Giáo trình hoá đại cương và vô cơ (ngành dược cao đẳng) trường cao đẳng cộng đồng kon tum

885/QĐ-CĐCĐ 15/07/2022 10:49:42 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH KON TUM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG KON TUM GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: HĨA ĐẠI CƯƠNG VÀ VÔ CƠ NGÀNH: DƯỢC TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐCĐ ngày / / 20 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum) Kon Tum, năm 2022 i MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN iv LỜI GIỚI THIỆU v CHƯƠNG 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Cấu tạo nguyên tử 1.1 Thành phần cấu tạo nguyên tử 1.2 Giải thích cấu tạo nguyên tử hydro học lượng tử Cách viết cấu hình electron nguyên tử nhiều electron 2.1 Nguyên lý loại trừ Pauli 2.2 Nguyên lý vững bền 2.3 Quy tắc Klechkovski 2.4 Quy tắc Hund 2.5 Cách biểu diễn cấu trúc vỏ điện tử nguyên tử 2.6 Đặc điểm nguyên tử lớp Hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học 3.1 Nguyên tắc xếp nguyên tố bảng hệ thống tuần hoàn 3.2 Cấu tạo bảng hệ thống tuần hoàn 3.3 Sự biến đổi tuần hồn cấu hình electron ngun tử nguyên tố hóa học 10 3.4 Sự biến đổi tính chất kim loại, phi kim nguyên tố hóa học 11 3.5 Sự biến đổi hóa trị nguyên tố 11 3.6 Sự biến đổi tính axit – bazơ oxit hyđroxit tương ứng 12 3.7 Định luật tuần hoàn 12 CHƯƠNG 2: CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC 15 Cấu tạo phân tử 15 Liên kết hóa học 16 2.1 Liên kết ion 16 2.2 Liên kết cộng hóa trị 16 2.3 Liên kết hóa học 18 CHƯƠNG 3: SỰ HÌNH THÀNH VÀ TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY 25 Dung dịch phân loại dung dịch 26 ii 1.1 Định nghĩa 26 1.2 Phân loại 27 Các nồng độ dung dịch 27 2.1 Nồng độ phần trăm 27 2.2 Nồng độ mol/L 28 2.3 Nồng độ đương lượng 28 Các công thức pha chế dung dịch 28 3.1 Pha dung dịch nồng độ mol/l (CM) 28 3.2 Pha dung dịch có nồng độ đương lượng (CN) 29 3.3 Pha dung dịch có nồng độ phần trăm khối lượng 30 3.4 Pha dung dịch có nồng độ phần trăm khối lượng-thể tích 30 3.5 Pha dung dịch có nồng độ phần trăm thể tích-thể tích 30 3.6 Pha số dung dịch khác 30 Dung dịch chất điện ly 32 4.1 Sự điện ly 32 4.2 Phân loại chất điện ly 32 Thuyết acid – base 34 5.1 Quan điểm axit - bazơ Bronsted 34 5.2 Định nghĩa phản ứng axit – bazơ 35 5.3 Tính pH dung dịch 35 Dung dịch đệm 36 6.1 Định nghĩa 36 6.2 Phân loại 36 6.3 pH dung dịch đệm 36 THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 38 CHƯƠNG 4: PHẢN ỨNG OXY HĨA – KHỬ VÀ DỊNG ĐIỆN 40 Phản ứng oxi hóa khử 41 1.1 Ví dụ 41 1.2 Định nghĩa 41 1.3 Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa – khử 41 1.4 Ý nghĩa phản ứng oxi hóa – khử 42 Dãy điện hóa kim loại 42 iii 2.1 Khái niệm cặp oxi hóa - khử kim loại 42 2.2 Pin điện hóa 43 2.3 Thế điện cực chuẩn pin 44 2.4 Dãy điện cực chuẩn kim loại 46 2.5 Ý nghĩa dãy điện cực chuẩn kim loại 46 Sự điện phân 48 3.1 Khái niệm 48 3.2 Ứng dụng điện phân 49 THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 50 CHƯƠNG 5: HĨA VƠ CƠ 52 Các nguyên tố phi kim hợp chất 53 1.1 Đặc điểm phi kim 53 1.2 Hyđro - Oxi - Nước 54 1.3 Clo - Hyđro clorua 62 1.4 Axit sunfuric 65 1.5 Nitơ - Amoniac - Axit nitric 68 Các nguyên tố kim loại hợp chất 76 2.1 Các nguyên tố kim loại 76 2.2 Một số hợp chất quan trọng kim loại 80 THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO iv TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại giảng nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm v LỜI GIỚI THIỆU Hóa học ngành khoa học nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất thay đổi vật chất Hóa học nói nguyên tố, hợp chất, nguyên tử, phân tử phản ứng hóa học xảy thành phần Hố học đem đến cho kiến thức khoa học sinh động, giúp giải thích nhiều tượng lý thú tự nhiên sống thường ngày Hố học cịn giúp rèn luyện, nâng cao cho thân kỹ thiết yếu như: quan sát, phán đoán, so sánh, phân tích… đem lại niềm đam mê cho học viên môn Hóa đại cương – vơ mơn học chương trình đào tạo Dược sĩ Để nâng cao chất lượng học tâp, giảng dạy bổ trợ kiến thức hóa học cho sinh viên ngành Dược, Giáo trình Hóa đại cương - vơ biên soạn theo đề cương chi tiết học phần Hóa đại cương - vơ Chương trình đào tạo Cao đẳng ngành Dược gồm hai phần: Lý thuyết thực hành Cuối chương, tác giả trọng đưa câu hỏi trọng tâm nhằm gợi ý định hướng nghiên cứu cho sinh viên Trong trình biên soạn, có nhiều cố gắng tham khảo sử dụng nhiều cơng trình lao động tác giả lĩnh vực Hóa đại cương - vơ khác nhau, song giáo trình khó tránh khỏi sai sót khiếm khuyết Vì vậy, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp bạn đọc để giáo trình hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Kon Tum, ngày 05 tháng năm 2022 Biên soạn: ThS Nguyễn Trần Kim Tuyến GIÁO TRÌNH MƠN HỌC TÊN MƠN HỌC: HĨA ĐẠI CƯƠNG VÀ VƠ CƠ THÔNG TIN CHUNG VỀ MƠN HỌC Mã mơn học: 61022511 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Là mơn học thuộc khối kiến thức sở thực học kỳ I khóa học - Tính chất: Là mơn học bắt buộc quan trọng chương trình đào tạo chuyên ngành Cao đẳng Dược hệ quy Yêu cầu sinh viên (SV) phải đảm bảo lên lớp đủ số lý thuyết, thực hành kiểm tra - Ý nghĩa vai trò mơn học: Có ý nghĩa vai trị quan trọng việc cung cấp phần kiến thức SV ngành Cao đẳng Dược cấu tạo nguyên tử, thay đổi tính chất nguyên tố bảng tuần hoàn, điều kiện để phản ứng hóa học xảy ra, tốc độ phản ứng cân hóa học, nồng độ dung dịch, dãy hoạt động hóa học kim loại, tính chất kim loại, phi kim số hợp chất quan trọng chúng Giải thích nguyên lý làm việc, cách sử dụng bảo quản thiết bị phòng thí nghiệm hóa đại cương – vơ thường gặp cân phân tích, tủ sấy, máy cất nước, máy đo pH, Tạo sở để SV học tốt môn học khác chuyên ngành Mục tiêu môn học: Về kiến thức: - Mô tả cấu tạo nguyên tử, xác định số lượng tử từ cấu hình e ngược lại - Trình bày tốc độ phản ứng cân hóa học - Xác định pH dung dịch acid, base mạnh, yếu pH dung dịch muối - Trình bày khái niệm dung dịch, phản ứng oxi hóa-khử pin điện hóa - Mơ tả tính chất hóa học phương pháp điều chế số chất vô - Mô tả thực tất thí nghiệm - Vận dụng kiến thức học, giải thích tượng thí nghiệm, viết phương trình phản ứng hóa học xảy Về kỹ năng: - Đọc tài liệu chọn kiến thức - Giải tập lí thuyết thực hành, quan sát giải thích tượng thí nghiệm - Vận dụng kiến thức vào việc học nghiên cứu môn Y học sở Y học lâm sàng, vận dụng hiểu biết chuyên ngành có liên quan như: y học, dược học - Kỹ thực hành thí nghiệm phịng thực hành - Sử dụng thành thạo thiết bị, dụng cụ, hóa chất phịng thí nghiệm - Làm tường trình thí nghiệm theo qui định Về lực tự chủ trách nhiệm: - Thể tính nghiêm túc, tự giác tích cực tham gia đầy đủ buổi học lý thuyết lớp buổi thực hành trực tiếp phịng thí nghiệm - Tác phong làm việc khoa học, xác Ln thận trọng, tỷ mỉ q trình sử dụng thiết bị, hóa chất, dụng cụ thí nghiệm - Chấp hành nội qui phịng thí nghiệm qui định giảng viên - Có khả tự tìm việc làm, tự tạo việc làm tiếp tục học tập lên trình độ cao sau tốt nghiệp NỘI DUNG CỦA MÔN HỌC CHƯƠNG 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC Mã chương: 01 GIỚI THIỆU Nguyên tử cấu tạo gồm phần vỏ nguyên tử hạt nhân Vỏ nguyên tử gồm hạt electron (e) mang điện tích âm, hạt nhân nguyên tử tạo thành hạt proton nơtron Vì nơtron không mang điện, số proton nhạt nhân phải số đơn vị điện tích dương hạt nhân số e quay xung quanh hạt nhân Trong bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử Các nguyên tố có số lớp e nguyên tử xếp thành hàng Các nguyên tố có số e hóa trị nguyên tử xếp thành cột MỤC TIÊU - Trình bày thành phần cấu tạo, mơ hình nguyên tử - Xác định số lượng tử từ cấu hình e Từ cấu hình e xác định số lượng tử e có mức lượng cao - Trình bày định luật tuần hồn - Mô tả cấu tạo bảng hệ thống tuần hồn vận dụng giải thích thay đổi tính chất ngun tố bảng tuần hồn - Viết cấu hình e ngun tố có số hiệu ngun tử cho trước Từ cấu hình e, xác định vị trí chúng (chu kì, nhóm) cho biết kim loại, phi kim, khí hiếm? - Mơ tả biến đổi tính chất chất chu kì, nhóm - Có thái độ học tập nghiêm túc, tích cực, chủ động xây dựng - Rèn luyện khả tự học, tự nghiên cứu phân tích vấn đề liên quan đến nguyên tử NỘI DUNG Cấu tạo nguyên tử 1.1 Thành phần cấu tạo nguyên tử Lớp vỏ (-) gồm hạt electron, me = 9,1095.10-31 kg=0,00055 đvC, qe= -1,6.10-19 C =1- Nguyên tử Hạt proton (+), mp = 1,67.10-27 kg  1đvC, qp = 1,6.10-19 C =1+ Hạt nơtron (kmđ), mn = 1,67.10-27 kg  1đvC Hạt nhân (+) 1.2 Giải thích cấu tạo nguyên tử hydro học lượng tử Bộ số lượng tử 1.2.1 Số lượng tử (n) Tương ứng với số thứ tự lớp Tất điện tử nguyên tử có số lượng tử n giống tập hợp lại thành lớp n số lớp e n 12 Lớp e K L M N O p 1.2.2 Số lượng tử phụ (l) Cho biết hình dạng orbitan khơng gian xác định số phân lớp lớp Là tập hợp điện tử có giá trị l xếp vào phân lớp l Kiểu orbitan s p d f Từ số lượng tử (n) suy số lượng tử phụ phân lớp sau: ứng với giá trị n có n giá trị l (từ đến n-1) Số lượng tử n Số lượng tử phụ l phân lớp 1s 0, 2s, 2p 0, 1, 3s, 3p, 3d