Tr ng thái t nhiên và PP đi u chạựềế2.. Phương pháp đi u chềếa.. oxi và ozon đ u có s proton và notron gi ng ềốốnhau trong phân tửC.. Tr ng thái TN và PP tinh chạế1.. Cách x lý nửước th
HỌC PHẦN: HĨA HỌC VƠ CƠ Giảng Viên: ThS Nguyễn Văn Quang Khoa Tự nhiên Trường CĐSP Quảng Ninh - Số đơn vị học trình: - Lí thuyết: 40 tiết; tập 20 tiết; kiểm tra tiết CHƯƠNG II: HIĐRO - OXI - NƯỚC 11 tiết (8, 3) Bài 1: Hiđro Bài 2: Oxi Bài 3: Nước Bài 1: HIĐRO Giới thiệu Trạng thái tự nhiên PP điều chế Tính chất hóa học Ứng dụng Giới thiệu - Vị trí: STT= 1, CK: 1, Nhóm I VII - Cấu trúc electron: 1s1, hạt nhân có proton mang điện tích dương - R= 0,053 nm = 0,53 A0 - Năng lượng ion hóa: H - 1e H+, EH = 1316,28 kJ/mol - Ái lực e: H + 1e H-, IA= -67,2 kJ/mol - Độ âm điện = 2,1 - Thế điện cực chuẩn: E0H+/H2= (V) Trạng thái tự nhiên PP điều chế 2.1 Trạng thái TN, đồng vị (H) 99,984 %; (D) 0,016 %; (T) 10-4 % 2.2 Điều chế a Phịng thí nghiệm - Kim loại + axit VD: Zn + HCl ? Fe + H2SO4 ? - Hợp chất hiđrua + nước VD: CaH2 + H2O ? 2.2 Điều chế b Trong công nghiệp - Từ khí than ướt: hỗn hợp khí 45% CO, 5% CO2, 45% H2, 5% nước - Từ khí lò cốc: 50% H2, 30% CH4, 8% CO số hợp chất khác - Từ khí metan (thành phần khí đốt thiên nhiên) tác dụng với nước nhiệt độ cao - Điện phân nước (được hiđro tinh khiết giá đắt) H2O H2 + 1/2O2 Tính chất hóa học 3.1 Phản ứng với oxi Phản ứng với phi kim khác 3 Phản ứng với kim loại tạo thành hiđrua Phản ứng với oxit kim loại Phản ứng với hợp chất hữu Bài 2: Oxi Giới thiệu Trạng thái tự nhiên PP điều chế Tính chất hóa học oxi Ứng dụng Vai trò sinh học oxi Chu trình oxi tự nhiên Ozon Giới thiệu - Vị trí oxi BTH? - Cấu trúc e oxi? O + 2e O2-, E = 659,4 kJ/mol - Năng lượng ion hoá: I1= 1317,96 kJ/mol, I2= 3399,06 kJ/ mol - Độ âm điện = 3,5 ? Có nhận xét lượng ion hóa độ âm điện oxi? Trạng thái tự nhiên PP điều chế 2.1 Trạng thái TN, thành phần đồng vị 16 O: 99,76 %; 17O : 0,04 %; 18O : 0,2 % 2.2 Điều chế a Trong phịng thí nghiệm Phân huỷ hợp chất giàu oxi, bền với nhiệt b Trong công nghiệp - PP peoxit (trước hay dùng cách này) VD: 2BaO + O2 2BaO2 ( 773K) 2BaO2 O2 + 2BaO (ở 973K) - Cất phân đoạn khơng khí lỏng b Cách xử lí nước thải b Cách xử lý nước thải - Bước 1: Xử lí phương pháp học Có thể loại bỏ 60% chất rắn dạng huyền phù 35% chất thải hữu - Bước 2: Xử lí phương pháp sinh học Có thể loại bỏ 90% chất rắn dạng huyền phù, 90% chất thải hữu - Bước 3: Xử lí phương pháp hoá học Bước tốn kém, giá thành cao Nước nặng - CTPT: D2O; phân tử khối M=20 - Nước nặng chiếm 0,0146% nước bình thường - Ngồi nước nặng D2O nước cịn có HDO, do: H 2O + D2O HDO K = 3,87 - Do oxi có đồng vị bền (16O, 17O, 18O) nên nước bình thường tồn phân tử nước: H216O, H217O, H218O, D216O, D217O, D218O, HD16O, HD17O, HD18O - Nước nặng cần lò phản ứng hạt nhân Hiđropeoxit 7.1 Cấu trúc phân tử - CTPT: H2O2 - dO –O = 0,148 nm - dO-H = 0,101 nm - Momen lưỡng cực = 2,13D - Hằng số điện môi = 89 00C 7.2 Tính chất vật lí - Chất lỏng, không màu, sánh - d= 1,27 g/ml 00C - t0n/c = -10C, t0s= 155,50C atm δ+ δ− δ− δ+ 7.3 Tính chất hóa học a Tính axit (rất yếu) b Phản ứng phân huỷ c Tính oxi hố d Tính khử a Tính axit (rất yếu) - Sự phân li hiđro peoxit H2O2 + H2O H3O+ + H2O- pK=11,6 - Tác dụng với dung dịch kiềm mạnh tạo peoxit VD: H2O2 + NaOH Na2O2 + H2O b Phản ứng phân huỷ VD: H2O2 H2O + 1/2O2 (xúc tác: C hoạt tính) H + O 2 H2O2 (nhiệt độ cao) c Tính oxi hố Trong mơi trường axit mơi trường bazơ VD: KI + H2O2 ? KOH + I2 d Tính khử Khi gặp chất oxi hóa mạnh VD: KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ? K2SO4 + MnSO4 + O2+ H2O 7.4 Điều chế a Trong PTN: Cho peoxit tác dụng với axit VD: BaO2 + H2SO4 BaSO4 + H2O2 b Trong công nghiệp - PP điện phân H2SO4 2SO42- S2O82- + 2e H2S2O8 + 2H2O 2H2SO4 + H2O2 - PP oxi hóa hiđroquinol: oh o + o2 oh o h 2o 7.5 Ứng dụng dùng làm chất tẩy trắng bột giấy Hàng năm, 16% 28% trên thế giới sản xuất 720.000 tấn H2O2 dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng bột giặt dùng tẩy trắng tơ sợi,lông,len,vải 17% dùng làm chất bảo vệ môi trường,khai thác mỏ 19% 20% dùng ngành cơng nghệ hố chất,khử trùng hạt giống,bảo quản nước giải khát,chất sát trùng BÀI TẬP Câu 1: Cho phản ứng: H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH Vai trò chất tham gia phản ứng gì? A KI chất oxi hố, H2O2 chất khử B KI chất khử, H2O2 chất oxi hoá C H2O2 chất bị oxi hoá, KI chất bị khử D H2O2 vừa chất oxi hoá, vừa chất khử Câu 2: Trong phản ứng hoá học: Ag2O + H2O2 → Ag + H2O + O2 Các chất tham gia phản ứng có vai trị gì? A H2O2 chất oxi hố, Ag2O chất khử B H2O2 vừa chất oxi hoá, vừa chất khử C Ag2O chất bị khử, H2O2 chất bị oxi hoá D Ag2O chất bị oxi hoá, H2O2 chất bị khử Câu 3: Trong phản ứng sau H2O2 đóng vai trò chất khử? A H2O2 + KI → I2 + KOH B H2O2 + KCrO2 + KOH → K2CrO4 + H2O C H2O2 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O D H2O2 + Cl2 → O2 + HCl Câu 4: Tính chất H2O2 diễn tả là: A H2O2 có tính oxi hố B H2O2 có tính khử C H2O2 khơng có tính oxi hố, khơng có tính khử D H2O2 vừa có tính oxi hố, vừa có tính khử CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN SINH VIÊN!