Luận án giải thích tính chất của các chất vô cơ trong chương trình phổ thông trung học

MỤC LỤC I MỞ ĐẦU II CÂU HỎI VÀ GIẢI ĐÁP §1 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - LIÊN KẾT HĨA HỌC - BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 1.1 Cấu tạo nguyên tử 1.2 Liên kết hóa học 10 1.3 Bảng tuần hồn ngun tố hóa học 20 §2 TRẠNG THÁI TẬP HỢP CỦA CHẤT - TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC - DUNG DỊCH - SỰ ĐIỆN LY 27 2.1 Trạng thái tập hợp chất 27 2.2 Tốc độ phản ứng - cân hóa học 30 2.3 Dung dịch - Sự điện ly 35 §3 PHI KIM 41 3.1 Khí (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) 41 3.2 Hiđro (H) 43 3.3 Các halogen 44 3.4 Oxi lưu huỳnh 49 3.5 Nitơ - phốt (N - P) 56 3.6 Cacbon - Silic (C - Si) 62 §4 KIM LOẠI 66 4.1 Đại cương kim loại 66 4.2 Kim loại kiềm 71 4.4 Nhôm (Al) 77 4.5 Đồng - Bạc - Vàng (Cu, Ag, Au) 78 4.6 Kẽm - Cađimi - Thủy ngân (Zn, Cd, Hg) 80 4.7 Crôm - Mangan - sắt (Cr, Mn, Fe) 81 III KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình, hướng dẫn chu đáo PGS Nguyễn Đức Vận Em xin chân thành cảm ơn thầy c t Hóa V Khoa Hóa, Ban Giám hiệu, Phịng Quản lý khoa học, Trường đại học Sư phạm Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ luận án thạc sĩ khoa học Hà Nội, tháng năm1998 Tác giả I MỞ ĐẦU Trong chương trình hóa học trường ph th ng trung học nội dung Hóa học V chiếm 4/6 thời gian (4 học kỳ học kỳ lớp l0, 11, 12), nên Hóa học V trọng tâm chương trình Tuy nhiên nhiều kiến thức Hóa học V chương trình chấp nhận kh ng giải thích kh ng có điều kiện để giải thích Vì giảng dạy m n hóa học v nặng phần m tả, nên thiếu hấp dẫn Để đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng dạy học nhà trường ph th ng trung học, người giáo viên phải nắm chất tượng nguồn gốc tri thức, nhằm làm cho học sinh hiểu sâu sắc kiến thức tăng hứng thú học tập Ví dụ: có chất tan chất kh ng tan? Vì mầu sắc chất lại thay đ i? Vì O2 lại tồn thiên nhiên dạng đơn chất ? Những kiến thức phải vận dụng lý luận Hóa học sở để giải thích, nhằm mục đích chúng t i thực đề tài: "Giải thích tính chất chất vơ chương trình phổ thông trung học" Mặc dù nhiều kiến thức phải giải thích, với thời gian ngắn số trang luận văn có hạn, chúng t i đề cập đến số kiến thức có tính chất lựa chọn phạm vi chương trình hóa v trường ph th ng trung học Những câu hỏi "Tại " luận văn kh ng phải dùng để giải thích tượng đời sống, tự nhiên, nghĩa luận văn kh ng phải tài liệu ph biến khoa học mà nhằm mục đích giải thích số tính chất lý hóa chất v chương trình trung học Vì nhiệm vụ đề tài là: - Nghiên cứu toàn sách giáo khoa hóa học, sách giáo khoa thí điểm hóa học ban khoa học tự nhiên trường ph th ng trung học tài liệu có liên quan, tìm câu hỏi mang tính chất chọn lọc tính chất lý hóa chất v chương trình cần giải thích - Dựa vào lý luận hóa học sở giải thích tính chất Mặt khác, t ng hợp, hệ thống hóa câu cho phù hợp với kiến thức chương trình qua giai đoạn giảng dạy trường ph th ng trung học II CÂU HỎI VÀ GIẢI ĐÁP §1 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - LIÊN KẾT HĨA HỌC - BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC 1.1 Cấu tạo nguyên tử 1) Tại khối lượng hạt nhân xem khối lượng nguyên tử ? Khối lượng nguyên tử t ng khối lượng proton, nơtron electron có nguyên tử Khối lượng proton: mp = 1,6726 10-27 kg = 1,00724 đv.C Khối lượng nơtron: mn = 1,6748 l0-27 kg = 1,00862đv.C ( 1/1840) Khối lượng electron: me=9,1.10-31kg=1,00055đv C Khối lượng electron nhỏ so với khối lượng proton nơtron, nên khối lượng nguyên tử coi khối lượng proton nơtron hạt nhân nguyên tử 2) Tại hạt nhân có khối lượng riêng gần khơng đổi ? Vì thể tích hạt nhân xấp xỉ tỉ lệ với số nucleon (proton nơtron), nucleon có khối lượng xấp xỉ Kết thực nghiệm cho thấy thể tích hạt nhân xấp xỉ tỉ lệ với số nucleon nó, bán kính hạt nhân xấp xỉ tỉ lệ với bậc ba số khối: Hệ số tỉ lệ : k = 1,5.10-13 cm Xét nguyên tử có số khối A, khối lượng nguyên tử là: Thể tích nguyên tử là: Khối lượng riêng D hạt nhân: 1cm3 hạt nhân nặng khoảng 116 triệu 3) Tại proton tích điện dấu lại tồn bên hạt nhân? Trong hạt nhân nguyên tử tồn hai loại lực tương tác: lực đẩy cul ng giũa proton tích điện dấu lực hút đặc biệt hạt nhân gọi "lực hạt nhân" Chính lực hạt nhân giữ cho proton tích điện dấu nằm lại hạt nhân Lực thể khoảng cách nhỏ (l0-13 cm) độ lớn vượt xa lực đẩy cul ng Kết hạt nhân nguyên tử có độ bền cao Lực hạt nhân thể nucleon tương tác với nhau, proton với proton, nơtron với nơtron proton với nơtron Trong q trình tương tác sinh hạt thức ba hạt π-mêz n, nghĩa tương tác nucleon phát π -mêzôn (π + dương; π- âm π° trung hịa), cịn nucleon khác hấp thụ π -mêz n Kết trao đ i nơtron chuyển thành proton proton chuyển thành notron Chính trao đ i nucleon với hạt π- mêz n sinh lực hạt nhân Nói cách khác, π-mêz n dính kết nucleon hạt nhân lại 4) Tại khối lượng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng nucleon hạt nhân? Hạt nhân nguyên tử gồm nucleon (proton nơtron) Nhưng thực nghiệm cho thấy rằng, khối lượng hạt nhân nhỏ t ng khối lượng nucleon tạo thành Hiện tượng gọi hụt khối lượng Theo thuyết tương đối Einstein (1903) khối lượng m lượng E có hệ thức: ∆ E = ∆ m c2 Trong đó: c vận tốc ánh sáng chân kh ng c = 2,998 10l0cm/s Nghĩa trình, biến thiên lượng (∆E) hệ lu n lu n kèm theo biến thiên khối lượng (∆m) hệ Khi hình thành hạt nhân nguyên tử từ nucleon giải phóng; lượng lớn, có biến thiên lượng, dẫn đến biến thiên khối lượng, làm cho khối lượng hạt nhân nhỏ t ng khối lượg nucleon hạt nhân Năng lượng giải phóng hạt nhân nguyên tử tạo thành từ nucleon gọi "năng lượng liên kết hạt nhân" Trong trường hợp chung giải phóng lượng l Mev ứng với hụt khối lượng bằng: (1 Mev = 1,602 10-6 ec) Ngược lại hụt khối lượng l đv.C ứng với lượng bằng: Ví dụ: có Hạt nhân hêli gồm proton nơtron: mHe = 4,0026 đv.C mp = 1,00724 đv.C mn = 1,00862 đv.C Do hụt khối lượng ∆m bằng: ∆m = (2xl ,00724 + 2x1,00862) - 4,0026 = 0,02912 đv.C Năng lượng liên kết hạt nhân hêli bằng: 0,02912 x 931,15 = 27,12 Mev 5) Tại nhiều ngun tố có điện tích hạt nhân ngun tử nhỏ lại có khối lượng ngun tử trung bình lớn hơn? Đa số nguyên tố hỗn hợp đồng vị Khối lượng nguyên tử nguyên tố khối lượng trung bình tính theo thành phần phần trăm đồng vị Chẳng hạn agon có điện tích hạt nhân (18+) gồm đồng vị: ; theo tỷ lệ ; 0,337%; 0,063% 99,60% Còn kali có điện tích hạt nhân (19+) gồm đồng vị: theo tỷ lệ 93,08 %; 0,012%; 6,908 % Như agon có đồng vị nặng 18 Ar chiếm tỉ lệ cao tới 99,60%, cịn kali có đồng vị nhẹ chiếm tỉ lệ cao tới 93,08% Khối lượng nguyên tử trung bình agon là: lớn khối lượng nguyên tử trung bình kali: Trong bảng hệ thống tuần hồn cịn có đảo ngược thứ tự khối lượng nguyên tử coban niken, i t telu, thori protactini 6) Tại nguyên tử khối tất nguyên tố số ngun? Vì hầu hết ngun tố hóa học hỗn hợp nhiều đồng vị nên nguyên tử khối nguyên tố nguyên tử khối trung bình hỗn hợp đồng vị tính theo tỉ lệ phần trăm đồng vị Cs Nhưng với Ag 59; Cu 56,9; Au 39,6, điều kh ng có nghĩa kim loại kiềm hoạt động Cu, Ag, Au Hoạt tính hóa học kim loại phụ thuộc vào khả tách electron hóa trị, cịn độ dẫn điện phụ thuộc vào số nguyên tử kim loại mạng tinh thể, nói cách khác phụ thuộc vào số nguyên tử có 1cm3 kim loại trạng thái rắn Có thể tính số nguyên tử kim loại 1cm3 trạng thái rắn sau: Khối lương nguyên tử Li = Số nguyên tử Li 1cm3: = 1,16.l0-23 gam = 4,5.1022 nguyên tử Li So với Ag: = 1,16.1023 gam Khối lương nguyên tử Ag = Số nguyên tử Ag 1cm3: = 5,8 1022 nguyên tử Ag (DAg = 10,5 g/cm3) Như vậy, 1m3 kim loại trạng thái rắn, số nguyên tử Ag lớn số nguyên tử Li, nên độ dẫn điện Ag lớn Li Cũng tương tự vậy, giải thích nguyên nhân kim loại Na có độ dẫn điện cao kim loại kiềm khác 78) Tại kim loại kiềm dễ dàng tạo peoxit, liti khơng có khả ? Q trình tạo peoxit hay supeoxit dễ hay khó phụ thuộc vào kích thước lượng ion hóa kim loại 73 Vì lực electron phân tử oxi tương đối bé bằng0,87eV (ái lực electron nguyên tử oxi 1,46 eV), nên phân tử oxi kh ng có khả kết hợp electron số kim loại Với kim loại kiềm ion hóa bé kích thước lớn so với kim loại khác, chuyển electron hóa trị cho phân tử oxi, chẳng hạn Na2O2 Nguyên nhân gây khả chuyển hóa electron hóa trị hai nguyên tử Na cho phân tử oxi, để tạo ion hình thành phân tử ion Na2O2 Với liti, kh ng có khả đó, ion hóa liti cao, kích thước lại bé nên phân tử oxi kh ng thể hút electron Li phía 79) Tại hydroxit kim loại kiềm có LiOH có khả nhiệt phân tạo oxit Li2O? Ion Li+ có electron kích thước bé nên dễ hút nguyên tử oxi từ OH - LiOH phía Cịn ion kim loại kiềm khác có electron lớp ngồi cùng, kích thước lại lớn nên khả khó xảy 4.3 Kim loại kiềm th 80) Tại kim loại kiềm thổ ion hóa thứ hai lớn ion hóa thứ (I2 > I1), lại tạo dạng ion M2+ dễ dàng dạng M+? Tại kim loại kiềm thổ ion hóa lớn ion hóa kim loại kiềm điện cực lại tương đương? Năng lượng ion hóa thứ hai lớn nhiều so với lượng ion hóa thứ cho thấy kim loại kiềm th dễ tạo nên ion M+ Nhưng thực tế, nhiều phản ứng thực dung dịch tạo ion M2+, nhiệt hidrat hóa cao ion M2+ (bảng 8) đủ bù cho 74 lượng ion hóa cao làm cho nguyên tử kim loại kiềm th dễ electron hóa trị biến thành ion M2+ Bảng 8: Năng lượng ion hóa I1 ,I2 nhiệt hiđrát hóa cation M2+ kim loại kiềm thổ Năng lượng ion hóa I, eV Nguyên tố Nhiệt hiđrat hóa cation M2+ I1 I2 ∆H,KJ/mol Be Mg 9,32 7,64 18,21 15,03 -2472 -1907 Ca 6,11 11,87 -1577 Sr 5,96 10,93 -1430 Ba 5,21 9,95 -1288 Ra 5,28 10,10 - Mặc dù lượng ion hóa kim loại kiềm th lớn kim loại kiềm, lượng hiđrát hóa ion kim loại kiềm th M2+ lớn nhiều so với kim loại kiềm (vì ion M2+ có điện tích lớn bán kính bé hơn) nên cân M M2+ + e dễ dàng bị chuyển dịch sang bên phải Vì điện cực kim loại kiềm th có giá trị tương đương với kim loại kiềm 81)Tại kim loại kiềm có khả tạo phân tử M2 trạng thái hơi, kim loại kiềm thổ lại khơng có khả ? Ở trạng thái hơi, phân tử kim loại kiềm gồm hai nguyên tử M2 Chúng hình thành tạo liên kết cộng hóa trị từ electron ns (các obitan nguyên tử ns chưa ghép đ i) 75 Các kim loại kiềm th kh ng có khả muốn tạo phân tử M 2,các nguyên tử kim loại kiềm th phải thường xuyên trạng thái kích thích s  sp Tuy nhiên lượng tạo hình thành liên kết hai nguyên tử kh ng đủ bù lại cho lượng cần cung cấp để gây trạng thái kích thích Vì kim loại kiềm th kh ng tạo dạng phân tử M2 82)Tại nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi độ cứng kim loại kiềm thổ lại cao kim loại kiềm ? Mỗi nguyên tử kim loại kiềm th có electron liên kết, nên liên kết mạng tinh thể chúng bền mạng tinh thể kim loại kiềm, kim loại kiềm th có độ cứng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ s i cao kim loại kiềm Tuy nhiên biến đ i nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ s i kh ng theo chiều kim loại kiềm kim loại kiềm th có kiến trúc tinh thể khác nhau, nên lượng mạng lưới khác Be, Mg CaB có mạng lưới lục phương, Caa Sr lập phương tâm diện, Ba, lập phương tâm khối 83)Tại kim loại kiềm thổ có độ dẫn điện cao vùng lượng ns (vùng hóa trị) tinh thể lấp đầy ? Trong tinh thể kim loại kiềm th , lượng vùng ns np xen phủ vào tạo thành vùng chưa có đủ electron (hình 23) Dưới tác dụng trường ngoài, electron chuyển động lên vùng trống; làm cho vùng bị chiếm hoàn toàn thành vùng dẫn điện Do kim loại kiềm th có tính dẫn điện cao 76 24 Sự tạo thành vùng lượng ns np kim loại kiềm thổ 4.4 Nhôm (AI) 84) Nhôm kim loại hoạt động lại bền khơng khí? Trong kh ng khí, nh m bị phủ màng oxit mỏng, chiều dầy khoảng 0,00001 mm nên nh m kh ng tác dụng với nước nguội đun nóng, kh ng tác dụng với dung dịch loãng axit ph tphoric axit axetic Chính lớp màng oxit giữ cho nhơm khỏi bị kh ng khí ăn mịn sâu hơn, bề mặt nh m bị xám lại 85) Tại AlCl3 trạng thái rắn dẫn điện tốt trạng thái nóng chảy ? Vì AlCl3 trạng thái rắn có cấu tạo ion, cịn trạng thái nóng chảy có phần chuyển sang dạng phân tử me A12C16 Dạng phân tử me Al2Cl6 có cấu hình kh ng gian gồm có hai nhóm tứ diện AlCl4 nối với qua cạnh chung (hình 24) 77 Hình 24: Cấu tạo phân tử Al2Cl6 Liên kết cầu nối Cl hai nguyên tử nh m Al – Cl - Al, có liên kết cộng hóa trị ghép chung electron nguyên tử clo nguyên tử nh m, liên kết lại liên kết "cho - nhận" nguyên tử clo chất "cho", nh m chất "nhận" 4.5 Đồng - Bạc - Vàng (Cu, Ag, Au) 86)Tại nguyên tố Cu, Ag, Au lại có tính chất khác đáng kể so với kim loại kiềm ? Cả ba nguyên tố Cu, Ag, Au có electron lớp tương tự kim loại kiềm, lớp thứ hai từ vào (lớp n-1) lại có 18 electron, cịn kim loại kiềm có electron (trừ Li) Chính điều dẫn đến khác kích thước nguyên tử, dẫn đến khác tính chất nguyên tố hai phân nhóm Bảng so sánh khác bán kính nguyên tử Bảng 9: Bán kính ngun tử, thử ion hóa lực electron Cu, Ag, Au Nguyên tố Bán kính nguyên tử (Ao) Thế ion hóa I1 (eV) Ái lực electron Ngun tố Bán kính ngun tử (Ao) Thế ion hóa I1 (eV) Ái lực electron Cu 1,28 7,724 2,4 K 2,36 4,339 0,82 Ag 1,44 7,574 2,5 Rb 2,53 4,176 - Au 1,44 9,224 2,1 Cs 2,74 3,893 - 78 Từ bảng 10 ta thấy ion hóa giảm từ Cu đến Ag sau lại tăng lên đến Au, lực electron lại tăng từ Cu đến Ag sau lại giảm đến Au So với kim loại kiềm, bán kính nguyên tử Cu, As, Au bé kim loại kiềm chu kỳ, nên ion hóa Cu, Ag, Au cao hơn, đồng thời lực electron cao nhiều so với kim loại kiềm Vì Cu, Ag, Au khó bị oxi hóa so với kim loại kiềm ion chúng dễ bị khử ion kim loại kiềm 87)Tại mức oxi hóa đặc trưng Au +3, với bạc +1 ? Với Cu Au phân lớp d điền đầy đủ nhờ electron s lớp chuyển vào cấu trúc chưa phải hồn tồn bền vững, ngun tử bị kích thích chuyển thành trạng thái (n-l)d9 ns1 np1 kết tạo electron kh ng cặp đ i, có hai electron d tham gia vào trình hình thành liên kết: Do nguyên tố phân nhóm đồng ứng với mức oxi hóa +1, +2 +3 Với Au trạng thái oxi hóa +3 đặc trưng, hai electron d tham gia vào trình hình thành liên kết.Với Cu trạng thái đặc trưng +2; cịn với Ag +1 Tính bền vũng trạng thái +1 Ag cấu hình 4d10 có tính bền tương đối lớn, cấu hình hình thành từ ngun tố đứng trước bạc palađi (Pd) 4d 10 5s° Cũng từ cấu trúc hiểu lượng ion hóa Ag lại bé Cu 79 4.6 Kẽm - Cađimi - Thủy ngân (Zn, Cd, Hg) 88)Tại kim loại kiềm thổ (nhóm HA) khơng có khả tạo phân tử nguyên tử, kim loại Zn, Cd, Hg lại có khả ? Các kim loại Zn, Cd, Hg có lớp vỏ electron (n-l) d10 ns2, tức có electron ns2 lớp ngồi giống với kim loại kiềm th Nhưng kim loại Zn, Cd, Hg có bán kính bé kim loại kiềm th chu kỳ, nên hình thành liên kết nguyên tử trạng thái kích thích, lượng giải phóng lớn so với trình tương tự kim loại kiềm th , nên phân tử Zn2, Cd2,, Hg2 có khả tồn 89)Tại tiêu chuẩn Hg lại xa bên phải Zn Cd dãy điện cực ? Do tính bền đặc biệt cấu hình s2 nên ion hóa Hg cao, cao tất ngun tố d cịn lại, tiêu chuẩn Hg cao, trái lại Zn Cd lại có giá trị thấp E° (V) X2+ + 2e Zn Cd Hg -0,703 -0,403 0,85 X° Điều gây tính chất khác biệt Hg với Zn Cd Các hợp chất Zn Cd bền hơn, hợp chất Hg bền Sự khác biệt cịn thấy chỗ Hg tạo hợp chất chứa nhóm Hg22+ nguyên tử Hg liên kết với liên kết cộng hóa trị - Hg - Hg - 90) Tại muốn cho H2 thoát nhanh cho Zn nguyên chất tác dụng với HC người ta cho thêm dung dịch CuSO4 ? Kh ng thêm CuSO4 mà dung dịch muối kim loại hoạt động Zn 80 Khi nhúng Zn nguyên chất vào dung dịch HC1 có phản ứng trực tiếp Zn với HCl tạo khí H2 Khí lúc đầu nhanh sau chậm dần phân tử H bám vào bề mặt kim loại, ngăn cản tiếp xúc Zn dung dịch (hiện tượng phân cực pin) Khi cho thêm CuSO4, Zn phản ứng với CuSO4 tạo Cu kim loại bám vào bề mặt kẽm hình thành hệ pin Zn - Cu, Zn cực âm, Cu cực dương Electron chuyển từ Zn sang Cu, ion H+ tiếp nhận electron tạo khí H2 Khí thoát nhiều Kết hai q trình ăn mịn là: Zn2+ + 2e - Zn° chế hoạt động khác 4.7 Crôm - Mangan - sắt (Cr, Mn, Fe) 91) Từ cấu trúc electron nguyên tử lưu huỳnh crơm giải thích tai crơm kim loại lại xếp chung nhóm với lưu huỳnh nguyên tố không kim loại ? Ở mức oxi hóa cao ứng với số nhóm s+6 Cr+6 có cấu hình khí trơ: S+6 : Q+6 : 1s22s22p6 s22s22p63s23p6 Sự tương tự cấu hình electron dẫn tới tương tự tính chất hợp chất ứng với số oxi hóa +6 lưu huỳnh cr m Cả hai tạo oxit XO3 (SO3 CrO3) oxit axit có axit tương ứng H2SO4 H2CrO4 ; hai tạo hợp chất SO2Cl2 CrO2Cl2 có chất cộng hóa trị, hai nguyên tố tạo muối dạng M2X207 muối đisunfat (ví dụ Na2S207) đicromát (ví dụ Na2Cr2O7) 81 92)Tại dung dịch muối Cr3+ có thay đổi mầu sắc ? Phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, nồng độ pH dung dịch mà số lượng phối tử H2O cầu nội thay đ i, nên thành phần cation phức aquơ thay đ i, màu sắc dung dịch thay đ i Ví dụ mầu sắc CrCl3.6 H2O thay đ i từ tím đến xanh ? (xanh tím) (xanh nhạt) (xanh thẫm) 93)Tại trạng thái oxi hóa cao nhất, mangan có tính chất hóa học gần với tính chất hóa học clo ? Ở trạng thái oxi hóa cao ứng với số nhóm, mangan có tính chất hóa học gần với tính chất hóa học clo nhóm VII khác phân nhóm Ở mangan clo sử dụng electron hóa trị để hình thành liên kết hóa học, clo mangan có cấu hình electron khí trơ: Cl7+ : ls22s22p6 Mn7+ : ls22s22p63s23p6 Sự tương tự cấu hình electron dẫn tới tương tự tính chất hợp chất ứng với số oxi hóa +7 mangan clo Chẳng hạn Mn2O7 C12O7 chất lỏng điều kiện thường, bền, anhyđrit axit mạnh muối tương ứng, chẳng hạn KMnO4 KC1O4, chất oxi hóa mạnh 82 Trái lại, trạng thái oxi hóa thấp tính chất hóa học mangan khác xa tính chất clo Đó trạng thái oxi hóa thấp, ion mangan cịn lại electron (n-l)d, cịn clo cịn lại electron s p Vì hợp chất clo mangan ứng với trạng thái oxi hóa thấp có tính chất khác Ví dụ: Cl2O: trạng thái khí, anhyđrit axit hypoclorơ HClO MnO: trạng thái tinh thể, oxit bazơ ứng với bazơ Mn(OH) 94)Tại FeCl3 oxi hóa dung dịch KI thành I2, khơng thể oxi hóa KBr để thành Br2? Tại cho Fe tác dụng với axit HCl lại tạo muối FeCl2 mà FeCl3? Dựa vào điện cực sau để giải thích: E0Fe/3+Fe = - 0.04 V; Eo Fe2+ /Fe = -0,4 V; E°Cl2/2C1- = +l,36 V; E0Br2/2Br- = +1,07V; E°Fe3+ /Fe2+ = 0.77 V; Eo I2/2I- = +0,53 V; Ta có: FeCl3 + KI  FeCl2 + KC1 + I2 {  AE° = 0,24V > (hay AG° < 0) phản ứng xảy Vậy FeCl3 oxi hóa dung dịch KI thành I2 Xét phản ứng: FeCl3 + KBr  FeBr2 + KBr2 + Br2 83 {  AE° = - 0,3 V < (hay AG° > 0) phản ứng không xảy Vậy FeCl3 oxi hóa dung dịch KBr để thành Br2 Khi cho Fe tác dụng với axit HCl, ta có: Fe + HCl  FeCl2 + H2  Fe + HCl  FeCl3 + H2  Phản ứng (1) {  Eo = 0,44 V > (hay Go < 0) phản nứng xảy Phản ứng (2) {  Eo = 0,04V > Về nguyên tắc phản ứng (2) xảy ra, phản ứng (1) xảy chiếm ưu Vậy Fe tác dụng với axit HCL tạo FeCl2 kh ng phải FeCl3 84 III KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài này, chúng t i hoàn thành nhiệm vụ đặt cho đề tài: Bằng thực tế giảng dạy hóa học trường ph th ng trung học qua việc nghiên cứu thực đề tài, t i đặt hệ thống câu hỏi tính chất lý hóa chất v cơ, có liên quan đến chương trình ph th ng, nêu mà chưa giải thích Đã giải thích 94 câu hỏi với mục đích làm cho học sinh hiểu sâu sắc kiến thức học chương trình Đã t ng hợp, hệ thống hóa nâng cao số câu hỏi lý thuyết hóa học sở, nhằm giúp học sinh vận dụng nắm chất vấn đề, sở nâng cao hiệu bọc tập học sinh Với thời gian ngắn, khả học viên cao học, giáo viên giang dạy trường ph th ng trung học Nội dung đề tài rộng, chắn cịn có thiếu sót T i mong bảo, đóng góp ý kiến thầy giáo, c giáo, bạn đồng nghiệp để đề tài t i hồn thiện có tác dụng thiết thực, để giúp đỡ t i tích lũy nhiều kinh nghiệm, nâng cao trình độ chuyên m n, vững vàng c ng tác giảng dạy sau T i xin chân thành cảm ơn 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO N X Acmetop: Hóa v tập 1, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp - 1979 Nguyễn Duy Ái: Lý thuyết phản ứng; Hóa v Nhà xuất Giáo dục 1983 Nguyễn Duy Ái: Định luật tuần hoàn hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học Nhà xuất Giáo dục - 1977 Hoàng Ngọc Cang - Hồng Nhâm: Hóa V tập l Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp - 1973 Cotton F.: Cơ sở Hóa học v Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp - 1984 Nguyễn Đức Chuy: Giáo trình Hóa học đại cương Trường Đại học Đại cương 1996 B V Nêkraxốp: Giáo trình Hóa học đại cương Nhà xuất Giáo dục -Tập 1962; Tập - 1963; Tập - 1964 Hồng Nhâm: Hóa v tập Nhà xuất Giáo dục - 1994 Đặng Trần Phách: Hóa sở Nhà xuất Giáo dục Tập - 1990; Tập 2-1992 10 Đặng Trần Phách: Bài tập Hóa sở Nhà xuất Giáo dục - 1985 11 Đào Đình Thức: Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp Tập l - 1975; Tập - 1980 12 Nguyễn Đức Vận: Bài tập Hóa học v Nhà xuất Giáo dục - 1983 86 13.Nguyễn Đức Vận: Hóa học v trường ph th ng trung học (dùng bồi dưỡng thường xuyên giáo viên ph th ng trung học) Nhà xuất Giáo dục 1996 14 Nguyễn Đức Vận: Hỏi đáp Hóa v Nhà xuất Giáo dục - 1988 15 Bộ sách b trợ kiến thức hóa học Nhà xuất Đại học Quốc gia - 1997 16 Bài tập Hóa học lớp l0, 11, 12 17 Các sách giáo khoa hóa học lớp l0, 11, 12 18 Tài liệu giáo khoa thí điểm hóa học lớp 10, 11, 12 Ban Khoa học Tự nhiên 87 ... phải vận dụng lý luận Hóa học sở để giải thích, nhằm mục đích chúng t i thực đề tài: "Giải thích tính chất chất vơ chương trình phổ thơng trung học" Mặc dù nhiều kiến thức phải giải thích, với thời... hóa học ban khoa học tự nhiên trường ph th ng trung học tài liệu có liên quan, tìm câu hỏi mang tính chất chọn lọc tính chất lý hóa chất v chương trình cần giải thích - Dựa vào lý luận hóa học. .. trung học nội dung Hóa học V chiếm 4/6 thời gian (4 học kỳ học kỳ lớp l0, 11, 12), nên Hóa học V trọng tâm chương trình Tuy nhiên nhiều kiến thức Hóa học V chương trình chấp nhận kh ng giải thích