 (400-500*C)5) Na2O2 + 2H2SO4 + 2FeSO4 -> Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 2H2O3/ KH-Kali hiđrua:Trắng. Phân huỷ khi đun nóng, nóng chảy không phân huỷ dưới áp suất dư của H2. Chất khử mạnh, các phản ứng riêng biệt:1) 2KH + O2 -> 2KOH2) KH + CO2 -> HCOOK (150*C,p)3) 4KH + 3SiO2 -> 2K2SiO3 + Si + 2H24) KH + NH3 -> KNH2 + H24/KO2-Kali supeoxit:Vàng-da cam, phân huỷ khi đun nóng, nóng chảy dưới áp suất dư O2. Có cấu tạo ion (K+)(O2-). Phản ứng với nước, axit, CO,O3,K,NH3…. Là chất oxi hoá mạnh và khử rất yếu:1) KO2 + H2O -> KOH + KHO2 + O22) 2KO2 + H2SO4(k) -> K2SO4 + O3 + H2O3) KO2 + O3 -> KO3 + O2 (0*C,CF2Cl2 lỏng)4) 2KO2 + S -> K2SO4 ( 130-140*C)5) KO2 + 2NH3 -> 2KOH + N2 + 2H2O 5/KNO3-Kali Nitrat:Diêm tiêu Kali (Ấn Độ). Trắng, nóng chảy không phân huỷ, phân huỷ khi đun nóng mạnh hơn. Bền ở trong không khí, tan nhiều trong nước, hấp thu nhiệt ( nước lạnh đi). Không tạo tinh thể hiđrat. Chất oxi hoá mạnh khi thiêu kết. Trong dung dịch bị H nguyên tử khử.Một số phản ứng:1) KNO3 + 2H-> KNO2 + H2O ( Zn/HCl)

Page 6: Đại cương về kim loại,N, C....

hoặc -> KOH + NH3 + H2O2) KNO3 + (NH4)2SO4 -> K2SO4 + 2N2O + 4H2O3) 6KNO3 + 10Al -> 6KAlO2 + 3N2 + 2Al2O34) 3KNO3 + 2KOH + Fe -> K2FeO4 + 3KNO2 + H2O(***) Các hợp chất của Cs và Rb rất giống nhau, khi nói đến hợp chất của một trong 2 kim loại này thì cũng có nghĩa là tồn tại một hợp chất có tính chất vật lý và hoá học tương tự của kim loại kia. Lưu ý là K,Rb,Cs không hề có phản ứng với N2 trong mọi điều kiện khác với Li và Na.6/ RbO3 (CsO3)- Rubiđi Ozonit ( Cezi Ozonit):Đỏ- da cam. Bền hơn KO3,phân huỷ khi đun nóng. Có cấu tạo ion (Rb+)(O3-), phản ứng mãnh liệt với nước, axit, S,P,Al…. là chất oxi hoá cực mạnh và không có tính khử.1) RbO3 + 2H2O -> 4RbOH + 5O2 ( có tạo gốc tự do OH)2) 4RbO3 + 4HCl(lg~,ng.) -> 4RbCl + 5O2 + 2H2Ohay -> RbCl + Cl2 + O2 + 2H2O3) CsO3 + 5S -> Cs2SO4 + 2Cs2S2O74) CsO3 + 2NH3 -> NH4O3 + CsNH2 

KIM LOẠI KIỀM THỔ ( PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM IIA)

A/Đặc điểm và tính chất các kim loại kiềm thổ: Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn các nguyên tố.Chúng gồm các nguyên tố Beri (Be),Magiê (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Bari) và Rađi (Ra). Ra là nguyên tố phóng xạ nên thường được xét chung với các nguyên tố phóng xạ. Gọi là kiềm thổ vì oxit của Ca,Sr,Ba tan một phần nhỏ trong nước tạo thành dung dịch bazơ mạnh (kiềm) và có độ bền nhiệt cao ( thổ). Để đơn giản, thường người ta xếp luôn Be và Mg vào khi nhắc đến nhóm KL này.Một số đặc điểm của nguyên tử các kim loại kiềm thổ.   STT Z       I1        I2        Thế điện cựcBe        4           9,32     18,21          -1,85V Mg       12          7,64     15,03          - 2,37VCa       20          6,11     11,87         - 2,87VSr       38          5,96     10,93         - 2,89V Ba       56          5,21     9,950         - 2,90VRa       88          5,28     10,10         - 2,92VDo chỉ có 2 electron hoá trị ns2 ở lớp ngoài cấu hình bền của khí hiếm, các kim loại kiềm thổ rất dễ mất 2 e đó biến thành ion M2+, có nghĩa đó là những kim loại hoạt động và hoạt tính đó tăng lên từ Be đến Ba. Nhưng so với các kim loại kiềm ở cùng chu kì, kl kiềm thổ kém hoạt động hơn vì có điện tích lớn hơn và bán kính nguyên tử bé hơn._ Ca nhuộm màu ngọn lửa đỏ gạch, Sr nhuộm màu đỏ son, Ba nhuộm màu xanh lục hơi vàng.Trong tuyệt đại đa số các hợp chất các kim loại kiềm thể hiện số oxi hoá +2 ứng với ion M2+. Tuy nhiên trong những điều kiện đặc biệt Ca,Sr,Ba có thể có số oxi hoá +1 như các hợp chất CaCl ( tạo nên khi nung CaCl2 với Ca ở 1000*C), Ba2SO4, Sr2(ClO4)2. Tất cả những hợp chất này đều bị phân huỷ hoàn toàn trong nước và chỉ chiết được trong dung môi không phân cực.VD:Ba2SO4 + 2H2O -> BaSO4(kt) + Ba(OH)2(dd) + H2Các ion kl kiềm thổ không có màu. Khác với các kim loại kiềm, nhiều hợp chất của các kl kiềm thổ không tan trong nước.Be là nguyên tố khác nhiều nhất với các kim loại kiềm khác. Nó tạo nên nhiều hợp chất cộng hoá trị, các hợp chất với các kim loại khác trong đó nó có số oxi hoá âm (Berilirua). Nó giống nhiều với Zn và Al.Mg giống Zn và Mn.

Page 7: Đại cương về kim loại,N, C....

I/ Tính chất lí học: Các kim loại kiềm thổ có màu trắng (Be,Mg,Ca) và màu xám nhạt (Sr,Ba). Ca,Sr,Ba nhanh chóng bị oxi hoá trong không khí. Một số hằng số lý học quan trọng nhất của kim loại kiềm thổ:Nguyên tố     Tnc           Ts             D      Be                 1280       2507      1,86Mg                 650        1100      1,74Ca                 850        1482      1,55Sr                  770        1380       2,6Ba                 710         1500      3,6 Các kim loại kiềm thổ có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng và tỉ khối không lớn lắm,chỉ cao hơn các kim loại kiềm ( trừ Be). Đó là do năng lượng liên kết kl trong mạng tinh thể kl kiềm không cao lắm, nhưng lớn hơn kl kiềm thổ vì có số e liên kết lớn gấp đôi.II/Tính chất hoá học:Nếu không kể các kim loại kiềm thì các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh nhất trong các đơn chất. Hoạt tính đó tăng dần từ Be đến Ba.a) Tác dụng với H2:Khi đun nóng, Mg và đặc biệt là Ca,Sr,Ba tác dụng với H2 để tạo hợp chất hyđrua trong đó H có số oxi hoá –1.Vd:Ca + H2 –(150)-> CaH2Đối với Mg, phản ứng cần thực hiện ở nhiệt độ cao hơn (570*C) dưới áp suất lớn của khí H2 và có MgI2 xúc tác.b) Tác dụng với O2:Khi để trong không khí, Mg và Be chỉ bị oxi hoá trên bề mặt do tạo lớp oxit bền ngăn cản phản ứng tiếp diễn. Đối với Ca,Sr,Ba phản ứng xảy ra tới cùng tạo nên các oxit,peoxit và nitrua. Vì thế cần bảo quản các kl này như đối với các kl kiềm là ngâm trong dầu hoả.Mg + O2 -> MgOBa + O2 -> BaO2c) Tác dụng với Halogen và phi kim khác: Các kl kiềm dễ dàng tác dụng với Halogen sinh ra MX2:Ca + Cl2 -> CaCl2 ( hơ nóng)Với các pk khác, các kl kiềm cũng tác dụng khá dễ dàng :2Mg + Si -> Mg2Si ( 700*C)Ca + C -> CaC2 (2000*C,lò điện)3Ba + N2 -> Ba3N2 ( 1000*C)d) Tác dụng với hợp chất:_ Do có ái lực lớn với oxi, các kl kiềm có thể khử được các oxit bền như CO2, TiO2, Cr2O3, SiO2…. đến các số oxi hoá thấp hơn hoặc đến đơn chất.TiO2 + 2Be -> 2BeO + Ti ( t* cao)Mg + CO2 -> CO + MgO ( 500*C)Mg + CO -> C + MgO (900*C)Do 2 pứ trên nên không thể chữa cháy kl kiềm bằng CO2._ Các kim loại kiềm thổ tác dụng với nước ở những điều kiện khác nhau cho những sản phẩm khác nhau. Ca, Sr, Ba tan trong nước giải phóng H2 do các hydroxit tương ứng tan được trong nước.Be + H2O(hơi) –(nóng)-> BeO + H2Mg + 2H2O –(nóng)-> Mg(OH)2(kt) + H2Ba + 2H2O -> Ba(OH)2 + H2

Page 8: Đại cương về kim loại,N, C....

_ Tác dụng với axit thường và axit oxi hoá: phản ứng thường xảy ra mãnh liệt, có thể gây nổ nguy hiểm. Vd:Mg + HNO3(lg) -> Mg(NO3)2 + (NO+N2O+N2+NH4NO3) + H2OBa + H2SO4 -> BaSO4(kt) + H2_ Các kim loại kiềm thổ có thể tan trong amoniăc lỏng tạo thành dung dịch xanh thẫm. Khi kết tinh các dung dịch này, các kim loại được kết tinh dạng solvat hoá M.(NH3)6. Khi nung các kết tủa này ta thu được các tinh thể amiđua:Ca(NH3)6 -> Ca(NH2)2 + 4NH3 + H2-Ở áp suất thấp, sản phẩm thu được là imiđua:Ca(NH2)2 -> CaNH + NH3_ Do có bán kính ion lớn, các kim loại kiềm thổ ít tạo phức chất với các phối tử thông thường như NH3,CN-,X-……..Kim loại dễ tạo phức chất nhất là Be do bán kính ion nhỏ vả lại cấu hình ion của nó cho phép nó có thể kết hợp với các cấu tử như H2O…. bằng liên kết cho nhận tương tự Li nhằm đạt đến cấu hình bền của khí hiếm Ne.III/ Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế:1) Trạng thái tự nhiên:Các kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại ở dạng hợp chất do hoạt tính hoá học cao của chúng. Be tương đối phổ biến, Mg và Ca rất phổ biến còn Sr và Ba khá hiếm.Dạng khoáng vật chính của Mg là MgCl2,MgCO3; của Ca là CaSO4,Ca5(PO4)3OH và chủ yếu là CaCO3; của Sr và Ba là MSO4,MCO3. Các khoáng vật đều có tên gọi riêng.2) Phương pháp điều chế:Phương pháp chung để điều chế các kim loại kiềm thổ là điện phân muối MCl2 nóng chảy với cực âm là sắt và cực dương là than chì.MCl2 –(đpnc)-> M + Cl2Ngoài ra người ta còn điều chế Mg bằng cách :MgO + C –(2000*C)-> Mg + COCaO + 2MgO + Si -> 2Mg + CaO.SiO2Với Ca,Sr,Ba người ta dùng Al khử oxit MO ở 1100-1200*C:2Al + 4CaO -> Ca(AlO2)2 + 3CaCa(AlO2)2 đọc là muối Canxi Aluminat.B/ Hợp chất của các kim loại kiềm thổ:I/ Các oxit MO:Các oxi MO là chất bột màu trắng. Trừ BeO kết tinh theo mạng tinh thể vuazit, các oxit khác đều kết tinh theo kiểu muối ăn NaCl. Chúng có năng lượng mạng lưới rất lớn nên khó nóng chảy, khó sôi và đặc biệt bền nhiệt. Chúng được dùng làm vật liệu chịu nhiệt._ BeO không tan trong nước, MgO bột tan một ít trong nước tạo dung dịch kiềm rất yếu (pH=10). CaO, SrO, BaO tan trong nước tạo thành hydroxit và phản ứng phát nhiều nhiệt:CaO + H2O -> Ca(OH)2 (phản ứng tôi vôi)_ Trừ BeO khó tan trong axit nhưng tan trong kiềm, các MO còn lại tan trong axit loãng cho muối M2+ :BaO + 2HNO3 -> Ba(NO3)2 + H2OBeO + NaOH -> Na2BeO2 + H2O( chính xác hơn là Na2[Be(OH)4])._ Công dụng của các oxit này khá rộng rãi : BeO làm xúc tác, chén nung….. MgO làm gạch chịu lửa; CaO dùng để làm vật liệu xây dựng, điều chế đất đèn,….còn SrO và BaO dùng một ít trong công nghiệp thuỷ tinh._ Điều chế : Nhiệt phân muối kim loại chứa oxi ( không đốt kim loại trong oxi) :CaCO3 –(900*C)-> CaO + CO22Sr(NO3)2 –(900*C)-> 2SrO + 4NO2 + O2II/ Các peoxit MO2 :

Page 9: Đại cương về kim loại,N, C....

Nhờ có bán kính ion lớn giảm sự cực hoá ion, các kim loại kiềm thổ cũng có thể làm bền được ion có kích thước lớn như (O2)2- để tạo nên hợp chất peoxit MO2. Be không tạo được peoxit, Mg tạo rất hạn chế còn các kim loại còn lại có thể tạo ra những peoxit màu trắng là muối của axit H2O2. SrO2 và BaO2 còn có thể điều chế trực tiếp từ nguyên tố ở nhiệt độ thích hợp._ Peoxit có hoạt tính hoá học cao, xu hướng chung là oxi hoá nhưng cũng có lúc thể hiện tính khử với chất oxi hoá mạnh hơn. VD:BaO2 + SO2 -> BaSO4BaO2 + HgCl2 -> Hg + BaCl2 + O2Khi cho MO2 ( M là Ca,Sr,Ba) tác dụng với H2O2 ở khoảng 80*C có thể thu được Supeoxit là M[(O2)2-]2 hay MO4.III/ Hiđroxit M(OH)2 :Là những hợp chất dạng bột màu trắng, Be(OH)2 rất ít tan trong nước là chất lưỡng tính, Mg(OH)2 rất ít tan trong nước là bazơ yếu; Ca(OH)2 tan hơi ít trong nước tạo thành dung dịch kiềm khá mạnh ( nồng độ tối đa là 0,025 mol/l) với pH là 12,7; Sr(OH)2 tan tương đối trong nước ( nồng độ tối đa là 0,045 mol/l) với pH là xấp xỉ 13, Ba tan khá nhiều ( nồng độ cao nhất là 0,05mol/l) với pH là 13. Chúng có độ tan giảm xuống khi nhiệt độ tăng. Đến 80*C có thể coi như Ca(OH)2 là chất kết tủa.Các hyđroxit thể hiện đầy đủ tính chất của một dung dịch kiềm : hấp thụ CO2, tác dụng với axit, làm xanh quỳ, hồng phenolphatalein……Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2OCaCO3 + CO2 + H2O -> Ca(HCO3)2 (tan)Lưu ý Ca(HCO3)2 cũng chỉ là một chất ít tan có độ tan bằng Ca(OH)2 ( cỡ 1,1 gam trong 1 lít nước) chứ không nhiều.IV/ Muối của các kim loại kiềm thổ:_ Các muối MgX2 đều tan nhiều trong nước và không bị thuỷ phân ( trừ Be2+). pH của dung dịch muối xấp xỉ 7._ Các muối sunfat của Be và Mg tan nhiều trong nước còn muối sunfat của 3 kl còn lại rất ít tan (SrSO4 và BaSO4 coi như là chất kết tủa )._ Các muối oxalat, photphat trung hoà, cromat, cacbonat….. của các kim loại kiềm thổ đều rất ít tan trong nước. Quan trọng hơn cả đối với thực tế là muối cacbonat và photphat của canxi dùng làm vật liệu xây dựng và phân bón (super lân).V/ Nước cứng:Định nghĩa: là nước có chứa lượng đáng kể muối Ca2+ và Mg2+ trong thành phần của nước đó.Người ta chia làm 2 loại nước cứng là nước cứng tạm thời ( chứa M(HCO3)2) và nước cứng vĩnh cửu ( chứa MCl2 và MSO4). Nước cứng gây ảnh hưởng xấu đến việc sử dụng nước như làm hỏng các thiết bị đun nấu nước, giảm mùi vị của thực phẩm và các loại thức uống…. dẫn đến việc cần loại bỏ các ion này ra khỏi nước trước khi đưa vào sử dụng. Có hai phương pháp chính:1) Dùng các muối và bazơ kiềm kết tủa các ion dưới dạng hợp chất không tan: Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 -> 2CaCO3(kt) + 2H2ONa2CO3 + Ca(HCO3)2 -> CaCO3 + 2NaHCO3Có thể thay Na2CO3 bằng Na3PO4, Na2SO4,vv..2) Dùng nhựa trao đổi ion để giữ lạ các ion Ca2+,Mg2+, Fe2+ sau khi đưa nước qua màng cột cationit và anionit. CHƯƠNG III:PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM III (IIIA)I.Đặc điểm và cấu tạo nguyên tử của các nguyên tố trong phân nhóm chính nhóm IIIA.-Các nguyên tố phân nhóm chính nhóm IIIA của bảng tuần hoàn là:Al,Ga,Ln,Ti-Tất cả nguyên tố của phân nhóm này đều là kim loại hoạt động hóa học tương đối mạnh.-Tính chất hóa học của các nguyên tố trong phân nhóm chính nhóm IIIA là tác dụng được với :Phi

Page 10: Đại cương về kim loại,N, C....

kim,axit,muối,nước,oxit axit.-Các nguyên tử của nguyên tố trong phân nhóm này đều chứa 3 điện tử ở lớp vỏ bên ngoài là ns2 np1 nên có xu hướng nhận thêm 5 điện tử để có cấu hình của khí hiếm.

Tên các nguyên tố    KHHH   Số hiệu nguyên tử   Cấu hình điện tử lớp ngoiaf cùng  Độ âm điện                              Nhôm                  Al            13                                      3s2 3p1                            1.61                              Gali                     Ga           21                                      4s2 2p1                             1.81                               Lndi                     Ln           29                                     5s2 p1                               1.78                              Titan                   Ti             37                                      5d10 6s2 p1                      2.04

[/red]II.NHÔM (Al)1.Vị trí và cấu tạo của Nhôm trong bảng hệ thống tuần hoàn-Nhôm là nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chinh nhóm III(IIIA), vhu kỳ 3.Trong phân nhóm Al đứng trướ nguyên tủ Bo(B)-Trong chu kỳ Al đứng sau nguyên tố Kim loại Mg và đứng trước nguyên tố Phi Kim Silic(Si)-Nguyên tử Al có bán kính 0.14nm nhỏ hơn nguyên tử Mg 0.16nm.-Nguyên tử Al có 13 điện tử được sắp xếp như sau:1s2 2s2 2p6 3s2 3p1, trong đó 3 điện tử hóa trị(3s2 3p1).Nhôm la nguyên tố nhóm P(Điẹn tử hóa trị lam đẩy ở phân nhóm P)2.Tính chất vật lý.-Al là KL nhẹ(KLR 2.7g.cm3),dẻo,màu trắng bạc, nhiệt độ nóng chảy không cao lắm(660 độ C).-Nhôm có cấu tạo mạng lập phương tâm diện,mật đọ điện tử tự do tương đối lớn.Do vậy Nhôm có khả năng dẫn điện và nhiệt tốt.Độ dẫn điện bằng 2/3 Cu,nhưng Al nhẹ hơn Cu 3 lần, độ dẫn điẹn của Al hơn Fe 3 lần.3.Tính chất hóa học.Al là KL có tính khử mạnh, nó bị õi hóa dễ dàng thành ion Al3+(do trong dãy điện hóa Al đứng liền sau câc KL kiềm và KL kiềm thổ)a.Tác dụng với Phi KimAl tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như :O,S,Cl.......+Với Oxi tạo thành OxitAl +3/2O2 ->Al2O3+Với Cl,S........->Muối2Al +3Cl2 ->2AlCl3Trong các phản ứng trên Al đã thử các nguyên tử PK thanh ion âm.b.Tác dụng với Axit-Đối với HCL loãng cũng như đặc và H2SO4 loãng cho H2 bay ra.AL  + AXIT  ->  MUỐI +H2

Chương I , Phân nhóm chính (PNC) nhóm VII I, Một số đặc điểm của PNC nhóm VII :1, Các nguyên tố trong PNC nhóm VII : PNC nhóm VII của hệ thống tuần hòan gồm các nguyên tố Flo (F) , Clo (Cl) , Brom (Br) , iot(I) & attain (At) là những nguyên tố phi kim điển hình , gọi chung là Halogen.Chúng có tên là halogen nghĩa là “ tạo muối “ , do khả năng hóa hợp với các kim lọai điển hình . ví dụ : NaCl, NaBr…. Tên của mỗi nguyên tố lại bộc lộ tính chất nỗi bậc của chúng . Ví dụ (VD) : Brom là hôi , iot là màu tím .Atatin thực tế không gặp trong thiên nhiên.Nó được điều chế nhân tạo khi thực hiện phản ứng ( p/ứ) hạt nhân.Do vậy , atatin được xem xét chủ yếu trog nhóm các nguyên tố phóng xạ.2,Cấu tạo nguyên tử ,cấu tạo phân tử của các nguyên tố trong PNC nhóm VII : Nguyên tử của các halogen đều có 7 electron (e) ở lớp ngòai cùng (ns2np5) trong đó có 1 e độc tha6n là nhưng PK điển hình .Khuynh hướng mạnh của chúng là kết hợp thêm 1 e để bão hòa lớp e ngòai cùng , tạo dễ dàng 1

Page 11: Đại cương về kim loại,N, C....

anion X- rất bền : X + e=X-.Các halogen có tính oxi hóa mãnh liệt & thực tế cho thấy chúng dễ dàng liên kết điện hóa với các kim lọai (KL) & luôn oxi hóa các KL đến hóa trị cực đại .Các halogen thể hiện những mức độ oxi hóa khác nhau rõ rệt khi đi từ Flo đến Iot , mỗi halogen đẩy được halogen đứng sau nó ra khỏi muối halogenua , Flo luôn luôn có mức oxi hóa -1 trong các hợp chất của nó , vì trong tất cả các nguyên tố nó có độ âm điện cao nhất ( trong cấu tạo nguyên tử không có phân mức d) các halogen còn lại thể hiện mức oxi hóa khác nhau từ -1đến +7Đơn chất halogen không phải là những nguyên tử riêng lẻ mà là những phân tử : 2 nguyên tử halogen X kết hợp với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành phân tử X2Khả năng khử của các ion tích điện âm , có điện tích như nhau tăng lên theo sự tăng bán kính nguyên tử , trong nhóm halogen ion I- có khả năng khử lớn hơn so với ion Br- & Cl- , còn F- thì thể hiện tính khử yếu .Khả năng khử tùy thuộc vào môi trường VD : Môi trường Bazơ : Cl- + 6 OH- -6e ----> ClO3- + 3 H2O(Cl- khử đến Cl+5)Với môi trường Axit khử đến số oxi hóa = 0:16 HCl + 2 KMnO4  = 5 Cl2 + 2 KCl  + 2 MnCl2  + 8 H2OII,Trạng thái tự nhiên – Tính chất vật lý : 1, Trạng thái tự nhiên : Flo có trong hợp chất tạo nên mem răng của người ,các động vật , trong 1 số lá cây & trong các khóang chất như Florit CaF2 , Criolit Na3AlF6 dùng làm chất chảy trong điện phân Al2O3 nóng chảy để sản xuất Al . Flo chiếm 0,08 % khối lượng vỏ trái đất .Clo thường gặp dưới dạng muối Clorua của KL kiềm như NaCl ( muối mỏ , nước biển …) , KCl.NaCl ( xinvinit-sylvinite) , KCl.MgCl2.6H2O ( cacnalit- carnalite).Clo chiếm 0,05 % khối lượng vỏ trái đất .Trong tụ nhiên tồn tại 2 đồng vị của Clo : (35/17)Cl ( 75,4% ) ; (37/17) Cl ( 24,6% )Brom & iot thường gặp ở dạng hợp chất , chủ yếu là dưới dạng bromua & iođua của KL kiềm hoặc dưới dạng tạp chất trong các nguồn clorua Iot có trong thành phần của 1 số rong biển.2, Tính chất vật lý : Flo là chất khí màu lục nhạt , rất độc.Brôm là chất lỏng màu nâu đỏ , dễ bay hơi .Hơi Brôm độc .Brôm rơi vào da sẽ gây bỏng nặng .Iot là chất rắn màu xám có vẻ sang KL.Khi đun nóng , iot biến thành hơi màu tím , khi làm lạnh hơi iot lại chuyển thành tinh thể không qua trạng thái lỏng , hiện tượng đó gọi là sự thăng hoa iot.Brom & Iot đều tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như rượu , xăng , benzene , clorofooc.Clo là chất khí màu vàng lục , xốc , nặng gấp 2 lần rưỡi không khí .Ở 20*C ,1 thể tích nước hòa tan được 2,3 thể tích Clo .Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.Clo độc , chỉ 1 lượng nhỏ cũng gây ra sự kích thích mạng đường hô hấp & viêm các niêm mạc .Hít phải nhiều clo thì bị ngạt & có thể chết .Clo trong nước gọi là nước Clo có màu vàng nhạt .Với nước : Flo phân tích nước khi tan , Clo , brom ,iot ít tan trong nước & p/ứ với nước khi tan.Tất cả các khí trên đều độc.1 câu hỏi nho nhỏ nhé về tích chất vật lý của Clo nhé : Để diệt chuột ngòai đồng người ta có thể cho khí Clo qua những ống mềm vào hang chuột .Hai tính chất nào của Clo cho phép sử dụng Clo như vậy ? ^^ III, Tính chất hóa học :Halogen có độ âm điện lớn & có 7e lớp ngòai cùng nên dễ dàng thu thêm 1 e để tạo thành ion âm (anion ) X- ( ion halogenua) có cấu trúc vững bền của khí hiếm .Halogen là những PK điển hình , chúng là những chất oxi hóa mạnh ,khả năng oxi hóa của các halogen giảm dần từ Flo đến iot

Page 12: Đại cương về kim loại,N, C....

1, Tác dụng đơn chất :A, Phản ứng với KL : Các halogen họat động hóa học mạnh do phân tử của chúng phân li tương đối dễ dàng thành nguyên tử , nguyên tử có tính chất hóa học rất mạnh .P/ứ kết hợp halogen với KL xảy ra đặc biệt nhanh & thóat ra nhiệt lượng lớn VD:2Na  + Cl2 = NaCl Khi kết hợp với KL , các halogen oxi hóa các KL đến hóa trị cực đại của KL. VD: 2Fe+ 3Cl2 = ( t*) 2 FeCl3 ( Theo dãy điện hóa KL càng mạnh , p/ứ càng dễ )B,p/ứ với PK : P/ứ quan trọng nhất là p/ứ với H2, F2;p/ứ với H2 ngay ở nhịêt độ rất thấp , p/ứ phát nổ & tỏa năng lượng lớn , nhiệt độ cao đến 4500*C VD: F2 ( rắn ) + H2 (lỏng) = 2 HF + (2*64) kcal Hỗn hợp Cl2 + H2 , thể tích mỗi khí bằng nhau , đưa ra ngòai ánh sáng dễ nổ H2+ Cl2 = 2 HCl Clo ,Brom , Iot không p/ứ trực tiếp với O2,N2, C P/ứ với P,S2P + 3 Cl2 = (t*) 2 PCl32P + 5Cl2 = (t*) 2 PCl52S + Cl2 = (t*) S2Cl2 ( lưu hùynh (I) clorua)S + 3 Cl2 + 4 H2O = (t*) H2SO4 + 6 HBr ( nước Clo đun sôi với P , oxi hóa được P đến hóa trị cực đại H3PO4)2,Tác dụng với hợp chất :A, Với nước : Flo phân tích nước : 2 F2 + 2 H2O = 4 HF + O2Clo, brom & iot tác dụng (theo thứ tự giảm dần ) Cl2 + H2O <=> HClO + HCl( Để lâu hoặc chiếu sáng : HClO --> HCl + O2O = O2)B, tác dụng với Axit: Đóng vai trò chất oxi hóa với các axit có tính khử mạnh :VD:I2 + H2S = 2 HI + S Br2 + 2 HI = I2 + 2 HBr Flo thể hiện tính oxi hóa rất mạnh :VD:F2 + HNO3 = HF + F-O-NO2 C, Tác dụng với bazơ :Dung dịch bazơ lõang , nguội :Cl2 + 2 NaOH = NaClO + NaCl + H2OVớivôi tôi : 2 Cl2 + 2 Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2 H2OVới bazơ đậmđặc (đđ) , nóng :3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5 KCl + 3 H2OD, Tác dụng với muối : Thể hiện vai trò chất oxi hóa mạnh :Cl2 + 2 FeCl2 = 2 FeCl3F2 + KNO3 = KF + F-O-NO2I2 + AgNO3 = AgI + INO3Halogen mạnh đẩy halogen yếu hơn hoặc PK yếu hơn ra khỏi dd muối

Page 13: Đại cương về kim loại,N, C....

Cl2 + 2 KBr = Br2 + 2 KCl [pink]( Cần chú ý : Thật ra p/ứ nên được hiểu đúng hơn là : Chất oxi hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh sẽ tạo thành chất oxi hóa yếu hơn & chất khử yếu hơn trong điều kiện thí nghiệm , vì : Br2 + 2 KClO3 = Cl2 + 2 KBrO3 ) [/pink]3, Tác dụng đặc biệt : Với các chất hữu cơ như hidrocacbon , clo có thể cho các p/ứ thế , cộng & hủy : VD:P/ứ thế : CH4 + Cl2 --> ( ás) CH3Cl + HCl p/ứ cộng : CH2 = CH2 + Cl2 ---> CH2Cl-CH2Cl p/ứ hủy : CH4 + 2 Cl2 -->(châm lữa ) 4 HCl + CVới ammoniac : 3 Cl2 + 2 NH3 = N2 + 6 HCl      & :  NH3 + HCl = NH4Cl Thu gọn : 3 Cl2 + 8 NH3 = N2 + 6 NH4ClDo sự phân hủy các hợp chất làm lạnh chứa Clo (CFC) dưới tác dụng của tia tử ngọai ở thượng tầng khí quyển , Clo nguyên tử hình thành sẽ phá hủy ozon tạo ra các “ lỗ thủng ozon “ , gây hiểm họa cho môi sinh :(CFC)CF2Cl2 ---->(ás) CF2Cl + ClCl + O3 ----> O2 + ClOClO + O ---> O2 + Cl…..Quá trình liên tục nên từ một phân tử CF2Cl2 có thể phân hủy hang chục ngàn phân tử ozonIV, Điều chế : 1, Điện phân có màng ngăn dung dịch muối halogenua của KL kiềm : Flo , Clo có độ âm điện cao , nên chỉ có thể điều chế được từ các hợp chất bằng điện phân .2 NaCl +2 H2O = ( điện phân màn ngăn) H2 + 2 NaOH + Cl2 Cl2 ngày nay được điều chế 1 lượng lớn bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl hoặc KCl 2, Từ axit HX :Trong phòng thí nghiệm (PTN) ,người ta điều chế Clo :4HCl + MnO2 = Cl2 +H2O+MnCl216HCl + 2 KMnO4 = 5 Cl2 + 2 MnCl2+ 2 KCl+ 8 H2OTương tự ta có thể điều chế Clo từ axit HCl với PbO2, KClO3Oxi ở điều kiện thường không tác dụng rõ rệt với HCl nhưng nếu cho HCl & O2 qua ống có chứa viên đá bọt CuCl2 để làm chất xúc tác ở 400*C thì xảy ra p/ứ : 4HCl + O2 = (đá CuCl2 / 400*C) 2 Cl2 + 2 H2OClo thóat ra khỏang 80% .Trước đây p/ứ này được dung để sản xuất Clo trong công nghiệp (CN) V, các hợp chất của Halogen : 1, Các hidro halogenua:A, Tính chất hóa học :  Các hidro halogenua có công thức chung (CTC) HX , rất dễ hòa tan trong nước thành dung dịch axit , điện li hòan tòan trong dung dịch thể hiện tính axit mạnh ( trừ HF)HX + H2O <=> H3O(+) + X (-)Hai tính chất hóa học chủ yếu là tính axit của dung dịch & tính khử .Theo thứ tự tính axit & tính khử tăng dần HF,HCl,HBr,HIĐể nhận biết ion X (-) người ta thường dung dung dịch AgNO3 để tạo kết tủa AgCl( màu trắng ) , AgBr( màu vàng nhạt) & AgI (màu vàng da cam ) tất cả các muối đều hóa đen khi chiếu sáng :AgNO3 + Cl- = AgCl + NO3(-)2AgCl =(t*) 2Ag + Cl2Hầu hết các muối clorua đều tan trừ : PbCl2 , CuCl,Hg2Cl2 , AgCl.Tính tan của bromua & iođua tương tự như clorua [pink]Lưu ý : Muối AgF tan trong nước ,AgCl tan trong nước ammoniac

Page 14: Đại cương về kim loại,N, C....

AgCl + 2 NH3 --> [Ag(NH3)2](+)Cl(-) [/pink]Trong dãy HF-HCl-HBr-HI độ dài liên kết tăng lên & năng lượng liên kết giảm xuống làm cho độ bền nhiệt của phân tử giảm xuống mạnh : HF chỉ phân hủy rõ rệt thành đơn chất ở trên 3500*C trong khi ở 1000*C độ phân hủy HCl là 0,014% của HBr là 0,5% & của HI là 33%Hỗn hợp 3 thể tích HCl đặc & 1 thể tích HNO3 đặc được gọi là nước cường toan ( hay cường thủy) có khả năng hòa tan được bạch kim & vàng .3HCl + HNO3 <=> 2Cl + NOCl + 2H2ONOCl <=> NO + ClAu + 3 Cl = AuCl33HCl + Au + HNO3 = AuCl3 + NO + 2H2OTính chất hóa học riêng của HF : Dung dịch HF có tính chất riêng khác hẳn với các dung dịch axit khác : nó tác dụng được với thạch anh & các chất chứa Si(như thủy tinh …) Do có ái lực lớn của Flo với Si mà có p/ứ trao đổi:4HF + SiO2 =SiF4 ( khí) + 2H2Op/ứ này dùng để khắc thủy tinh ….b, điều chế HX :* Phương pháp tổng hợp : Phương pháp này dựa vào ái lực mạnh của halogen với hidro X2 + H2 = 2 HX + QỞ 18*C xác định được HX :       HF      HCl      HBr         HIQ:    +64Kcal   +22,06Kcal      + 8,65 Kcal   -5,91 KcalPhương pháp này áp dụng tốt với HF & HCl *Phương pháp axit tác dụng với các muối halogenua ( Phương pháp sunfat cổ điển )Đối với HF , đây là phương pháp duy nhất để đều chế nó đi từ CaF2CaF2 + H2SO4 (đ) = (250*C) 2 HF + CaSO4Đối với HCl 2 NaCl + H2SO4 = (500*C) 2HCl + Na2SO4 NaCl + H2SO4 (đ) = (250*C)  HCl + NaHSO4[pink] Lưu ý : Chúng ta không áp dụng được phương pháp này để điều chế HBr , Hi vì H2SO4 đặc ,nóng là chất oxi hóa mạnh còn HBr , HI là 2 chất khử .NaBr + H2SO4 (đ) =(t*) NaHSO4 + HBr 2HBr + H2SO4 = SO2 + 2 H2O + Br2* Phương pháp thủy phân halogenua photphoPX3 + 3 H2O = 3HX + H3PO3 (Phương pháp này thích hợp để điều chế HBr , HI)*Phương pháp halogen tác dụng với hợp chất chứa hidro .X2 + RH =RX +HX Phương pháp này thích hợp để điều chế HBr , HI I2 + H2S = 2 HI + S2, Các oxiaxit của halogen : Flo không có một oxiaxit nào Clo , Brom,iot cho một số oxiaxit sắp xếp được thành 4 nhóm :     +1        +3        +5        +7   HXO      HXO2   HXO3   HXO4VD:HClO   HClO2   HClO3   HClO4A, Axit Hipoclorơ (HClO) :

Page 15: Đại cương về kim loại,N, C....

Axit Hipoclorơ là axit yếu có K = 2,5 x 10^-8 , không bền CO2 + H2O +KClO = KHCO3 + HClOHClO = HCl + OAxit Hipoclorơ có tính oxi hóa mãnh liệt ( như nước Clo)4 HClO + PbS = 4HCl + PbSO4(S từ -2---> +6)Muối  Hipocloric MClO bền hơn axit HClO, lại có khả năng oxi hóa tương tự Cl2 & dễ bị nhiệt phân .NaClO + HCl = NaCl + H2O + Cl23 NaClO = (70*) NaClO3 + 2 NaCl(p/ứ quan trọng điều chế muối clorat)Nước Javel tẩy màu khử độc được chính là nhờ tácdụng CO2 của không khí (kk) giải phóng dần dần axit HClO :Cl2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H2ONaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClOB,Axit clorơ HClO2 :Axit clorơ là axit mạnh hơn axit hipoclorơ có K= 5x10^-3 là axit có tính oxi hóa mạnh.Muối clorit của axit HClO2 cũng có tính oxi hóa & bị thủy phân 3 NaClO2 = (t*) 2 NaClO3 + NaClĐiều chế axit HClO2Ba(ClO2)2 + H2SO4 (lõang ) = BaSO4 + 2 HClO2C, axit cloric HClO3 :Axit cloric là axit mạnh gần bằng các axit HCl , HNO3 … có tính oxi hóa 4 HClO3 =(t*) 4 ClO2 + 2 H2O + O2Muối clorat bền hơn axit cloric , có tính oxi hóa , kh6ong bị thủy phân 4 MClO3 =(t*) 3 MClO4 + MCl Muối Kali clorat (KClO3) dung làm thuốc nổ , diêm , điều chế O2 , chất oxi hóa , chất diệt cỏ …6P + 5KClO3 = 3 P2O5 + 5 KCl2KClO3 = (MnO2) 2 KCl + 3O2 Điều chế axit HClO3 3 HClO = ( t*) HClO3 + 2 HClĐiều chế KClO36 Cl2 +6Ca(OH)2 = 5 CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2OCa(ClO3)2 + 2 KCl = ( làm lạnh ) CaCl2 + 2 KClO3 3 Cl2 + 6 KOH (đđ) = (100*C) KClO3 + 5 KCl + 3 H2OD, Axit pecloric HClO4 : Axit pecloric là axit mạnh nhất trong tất cả các axit , các axit HCl ,HNO3 & H2SO4 đặc,nguội không có tác dụng gì với muối peclorat .Nó có tinh oxi hóa , dễ bị nhiệt phân hóa :2HClO4 = (t*) H2O + Cl2O7Muối peclorat bền hơn axit pecloric , có tính oxi hóa, không bị thủy phân MClO4 =(t*) MCl + O2 Điều chế HClO4 KClO4 + H2SO4 (đặc,dư) =(70*) = KHSO4 + HClO4 tổng kết : HClO,HClO2 ,HClO3 ,HClO4 ( tăng tính axit & tính bền , giảm tính oxi hóa )

Một số bổ sung, trích dẫn của Kathy_DP và Teddysheringham : Trích dẫnClorua vôi (CaOCl2) : chất bột màu trắng , xốp , bốc mùi Clo .Có tính oxi hóa mạnh ( tương tự nước giaven).Do vậy clorua vôi dùng để tẩy uế cống , ô rãnh, hố rác , xác chết , chất tẩy trắng , bong, vải , sợi , dây.

Page 16: Đại cương về kim loại,N, C....

CaOCl2 ( muối tạp ) là muối của 2 axit HCl & HClODưới tác dụng của ás mặt trời CaOCl2 bị phân hủy : CaOCl2 + CO2 + H2O = CaCl2 + CaCO3 + HClOKhi tác dụng với dd HCl , giải phóng khí Cl2 :CaOCl2 + 2 HCl = CaCl2 + Cl2 +H2OĐiều chế : điều chế CaOCl2 bằng cách cho khí clo tác dụng với nước , vôi sữa ( Ca(OH)2).Cl2 = Ca(OH)2 =(t*) CaOCl2 + H2O

Trích dẫnKhả năng phản ứng với nước giảm dần từ F2 đến I2. Trong khi F2 phân huỷ nước để tạo thành HF và O2 thì ở Cl2 và Br2 phản ứng chỉ là thuận nghịch để tạo ra hỗn hợp 2 axit theo cân bằng:X2 + H2O <-> HX + HXOỞ Clo, phản ứng thuận có K tương đối, còn ở Brom thì phản ứng nghịch chiếm ưu thế.Iot thực tế không phản ứng với nước.Thực tế, người ta điều chế HBr và HI bằng cách cho MeX ( với Me là kim loại kiềm như Na và K nhưng thường là Na) tác dụng với dung dịch H3PO4. ở điều kiện như vậy muối MeH2PO4 ít tan hơn so với MeX sẽ tách ra và ta sẽ thu được dung dịch HX còn lẫn tạp chất. Cô cạn dần dd trong không khí khô sẽ thu được khí HX.

2, Tác dụng với hợp chất :A, Với nước :  P/ứ có thể xảy ra ở nhiệt độ cao để cho H2S & SO2 .B, Với axit : Lưu hùynh bị oxi hóa bởi các axit có tính oxi hóa mạnh :S + 2 H2SO4 (đ) =(t*) 3 SO2 + 2 H2OS+ 2 HNO3 = (t*) H2SO4 + 2 NOS + 6 HNO3 (đđ) = (t*) H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2OC,với bazơ : Lưu hùynh hòa tan rất chậm trong bazơ mạnh : 3S + 6 NaOH = 2 Na2S + Na2SO3 + 3 H2OD,Với muối,các chất hữu cơ & vô cơ khác :Cả oxi & ozon đều thể hiện tính oxi hóa :4 FeS2 + 11 O2 = (t*) 2 Fe2O3 + 8 SO2CH4 + 2O2 ---(t*)---> CO2 + 2 H2OCH3CHO + ½ O2 ---Mn(+)--> CH3COOHOzon có tính oxi hóa mạnh hơn oxi :O3 + 2 KI + H2O = I2 + O2 + 2KOH.* Tác dụng với quặng sunfua , H2S :H2S + ½ O2 = S + H2O2H2S + 3 O2 ( dư) =2 SO2 + H2O2 CuFeS2 + 4 O2 = (t*) Cu2S + 2 FeO + 3 SO2Nung Cu2S + 3 O2 = (t*) 2 Cu2O + 2 SO22 Cu2O+ Cu2S = (t*) 6 Cu + SO2* Tác dụng với Fe(OH)2 2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O = 2 Fe(OH)3

Page 17: Đại cương về kim loại,N, C....

2Fe(OH)2 + ½ O2 = Fe2O3 + 2 H2O* Tác dụng với các oxit :2CO + O2 = 2 CO2 2 NO + O2 = 2 NO26 FeO + O2 = 2 Fe3O4IV,Điều chế : 1,Oxi : Trong công nghiệp (CN) : Hóa lỏng không khí ở - 196*C rồi cho bay hơi trở lại : nitơ thóat ra trước ,rồi đến oxi (-183*C)Trong phòng thí nghiệm ( PTN) :Cho natri peoxit tác dụng với nước :2 Na2O2 + 2 H2O = O2 + 4 NaOH Nung kali pemanganat ( thuốc tím ) :2 KMnO4 = (t*) K2MnO4 + MnO2 + O2 Nung kali clorat với xúc tác MnO2 :2 KClO3 = ( MnO2/t*) 2 KCl + 3 O2 Nung muối nitrat : 2 NaNO3 = (t*) 2 NaNO2 + O2 Nung thủy ngân (II) oxit : 2 HgO = 2 Hg + O2Điện phân nước với sự có mặt của NaOH hay Na2SO4 :2 H2O -- đpdd---> 2 H2 + O2 2, Lưu hùynh : Thường lấy từ nguồn lưu hùynh có sẵn ở dạng tự do .Thâu lại lưu hùynh từ một số chất bả của kĩ nghệ : Nhiều nhà máy trong CN thải ra 1 số chất bả là hợp chất của lưu hùynh như H2S , SO2 ….2 CO + SO2 = (500*C/boxit) 2 CO2 + S2 H2S + O2 = (t*/than họat tính ) 2 H2O + SV, Một số hợp chất của lưu hùynh : 1,H2S ( hidro sunfua ):

Lưu ý : Trật tự không tan của các muối sunfua trong nước & trong dd axit như sau :Na,K,Ca,Ba ,…. : Tan trong nướcMn,Zn,Fe, ….. : Không tan trong nước , tan trong axít .Cd,Co,Ni,Sn,Pb,Cu,Hg,Ag,Au : không tan trong nước , không tan trong axit.Hóa phân tích lợi dụng trật tự trên đây để tách các nhóm cation với nhau rồi tiếp tục phân tích trong giới hạn mỗi nhóm .CuS + H2SO4 : không p/ứ !Nhưng H2S + CuSO4 --> CuS + H2SO4Ion sunfua S(2-) cũng có tính khử mạnh :ZnS + 3/2 O2 =(t*) ZnO + SO2 Tính khử rõ rệt của H2S thể hiện chủ yếu trong môi trường axit, trung tính :H2S – 2e ---> S + 2H(+)H2S + 4 H2O – 8e ---> SO4 (2-) + 10 H(+)2, Các oxit của lưu hùynh : Lưu hùynh hóa hợp với oxi cho được nhiều lọai oxit : S2O2 , S2O3,SO2,SO3 …. Quan trọng nhất là 2 oxit SO2 & SO3 .

Page 18: Đại cương về kim loại,N, C....

SO3 là chất oxi hóa mạnh :SO3 + 2 KI = K2SO3 + I2 3 SO3 + 2NH3 = 3 SO2 + N2 + 3H2O

3,H2SO3 & H2SO4:A,H2SO3: H2SO3 là axit không bền.SO2 + H2O <=> H2SO3 <=> H(+) + HSO3(-) <=> 2H(+) + SO3 (2-)Nếu nấu nóng thì cân bằng chuyển di6ch về phía phân hủy axit H2SO3 , nếu thêm một bazơ thì cân bằng chuyển dịch về phía phải tạo thành muối sunfit & nướcH2SO3 có tính khử & tính oxi hóa.Tính khử : H2SO3 + ½ O2 (kk) = H2SO4Khi p/ứ với các hcất oxi hóa Cl2,Br2,I2,KMnO4,….. H2SO3 biến thành H2SO4.H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2HITính oxi hóa : khi p/ứ với các chất khử mạnh : H2S , HI …..thì H2SO3 bị khử thành S hoặc H2S.H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2OH2SO3 là một axit trung bình.Hằng số điện li của H2SO3 K1=2.10^-2; K2=6.10^-8Vì là axit 2 lần axit nên tạo 2 muối sunfit : muối trung hòa & muối bisunfit ( muối axit)Các sunfit bị nhiệt phân :4 K2SO3 =(600*C) 3 K2SO3 + K2SCác sunfit , bisunfit, đều tác dụng với các axit mạnh dễ dàng cho khí SO2 bay ra.(ứng dụng để điều chế SO2 trong PTN)Na2SO3 + H2SO4 (lõang) = Na2SO4 + SO2 + H2OCác muối quan trọng nhất là các bisunfit sau : NaHSO3, Ca(HSO3). NaHSO3dùng làm chất chống clo, dùng để phá hủy dấu vết clo hoặc clo tẩy màu còn sót trong vải sau khi đã tẩy trắng (các nhà máy dệt thường dùng p/ứ này )NaHSO3 + NaClO = NaHSO4 + NaClCác dd muối sunfit nấu sôi với bột S cho p/ứ cộng thành thiosunfatNa2SO3 (dd) + S ( bột) =(t*C) Na2S2O3Nhận biết ion SO3(2-) bằng các dd có chứa các ion Ba(2+), Ca(2+),Mg(2+),Pb(2+)……

H2SO4 loãng không tác dụng với kim lọai yếu & PK.H2SO4 đặc thể hiện tính oxi hóa mạnh, do đó oxi hóa được mọi KL, trừ Pt & Au , oxi hóa được nhiều PK & hợp

chất.Al,Cr,Fe(cả Mn) bị thụ động hóa trong H2SO4 đặc nguội (do bị oxi hóa trên bề mặt tạo 1 dạng oxit đặc biệt , bền

với axit & ngăn cản p/ứ)NITƠ

1/Cấu tạo nguyên tử:-Nitơ có cấu hình e:1s2 2s2 2p3-Do có 3 e độc thân nên nitơ có khả năng tạo 3 liên kết cộng hóa trị với nguyên tố khác.-Độ âm điện của N là 3.0 chỉ nhỏ hơn của F và O,do đó N có số oxi hóa dương trong hợp chất với hai nguyên tố này.Còn trong các hợp chất khác,nitơ có số oxi hóa âm.Số oxi hóa của N:-3,0,+1,+2,+3,+4 và +5.-Nito tồn tại bền ở dạng phân tử N2(N  N).

Page 19: Đại cương về kim loại,N, C....

-Nguyên tố nito tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị     và     với tỉ lệ 272:1.Nitơ chiếm 0.01% khối lượng vỏ trái đất.Dạng tồn tại tự do là những phân tử gồm hai nguyên tử.2/Tính chất vật lý:-Nito là chất khí,không màu,không mùi,không cháy,hóa lỏng ở -195.8oC và hóa rắn ở -209.9 oC.-Nito nhẹ hơn không khí(d=1.2506g/lít ở đktc),hòa tan rất ít trong nước.3/Tính chất hóa học:-Vì có liên kết ba nên phân tử N2 rất bền,chỉ ở nhiệt độ cao mới phân li thành nguyên tử.Do vậy,ở nhiệt độ thường nito rất trơ,không phản ứng với nhiều nguyên tố kim loại và phi kim.a/Tác dụng với hidro:Ở 400oC,có bột sắt xúc tác,áp suất cao,N2 tác dụng với H2.PỨ phát nhiệt:        0              -3          N2+3H2->3NH3+Qb/ Tác dụng với oxi:-Ở 3000 oC hoặc có tia lửa điện(sét),N2 tác dụng với O2.PỨ thu nhiệt:      N2+O2<->2NO-Q.-Ở nhiệt độ thường,NO hóa hợp ngay với O2 của không khí tạo NO2 màu nâu:      2NO+O2<->2NO2.(hai phản ứng trên góp phần giải thích tại sao sau cơn mưa,cây cối mọc tươi tốt hơn vì 4NO2+O2+2H2O->4HNO3,HNO3 theo mưa rơi xuống xem như cũng là một loại phân đạm!!!)c/Tác dụng với kim loại:                  toC          2Al+N2=2AlN(Nhôm nitrua)                             -Nito không phản ứng trực tiếp với halogen.lưu huỳnh.4/Điều chế và ứng dụng:a/Trong công nghiệp:hóa lỏng không khí,sau đó chưng cất phân đoạn và thu N2 ở -196 oC.b/Trong phòng thí nghiệm:nhiệt phân một số muối amoni.VD:-Amoni nitrit:            toCNH4NO3= N2+Cr2O3+4H2O.-Nito chủ yếu để sản xuất amoniac,axit nitric,phân đạm,tạo môi trường lạnh.     a/công thức electron:        Cong thức cấu tạo: - Phân tử NH3 tồn tại trong không gian dưới dạng tứ diện,góc liên kết là 109O28'(ba liên kết tạo thành bởi 3 obitan lai hóa sp3 của N,) -Liên kết giữa N và 3H là lk cộng hóa trị có cực,cặp e dùng chung lệch về N.Phân tử NH3 phân cực+ở N còn 1 cặp e tự do -->có khả năng tạo liên kết H -Tính chất vật lý:NH3 là chất khí không màu,mùi khai và xốc(em ngửi rùi,í ẹ!!!),nhẹ hơn không khí,tan nhìu trong H2O(tạo được liên kết H mừ,ở 20oC,một thể tích nước có thể hòa tan 700 thể tích NH3 khí).NH3 hóa lỏng ở -33.6oC,hóa rắn ở -77.8oC. -Tính chất hóa học:+Tính bazo:NH3 là một bazo vì có khả năng nhận proton:NH3+HOH=NH4+ +OH-Kb=1,8.10^-3*NH3 tác dụng với axit tạo muối amoni: NH3+HCl=NH4Cl Dạng ion:NH3+ H+ +Cl-=NH4+ Cl-.

Page 20: Đại cương về kim loại,N, C....

Nếu thực hiện phản ứng giữa NH3(khí) và HCl(khí) thì tạo thành đám khói trắng là những tinh thể rất nhỏ của NH4Cl.*Dung dich NH3 làm quỳ tím hóa xanh.*Dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch AlCl3,ZnCl2 tạo kết tủa không tan trong NH3 dư.  +Điểm đặc biệt của NH3:là tạo phức với một số ion kim loại như Ag+,Cu2+,Nì+,Hg2+,Cd2+,...Vì vậy,khi cho dung dịch NH3 tác dụng từ từ với dung dịch muối của các kim loại trên thì thấy kết tủa tan vì tạo phức:ZnCl2 + 2NH3+2H2O=Zn(OH)2(kết tủa)+ 2NH4Cl.Zn(OH)2 + 4NH3=[Zn(NH3)4]2+ + 2OH-.+Tính khử:NH3 cháy trong oxi cho ngon lửa mày vàng:               toC  4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q                 xtNH3 cháy trong Cl2 tạo khói trắng NH4Cl2NH3+3Cl2=N2+6HClvà NH3+HCl=NH4Cl.NH3 khử được 1 số oxit kim loại                 toC3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O+Bản thân NH3 có thể bị nhiệt phân thành N2,H2:2NH3<->N2+3H2+Các muối amoni đều dễ bị nhiệt phân:         toCNH4Cl=NH3(bay bay)+HCl              toCNH4HCO3=NH3(bay)+H2O+CO2(bay lun)

NH4HCO3 là bột nở,ở 60oC bị phân huỷ, được dùng trong công nghệ thực phẩm(làm bánh bao đó,thời xưa lơ xưa lắc nào rùi,giờ hổng ai xài hết!!!) +Muối amoni nitrat bị nhiệt phân theo 2 cách:           220oCNH4NO3=N2O+2H2O(cái này mình làm rồi mà toàn khói sặc sụa chứ chả ra khí cười N2O!!!)           350oCNH4NO3=N2+1/2O2+2H2O(PỨ này nổ!!!)-Điều chế:Dựa trên PỨ:N2+3H2<->2NH3+Q(toả nhiệt)Muốn Pứ đạt hiệu suất cao cần tiến hành ở áp suất cap(300-1000atm),nhiệt độ vừa phải(400oC) và có bột sắt làm xúc tác.N2 lấy từ không khí(chưng cất phân đoạn đã nói ở trên!!!)H2 lấy từ khí tự nhiên hoặc từ sản phẩm phản ứng giữa cacbon và H2O.-Ứng dụng:NH3 dùng để điều chế axit HNO3,các muối amoni(NH4Cl,NH4NO3),điều chế xôđa...

Page 21: Đại cương về kim loại,N, C....

b/Các oxit của nitơ:Nitơ tạo với oxi 5 loại oxit:N2O(khí cừơi),NO,N2O3,NO2,N2O5.Số oxi hoá lần lượy là:+1,+2,+3,+4,+5.Chỉ có NO và NO2 điều chế trực tiếp được.-N2O:khí không màu,mùi dễ chịu,hơi có vị ngọt.N2O không tác dụng với oxi.ở 500oC bị phân huỷ thành N2 và O2.        500oC2N2O=2N2+O2.-NO:khí không màu,để trong không khí dễ phản ứng tạo thành NO2 có màu nâu:2NO+O2=2NO2.-NO2:Khí màu nâu,rất độc,bị đime hoá theo cân bằng:2NO2<->N2O4Ở điều kiện thường,tôn tại hỗn hợp NO2 và N2O4.Tỷ lệ số mol NO2:N2O4 phụ thuộc nhiệt độ.Trên 100oC chỉ có NO2NO2 là oxit axit hỗn tạp.Khi tác dụng ơơ1i H2O cho hai axit(trong môi trường không có oxi!!)2NO2+2H2O=HNO3+HNO2và 3HNO2=HNO3+2NO+H2OKhi tác dụng với kiềm được hỗn hợp gồm hai muôí nitrat và muối nitrit:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2OCác oxit NO và NO2 thể hiện tính õxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh như Cl2,Br2,O3,KMnO42NO+Cl=2NOCl(nitrozyl clorua)2NO2+O3=N2O5+O2c/Axit nitrơ HNO2Là axít yếu,kém bền,chỉ tồn tại trong đ loãng.Khi đặc nóng dễ bị phân huỷ:3HNO2=HNO3+2NO+H2OHNO2 và muối nitrit vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử:N+3 + 1e ->N2+ (NO)N+3 - 2e ->N+5(HNO3 và muối nitrat)d/axit HNO3:Công thức cấu tạo                              Công thức electron

Trong HNO3 có một liên kết cho nhận và hoá trị của N là IV(4 cặp e dùng chung),còn số oxi hoá của N là +5(về hình thức N có hoá trị V)-Tính chất vật lý:Axit nitric nguyên chất là chất lỏng không màu,sôi ở 86oC,hoá rắn ở -41oC.HNO3 dễ bị phân hủy ngoài ánh sáng thành NO2,O2 và H2O nên dd HNO3 đặc có màu vàng(vì có lẫn NO2)HNO3 đặc gây bỏng,làm vàng da,phá hỏng vải giấy.-Tính chất hoá học:*Tính axit:là axit mạnh,phân ly hoàn toàn:HNO3+H2O=H3O+ +NO3-*Tính oxi hoá:là chất oxi hoá mạnh,tác dụng với hầu hết kim loại(trừ Au,Pt),sản phẩm khí là NO2 màu nâu: 4HNO3+Mg=Mg(NO3)2+2NO2+2H2O

Page 22: Đại cương về kim loại,N, C....

4HNO3+Cu=Mg(NO3)2+2NO2+2H2OHNO3 đặc nguội làm thu động hóa Fe và Al.Đối vớ axit HNO3 loãn:oxi hóa hầ hết các kim loại(trừ Au,Pt),sản phẩm khí là NO,N2O hoặc HNO3.Khi axít càng loãng,chất khử càng mạnh thi N+5(trong HNO3) bị khử về số oxi hóa càng thấp.VD:30NO3+8Al=8Al(NO3)3+3N2O+5H2OHôn hợp dung dịch đậm đặc của HNO3 và HCl có tỷ lệ mol 1HNO3+3HCl gọi là nước cường toan,hòa tan được cả Au,Pt.HNO3+3HCl+Au=AuCl3+NO+2H2OAxit HNO3 cũng oxi hóa được cả nhiều phi kim như C,Si,P,S.C+4HNO3(đđ)=CO2+4NO2+2H2OS+6HNO3(đđ,nóng)=H2SO4+6NO2+2H2O-Điều chế ãit HNO3:*Trong phòng ti nghiệm:KNO3+H2SO4(đ)=KHSO4+HNO3Để thu HNO3,người ta chưng cất dung dịch trong chân không*Trong công nghiệp sản xuất HNO3 tư NH3 và O2:        toC,xt4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO24NO2+O2+H2O=4HNO3-Ứng dụng:HNO3 là nuyên lệ cơ bản để điều chế muối nitrat,phân bón,chất nổ,nhiên liệu tên lửa,các hợp chất nitro,amine/Muối Nitrat:-Tính tan:tất cả mọi muối Nitrat đều dễ tan trong H2O,là nhưng chất điên ly mạnh:Ca(NO3)2=Ca2+ +2NO3--Phân hủy nhiệt:tất cả các muối nitrat đều o bền ở nhiệt độ cao.Tùy thuộc vào ion kim loại có trong muối,các nitrat bị phân hủy tạo thành nhữn hợp chất khác nhau(tất cả đều giải phóng O2)-Nhiệt phân muối Nitrat của kim lọai mạnh(đứn trước Mg trong dãy bekêtốp)                toCNitrat (K,Na,Ca)->Nitrit(Na,Ca,K)+O2        toCCa(NO3)2->Ca(NO3)2+O2

*Nhiệt phân muối nitrat của kim lọai trung bình(từ Mg->Cu)                toCNitrat (Mg->Cu)->oxit kim loại+NO2+O2        toCCu(NO3)2->CuO+NO2+O2*Nhiệt phân muối nitrat của kim loại yếu(sau Cu)              t0CNitrat(Ag-Au)-.kim loại+NO2+O2      toC2AgNO3=2Ag+2NO2+O2-Ứng dụng của muối Nitrat:dùng làm phân bón,thuốc nổ.Kali Nitrat dùng để chế tao thuốc nổ đen(thuốc nổ có khói).Thành phần thuốc nổ đen:75%KNO3,10%S và

Page 23: Đại cương về kim loại,N, C....

15%C.Khi hỗn hợp nổ,xảy ra PỨ:2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2-Nhận biết ion NO3-:Để nhận biết in NO3-(HNO3,muôi nitrat) có thể dùng Cu trong môi trường axit(VD:H2SO4)3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2++2NO+4H2OTa thấy Cu tan,dung dịch có màu xanh,có khí không màu bay ra,rồi hóa nâu trong không khí.

Thì dùng thị giác,khứu giác,vị giác là hết pp vật lý rùi!!!!Chị Kathy thúc ghê wá,Nitơ cơ bản là em xong,photpho đây ạ:                                                PHOTPHO1/Cấu tạo nguyên tử:Photpho có điện tích hạt nhân +15:Cấu hình e1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 3d0Photpho ở phân nhóm chính nhóm V,chu kỳ 3.Nguyên tử P có 3e ở phân lớp 3d còn trống(chưa có electron) nên 1e ở phân lớp 3s còn có thể nhảy lên 3d làm P có 5e độc thân và như thế có hoá trị V(khác N)2/Tính chất vật lý và dạng thù hình:Đơn chất photpho có thể tồn tại dưới nhiều dạng thù hình khác nhau.Hai dạng thù hình quan trọng là Photpho trắng và photpho đỏ.-Photpho trắng:là chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng,rất độc.Ở 280oC,photpho trắng chuyển sang thành photpho đỏ.Photpho trắng  tự bốc cháy trong không khí,phát sáng trong bóng tối(lân tinh).Người ta bảo quản nó bằng cách ngâm trong nước,tránh ánh sáng.-Photpho đỏ :là chất rắn có màu đỏ không độc,ở nhiệt độ cao P đỏ thăng hoa .Gặp lạnh,hơi P đỏ ngưng tụ thành P trắng.P đỏ khá bền,khó nóng chảy,không tan trong bất kì dung môi nào.3/Tính chất hoá học:Lớp ngoài cùng của P có 5e.Trong các hợp chất,P có số oxi hoá là -3,+3,+5.So với Nitơ,Photpho hoạt động hơn đặc biệt là P trắng.-Tác dụng với oxi:Photpho cháy trong không khí tạo ra điphotpho pentaoxit.                 toC        4P+O2=2P2O5P trắng bị oxi hoá chậm trong không khí thành P2O3,khi đó PỨ không phát nhiệt mà phát quang.-Tác dụng vói axit nitric:3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4 +5NO-Tác dụng với halogen:P bốc cháy trong clo và nổ trong flo:2P+3Cl2=2PCl3-Tác dụng với muối:P có thể gây nổ khi tác dụng với những muối có tính oxi hóa mạnh như KNO3,KClO3: 6P+5KClO3=3P2O5+5KCl-Tác dụng với hidro và kim loại(P thể hiện tính oxi hóa)VD:PH3(photphin)Ca3P2(canxi photphua)PH3 là chất khí,rất độc.Trên 150oC bị bốc cháy trong không khí:2PH3+4O2=P2O5+3H2OPH3 sinh ra do sự thối rữa xác động thực vật,nếu có lẫn diphotphin P2H4 thì tự bốc cháy phát ra ánh sáng xanh(đó là hiện tượng ma trơi)

Page 24: Đại cương về kim loại,N, C....

4/Điều chế và ứng dụng:-P khá hoạt động,trong tự nhiên nó tồn tại ở hơp chất như quặng photphorit Ca3(PO4)2,apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2-P được dùng để chế tạo diêm:thuốc gắn ở đầu que diêm gồm một chất oxi hóa như KNO3,KClO3,...một chất dễ cháy như S... và keo dính.Thuốc quét bên cạnh hộp diêm là P đỏ và keo dính.Để tăng độ cọ sát còn trộn thêm bột thủy tinh mịn vào cả hai loại thuốc trên.-P đỏ dùng để sản xuất ãit photphoric:P->P2O5-H3PO4-Trong công nghiệp,người ta điều chế P bằng cách nung hỗn hợp caxni photphat,SiO2(cát) và than.2Ca3(PO4)2 +6SiO2 +10C=P4 +6CaSiO3+10CO5/Hợp chất của photpho:a/Điphotpho pentaoxit P2O5:P2O5 là chất rắn,màu trắng,rất háo nước,tác dụng mãnh liệt với nước tạo axít photphoricP2O5+ 3H2O=2H3PO4Chính vì vậy người ta dùng P2O5 để làm khô rất nhiều chất.b/Axit photphoric:-H3PO4 là chất rắn,không màu,nóng chảy ở 42.5oC,tan vô hạn trong nước.Trong P2O5 và H3PO4,photpho có số+5.Khác với nitơ,photpho có độ âm điện nhỏ nên bền ở mức +5.Do vậy H3PO4 và P2O5 khó bị khử và không có tính oxi hoá như HNO3.-H3P4 là axit trung bình,trong dung dịch điện ly theo 3 nấc:trung bình ở nấc thứ nhất  ,yếu và rất yếu ở các nấc thứ hai,thứ ba:H3PO4<->H+ +H2PO4-H2PO4- <->H+ +HPO42-

HPO42-<->H+ +PO43-

Dung dịch axit H3PO4 có những tính chất chung vủa axit:làm đỏ quỳ tím,tác dụng với bazơ,oxit bazơ tạo thành muối axit hoặc muối trung hoà như NaH2PO4,Na2HPO4,Na3PO4.-H3PO4 có thể tác dụng với những kim loại đứng trước H trong dãy Beketov cho H2 thoát ra.VD: 2H3PO4 +3Zn =Zn3(PO4)2 + 3H2c/Muối Photphat:Ứng dụng với mức điện ly của axit H3PO4 có dãy muối photphat:-Muối photphat trung hoà:Na3PO4,(NH4)3PO4,Ca3(PO4)2.-Muối dihidro photphat:Na2HPO4,(NH4)2HPO4,CaHPO4Các muối trung hoà cà muối axit của kim loại Na,K và amoni đều tan được trong nước.Với các kim loại khác thì chỉ muối đihidrophotphat là tan được,ngoài ra đều không tan hoặc ít tan trong H2O.d/Điều chế và ứng dụng:-Trong công nghiệp,điều chế H3PO4 từ quặng Ca3(PO4)2 và axit H2SO4:Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4 +3CaSO4(kết tủa)-Trong phòng thí nghiệm,H3PO4 được điều chế từ P2O5(hoà tan vào H2O) hay từ P(hoà tan bằng HNO3 đặc).Axit photphoric được dùng chủ yếu để sản xuất phân bón.Phân bón hoá học:là những hoá chất có chứa nguyên tó6 dinh dưỡng,dùng để bón cho cây trồng nhằm nâng cao năng suất.Những hoá chất dùng làm phân bón phải là những hợp chất tan được dùng trong dung dịch thấm lỏng đất để rễ cây hấp thụ được.Ngoài ra,hợp chất đó phải không độc hại,không gây ô nhiễm môi trường(nghe như quảng cáo keo dính chuột ấy nhẩy!!!)Có ba loại phân bón hoá học:

Page 25: Đại cương về kim loại,N, C....

a/Phân đạm:là phân chứa nguyên tố nitơ.Cây chỉ hấp thụ đạm dưới dạng ion NO3- và ion NH4+.Các loại phân đạm quan trọng:-Muối amoni:NH4Cl(25% N),(NH4)2SO4 (21% N),NH4NO3(35% N,thường được gọi là "đạm hai lá")-Urê:CO(NH2)2 (46% N) giàu N nhất.trong đất ure bị biến đổi dần thành amoni cacbonat :CO(NH2)2 +2H2O<->(NH4)2CO3Các muối amoni và ure bị kiềm phân huỷ,do đó không nên bảo quản phân đạm gần vôi,không bón cho các loại đất kiềm.-Muối nitrat:NaNO3,Ca(NO3)2,... thường bón cho các vùng đất chua mặn.b/Phân lân:là phân chứa nguyên tố photpho.Cây hấp thụ lân dưới dạng PO43-.Các loại phân lân chính.-Phân lân tự nhiên:quặng photphat Ca3(PO4)2 thích hợp với đất chua,phâ nung chảy(nung quặng photphat và dolomit)-Supephotphat đơn:hỗn hợp canxi đihidro photphat và thạch cao,được điều chế theo phản ứng:Ca3(PO4)2 +2H2SO4=2CaSO4(kết tủa) +Ca(H2PO4)2-Supe photphat kép:là muối caxni dihidro photphat,được điều chế theo phản ứng:Ca(HPO4)2 +3H2SO4= 3CáO4 +2H3PO4Ca3(PO4)2 +4H3PO4=3Ca(H2PO4)2-Amophot:chứa đạm và lân,được điều chế bằng cách cho NH3 tác dụng với axit photphoric thu được hỗn hợp trong mono và điamophot NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4.c/Phân Kali:chứa nguyên tố kali,cây hấp thụ Kali dưới dạng ion K+.Phân kali chủ yếu là KCl lấy từ quặng muối cacnalit(KCl.MgCl2.6H2O),sinvinit (KCl.NaCl).Ngoài ra người ta cũng dùng KNO3,K2SO4.d/Phân vi lượng: là loại phân chứa một số lượng rất nhỏ các nguyên tố như đồng,kẽm,molipden,mângn,coban,bo,iot,...chỉ cần bón một lượng rất nhỏ nguyên tố này cũng làm cây phát triển tốt.Ở nước ta có một số nhà máy lớn sản xuất supe photphat(Lâm Thao-Phú Thọ),sản xuất phân đạnm(Hà Bắc) và có một số địa phương sản xuất phân lân nung chảy...

CACBON

KLPT: 12Số thứ tự : 6cấu hình electron : 1s2 2s2 2p2I)Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p2 Vì năng lượng  cần thiết để tách cả 4 electron ra khỏI nguyên tử là wá lớn nên Cacbon không có inon C4+.Mặt khác, cacbon cũng không thể nhận cả 4 electron ( do các electron mang điện tích cùng dấu đẩy nhau ) nên không có ion C4-. Tuy nhiên Cacbon thể hiên dố Oxy hoá –4 ( thí dụ trong CH4), -2 ( thí dụ C2H4), +2 ( thí dụ trong CO ), +4 ( thí dụ trong CO2).Vì năng lượng liên kết C – C (347KJ/mol) và năng lượng liên kết C – H ( 414KJ/mol) khá lớn nên cacbon có khuynh hướng tạo mạch thẳng và mạch vòng hidrocacbon.

Liên kết đôi C = C và liên kết ba C và C ( cái này không biết sao cho nó có liên kết ba ) cũng là phổ biến .Cacbon là nguyên tố duy nhất có số hợp chất lớn tớI mức phảI có 1 ngành hoá học riêng để nghiên cứu chúng : đó là ngành hoá học hữu cơ. T6en hoá học hữu cơ xuất phát từ những hợp chất chủ yếu tạo nên thực vật và đông vật đều chứa cacbon.Trong hoá học vô cơ ta chỉ nghiên cứu cacbon, các oxit của cacbon, axit cacbonic và muốI cacbonat.II)Trạng thái thiên nhiên và thù hình:Cacbon chiếm khoảng 0,08% vỏ Quả Đất và khí quyển. Trong vỏ Quả đất, nó tồn tạI chủ yếu trong than đá, dâu mỏ, canxi, cacbonat hay magie cacbonat.

Page 26: Đại cương về kim loại,N, C....

Cacbon cũng tồn tai trong các mỏ kim cương hay than chì ( graphit) L.Trong khí quyển, nó tồn tạI dướI dạng khí cacbonic CO2 và đó là kho dự trữ cho phản ứng quan gtổng hợp đốI vớI cây cốI .Hình Sinh giớI ( thực vật, động vật, ngườI ) đều được tạo nên từ vô số các phần tử có chứa cacbon.  Sơ đồ trên trình bày tóm tắt thu gọn chu trình cacbon trong tự nhiên.Cacbon tồn tạI dướI hai dạng thù hình là kim cương là than chì.Hai dạng thù hình này có những tính chất vật lý trái ngược nhau.

 Kim cương Chất rắn hoàn toàn trong suốt, không màu, khúc xạ ánh sáng rất đẹp nên được dùng làm đồ trang sức.KhốI lượng riêng : D= 3.5g/com3 Cứng nhất trong tất cả chất rắn của tự nhiênCách điệnDẫn nhiệt kém Than Chì Chất rắn màu xám đậm, không trông wa được, phản xạ trên bề mặt giống kim loạI KhốI lượng  riêng D = 2,2g/cm3, nhẹ hơn kim cương nhiều Mềm, sờ thấy nhờn Dẫn điện tốt Dẫn nhiệt tốt. 

Về tính chất vật lý, kim cương và than chì giống nhau ở một điểm quan trọng : cả hai đều chịu nóng, ngay ở nhiệt độ rất cao ( 1300oC ) cũng không bay hơi.Những tích chất giông nhau và khác nhau đó là do cấu trúc tinh thể của kim cương và than chì gây ra.1)Cấu trúc tinh thể kim cương Mạng tinh thể kim cương gồm những nguyên tử cacbon lai hoá sp3 hay lai hoá tứ diện. MỗI nguyên tử cacbon liên kết vớ 4 cacbon lân cận = 4 cặp electron chung. Các nguyên tử này nằm trên 4 đỉnh của 1 tứ diện đều. MỗI nguyên tử cacbon ở đỉnh lạI liên kết vớI 4 nguyên tử cacbon khác . Độ dài liên kết C – C = 1,54Ao Tinh thể kim cương thuộc mạng tinh thể nguyên tử đỉên hình, các liên kết rất bên vững, không có electron di động, do đó kim cương rất cứng, không dẫn điện và nhiệt độ nóng chảy cao ( 3750oC ) .2)Cấu trúc tinh thể than chì :Ở Nhiệt độ và áp suất thường, than chì là dạng thù hình bền nhất của cacbon Mạng tinh thể than chì gồm nhửng nguyên tử cacbon lai hoá theo kiểu sp2 hay lai hoá tam giác được sáp xếp thành từng lớp phẳng nhửng vòng sáu cạnh. MỗI nguyên tử cacbon ở tâm của một tam giác đều. Như vậy liên kết trong 1 lớp là liên kết cộng hoá trị  có độ dài liên kết C – C là 1,42Ao .(Còn cái hình cấu trúc tinh thể nữa mà nó phức tạp khó vẽ wé  nên mình miễn cho nó vào đây mong pà kon thông cảm.)Tuy nhiên , khoảng cách giữa hai nguyên tử cacbon thuộc các lớp lân cận nhau là 3,4Ao và các lớp được liên kết vớI nhau = lực VandeVan yếu. Vì vậy khi vạch trên giấy, nó để lạI 1 vạch đen gồm nhiều lớp.Các lớp trong tinh thể trượt lên nhau do đó than chì có thể dùng làm chất bôi trơn ( là phụ gia của những dầu máy ).  Một số hợp chất như CO2, H2O, NH3 có khả năng khuyếch tán vào giữa các lớp, có tác dụng như những cái đệm , làm tăng thêm tính nhờn của than chì.

Page 27: Đại cương về kim loại,N, C....

ĐốI vớI mỗI nguyên tử cacbon, chỉ có 3 trong số 4 electron là tham gia vào việc tạo thành liên kết xich_ma, còn electron thứ tư thì tạo thành 1 hệ thống xen phủ pi vớI các nguyên tử cacbon bao quanh, các electron này khá di động làm cho than chì có tính dẫn điện.Sự chuyển hoá lẫn nhau giữa kim cươgng và than chì.Như trên đã nêu, ở điều kiện bình thường than chì chỉ là dạng thù hình bền của cacbon. Nếu để tự nhiên thì kim cương sẽ chuyển hoá thành than chì ! Tuy vậy, nếu ở điều kiện thường quá trình tự chuyển hoá này xảy ra vô cùng chậm chạp : phảI = triệu năm! Còn nếu ở nhiệt độ cao ( khoảng 1800oC ~ 1850oC ) không có không khí thì Kim cương sẽ biến thành than chì Ngược lạI ở nhiệt độ và áp suất cao ( khoảng 2000oC  và 10000 at ) thì than chì sẽ biến đổI thành kim cương )3)Cacbon vô định hình :Cacbon vô định hình như than gỗ, mồ hóng, muộI …. gồm những tinh thể than chì rất nhỏ Tính chất đặc biệt của than vô định hình là khả năng hấp phụ lớn, nghĩa là nó có khả năng hút và giữ lạI trên bề mặt của nó các khí hay các chất tan NgườI ta làm than hoạt tính = cách đun nóng than gỗ trong hơi nước khoảng 1000oC không cho không khí lọt vào. Nhờ tác dụng củ hơi nước ( tác dụng hoà tan, oxy hoá …) các chất bịt kín các mạch dẫn bên trong than bị cuốn đi làm cho than trở nên xốp hơn và tăng khả năng hấp phụ.4)Than đáThan đá được tạo nên do cây cốI bị vùi lấp dướI đất wa các thờI đạI đạI chất kéo dài hàng triệu năm và bị hoá thạch. Mạng tinh thể của than đá không đều đặn giống mạng than chì, trong đó một số một số nguyên tử cacbon liên kết vớI hidro. Than đá chứa trên 90% cacbon, ngoài ra còn có các tạp chất khác như lưu huỳnh.Khi cháy, than đá toả nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu. Nước ta rất giàu than đá. Bể than Đông Bắc nước ta kéo dài 200Km từ Cẩm Phà, Hồng Gai ( Quảng Ninh ) , đến tận Quán Triều, Phấn Mễ ( Bắc Thái ).

E hèm jờ mớI tớI phần quan trọng!!!

III)Tính Chất hoá học:Các dạng thù hình của Cacbon ( kim cương, than chì ) có tính chất vật lý rất khác nhau nhưng tính chất hoá học của chúng căn bản giống nhau: cháy trong Oxy, cả kim cương và than chì đều tao ra khí Cacbonic CO21)Phản ứng vớI Oxy Khi cháy trong oxi, phản ứng toả nhiều nhiệt C + 1/2O2 -----> CO2     /\H = -393,5 kJ/molVì vậy cacbon được dùng chủ yếu để làm nhiên liệu trong đờI sống, trong công nghiệ.2)Phản ứng vớI các oxyt kim loạI Cacbon khử được oxit của nhiều kim loạI để tạo ra kim loạI và khí cacbon oxit Fe2O3 + C ----> 2Fe + 3CO2 Trong các phản ứng đó thường tạo ra các cacbua kim loạI. Đó là những chất rắn có nhiệt độ nóng chảy cao như berili cacbua BeC2, nhôm cacbua Al4C3. Một số cacbua như Natri Cacbua Na2C2, canxi Cacbua ( Canxi axetilenua ) CaC2,…là những tinh thể ion kim loạI ( Ca2+, Na+ ) và ion axetilenua C22-.. Khi tac dụng vớI H2O, Axetilenua giảI phóng axetilenCaC2 + H2O ----> Ca(OH)2 + C2H23)Phản ứng vớI oxyt Phi kim Cacbon phản ứng vớI oxit của một số phi kim taọ ra các cacbua có liên kết cộng hoá trị và rất rắn. Silic Cacbua ( cacbonrađơn ) là một trong những chất rắn nhất mà ngườI ta biết được. Nó được sản xuất = cách khử Oxit silic (cát) bởI than cốc trong lò điện .SiO2 + 3C ----> SiC + 2COCấu trúc của silic cacbua tương tữ như cấu trúc của kim cương, có điều khác nhau là trong tinh thể cacbuarađơn, các nguyên tử cacbon silic luân phiên nhau chiếm các đỉnh của mạng tinh thể kim cương.

Page 28: Đại cương về kim loại,N, C....

Vừa rắn lạI vừa trơ vớI axit bà bazo trong điều thường, silic cacbua được dùng làm chất mài mòn ( giấy ráp , bột mài , đá mài, bi nghiền, đá lót lò …)4)Phản ứng vớI H2O :Cacbon tác dụng vớI hơi H2O ở nhiệt độ cao để tao ra khí tha, một hỗn hợp của khí than một hỗn hợp của khí Cacbon oxit CO và H2C + H2O -----> CO + H2 cả hai sản phẩm đều cháy trong không khí và hỗn hợp hai khí đó là một nhiên liệu quan trọng trong Công nghiệp.5)Hợp chất vớI các halogen Cacbon tạo thành bốn tetra halogenua: Cacbon tetraflorua ( CF4, khí) , Cacbon tetraclorua ( Cl4, lỏng),  cacbon tetrabromua ( CBr4) , cacbon tetraiodua ( CI4) là những chất rắn .Trong 4 chất trên thì cacbon tetraclorua là quan trọng nhất về thương mạI Cacbon tetraclorua được điều chế như sau:C + 2S 800oC-----> CS2CS2 + Cl2  ( 60oC, Fe ) ---> CCl4 + S2Cl2CCl4 là một dung môi không cực, hoà tan dầu mỡ…nên trước đây được dùng làm chất tẩy khô ( dễ bay hơi )Nó cũng được dùng làm chất chữa cháy gây ra bởI dòng điện vì nó không duy trì sự cháy, không dẫn điện lạI khá nặng ( D=1,58g/cm3)CCl4 là chất độc đốI vớI sinh vật nên ngày nay đã bị cấm dùng làm chất tẩy khô và chất chữa cháy. dướI tác dụng của ngọn lửa, nó tạo ra photgen COCl2 là chất có thể gây ra tôn3 thương cho fổI Ngày nay nó được sử dụng làm dung môi công nghiệp.IV) Điều chế các dạng thù hình của cacbon và ứng dụng:1)Kim cương :Kc có khả năng khúc xạ ánh sáng rất đẹp, nên đã làm say mê con ngườI hàng bao thế kỷ. Trước đây Kc chủ yếu được dùng làm đồ trang sức.Nhưng tính chất quý báu nhất của Kc đốI vớI kĩ thuật là tính cứng kì lạ, do đó ngày nay hơn 80% Kc được sản xuất  ra được dùng trong kĩ thuật khoan, cắt, mài, gọt ( cái này chắc gọt “xài” ăn ngon à J !!! ) Những mũi khoan = Kc có thể khoan sâu tớI 10000m vào lòng đất, khoan các đường hầm wa eo biển, cắt thuỷ tinh bào các hợp kim siêu cứngKim cương có rảu rác khắp nơi trên thế giớI nhưng tập trung nhiều nhất ở Côngô, Nam Phi.Hàng năm, thế giớI cần tớ 6 tấn Kc nhưng Kc thiên nhiên không thỏa mãn nhu cầu đó nên từ năm 1955 ngườI ta sản xuất Kc nhân tạo = cách đưa than chì lên nhiệt độ khoảng 1800oC  và nén áp suất cao khoảng 70000at. Kim cương nhân tạo cứng không kém Kc thiên  nhiên nhưng giá rẻ hơn nhiều. Tuy nhiên vì tinh thể kim cương nhân tạo nhỏ và mẫu không đẹp nên không thể dùng làm đồ trang sức.2)Than chì:Than chì tạo nên những mỏ lớn hàng triệu tấn. Nhiều nước có mỏ than chì lớn như Liên Xô (ông này chắc hay xô

ngườI ta té lắm!!!! ) Triều Tiên, Mỹ, Madagasca.Nước ta chỉ có một số mỏ than chì mà nlớn nhất là mỏ Nậm Ti ( Lào Cai ) Than Chì được dùng làm bút chì, chế dâu bôi trơn chịu nhiệt độ thấp và cao, làm điện cực, làm nốI nấu chảy các hợp kim chịu nhiệt .V)Các hợp chất của Cacbon:1)Cacbon monooxit ( CO )Trong phân tử CO, Cacbon trong trạng thái oxi hoá +2 nó có khuynh hướng chuyển lên SOH +4 bền hơn nên CO có tính khử mạnh Trong phân tử lạI có hai cặp electron chưa liên kết nên có khả năng tạo thành liên kết cho nhận vớI nhiều chất, đặc biệt là các nguyên tố chuyển tiếp ( các nguyên tố khốI d ), vì  vậy nó có nhiều pư cộng quan trọng trong hóa Vô cơ cũng như trong hóa hữu cơ

Page 29: Đại cương về kim loại,N, C....

     a)phản ứng vớI OxiCacbon Oxitcháy vớI ngọn lửa xanh, biến thành khí cacbon dioxit và toả ra nhiều nhiệt CO + O2 ----> 2CO2   /\H = -566kJ/molDo phát nhiệt mạnh nên CO được dùng làm nguyên liệu rất quan trọng trong công nghiệp để đốt lò ( luyện kim, luyện cốc, lò thuỷ tinh, lò sứ…), được dùng để chạy các động cơ.    b)Phản ứng cớI các oxit kim loạICacbon oxit là 1 chất khử rất quan trọng trong luyện kimFe2O3 + 3CO ----> 2Fe + 3CO2phản ứng trên được dùng trong lò luyện gang   c) Phản ứng cộngCO cho phản ứng cộng dễ dàng vớI Clo, Brom: CO tác dụng vớI Clo vớI xúc tac ánh sáng tao ra cacbonyl cloruaCO + Cl2   (ás)-----> COCl2 COCl2 còn có tên gọI photgen ( phot là ánh sáng, gen là sinh ra) Photgen là chất khí không màu , có mùi ngọt, rất độc nên trong thế chiến I đã được dùng làm chất độc hoá học.Trong công nghiệp, photgen được dùng làm chất clo hoá rất tốt trong tổng hợp hữu cơ, điều chế dượcphẩm, chế thuốc nhuộm…CO còn cho phản ứng cộng vớI H2 tạo thành rượu metylic…nên nó là nguồn tổng hợp hợp hữu cơ quan trọng.CO2 + H2 -----> CH3OH CO còn cho ohản ứng cộng vớI một số kim loạI: CO tác dụng vớI một số kim loạI đặc biệt là kimloạI họ sắt, coban, niken, Crom…tạo thành những cacboxyl kim loại.Ni + 4CO    50oC  <---> Ni(CO)4    /\H < 0         Nikel cacboxyl ( lỏng)Phản ứng trên là ứng thuận nghịch. Khi đun nóng trên 200oC, cân = chuyển dịch sang trái Ni(CO)4 bị phân huỷ, giảI phóng kim loại.Pản ứng trên là cơ sở của phương pháp tinh luyện Ni trong công nghiệp.Quặng chứa Ni2+ không tinh khiết -----> Ni(CO)4               Ni(CO)4 + CONi(CO)4 ------> Ni rắn tinh khiết + 4CO        to= 230oCacbon oxit là một khí độc. Giông như khi tác dụng vớI Nikel, nó cũng tác dụng vớI Fe trong hemoglobin của máu tạo thành cacboxihemoglobin là một hợp chất bền, làm cho hemoglobin mất khả năng vận chuyển Oxi đến

các mô do đó ngườI thở phảI nhiều khí CO bị ngạt mà chít ( bữa nào kiếm thử có chít không )Trong không khí, nếu cồng độ CO là 0,012% thì đã làm suy giảm trí nhớ. Trong các hầm lò, các gara ôtô, trên đường phố các thành phố công nnghiệp ….nồng độ CO cao hơn 0,01% đã là điều bất thường    d)CO là anhidrit của axit fomicCO + NaOH    (200oC, 6at) -----> HCOONaphản ứng trên dùng để nhận biết khí cacbon oxit và khí Cacbon đioxit: khí CO2 bị kiện thường    e)Điều chếHCOOH   (H2SO4,to (đ) ) ----> H2O + CO2C + O2 ----> CO2         /\H = -395.5kJCO2 + C ----> 2CO       /\H = +172,4kJC + H2O   (to= 1050oC ) --à CO + H2  2)Cabon dioxit ( CO2) :Tính Chất Hoá học:      a)Khí CO2 trơ vớI nhiều chất : chỉ  các chấtkhử mạnh như Mg, Al… mớI khử được 2Mg + CO2 ----> 2MgO + C

Page 30: Đại cương về kim loại,N, C....

Do có tính trơ , không duy trì sự cháy nên CO2 có thể dùng chữa cháy rất thuận lợI chỉ trừ một số trường hợp các đám cháy Al, Mg…Co nhiều phương pháp chữa cháy nhưng thường dùng nhất là các bình chữa cháy có bọt : trong những bình này, khí CO2 được tạo ra do phản ứng của axit sunfuric H2SO4 và một dung dịch NaHCO3NaHCO3 + H2SO4 -----> NaHSO4 + CO2 + H20      b) khí CO2 là ahindrit của axit cacbonic CO2 + H20 <---> H2CO3 CO2 + 2KOH ----> K2CO3 + H2Onhận biết khí CO2: CO2 + Ca(OH)2 ----> CaCO3 H2O Chú ý: khi CO2 dư , dung dịch đục trở thành trong do tạo ra canxi Hidrocacbon dễ tan trong nước.     c) Điều chế _ ứng dụngCaCO3   (to=900oC) -----> CaO + CO2CaCO3 + HCl ----> CaCl2 + H2O + CO2 Ứng dụng   Trong công nghịêp hoá học, ngườI ta dùng một lượng lớn CO2 để sản xuất Xôđa    Trong công nghiệp thực phẩm, ngườI ta nén CO2 vào H2O hoa wả, nước khoáng Bia… để tạo ra H2O giảI khát có bọt    Trong công nghệ lạnh, ngườI ta dùng CO2 lỏng và dướI dạng H2O đá khô để giữ nhiệt độ thấp …  3)Axit Cacbonic:      a)Trong phân tử H2CO3 nguyên tử cacbon có cộng hoá trị bốn rất bền nên không có tính oxy hoá      b) H2CO3 là một diaxit, trong nước bị phân li thành hai nấc :H2CO3  <----> H+    +     HCO3-         Ion hidrocacbonat     k=4,5 x 10^-7HCO3-  <----> H+    +      CO32-         k=5,6 x 10^-11         Ion cacbonatcả hai nấc phân li đều yếukhi cho axit H2CO3 tác dụng vớI 1 bazờ kiêm thì tạo ra hai loạI muốI: muốI axít và muốI trung tính H2CO3 + NaOH ----> NaHCO3 + H2O         Natri HirocacbonH2CO3 + NaOH ----> NaCO3 + H2O         Natri cacbonat  4) Các muốI Cacbonat:      a)tính chất*tính tan: các muốI cacbonat kim loạI kiềm và các muốI hidrocabonat của kim loạI kiềm và kiềm thổ đều tan trong H2O trừ NaHCO3 ( ngườI ta lợI dụng tính không tan của NaHCO3 để điều chế Xôđa thep phương pháp solvay ) Hầu hết các muốI cacbonat khác đều không tan trong H2O . các muốI CaCO3 và MgCO3 tuy không tan trong nước nhưng tan trong H2O có chứa khí CO2 do tạo ra muốI hidrocacbonat tan làm cho nước có tính cứng ( chứa các ion Ca2+ và Mg2+ )CaCO3 + CO2 + H2O  <---->  Ca(HCO3) *Nhiệt Phân : MgCO3 --->(to)  MgO + CO2PbCO3 ---->(to) PbO + CO2NaHCO3 -----> (100oC) Na2CO3 + CO2 + H2O *tác dụng vớI axit :CaCO3 + 2HCl -----> CaCl2 + H2O + CO2

Page 31: Đại cương về kim loại,N, C....

*Tính Bazo của ion Hidrocacbonat và cacbonat CO32- + H2O ----> HCO3- + OH-       K = 2,1 x 10^-4HCO3- + H2O ----> H2CO3 + OH-                K = 2,4 x 10^-8      b) Điều chế (ở đây điều chế Na2CO3 theo phương pháp Solvat )NH3(k) + CO2 (k)  + H2O(l) ---> NH4CO3 (dd)NH4HCO3 + NaCl(dd) --> NaHCO3(dd) + NH4Cl (dd)2NaHCO3 (to)---> Na2CO3 + CO2 + H2O

Cách đọc tên một số hợp chất Vô cơ thường gặpI. Hợp chất nhị tố * Khi gọi tên các hợp chất nhị tố, tên của nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn sẽ đọc trước, nguyên tố có độ âm điện lớn hơn đọc sau và thêm đuôi "ua" (Trừ Oxi thành Oxit). * Nếu với những chất có nhiều hóa trị thì ta đọc kèm theo hóa trị của chúng (viết bằng số La Mã và để trong ngoặc).  Ví dụ: KBr : Kali Bromua; Rb2S : Rubidi sunfua; SrO : Stronti Oxit; Cu2O : Đồng (I) Oxit; CuO : Đồng (II) oxit.* Với các hợp chất cộng hóa trị : thì ta đọc theo mẫu sau. Cách đọc: Chỉ số trong CT + Tên nguyên tố + chỉ số trong CTPT + Tên nguyên tố.....Ví dụ: SO2 : Lưu huỳnh đioxit; SO3 : Lưu huỳnh trioxit; S2F10 : Đi Lưu huỳnh đeca Florua. Ta sử dụng các tiền tố theo tiếng Hi Lạp và La Mã : Mono, đi, tri, tetra, penta, hexa, hepta, octa, nona, đeca ..... để chỉ các chỉ số của nguyên tố tương ứng trong hợp chất lần lượt bằng : 1 đến 10.Chú ý: * Thường thì tiền tố mono không được đọc kèm theo.* Các ion OH-, CN-, SCN-, NH4+ .... được đọc là : Hiđroxit, Xianua, Sunfoxianua (thioxianat), Amoni ...* Với các axit : Ở trạng thái nguyên chất thì ta đọc như đã nêu trên còn khi hòa tan vào nước thành dung dịch Axit thì ta thêm đuôi "Hiđric" vào đằng sau.Ví dụ: HCl: A. Clohiđric ; H2S: A. Sunfu Hiđric; HCN: A. xian hiđric.II. Các hợp chất tam tố1. Với các AxitTa xét ví dụ sau:Công thức  Số Oxh      Tên hợp chất    HCl                  -1            A. Clo hiđricHClO              +1            A. hipoclorơHClO2            +3            A. ClorơHClO3            +5            A. CloricHClO4            +7            A. peCloricH2SO3           +4            A. SunfurơH2SO4           +6            A. SunfuricH3PO3           +3            A. photphorơH3PO4           +5            A. photphoricNhận xét:* Người ta dùng hậu tố "ơ" để chỉ trạng thái Oxi hóa thấp của nguyên tử trung tâm. Còn hậu tố "ic" để chỉ trạng thái Oxi hóa cao của nguyên tử trung tâm. Nguyên tử trung tâm là nguyên tố ở trong hợp chất có số Oxi hóa trong hợp chất có giá trị tuyệt đối cao nhất. Ví dụ: Trong H2SO4 thì lưu huỳnh là nguyên tử trung tâm. * Các axit có đuôi "ic" (ta sẽ gọi tắt là A. "ic") hay gặp là: H2CO3, H2SO3; HNO3, H3PO4, H2SO4, HClO3, HBrO3, HIO3 ...

Page 32: Đại cương về kim loại,N, C....

* Nếu ta chọn A. "ic" làm chuẩn thì ta có cách gọi tên như sau:         + Nếu A. có ít hơn một nguyên tử Oxi so với A. "ic" thì ta bỏ đuôi "ic" và thêm đuôi "ơ" và gọi là A. "ơ".         + Nếu A. có ít hơn 1 nguyên tử Oxi so với A. "ơ" thì ta giữ nguyên đuôi ơ và thêm tiền tố "hipo" vào trước.         + Nếu Axit có nhiều hơn 1 nguyên tử Oxi so với Axit "ic" thì ta giữ nguyên đuôi "ic" và thêm tiền tố "pe" vào trước đó. 2. Đối với muốiTa gọi tên muối của A. tương ứng thì ta giữ nguyên hoàn toàn chỉ biến đuôi "ơ" thì thành "it", đuôi "ic" thành đuôi "at''.Nếu muối có chứa "Hiđro" thì tùy vào số lượng nguyên tử Hiđro mà ta thêm các tiền tố đi, tri, tetra .... vào đằng trước. Chú ý: Một số chất do tìm ra từ rất lâu nên vẫn gọi theo tên thông dụng như Nước (H2O), Amoniac (NH3), Hiđrazin (N2H4).....Luyện tậpHãy gọi tên các hợp chất sau: HNO3, HNO2, HIO, HIO2, HIO3, HIO4, HBrO, HBrO3, HBrO4, N2O4, As4O6, CS2, P2O5, NaH,  LiClO4, NaHSO3, NaHSO4, KH2PO4, NaClO, (NH4)2SO4, Ni(CN)2, BaO2, H2O2.Tài liệu tham khảo "Một số vấn đề chọn lọc của Hóa học" tập 1Tác giả: 5 thầy của trường ĐHSPHNBổ sung : Trích dẫnHNO3 : Axit nitricHNO2 : Axit nitroHIO : Axit hipoiodroHIO2 : Axit iodroHIO3 : Axit iodicHIO4 : Axit peiodicHBrO HBrO3 HBrO4, tương tụ trênCS2 cacbon sunfuaNaH, natri hỉuaLiClO4 Liti peclratNi(CN)2 Ni ken xianuaBaO2 Bari peoxitH2O2.: Hidro peoxit ( nước oxy già)