Lý thuyết hóa vô cơ bồi dưỡng học sinh giỏi hay ra thi

Lý thuyết hóa vô cơ bồi dưỡng học sinh giỏi

Tài liệu HĨA VƠ CƠ Bồi dưỡng Học sinh giỏi PHẦN I: SƠ LƯỢC PHẢN ỨNG OXI HĨA – KHỬ

I Cách xác định hĩa trị và số oxi hĩa:

1 Các xác định hĩa trị:

a Điện hĩa trị: Trong hợp chất ion, hoá trị của một nguyên tố bằng điện tích của ion và được gọi là điện hoá trị của nguyên tố đó

clo có điện hoá trị là 1-

b Cộng hĩa trị: Trong hợp chất cộng hoá trị, hoá trị của một nguyên tố được xác định bằng số liên kết cộng hĩa trị của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử và được gọi là cộng hoá trị của nguyên tố đó

*** Qui tắc 1: Số oxi hoá của nguyên tố trong đơn chất bằng không

*** Qui tắc 2: Trong một phân tử, tổng số số oxi hoá của các nguyên tố bằng không

***Qui tắc 3: Số oxi hoá của các ion đơn nguyên tử bằng điện tích ion đó Trong ion

đa nguyên tử, tổng số số oxi hoá của các nguyên tố bằng điện tích ion

*** Qui tắc 4: Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hoá của hidro bằng +1, trừ một số

II LẬP PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG OXI HĨA – KHỬ :

Gồm 4 bước:

B 3 Xác định hệ số cân bằng sao cho: số e cho = số e nhận

pt trước) và kiểm tra lại theo trật tự : kim loại – phi kim – hidro – oxi

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Môn: Hóa học 9

O H O N NO Al O N H

3 0

2 4 2 2

3 3

N

e Al Al

=>8Al0 30H N5O3  8Al3(NO3)33N12O15H2O

PHẦN II: TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG

1 Oxit:

- Oxit bazơ + H 2O -> dd bazơ (đk: Ca, Ba, Na, K, Li)

- Oxit bazơ + Axit -> Muối + H 2 O.

- Oxit bazơ + oxit axit -> Muối (đk: Ca, Ba, Na, K, Li)

- Oxit bazơ + Chất khử -> Kim loại + Sản phẩm khử

(Kim loại sau Al) (C; CO; Al, H 2 ) (CO 2 ; Al 2 O 3 ; H 2 O)

- Oxit axit + H 2 O -> dd axit.

- Oxit axit + dd bazơ -> Muối trung hòa + H 2 O

- Oxit axit + dd bazơ -> Muối axit.

- Oxit lưỡng tính + dd bazơ -> Muối + H 2 O

VD: Al 2 O 3 + 2NaOH -> 2NaAlO 2 + H 2 O

ZnO + 2NaOH -> Na 2 ZnO 2 + H 2 O

2 Axit:

- Axit + Kim loại:

* Axit + Kim loại -> Muối + H 2

(HCl; H 2 SO 4 loãng ) (đứng trước H)

* Axit + Kim loại -> Muối + sp khử + H 2 O

(HNO 3 ; H 2 SO 4 đặc) (Hóa trị cao nhất)

* HNO3 đặc nguội; H 2 SO 4 đặc nguội không tác dụng với Al; Fe

- Axit + Oxit bazơ -> Muối + Nước.

- Axit + Bazơ -> Muối + Nước.

- Axit + Muối -> Muối mới + Axit mới (sp: h;h)

3 Bazơ:

- dd bazơ + Oxit axit -> Muối trung hòa + H2O

- dd bazơ + Oxit axit -> Muối axit.

- Bazơ + Axit -> Muối + Nước.

- dd bazơ+dd muối->Muối mới + Bazơ mới (sp: h;h)

- Bazơ không tan t 0 > Oxit bazơ + H 2 O.

- dd bazơ + Oxit lưỡng tính -> Muối + H 2 O

- Dd bazơ + Bazơ lưỡng tính -> Muối + H 2 O

NaOH + Al(OH) 3 -> NaAlO 2 + 2H 2 O

4 Muối:

- dd Muối + Kim loại -> Muối mới + kim loại mới.

(Kim loại mạnh hơn kim loại trong muối)

- Dd Muối + axit -> muối mới + axit mới (sp: h;h)

- Dd muối+dd bazơ ->muối mới + bazơ mới (sp: h;h)

- Dd muối + dd muối -> 2 muối mới (sp: h;h)

- Muối bị nhiệt phân (xem phần III)

5 Kim loại:

- Kim loại + Phi kim -> Muối.

- Kim loại + oxi -> Oxit bazơ (trừ Ag, Au, Pt)

- Kim loại + Axit (xem phần II.2)

- Kim loại + Muối (xem phần II.4)

- Kim loại lưỡng tính + dd bazơ -> Muối + H 2

VD: 2Al + 2H 2 O + 2NaOH -> 2NaAlO 2 + 3H 2

Zn + 2NaOH(dd) -> Na 2 ZnO 2 + H 2

- Kim loại kiềm + H 2 O -> Kiềm + H 2

III Một số phương trình phản ứng đặc biệt.

- 2NaAlO 2 + 3H 2 O + CO 2 -t 0 > Na 2 CO 3 + 2Al(OH) 3

- NH 4 Cl + NaOH -> NaCl + NH 3 + H 2 O

- Nhiệt phân muối cacbonat:

+ Muối cacbonat t 0 > Oxit bazơ + CO 2 (Trừ muối Na, K)

+ Muối hidrocacbonat t 0 > Muối cacbonat + H 2 O + CO 2

- Nhiệt phân muối nitrat:

+ Muối nitrat của kim loại đứng trước Mg:

Muối nitrat t 0 > Muối nitrit + O 2

+ Muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu:

Muối nitrat t 0 > Oxit bazơ + NO 2 + O 2

+ Muối nitrat của kim loại đứng sau Cu:

Muối nitrat t 0 > Kim loại + NO 2 + O 2

- 3Cu + 4H 2 SO 4 + 2KNO 3 -> 3CuSO 4 +2NO + K 2 SO 4 + 4H 2 O

- Nhiệt phân muối amoni:

+ Muối NH 4 chứa gốc của axit khơng cĩ tính oxi hĩa nhiệt phân tạo NH 3

1 Kí hiệu 2 chất viết ra

Này là thằng bé; đây là bố, cha.

Tình cờ ghép lại thành ra Nước nhỏ Châu Mĩ, đảo xa anh hùng?

2 Tên hiệu giống dáng nước Nam

Hai họ người Việt ghép làm tên riêng.

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

Ba bậc hoá trị thật phiền Đố em yêu, đố bạn hiền: chất chi?

PHẦN III: TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HĨA HỌC

CLO

Là chất khí, màu vàng lục, độc, nặng hơn không khí 2,5

I Tính chất hóa học:

1.Tác dụng với kim loại:

(KL) (n: hóa trị cao nhất của M )

0 0 +1 -1

II Điều chế:

1 Trong phòng thí nghiệm:

_Chất oxy hóa mạnh:

2 Trong công nghiệp:

Mười hai (12) cột Cacbon (C)

Nitơ (N) mười bốn tròn (14)

Oxi (O) trăng mười sáu (16)

Natri (Na) hay láu táu

Nhảy tót lên hai ba (23)

Khiến Magiê (Mg) gần nhà

Ngậm ngùi nhận hai bốn (24)

Hai bảy(27) - Nhôm (Al) la lớn:

Lưu huỳnh (S) giành ba hai (32)!

Khác người thật là tài:

Clo (Cl) ba lăm rưỡi (35,5).

Kali (K) thích ba chín (39)

Can xi (Ca) tiếp bốn mươi (40).

Năm lăm (55) Mangan (Mn)cười:

Sắt (Fe) đây rồi năm sáu (56)!

Sáu tư (64) - Đồng (Cu) nổi cáu?

Vì kém Kẽm(Zn) sáu lăm(65).

Tám mươi(80)- Brôm(Br) nằm

Xa Bạc (Ag) -một linh tám (108).

Bari (Ba) buồn chán ngán:

Một ba bảy (137) ích chi,

Thua người ta còn gì?

Thuỷ ngân (Hg) hai linh mốt (201)!

Còn tôi: đi sau rốt….

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

AXIT CLOHIĐRIC

I Tính chất hóa học:

a/ Là axit mạnh:

*Làm quỳ tím đổi màu

*Tác dụng với kim loại đứng trước hydro, axit bazơ, bazơ và muối

II Điều chế hydro clorua:

a/Trong phòng thí nghiệm:

b/Trong công nghiệp: (phương pháp tổng hợp).

H2 + Cl2  t o 2 HCl

III Muối clorua:

a/ Công thức tổng quát: MCln (n: hóa trị của kl M)

b/ Tính tan:

c/ Tính chất:

d/ Nhận biết ion Cl - : dùng ddAgNO3  AgCl  trắng

-ĐỐ VUI:

Tên hiệu giống trái mãng cầu,

Đây là kim loại phải đâu treo cành?

*Điện phân dd NaCl không vách ngăn:

2 Tính chất và ứng dụng: Tẩy trắng vải sợi , giấy, sát trùng , khử mùi

3 Clorua vôi( CaOCl 2):

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

FLO

1 Tính chất hóa học của Flo:

_Tác dụng với hầu hết kim loại

- Axit flohidric là axit yếu và rất yếu so với HCl

- Axit flohidric ăn mòn kim loại

- Muối của HF là muối florua: hầu hết đều tan, kể cả muối bạc florua (AgF) Các

muối florua đều độc

c Hợp chất chứa oxy của Flo: (OF 2 )

_Độc, chất khí không màu

-Hĩa học vui:

HOÁ HỌC LÀ GÌ?

Là hoá học nghĩa là chai với lọ

Là bình to, bình nhỏ …đủ thứ bình

Là ống dài, ống ngắn xếp linh tinh

Là ống nghiệm, bình cầu xếp bên nhau như hình với bóng

***

Là hóa học nghĩa là làm phản ứng,

Cho bay hơi, ngưng tụ, thăng hoa

Nào là đun, gạn, lọc, trung hòa

Oxi hoá, chuẩn độ, kết tủa

***

Nhà Hoá học là chấp nhận “đau khổ”:

Đứng run chân, tay mỏi lắc, mắt mờ

Nhưng tìm ra được triệu chất bất ngờ

Khiến cuộc đời nghiêng mình bên Hoá học…

c/ Tính khử: Khi tác dụng với các chất oxy hóa mạnh

0 0 +5 -1

OXH K axit bromic

4 Hợp chất của Brom:

a Hidro Bromua- Axit Bromhidric (HBr):

(photpho tribromua)

_Khí hidro bromua (HBr) là chất khí không màu

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

_Axit Bromhidric là một axit mạnh (mạnh hơn axit clohidric), có tính khử mạnh hơnaxit clohdric

-1 +6 0 +4

-1 0 0 -2

-_Hầu hết các muối bromua đều tan trừ AgBr (kết tủa vàng nhạt)

b Hợp chất chứa oxy của brom:

a.hipobromo a.bromic a.pebromic

tính axit và độ bền 

Là hoá trị một (I) em ơi!

Nhớ ghi cho kĩ kẻo hoài phân vân

Magiê (Mg), Kẽm (Zn) với Thuỷ ngân (Hg) Oxi (O), Đồng (Cu), Thiếc (Sn), thêm phần Bari (Ba)

Cuối cùng thêm chữ Canxi (Ca) Hoá trị hai (II) nhớ có gì khó khăn?

Anh Nhôm (Al) hoá trị ba lần (III)

In sâu vào trí khi cần nhớ ngay.

Cacbon (C), Silic (Si) này đây Là hoá trị bốn (IV) chẳng ngày nào quên.

Sắt (Fe) kia lắm lúc hay phiền?

Hai (II), ba (III) lên xuống nhớ liền nhau thôi!

Lại gặp Nitơ (N) khổ rồi!

Một (I), hai (II), ba (III), bốn (IV) khi thời lên năm (V)

Lưu huỳnh (S) lắm lúc chơi khăm:

Xuống hai (II), lên sáu (VI), lúc nằm thứ tư (IV)

Phốt pho (P) nói đến khư khư Hỏi đến hĩa trị thì ừ rằng năm (V)

Em ơi cố gắng học chăm Bài ca hoá trị suốt năm cần dùng!

1 Điều chế Iot:

-1 0 -1 0

Nhân biết IOT: dùng hồ tinh bột  hóa xanh

2 Tính chất vật lý:

_Iot là tinh thể màu đen tím, có vẻ sáng kim loại

_Khi được đun nhẹ Iot biến thành hơi màu tím  thăng hoa

3 Tính chất hóa học:

a/ Tính chất kim loại:

4 Hợp chất của Iot:

* Hydro Iotua – Axit Iot hydric:

- HI kém bền về nhiệt hơn cả:

_Là muối của axit iot hydric

Ion Iotua bị Clo hay Brom oxy hóa

* Kết luận : IOT có tính oxy hóa yếu

-ĐỐ VUI:

Huy chương đây đứng thứ ba

Sao tên hiệu đặt như là bé trai

Dẫn nhiệt, dẫn điện cao tài

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

Là gì ai biết, đố ai đáp liền?

OXI 1/ Tính chất hĩa học: Oxi là chất oxi hóa mạnh.

a) Tác dụng với hidro : 2H2 + O2

o

t

b) Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt…)

O 2 + kim loại  Oxit kim loại

o

t

c) Tác dụng với phi kim (trừ Halogen)

O 2 + phi kim  Oxit phi kim

3/ Dạng thù hình của oxi: Ozôn (O 3 )

- Có tính oxi hóa mạnh hơn oxi:

2Ag + O3  Ag2O + O2 (nhiệt độ thường)

- Tác dụng với dung dịch KI: phản ứng dùng để nhận biết O3 ( dùng dung dịch KIlẫn hồ tinh bột )

HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH

1 HIDRÔSUNFUA (H 2 S) là chất khử mạnh vì trong H2S lưu huỳnh có số oxi hoáthấp nhất (-2), tác dụng hầu hết các chất ôxihóa tạo sản phẩm ứng với số oxi hĩa caohơn

- TÁC DỤNG OXI cóthể tạo S hoặc SO2 tùy lượng ôxi và cách tiến hành phản ứng

- TÁC DỤNG VỚI CLO có thể tạo S hay H2SO4 tùy điều kiện phản ứng

- DUNG DỊCH H 2 S CÓ TÍNH AXIT YẾU : Khi tác dụng dung dịch kiềm có thể tạo

muối axit hoặc muối trung hoà

2 LƯU HUỲNH (IV) OXIT công thức hóa học SO 2, ngoài ra có các tên gọi khác làlưu huỳnh dioxit hay khí sunfurơ, hoặc anhidrit sunfurơ

Với số oxi hoá trung gian +4 (4

S O 2 ) Khí SO 2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá và là một oxit axit.

*** SO 2 LÀ CHẤT KHỬ ( 4

S - 2e  S ) Khi gặp chất oxi hoá mạnh như O6 2, Cl2,

*** SO 2 LÀ CHẤT OXI HOÁ (  4

S + 4e  S ) Khi tác dụng chất khử mạnh 0O

S4



S O

SO Na

mol x

NaHSO

:

:

3 2 3

3 LƯU HUỲNH (VI) OXIT công thức hóa học SO3, ngoài ra còn tên gọi khác lưu

huỳnh tri oxit, anhidrit sunfuric Là một ôxit axit:

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

TÁC DỤNG VỚI H 2 O tạo axit sunfuric

TÁC DỤNG BAZƠ tạo muối: SO3 + 2 NaOH   Na2SO4 + H2O

AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT.

b) H 2 SO 4 đặc là 1 chất oxi hóa mạnh.

- Tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt)

KL)H

Vỏ bào, đường, … + H2SO4 đ  C + H2SO4.nH2O

hiện tượng  trắng

(Trắng)

III SẢN XUẤT H 2 SO 4

2 Tên hiệu cùng cĩ a đầu

Ba tên kim loại, kể mau chất gì?

3 Âm ba mấy độ lạnh tê

Nĩ lại nĩng chảy, lạ ghê chất gì?

Chất gì nhanh hãy đáp đi

Kim loại mà lỏng thật kì, bạn ơi?

4 Khí gì ai khơng biết

Tưởng là anh ma trơi

Bập bùng ngồi nghĩa địa

Vào những đêm tối trời?

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

NITƠ I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí; Hóa lỏng ở

lit khí nitơ); Nitơ không duy trì sự cháy và sự sống

II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

- Phân tử nitơ bền, khá trơ về mặt hóa học

- Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động

- Nitơ có tính khử và tính oxi hóa tuy nhiên tính oxi hóa là tính chất đặc trưng

1- Tính oxi hóa

a) Tác dụng với hidro

b) Tác dụng với kim loại tạo kim loại nitrua

2- Tính khử

Tác dụng với oxi:

monooxit

NO kết hợp với oxi trong không khí tạo ra khí nitơ đioxit màu nâu đỏ

giữa nitơ và oxi

III Điều chế

độ thấp

==============================================================

***Hóa học vui:

Cô gái Nitơ

Em là cô gái Nitơ Tên thật Azôt anh ngờ làm chi Không màu cũng chẳng vị gì

Sự cháy, sự sống không tồn trong em.

Cho dù không giống Oxygen Thế nhưng em vẫn dịu hiền như ai

Nhà em ở chu kì 2

Có 5 electron ngoài bao che Mùa đông cho đến mùa hè Nhớ ô thứ 7 thì về thăm em Bình thuờng em ít người quen Người ta vẫn bảo sao trầm thế cô

Cứ như dòng họ khí trơ!

Ai mà ngỏ ý làm ngơ sao đành Tuổi em mười bốn xuân xanh Vội chi tính chuyện yến oanh làm gì.

Thế rồi năm tháng trôi đi

Có anh bạn trẻ oxi gần nhà Bình thường anh chẳng lân la Nhưng khi giông tố tới nhà tìm em Gần lâu rồi cũng nên quen Nitơ oxit (NO) sinh liền ra ngay Không bền nên chất khí này

Bị oxi hoa liền ngay tức thì Thêm 1 nguyên tử oxi (NO2) Thêm màu nâu đậm,chất nào đậm hơn?

Bơ vơ cuộc sống cô đơn Thủy tề thấy vậy bắt luôn về nhà Gọi ngay hoàng tử nước ra Ghép luôn chồng vợ thật là ác thay (2NO2 +H2O=HNO3+HNO2) Hờn đau bốc khói lên đầy Nên tim em chịu chua cay một bề Đêm giông tố rét đêm về Oxi chẳng được gần kề bên em!

Vì cùng dòng họ phi kim Cho nên cô bác hai bên bực mình

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

AMONIAC I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Amoniac là chất khí không màu, mùi khai và xốc nhẹ hơn không khí

- Dung dịch amoniac có tính bazơ

II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1- Tính bazơ yếu

a) Tác dụng với nước

b) Tác dụng với axit

c) Tác dụng với dung dịch một số muối

3- Tính khử

a) Tác dụng với oxi

- Amoniac cháy với ngọn lửa màu lục nhạt

III- ĐIỀU CHẾ

1- Trong phòng thí nghiệm: Cho muối amoni tác dụng với kiềm, đun nhẹ

2- Trong công nghiệp: Tổng hợp từ H2 và N2

“Liễu Bên Bờ Che Ngang Ong Phấn Nắng

Nàng May Áo Sau Phịng Sát Cạnh Ao

Khung Cảnh Sầu Tư Vẫn Cịn Mang

Cư Dung Da Diết Anh Sầu Khổ”

MUỐI AMONI I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

gốc axit

- Dễ tan trong nước tạo dung dịch không màu

II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1- Phản ứng trao đổi ion

* Tác dụng với dung dịch kiềm

2- Phản ứng nhiệt phân

a) Muối amoni tạo bởi axit không có oxi

b) Muối amoni tạo bởi axit có tính oxi hóa

I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Không bền lắm:

- Tan trong nước theo bất kỳ tỉ lệ nào

II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1- Tính axit

3 Làm quỳ tím đổi màu đỏ

- Tác dụng oxit bazơ và bazơ tạo thành muối và nước

- Tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới

Tài liệu bồi dưỡng HSG – phần lý thuyết Mơn: Hĩa học 9

2- Tính oxi hóa

bạch kim Phản ứng không giải phóng hidro

b) Tác dụng với phi kim: C, S, P…

nồng độ của axit

c) Tác dụng với hợp chất: H 2 S, HI, SO 2 , FeO, muối sắt (II)

Nguyên tố bị oxi hóa lên mức cao hơn

III ĐIỀU CHẾ

1- Trong phòng thí nghiệm

2- Trong công nghiệp

Quá trình sản xuất qua ba giai đoạn

1- Tính chất vật lý

- Muối nitrat tan tốt trong nước và là chất điện li mạnh

2- Tính chất hóa học

Muối nitrat kém bền với nhiệt

* Muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh phân huỷ thành muối nitrit

* Muối nitrat của kim loại hoạt động mạnh kém hơn phân huỷ thành oxit kim loại

* Muối nitrat của kim loại hoạt động kém phân huỷ thành kim loại

3- Nhận biết ion nitrat: Cho dung dịch tác dụng với đồng và H2SO4

==============================================================

PHOT PHO I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ

1- Photpho trắng

- Chất rắn không màu hoặc vàng nhạt trong giống sáp, có cấu trúc mạng tinh the,å

- Rất độc, gây bỏng nặng nếu rơi vào da; tự bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ thường

2- Photpho đỏ

- Chất rắn dạng bột màu đỏ có cấu trúc polime

- Không tan trong các dung môi thường, không độc, dễ hút ẩm và chảy rữa

- Khi đun nóng không có không khí P đỏ chuyển hóa thành P trắng

II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC

-Tăng từ 0  + 3 , + 5 : thể hiện tính khử

- Giảm từ 0  - 3 : thể hiện tính oh

a) Tác dụng với oxi

Khi đốt nóng P cháy trong hỗn hợp tạo ra các oxit của photpho

b) Tác dụng với clo

Clo đi qua photpho nóng chảy