Đề cương ôn tập hóa vô cơ

HÓA VÔ CƠ 1 Định nghĩa kim loại chuyển tiếp Giải thích vì sao kim loại chuyển tiếp thể hiện nhiều số oxi hóa Cho ví dụ cụ thể trường hợp của đồng và vàng Là những kim loại thuộc nguyên tố d, f Khi bị.

HĨA VƠ CƠ 1.Định nghĩa kim loại chuyển tiếp Giải thích kim loại chuyển tiếp thể nhiều số oxi hóa Cho ví dụ cụ thể trường hợp đồng vàng  Là kim loại thuộc nguyên tố d, f  Khi bị kích thích số điện tử phân lớp (n – 1)d nhảy lên ns np thành điện tử hóa trị Ví dụ :  Cu: 3d104s1 (dễ chuyển thành ion Cu+ ) (Kích thích )→ 3d9 4s2 (dễ chuyển thành Cu2+ )  Au: 5d106s1 (kích thích) → 5d8 6s2 6p1 (dễ chuyển thành Au3+ ) 2.Hầu hết kim loại kết tinh theo ô mạng tinh thể Hãy vẽ hình cho biết thơng số mạng ô mạng tinh thể  Hầu hết kim loại kết tinh theo ba dạng ô mạng tinh thể tương ứng là: lục phương xếp chặt, lập phương tâm diện mạng lập phương tâm khối a) Tinh thể lục phương : o Dạng khối hình trụ o đáy hình trụ lục giác o a = b ≠ co o + α = β = 900 γ = 1200 b) Tinh thể lập phương tâm diện : o Dạng khối lập phương tâm mặt khối có nút mạng o a = b = co o α = β = γ = 900 c) Tinh thể lục phương tâm khối : o Dạng khối lập phương tâm khối có nút mạng o a = b = co o α = β = γ = 900 3.Hãy nêu thuyết miền lượng từ giải thích tính dẫn điện kim loại, tính cách điện phi kim tính chất điện chất bán dẫn ( có vẽ hình để giải thích )  Miền lượng miền có mức lượng gần liên tục mạng tinh thể kim loại có nhiều điện tử hóa trị, chúng tổ hợp thành MO có sai biệt mức lượng bé a) Tính dẫn điện kim loại : o Miền hóa trị miền dẫn nối với mà khơng có tồn miền cấm nên kim loại dẫn điện b) Tinh cách điện phi kim : o Miền cấm có khe lượng lớn miền hóa trị đầy điện tử Do tác dụng điện trường điện tử hóa trị không đủ lượngđể vượt qua miền cấm đến miền dẫn c) Tính chất điện chất bán dẫn : o Miền cấm có khe lượng nhỏ miền hóa trị đầy điện tử Do tác dụng điện trường điện tử hóa trị mức lượng cao miền hóa trị nhảy lên miền dẫn tham gia dẫn điện 4.Hãy nêu điều kiện để kim loại phản ứng với nước Chứng minh cách viết phản ứng điện cực hidro, phản ứng điện cực oxi 250C, điều kiện tiêu chuẩn pH =7 Điều kiện :  φM n+ /M < - 0.413 V  Sản phẩm tan nước không tạo màng oxide bảo vệ Chứng minh :             Phản ứng điện cực hyđrô: 2H+ + 2e = H2k A/d ptrình Nerst 25oC: φ2H+/H2 = φ02H+/H2 + (0,059/2)lg([H+]2/kpH2) Ở k số nhiệt độ cho gộp vào giá trị φ0 ta thu được: φ = φ0 + 0,059lg[H+] – 0.030lgpH2 (1) đktc pH2 = 1atm φ02H+/H2 = V (1) Sẽ là: φ = - 0,059pH lg[H+ ] = pH lg1 = Phản ứng điện cực ôxy: O2k + 4H+ + 4e = 2H2Olỏng A/d ptrình Nerst 25oC: ΦO2,4H + /2H2O = φ0 O2,4H + /2H2O + (0,059/4)lg([H+ ]4.kpO2) Ở k số nhiệt độ cho gộp vào giá trị φ0 ta thu được: φ = φ0 + 0,015lgpO2 (1) 0,015 = 0,059/4 đktc pO2 = 1atm (1) Sẽ là: φ = φ0 = 1,228 v lg1 = 5.Trình bày tượng thủy phân muối  Muối sản phẩm trung hòa axit bazơ Khi hòa tan muối vào nước muối phân li thành ion bị hiđrat hóa Nếu ion muối ion cation trung tính (muối tạo axit mạnh bazơ mạnh) trình phân li dừng lại ion bị hiđrat hóa có pH dung dịch không đổi (pH = 7) Nếu ion muối ion cation axit, bazơ lưỡng tính chúng tương tác với dung mơi nước để tạo sản phẩm có chứa chất kết tủa, chất dễ bay chất điện li yếu Quá trình gọi thủy phân muối Trong trường hợp pH dung dịch thay đổi 6.Định nghĩa phức chất, giải thích khái niệm ion trung tâm, phối tử, cầu nội, cầu ngoại Lấy phức chất [Co(NH3)6]Cl3 để giải thích cụ thể  Phức chất hợp chất hóa học tạo nên kết hợp ion (kim loại phi kim) với ion phân tử khác liên kết phối trí tồn tinh thể dung dịch [Co(NH3)6]Cl3  Cầu nội : Bao gồm nhân trung tâm (chất tạo phức) phối tử lập thành cầu nội phối trí ghi dấu ngoặc vng [ ].Trong ví dụ [Co(NH3 ) 3+ 6] cầu nội  Ion trung tâm : Trong ion phức có nhân vị trí trung tâm kim loại chuyển tiếp M có số oxi hóa dương +m) có khả tạo phức.Trong ví dụ Co3+  Phối tử : Là ion âm hay phân tử trung hòa có cặp electron tự tạo liên kết phối trí quanh nhân trung tâm.Trong ví dụ NH3  Cầu ngoại : Những ion phức chất không liên kết trực tiếp với ion trung tâm bố trí xa ion trung tâm gọi cầu ngoại phối trí Cầu ngoại ion dương âm để ngồi dấu ngoặc vng [ ].Trong ví dụ Cl- 7.Định nghĩa phối tử đơn càng, phối tử đa càng,Cho ví dụ  Phối tử đơn : phối tử có liên kết với ion trung tâm Ví dụ : phối tử NH3  Phối tử đa : phối tử có liên kết với ion trung tâm Ví dụ : phối tử NH2CH2CH2NH2 (Etilendiamin ki hiệu: En) 8.Hãy cho biết phân li phức chất dung dịch Có hai loại phân li :  Phân li sơ cấp: tạo thành ion cầu nội ion cầu ngoại, trình phân li xẩy mạnh tương tự phân li chất điện li mạnh Ví dụ phân li phức [Ag(NH3)2]Cl nước sau [Ag(NH3)2]Cl ↔ [Ag(NH3)2]+ + Cl-  Phân li thứ cấp: phân li ion cầu nội trình phân li yếu, thuận nghịch tương tự phân li chất điện li yếu sau [Ag(NH3)2]+ ↔ Ag+ + 2NH3 9.Hãy cho biết ba tính chất hóa học chủ yếu Hidro Cho ví dụ cụ thể Trường hợp hidro tham gia phản ứng tạo hợp chất ion H2 thể tính  Tính bền nhiệt H2 bền (ΔH = 103 kcal/mol) nên > 2000oC bị phân hủy 0.1%  Tính ơxy hóa 2Na + H2 = 2NaH.Khi pư với chất khử mạnh H2 thể tính ơxy hóa ( ví dụ với kim loại kiểm, kiềm thổ) hiđrơ nhận điện tử có số ơxy hóa –  Tính khử nhiệt độ cao H+ + H2O = H3O+ Do nguyên tử hiđrô khơng có lớp vỏ điện tử che chắn nhân nên ion H+ gây nhiễu đám mây đtử nguyên tử hay phân tử môi trường làm : Phân tử mơi trường phân cực → Sau H+ tác dụng với phân tử phân cực mơi trường 10.Giải thích hidro vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa  Vì Hidro có số oxy hóa : -1,0,+1 Khử : 2H2 + O2 (550oC) = 2H2O Oxi hóa : H2 + 2K → 2KH 11.Tại trộn 1VO2 với 2VH2 cho tiếp xúc tia lửa gây nổ mạnh ? 2H2 + O2 (550oC) = 2H2O ΔH = - 63 kcal/mol  Giải thích: Khi điểm hỗn hợp đạt 550C xảy pư, nhiệt phản ứng đốt nóng H2 , O2 xảy pư lan truyền với tốc độ lớn tồn thể tích khối khí → thể tích tăng → áp suất tăng: nổ 12.So sánh hoạt tính hóa học hidro ngun tử hidro phân tử Nhận xét :  MnO4- + H2 +H+ → không phản ứng ( ko màu thuốc tím)  MnO4- + 5H0 + 3H+ → Mn2+ + 4H2O ( màu thuốc tím) Kết luận : hoạt tính H nguyên tử > H2 13.Điều chế hidro cơng nghiệp từ khí thiên nhiên than cốc CH4 + H2O → (800oC) CO2 + H2 CO + H2O → 500oC CO2 + H2 14.Vì nguyên tố halogen có số oxi hóa âm -1 số oxi hóa dương lớn +7.Cho biết hợp chất có số oxi hóa dương quan trọng halogen  Cấu hình electron nguyên tử ngun tố phân nhóm ns2 np5.Vì nguyên tử thiếu electron để có tám vỏ ngồi giống khí hiếm, trạng thái oxi hóa -1 phổ biến cho nguyên tố phân nhóm Ngồi ra, bị kích thích (nhận lượng), điện tử cặp đôi bị xé lẻ nhảy lên ô lượng tử trống tạo điện tử độc thân nên nguyên tố có số oxi hóa +1, +3, +5, +7 (trừ flo)  Các hợp chất chứa oxi halogen : Theo qui luật phân cực ion, muối nhiều oxoaxit halogen bền vững axit tương ứng nên có nhiều ứng dụng thực tế, nước Javel, clorua vôi, kali clorat KClO3, kali iodat KIO3, amoni peclorat NH4ClO4 → Vì nên hợp chất có số oxi hóa dương quan trọng halgen 15.Vì flo có tính oxi hóa mạnh axit flohidric lại axit trung bình  F2 chất oxi hóa mạnh có độ âm điện lớn tất nguyên tố  Vì HF độ dài liên kết H-F ngắn lượng liên kết lớn (E H-F = 135 kcal/mol) cịn có tượng tụ hợp phân tử (HF)n → Tính axit trung bình 16.Nước Javel clorua vơi gì? Tính chất, ứng dụng cách điều chế chúng  Javel : Hỗn hợp gồm NaCl.NaOCl.H2O có tác dụng dùng để tẩy trắng Muối natri hipoclorit điều chết cách cho Cl2 phản ứng với xút : Cl + NaOH → NaCl.NaOCl (nước Javen) + H2O  Clorua vôi : hợp chất hỗn tạp bao gồm Ca(ClO)2.CaCl2O.CaCl2 có tác dụng dùng tẩy trắng, tẩy khí, làm chất oxi hóa rẻ tiền Muối canxi hipoclorit điều chế cách cho Cl2 phản ứng với vôi tôi: Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 17.Hãy cho biết hợp chất hóa trị +2, +3, +4, +6, +7 quan trọng Mangan      +2 : MnO, Mn(OH)2, Muối Mn2+ +3 : MnF3,Mn2O3 +4 : MnO2 +6 : K2MnO4, Na2MnO4 +7 :Mn2O7, HMnO4, KMnO4 18.Hãy cho biết mức độ oxi hóa pemanganat mơi trường khác Cho ví dụ  Môi trường axit : Mn+7O4 → Mn2+ + H2O Với điều kiện khơng dư Mn+7O4, dư phản ứng với Mn2+ thành Mn4+  Trong mơi trường trung tính, axit yếu, kiềm yếu : Ion MnO4 - bị khử để chuyển thành MnO2: Mn+7O4 = Mn+4O2 2KMnO4 + 3NaSO3 + H2O = 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH  Trong dung dịch kiềm mạnh: Khi có dư chất khử, ion MnO4- bị khử đến MnO42K2S+4O3 + 2KMn+7O4 + 2KOH = 2K2Mn+6O4 + K2SO4 + H2O S+4O3 - 2e + 2OH- = S+6O4 + H2O Mn+7O4 + 1e = Mn+6O4 → Mức độ oxi hóa : Axit > Trung tính, kiềm yếu, axit yếu > Kiềm mạnh 19.Giải thích cấu tạo phân tử H2O theo phương pháp VB ( có vẽ hình ) Phân tử H2O có: Lai hóa sp3 ơxy(O): 1(AO)s lai hóa 3(AO)p tạo 4(AO)sp hướng đỉnh tứ diện chúng liên kết với H sau:  Dùng 2(AO)sp, [mỗi (AO)sp có điện tử] để xen phủ với 2(AO)1s cuả nguyên tử H tạo liên kết σ  2(AO)sp cịn lại [mỗi (AO)sp có điện tử] không chia xẻ không liên kết 20.Nêu phản ứng H2SO4 với kim loại (trường hợp H2SO4 loãng H2SO4 đặc nóng) Cho biết tác nhân oxy hóa trường hợp Cho ví dụ cụ thể phản ứng hóa học  Với H2SO4 lỗng < 6N: Khi phản ứng với kim loại đứng trước hidro dãy điện hóa giải phóng hidro H2SO4 (lỗng) + Zn → ZnSO4 + H2↑ Tác nhân oxi hóa ion H+ : 2H+ + 2e- = H2  Với H2SO4 đặc nóng: phản ứng với hầu hết kim loại trừ vàng bạch kim 2H2SO4 (đn) + 2Ag → Ag2SO4 + SO2 +2H2O Tác nhân ơxi hóa gốc SO42- : SO42- + 4H+ +2e- = SO2 + 2H2O ... lớn miền hóa trị đầy điện tử Do tác dụng điện trường điện tử hóa trị khơng đủ lượngđể vượt qua miền cấm đến miền dẫn c) Tính chất điện chất bán dẫn : o Miền cấm có khe lượng nhỏ miền hóa trị... trường 10.Giải thích hidro vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa  Vì Hidro có số oxy hóa : -1,0,+1 Khử : 2H2 + O2 (550oC) = 2H2O Oxi hóa : H2 + 2K → 2KH 11.Tại trộn 1VO2 với 2VH2 cho tiếp xúc... > H2 13.Điều chế hidro cơng nghiệp từ khí thiên nhiên than cốc CH4 + H2O → (800oC) CO2 + H2 CO + H2O → 500oC CO2 + H2 14.Vì nguyên tố halogen có số oxi hóa âm -1 số oxi hóa dương lớn +7.Cho biết