Đang tải... (xem toàn văn)
Welcome! CAÙC NGUYEÂN TOÁ PHAÂN NHOÙM VIA CAÙC NHAÄN XEÙT CHUNG Teân goïi chung Cancogen (töùc laø chaát coù khaû naêng sinh quaëng), goàm O, S, Se, Te vaø Po Caáu truùc lôùp e ngoaøi cuøng ns2np4 X[.]
CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIA 04/23/23 CÁC NHẬN XÉT CHUNG • Tên gọi chung: Cancogen (tức chất có khả sinh quặng), gồm O, S, Se, Te Po • Cấu trúc lớp e cùng: ns2np4 Xu hướng nhận thêm e tạo hợp chất X-2, thể tính oxy hóa • Từ O Te số lớp e tăng dẫn đến hiệu ứng chắn tăng, hiệu ứng xâm nhập giảm Từ S trở có AO d, f tự có khả tạo liên kết Tính Ox giảm không đều, Se Te có tính Ox giảm đột ngột nhiều • Từ S trở có xu hướng cho e hoá trị tạo số Ox dương (+2, +4, +6), thể tính khử 04/23/23 ĐƠN CHẤT X O S Se Te Po d (g/cm3) 1.27 2.06 4.80 6.24 9.30 r (Ao) 0.66 1.04 1.14 1.12 - F (EA, eV) 1.47 2.08 2.02 2.0 1.35 I1 (eV) 13.62 10.36 9.75 9.01 8.43 tnc (oC) -119.3 218.61 217 449.8 254 ts (oC) 444.6 182.87 634.8 990 962 2.5 2.1 - DAT 3.5 04/23/23 2.6 • Ở xét chủ yếu Oxy Lưu huỳnh • Oxy • Có dạng thù hình O2 O3 • Công thức phân tử O2: 2O [1s22s22p4] O2 [(s)2(s*)2(x)2(y,z)4(y*)1(z*)1] Bậc liên kết =2 Độ dài liên kết:1.207Ao (liên kết đơn O-O =1.48Ao) Lý tính: Bền nhiệt (Epl=494 kJ/mol) có lk đôi tnc, ts thấp ptl nhỏ, gần không cực nên tan nước (ở 00C tan 5% v/v) Thuận từ có e độc thân 04/23/23 Hóa tính: Hoạt tính cao nhiệt độ cao hay có xúc tác Tính oxy hóa mạnh (tạo oxyt từ He, Ne, Ar), số Ox = -2 (với F có số OX +1, +2) Điều chế: Trong công nghiệp chưng cất phân đoạn không khí lỏng hay điện phân nước Trong PTN: Nhiệt phân muối KClO3, KMnO4, Ca(ClO)2… KClO3 (MnO2, to) KCl + O2 KNO3 (to) KNO2 + O2 04/23/23 Ozon 1.26 Liên kết CHT o A 116 O trung tâm lai hóa sp o Công thức e phân tử: (s)2(x)52(y)2 (so)2 Ozon nghịch từ e độc thân Kém bền oxy bậ lk = 1.5 Ở 2500C tự phân hủy (chậm), ozon lỏng hỗn hợp ozon nồng độ cao (70%) bị phân hủy nổ O3 O2 + O Hoạt tính oxy hóa cao oxy (do tạo O nguyên tử) Ag + O3 Ag2O + O2 04/23/23 • Ở xét chủ yếu Oxy Lưu huỳnh • Lưu huỳnh (S) • Bắt đầu có AO 3d tự có khả tham gia tạo liên kết S có khả tạo mạch zic-zac đồng thể Hoặc tạo vòng 2.05 kín (S4, S6, S8) o o 108A • Các dạng thù hình khác nhau: S tà phương (S), S đơn tà (S), S dẻo (S), S vàng da cam (S6), S đỏ tía (S2) Bền hay gặp điều kiện thường S (trong tự nhiên, màu vàng chanh) S 04/23/23 tnc = 112.80C Từ 190 – 2500C có độ nhớt cao S8 bị phá vỡ tạo dây S, nên tăng độ nhớt, sau t>2500C dây S bị cắt nhỏ nên độ nhớt giảm ts = 444.60C, dòn, cách nhiệt, điện, không tan H2O Trạng thái lai hóa bền: sp3 Với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (DAT S 2.6) thể tính Ox S + H2 H2S , H0298 = -22 kJ/mol 04/23/23 Trong phản ứng với halogen Oxy S thể tính khử: S + O2 SO2 , H0298 = -297 kJ/mol S + KClO3 SO2 + KCl Hay S + HNO3 (ñ) H2SO4 + NO2 (S S+6) Khi nung nóng S tan nùc sôi hay kiềm sôi, tự Ox-Kh S + NaOH (nc) Na2S + Na2SO3 + H2O 04/23/23 Se, Te, Po Se, Te gioáng S phương diện cấu tạo phân tử, thù hình tính chất lý hóa Trong dãy S Se Te Po Tính khử tăng, tính Ox giảm Các nguyên tố hiếm, gặp quặng độc lập (thường kèm quặng S) 04/23/23 CÁC HP CHẤT • CÁC HP CHẤT CÓ SỐ Ox ÂM • HP CHẤT CỦA OXY Gồm oxide peroxide Phân tử O2 có F =0.8 eV I =12.2 eV nên có khả tạo nên ion phân tử O2-2, O2-1, O2+1 cách cho hay nhận e (trong bảng sau) Các hợp chất peroxide O2-2, O2-1 có đặc điểm chung cấu tạo dây oxy (cầu oxy –O – O –) • VD: Na2O2 Na – O – O – Na 04/23/23 Phân tử ion O2-2 O2-1 O2 O2+1 Bậc liên kết 1.5 2.5 dO-O (Ao) 1.48 1.26 1.207 1.12 EO-O (kJ/mol) 210 328 493 641 Caáu tạo Loại O2-1 gọi peroxide bậc cao, O2 kết hợp trực tiếp với loại kiềm mạnh : K + O2 (to) KO2 Nó thuận từ, có màu (do có e độc thân) có tính Ox mạnh 04/23/23 H202 Tính acid yếu: H2O2 H+ + H2OVừa có tính Ox vừa có tính Kh, tính Ox đặc trưng O2- + 2e 2O-2 : Tính Ox O2- - 2e O2 : Tính Kh VD: 4H2O2 + PbS PbSO4 + 4H2O KMnO4 + H2O2 + H2SO4 MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O 04/23/23 • HP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH S(-2) S(-1) thể hợp chất sulfua (sulfide) polysulfua (tương tự oxide peroxide) Các sulfur giống với oxide mặt: Thành phần, cấu tạo, tính chất…VD: Với Na (base): Na2O, NaOH, Na2S, NaSH Với Al (lưỡng tính): Al2O3, Al(OH)3, Al2S3, Al(SH)3 Với P (acid): P2O5, H3PO4, P2S5, H3PS4 H2S: Góc (HSH)=92o, tnc=-85.60C, ts=-60.750C Kém bền H2O, độc (không HCN) 04/23/23 Tính chất đặc trưng H2S: Khử FeCl3 + H2S FeCl2 + HCl +S Khi bị Ox S-2 S+6, dễ dàng S0 Khả tạo mạch đồng thể cuûa S: Na2S + (n-1)S Na2Sn (n = – 9) Tăng hàm lượng S, màu sulfur thay đổi từ vàng (S2-2) sang đỏ (S9-2), cấu tạo mạch biểu diễn sau: -2 04/23/23 • CÁC HP CHẤT CỦA Se, Te, Po Các hợp chất Se, Te, Po có tính base, tăng lên từ Se đến Po Tính khử tăng từ Se đến Po Khuynh hướng tạo thành hợp chất có lk kim loại tăng lên daõy O – S – Se – Te Oxyt – Sulfua Selenua – Telurua Số lk kim loại Nhiều chất bán dẫn Các chất bán dẫn Selenua Telurua: ZnX, HgX, CdX 04/23/23 • CÁC HP CHẤT CÓ SỐ Ox DƯƠNG Từ S trở có khả tạo X (+1 đến +6) mà đặc trưng +4 +6 Trạng thái + thể điển hình hợp chất với halogen oxy Các hợp chất X(+4) Lưu huỳnh SO2, H2SO3, SO3-2 SO2 cấu tạo giống O3, chất khí 1.43 có tncA =-75 C, ts=-100C o 119 5o 04/23/23 SO2 bền nhiệt (H0tt=-296.9 kJ/mol) trạng thái lai hóa sp2 S ổn định nhờ xuất lk không định chỗ (bậc lk = 1.5) Do cặp e tự mà SO2 có phản ứng: + Cộng (không thay đổi số Ox) + Oxy hóa (nhận thêm e) +Khử (cho cặp e): Khả đặc trưng VD: SO2 + H2O H2SO3 SO2 + 2CO (5000C) 2CO2 +S SO2 + O2 (to, xt) SO3 04/23/23 SO3 có dạng khối tháp S trạng thái sp3, dư cặp e -2 SO3 có khả cho phản ứng cộng Oxy hóa: H2SO3+ H2S H2O + S Khử (đặc trưng hơn) Na2SO3+ Cl2 + H2O Na2SO4 +HCl 04/23/23 Các hợp chất X(+6) Lưu huỳnh SO3, H2SO4, SO4-2, SO2X2… S lai hóa sp2, bậc liên kết =1.5 H0tt=-395 kJ/mol 1.43 Do trạng thái sp nên SO dễ o o 120A polymer hóa tạo thành mạch vòng (SO3)3 (trime) hay mạch hở zic-zac (SO3) (lỏng rắn) 04/23/23