Tổng hợp chuyên đề giải toán hóa họcOxi t Axi t Baz ơ Mu ối Tạo nên từ nguyên tố hoá học: Là tập hợp các nguyên tử cùng loại, có cùng số Proton trong hạt nhân Hợp chất hữu cơ Hợp chất v
Trang 1Tổng hợp chuyên đề giải toán hóa học
Oxi
t Axi t Baz ơ Mu ối
Tạo nên từ nguyên tố hoá học: Là tập hợp các nguyên tử cùng loại, có cùng số Proton trong
hạt nhân
Hợp chất hữu cơ Hợp chất vô cơ
khí
Có CTHH gồm KHHH kèm theo chỉ số A x
Có CTHH gồm 2 hay nhiều KHHH kèm theo các chỉ số t
ơng ứng A
x B y
Hỗn hợp
Hỗn hợp
đồng nhất
Hỗn hợp không
đồng nhất Chất
Trang 2- Mỗi chất có những tính chất nhất định Bao gồm tính chất vật lý và tính chất hoá học.
o Tính chất vật lý: Trạng thái (R,L,K), màu sắc, mùi vị, tính tan, tính dẫn điện, dẫnnhiệt, nhiệt độ sôi (t0
s), nhiệt độ nóng chảy (t0
nc), khối lợng riêng (d)…
o Tính chất hoá học: Là khả năng bị biến đổi thành chất khác: Khả năng cháy, nổ, tácdụng với chất khác…
2 Hỗn hợp và chất tinh khiết.
- Hỗn hợp là 2 hay nhiều chất trộn lại với nhau Mỗi chất trong hỗn hợp đợc gọi là 1 chất thànhphần
- Hỗn hợp gồm có 2 loại: hỗn hợp đồng nhất và hỗn hợp không đồng nhất
- Tính chất của hỗn hợp: Hỗn hợp có tính chất không ổn định, thay đổi phụ thuộc vào khối lợng
và số lợng chất thành phần
- Chất tinh khiết là chất không có lẫn chất nào khác Chất tinh khiết có tính chất nhất định,không thay đổi
- Khi tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp ta thu đợc các chất tinh khiết Để tách riêng các chất
ra khỏi hỗn hợp ngời ta có thể sử dụng các phơng pháp vật lý và hoá học: tách, chiết, gạn, lọc,cho bay hơi, chng cất, dùng các phản ứng hoá học…
3 Nguyên tử.
a Định nghĩa: Là hạt vô cùng nhỏ, trung hoà về điện, cấu tạo nên các chất
b Cấu tạo: gồm 2 phần
Hạt nhân: tạo bởi 2 loại hạt: Proton và Nơtron
- Proton: Mang điện tích +1, có khối lợng 1 đvC, ký hiệu: P
- Nơtron: Không mang điện, có khối lợng 1 đvC, ký hiệu: N
Vỏ: cấu tạo từ các lớp Electron
- Electron: Mang điện tích -1, có khối lợng không đáng kể, ký hiệu: e
Trong nguyên tử, các e chuyển động rất nhanh và sắp xếp thành từng lớp từ trong ra
+ Lớp 1: có tối đa 2e
+ Lớp 2,3,4… tạm thời có tối đa 8e
Khối lợng nguyên tử = số P + số N + số e = số P + số N (vì e có khối lợng rất nhỏ)
4 Nguyên tố hoá học.
Là tập hợp những nguyên tử cùng loại, có cùng số P trong hạt nhân
Những nguyên tử có cùng số P nhng số N khác nhau gọi là đồng vị của nhau
VD Sắt, đồng, oxi, nitơ, than chì… Nớc, muối ăn, đờng…
K/N Là những chất do 1 nguyên tố hoá học
cấu tạo nên Là những chất do 2 hay nhiều nguyên tốhoá học cấu tạo nênPhân loại Gồm 2 loại: Kim loại và phi kim Gồm 2 loại: hợp chất vô cơ và hợp chất
AxBy
So sánh nguyên tử và phân tử
Trang 3Định nghĩa Là hạt vô cùng nhỏ, trung hoà về điện,
cấu tạo nên các chất Là hạt vô cùng nhỏ, đại diện cho chất vàmang đầy đủ tính chất của chất
nhẹ khác nhau giữa các nguyên tử và là
đại lợng đặc trng cho mỗi nguyên tốNTK là khối lợng của nguyên tử tínhbằng đơn vị Cacbon
Phân tử khối (PTK) là khối lợng của 1phân tử tính bằng đơn vị Cacbon
PTK = tổng khối lợng các nguyên tử cótrong phân tử
áp dụng quy tắc hoá trị
1 Tính hoá trị của 1 nguyên tố
- Gọi hoá trị của nguyên tố cần tìm (là a)
- áp dụng QTHT: a.x = b.y a = b.y/x
*** Có thể dùng quy tắc chéo để lập nhanh 1 CTHH: Trong CTHH, hoá trị của nguyên tố này là chỉ
số của nguyên tố kia
Lu ý: Khi các hoá trị cha tối giản thì cần tối giản trớc
6 Phản ứng hoá học.
Là quá trình biến đổi chất này thành chất khác
Chất bị biến đổi gọi là chất tham gia, chất đợc tạo thành gọi là sản phẩm
Oxit l ỡng tính: ZnO, Al
2 O
3 , Cr
2 O 3
Axit không có oxi (Hidraxit): HCl, HBr, H
2 S, HF Axit có oxi (Oxaxit): HNO
Trang 4Ngoµi ra cã thĨ chia axit thµnh axit m¹nh vµ axit yÕu
Axit m¹nh Axit trung b×nh Axit yÕu Axit rÊt yÕu
CÁC LOẠI HỢP CHẤT VÔ CƠ
A ÔXIT :
I Định nghĩa : Ôxit là hợp chất gồm 2 nguyên tố, trong đó có 1 nguyên tố là ôxi.
II.Tính chất hóa học :
1 Tác dụng với Nước :
a.Thí dụ : SO + H O3 2 H SO2 4
b Ôxit kim loại+ H O2 Bazơ.Thí dụ : CaO + H O2 Ca(OH)2
2 Tác dụng với Axit :
Ôxit kim loại + Axit Muối + H 2 O
VD : CuO + 2HClCuCl + H O2 2
3 Tác dụng với Kiềm :
Ôxit phi kim + Kiềm Muối + H 2 O
VD : CO + 2NaOH2 Na CO + H O2 3 2
CO + NaOH2 NaHCO3 (tùy theo tỉ lệ số mol)
4 Tác dụng với Ôxit kim loại :
Ôxit phi kim + Ôxit kim loại Muối
Trang 5* Al 2 O 3 là ôxit lưỡng tính : vừa phản ứng với dung dịch Axit, vừa tác dụng với dung dịch Kiềm : Al O + 6HCl2 3 2AlCl + 3H O3 2
* Axit không có ôxi tên gọi có đuôi “ hiđric ” HCl : axit clohiđric
* Axit có ôxi tên gọi có đuôi “ ic ” hoặc “ ơ ”
H 2 SO 4 : Axit Sunfuric H 2 SO 3 : Axit Sunfurơ
Một số gốc Axit thông thường :
II.Tính chất hóa học :
1 Dung dịch Axit làm quì tím hóa đỏ :
2 Tác dụng với Bazơ (Phản ứng trung hòa) : H SO + 2NaOH2 4 Na SO + 2H O2 4 2
H SO + NaOH NaHSO + H O
3 Tác dụng với Ôxit kim loại : 2HCl + CaO CaCl + H O2 2
4 Tác dụng với Kim loại (đứng trước Hiđrô) : 2HCl + Fe FeCl + H2 2
5 Tác dụng với Muối : HCl + AgNO 3 AgCl + HNO3
6 Một số tính chất riêng :
* H 2 SO 4 đặc và HNO 3 đặc ở nhiệt độ thường không phản ứng với Al và Fe (tính chất thụ động hóa)
* Axit HNO 3 phản ứng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt) không giải phóng Hiđrô :
4HNO + Fe Fe(NO ) + NO + 2H O
* HNO 3 đặc, nóng + Kim loại muối nitrat + NO 2 (màu nâu)+ H 2 O
VD : 6HNO3 đặc,nóng+ Fe Fe(NO ) + NO + 3H O3 3 2 2
* HNO 3 loãng + Kim loại muối nitrat + NO (không màu) + H 2 O
Trang 6VD : 8HNO3 loãng+ 3Cu 3Cu(NO ) + 2NO + 4H O3 2 2
* H 2 SO 4 đặc, nóng và HNO 3 đặc, nóng hoặc loãng tác dụng với Sắt thì tạo thành muối sắt (III).
* Axit H 2 SO 4 đặc, nóng có khả năng phản ứng với nhiều kim loại không giải phóng Hiđrô :
II.Tính chất hóa học :
1 Dung dịch Kiềm làm quì tím hóa xanh, phenolphtalein không màu hóa hồng.
2 Tác dụng với Axit : Mg(OH) + 2HCl2 MgCl + 2H O2 2
2KOH + H SO K SO + 2H O ; KOH + H SO2 4 KHSO + H O4 2
3 Dung dịch Kiềm tác dụng với Ôxit phi kim : 2KOH + SO3 K SO + H O2 4 2
KOH + SO3 KHSO4
4 Dung dịch Kiềm tác dụng với Muối : 2KOH + MgSO4 K SO + Mg(OH)2 4 2
5 Bazơ không tan bị nhiệt phân hủy : to
4NaOH + Mg(HCO ) Mg(OH) + 2Na CO + 2H O
* Al(OH) 3 là Hiđrôxit lưỡng tính : Al(OH) + 3HCl3 AlCl + 3H O3 2
Al(OH) + NaOH3 NaAlO + 2H O2 2
D MUỐI :
I Định nghĩa : Muối là hợp chất mà phân tử gồm có kim loại liên kết với gốc Axit.
II.Tính chất hóa học :
1 Tác dụng với Axit : Na S + 2HCl2 2NaCl + H S2
Na SO + 2HCl 2NaCl + H O + SO
2 Dung dịch Muối tác dụng với Kiềm : Na CO + Ca(OH)2 3 2 CaCO3 +2NaOH
3 Dung dịch Muối tác dụng với dung dịch Muối :Na CO + CaCl2 3 2 CaCO3 +2NaCl
4 Dung dịch Muối tác dụng với Kim loại : 2AgNO + Cu3 Cu(NO ) + 2Ag3 2
5 Một số muối bị nhiệt phân hủy : to
Fe (SO ) + Cu CuSO + 2FeSO
KIM LOẠI VÀ PHI KIM
A KIM LOẠI :
I Dãy hoạt động hóa học của kim loại :
K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Pt Au
* Đi từ trái sang phải, độ hoạt động của các kim loại giảm dần.
* Chỉ những kim loại đứng trước Hiđrô mới đẩy được Hiđrô ra khỏi dung dịch Axit Riêng K,
Na còn có thể đẩy được Hiđrô ra khỏi Nước.
Trang 7II.Tớnh chaỏt hoựa hoùc :
1 Taực duùng vụựi Phi kim :
a Vụựi OÂxi OÂxit bazụ
3Fe + 2O Fe O (hay FeO.Fe 2 O 3 ) saột tửứ oõxit
b Vụựi Phi kim khaực Muoỏi
VD : Fe + S t o FeS(Saột (II) sunfua)
2Fe + 3Cl 2FeCl (Saột (III) clorua)
2 Taực duùng vụựi dung dũch Axit :
VD : 2Al + 6HCl 2AlCl + 3H3 2
6H SO2 4ủaởc,noựng+ 2Fe Fe (SO ) + 3SO2 4 3 2 +6H O2
3 Taực duùng vụựi dung dũch Muoỏi :
VD : Fe + 2AgNO3 Fe(NO ) + 2Ag3 2
III Kim loaùi thoõng duùng : NHOÂM vaứ SAẫT
1 Moọt soỏ phaỷn ửựng cuỷa Nhoõm vaứ hụùp chaỏt :
Al(OH) + NaOH NaAlO + 2H O
* ẹieàu cheỏ nhoõm : ủieọn phaõn noựng chaỷy quaởng Boõxit Al 2 O 3
FeO + 4HNO Fe(NO ) + NO +2H O
3 Hụùp kim : laứ chaỏt raộn goàm kim loaùi vaứ moọt soỏ nguyeõn toỏ khaực hoứa tan vaứo khi kim loaùi noựng chaỷy.
a Luyeọn gang : Duứng Cacbon (II) oõxit CO ủeồ khửỷ quaởng saột Manheõtit Fe 3 O 4 , quaởng heõmatit
Fe 2 O 3 (maứu ủoỷ naõu) ụỷ nhieọt ủoọ cao : to
Fe O + 4CO 4CO +3Fe
Fe O + 3CO 3CO +2Fe
Saột noựng chaỷy hoứa tan C, Si, Mn, P, S taùo thaứnh gang.
b Luyeọn theựp : OÂxi hoựa gang ụỷ nhieọt ủoọ cao nhaốm loaùi khoỷi gang phaàn lụựn C, Mn, Si, P vaứ S Saột (II) oõxit FeO (coự trong quaởng vaứ saột vuùn) oõxi hoựa C, Mn, Si, P vaứ loaùi chuựng ra :
o
t
FeO + C CO +Feo
t
2
2FeO + Si SiO + 2Fe
D y hoạt động hoá học của kim loại.ãy hoạt động hoá học của kim loại.
K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au
Trang 8(Khi Nµo May Aã Z¸p S¾t Ph¶i Hái Cĩc B¹c Vµng)
I Tính chất hóa học của phi kim :
1 Tác dụng với Hiđrô Hợp chất khí : S + H2 H S2
Phi kim nào càng dễ phản ứng với Hiđrô thì tính phi kim càng mạnh.
2 Tác dụng với Kim loại Muối (hoặc Ôxit bazơ) :
N + O tia lửa điện 2NO
Mèi quan hƯ gi÷a c¸c lo¹i hỵp chÊt v« c¬
+ dd KiỊm + Oxbz
+ Baz¬
+ Kim lo¹i
+ Oxi
Muèi + h
2 O
Oxit axit Phi kim
+ dd
+ Oxax + dd Muèi
+ Axit + Oxax
+ Oxbz
Axit
Trang 9MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ
A CLO :
Clo là phi kim rất hoạt động, là chất ôxi hóa mạnh
1 Tác dụng với Kim loại Muối : to
3 Tác dụng với Nước và dung dịch Kiềm :
* Khi tan vào nước, 1 phần Clo tác dụng chậm với nước :
* Với dung dịch Kiềm, Clo phản ứng dễ dàng hơn.
Cl + 2KOH KCl + KClO + H O
Trong các phản ứng trên, nguyên tố clo vừa là chất ôxi hóa, vừa là chất khử.
4 Tác dụng với Muối của các Halogen khác : Cl + 2NaBr2 2NaCl + Br2
Cl + 2NaI 2NaCl + I
Điều này chứng minh trong nhóm Halogen, tính ôxi hóa của clo mạnh hơn Brôm và Iốt.
5 Tác dụng với các chất khử khác : Cl + S O + 2H O02 +4 2 2 2H Cl+ H S O-1 2+6 4
Trang 10b Trong công nghiệp :
* Cũng từ NaCl và H 2 SO 4 đặc Phương pháp này gọi là phương pháp Sunfat.
* Phương pháp tổng hợp : to
Cl + H 2HCl
C NƯỚC GIAVEN, CLORUA VÔI, MUỐI CLORÁT :
1 Nước Giaven ( NaCl + NaClO + H 2 O) :
NaClO + CO + H O NaHCO + HClO
Do có tính ôxi hóa mạnh, axit HClO có tác dụng sát trùng, tẩy trắng sợi, vải giấy.
2 Clorua vôi (CaOCl 2 ) :
* Cl + Ca(OH)2 2(bột) CaOCl + H O2 2
Công thức cấu tạo của Clorua vôi CaOCl 2 :
Canxi Clorua hipôcloric
* 2Cl + 2Ca(OH)2 2(dd) CaCl +2 Canxi hipôcloricCa(OCl)2 + 2H O2
Clorua vôi có tính ôxi hóa mạnh :
Flo là phi kim mạnh nhất.
Flo ôxi hóa được tất cả các kim loại kể cả vàng và platin Nó cũng tác dụng trực tiếp với hầu hết phi kim, trừ ôxi và nitơ.
F + H bóng tối2HF (khí hiđrô florua)
Ngay cả nước, khi đun nóng sẽ bốc cháy trong flo, giải phóng Ôxi:
Trang 112 Tính chất : Brôm là chất lỏng màu đỏ nâu, dễ bay hơi Brôm và hơi Brôm rất độc.
Brôm cũng chất ôxi hóa mạnh nhưng kém hơn Clo.
Với H 2 : t o
Br + H 2HBr
Brôm ôxi hóa được ion I - : Br + 2NaI2 2NaBr + I2
Brôm tác dụng với nước tương tự clo nhưng khó khăn hơn :
3 Một số hợp chất của Brôm:
a Hiđrô bromua HBr và Axit brômhiđric :
Để điều chế Hiđrôbromua HBr, người ta thủy phân Photphotribromua PBr 3 :
PBr + 3H O H PO + 3HBr
Khí HBr dễ tan trong nước Dung dịch HBr trong nước gọi là ddAxit bromhiđric Axit HBr là
1 axit mạnh, mạnh hơn axit HCl.
Tính khử của HBr (ở trạng thái khí cũng như trong dd) mạnh hơn HCl.
HBr khử được H 2 SO 4 đặc thành SO 2
2
2H Br+ H S O Br + S O + 2H O
Dung dịch HBr không màu, để lâu trong không khí trở nên có màu vàng nâu vì bị ôxi hóa (dd
HF và HCl không có phản ứng này) :
4HBr + O 2Br + 2H O
Trong các muối của Axit HBr, AgBr được sử dụng nhiều Chất này bị phân hủy khi gặp ánh sáng : 2AgBr 2Ag + Br2
b Hợp chất chứa ôxi của Brôm :
Axit hipôbrômơ HbrO có thể điều chế tương tự như Axit hipôclorơ HClO:
Br + H O HBr + HBrO
Tính bền, tính ôxi hóa và tính axit của HBrO đều kém hơn HClO.
F IỐT (I 2 ) :
1 Điều chế : 2NaI + Cl2 2NaCl + I2
2 Tính chất : Iốt cũng là 1 chất ôxi hóa mạnh nhưng kém Brôm :
3I + 2Al xúc tác 2AlI
I + H xúc tác 2HI
3 Một số hợp chất của Iốt :
a Hiđrô Iốtua HI và Axit Iốthiđric :
Trong các hiđro halogenua, Hiđro Iốtua HI kém bền với nhiệt hơn cả.
o
300 C
2 2
2HI H + I
Trang 12Hiđrô Iốtua dễ tan trong nước tạo thành dd Axit Iốthiđric, đó là một axit rất mạnh, mạnh hơn cả axit HCl và axit HBr.
Hiđrô Iốtua HI có tính khử mạnh :
b Một số hợp chất khác :
Đa số muối Iotua dễ tan trong nước, nhưng một số muối Iotua không tan và có màu, thí dụ AgI màu vàng, PbI 2 màu vàng Khi cho dd muối Iotua tác dụng với Clo hoặc Brom, ion Iotua bị ôxi hóa :
2 2
SiO + 2C Si + 2CO
nếu Cacbon dư : C + Si t o SiC (Silic cácbua)
3C + CaO lò điện CaC + CO2
Ở nhiệt độ cao, cacbon tác dụng được với hơi nước, tạo hỗn hợp khí than ướt (CO, CO 2 , H 2 ) do
2C + Ca CaC (Canxi cacbua)
CÁC ÔXIT CỦA CACBON (CO và CO 2 )
I Cacbon ôxit (CO) :
Công thức cấu tạo : C = O
Tính chất 1 : CO là ôxit không tạo muối :
Ở nhiệt độ cao, CO mới có thể kết hợp với Kiềm :
o
200 C 15atm
Trang 13Điều chế CO :
a Trong phòng thí nghiệm : H SO 2 4
2 t
HCOOH đặc CO + H O
b Trong công nghiệp :
Đốt không hoàn toàn than đá trong không khí khô :
o
t 2
II Cacbon điôxit (CO 2 ) :
Công thức cấu tạo : O = C = O
CO 2 là chất khí không màu, không mùi, không cháy và không duy trì sự cháy và sự sống (sự hô hấp)
- CO 2 là ôxit axit
a Tác dụng với nước
CO + H O H CO
b Tác dụng với dd bazơ :
Tùy thuộc vào số mol giữa CO 2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung hòa, hay muối axit, hoặc hỗn hợp 2 muối.
1 Tính chất hóa học :
a Tác dụng với Kim loại : to
2O + 3Fe Fe O (ôxit sắt từ)
b Tác dụng với Phi kim : to
a Trong phòng thí nghiệm :
Nhiệt phân các muối giàu ôxi :
Trang 14b Trong công nghiệp :
Đem hóa lỏng không khí ở -196 o C , sau đó chưng cất phân đoạn lấy N 2 ra trước (t o
s = 195,8 o C) rồi đến O 2 (t o
1 Tính chất hóa học :
b Trong công nghiệp :
Điện phân nước (có xúc tác là KOH, NaOH hay Na 2 SO 4 ):
2H O điện phânxúc tác 2H +O
Cho hơi nước qua than nung đỏ (~1000 o C)
1 Tính chất hóa học :
a Tác dụng với Kim loại và hiđrô : o
Ở nhiệt độ thường : S+ Hg0 HgS-2
S thể hiện tính ôxi hóa.
b Tác dụng với Phi kim : Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng được với O 2 , Cl 2 , F 2 :
a Khai thác lưu huỳnh từ các mỏ lưu huỳnh, từ quặng :
b Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất :
Trang 15 Đốt H 2 S trong điều kiện thiếu không khí (cháy không hoàn toàn)
Công thức cấu tạo : H – S – H
Tính chất hóa học :
1 Tính axit yếu : Hiđrô Sunfua tan trong nước tạo thành dd axit rất yếu (yếu hơn cả axit
H 2 CO 3 ), có tên là Axit Sunfuhiđric H 2 S.
II Lưu huỳnh Điôxit SO 2 :
Công thức cấu tạo : O= S = O
Tính chất hóa học :
1 Lưu huỳnh điôxit là 1 ôxit axit :
SO 2 tan trong nước tạo thành dd axit sunfurơ H 2 SO 3 :
SO + H O H SO
H 2 SO 3 là axit yếu (mạnh hơn axit H 2 S) và không bền (ngay trong dd, H 2 SO 3 cũng bị phân hủy thành SO 2 và H 2 O).
2 SO 2 là chất khử và chất ôxi hóa :
a SO 2 là chất khử khi tác dụng với những chất ôxi hóa mạnh như halogen, KMnO 4 (tuy có kém H 2 , HI, H 2 S) +4S O + Cl + 2H O2 0 2 2 H S O + 2H Cl2+6 4 -1
Trang 164FeS +11O 2Fe O + 8SO
Khử thạch anh (có mặt SiO 2 ) bằng chất khử Cacbon :
o
1000 C
CaSO + C + SiO CaSiO + CO +SO
III Axit Sufuric H 2 SO 4 :
Công thức cấu tạo :
Tính chất hóa học :
1 Tính chất của dd H 2 SO 4 loãng :
Dung dịch H 2 SO 4 loãng có những tính chất chung của Axit :
Đổi màu quì tím thành đỏ
Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng Hiđrô.
Tác dụng với muối của những axit yếu.
Tác dụng với ôxit bazơ và bazơ.
2 Tính chất của Axit H 2 SO 4 đặc :
Axit H 2 SO 4 đặc có một số tính chất hóa học đặc trưng sau : tính ôxi hóa mạnh và tính háo nước.
a Tính ôxi hóa mạnh :
H 2 SO 4 đặc, nóng có tính ôxi hóa rất mạnh, nó ôxi hóa được hầu hết các kimloại (trừ
Au, Pt), nhiều phi kim như S, P, C và nhiều hợp chất.
Trang 17 Hợp chất Gluxit (cacbon hiđrat) tác dụng với H 2 SO 4 đặc biến thành Cacbon (than).
C (H O) H SO đặc 2 4 nC + mH O
(hoặc C H O12 22 11 H SO đặc 2 4 12C +11H O2
) Một phần sản phẩm C bị H 2 SO 4 đặc ôxi hóa thành khí CO 2 , cùng với khí SO 2 gây hiện tượng sủi bọt đẩy Cacbon trào ra ngoài cốc :
Khi ở dạng đơn chất Silic là chất rắn, màu xám, dẫn điện kém
Silic điôxit SiO 2 là 1 ôxit axit : SiO + CaO2 CaSiO3
SiO + 2NaOH Na SiO + H O
* Thạch anh là SiO 2 nguyên chất
* Cát trắng là SiO 2 có lẫn tạp chất.
Trang 18M
C D ml V
%
T R
dkkc V P n
10
% dd
ct
V C
Trang 19M dd
A
M
M d m
lt lt
tt tt tt V n mlt
V n m H
X TÍNH KHỐI LƯỢNG MOL TRUNG BÌNH CỦA HỖN HỢP KHÍ :
C
nH
2n
Hidrocacbon kh«ng noAnkinCTTQ:
nH
2n-6
DÉn xuÊt chøa HalogenVD:
C2H5ClC6H5Br
DÉn xuÊt chøa OxiVD:
C2H5OH
CH
3 COO H
DÉn xuÊt chøa Nit¬VD:
Protein
Ph©n lo¹i hỵp chÊt h÷u c¬
Trang 20§ 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
I-CÔNG THỨC HÓA HỌC :
Khi nói đến công thức hóa học của các hợp chất hữu cơ thì phải nói cả công thức phân tử (CTPT) và công thức cấu tạo (CTCT)
1) CTPT:
CTPT của một hợp chất cho biết thành phần định tính ( gồm những nguyên tố nào ) và thànhphần định lượng ( mỗi nguyên tố bao nhiêu nguyên tử) của chất đó
Ví dụ : Công thức phân tử của Mê tan là CH4
Mê tan do 2 nguyên tố là C, H cấu tạo nên; phân tử mêtan có 1 nguyên tử C và 4 nguyêntử H
2) CTCT:
CT CT cho biết thành phần định tính, định lượng và trật tự sắp xếp các nguyên tử trong phântử các hợp chất hữu cơ
Ví dụ: Rượu êtylic có công thức phân tử là C2H6O
CTCT của rượu etylic là :
Trang 21CH2 CH2
CH2 CH2 (Xiclô hecxan)
CH2 CH2
Lưu ý: Các dạng mạch cac bon không khép vòng gọi chung là mạch hở.
III- ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN
1) Đồng đẳng :
Đồng đẳng là hiện tượng các chất hữu cơ có cấu tạo và tính chất tương tự nhau, nhưng thànhphần phân tử khác nhau một hoặc nhiều nhóm – CH2
Tập hợp những chất đồng đẳng với nhau, gọi là dãy đồng đẳng
Ví dụ : Dãy đồng đẳng của Mê Tan : CH4 ; C2H6 ; C3H8 ; C4H10 … ( TQ : CnH2n + 2 )
2) Đồng phân :
Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng CTPT nhưng cấu tạo khác nhau do đó tính chấthóa học cũng khác nhau
Thí dụ: C3H8 chỉ có một đồng phân CH3 – CH2 – CH3
C4H10 có hai đồng phân do xuất hiện mạch nhánh:
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 và CH3 – CH – CH3
CH3
Chú ý: Thường nghiên cứu 2 dạng đồng phân chính:
- Đồng phân cấu tạo : Do sự khác nhau về mạch cacbon ( nhánh hoặc không nhánh ) ;sự
khác nhau về vị trí của liên kết đôi, ba và các nhóm định chức ( Ví dụ :– OH ; – COOH ; – NH2 ,–CHO v.v )
- Đồng phân hình học ( học ở cấp 3 ): Khi 2 nhóm thế ở cùng phía với mặt phẳng của liên kết đôi thì có đồng phân Cis Khi 2 nhóm thế ở khác phía với mặt phẳng thì có đồng phân
Trans ( Phần này chỉ tham khảo cho biết )
Ví dụ :
C C (Cis -buten -2) C C ( Trans - buten-2)
§ 2- NHẬN DẠNG CẤU TẠO CỦA HIĐROCACBON
I- HIĐRO CACBON MẠCH HỞ:
Trang 22( hợp chất no)
Có 1 liên kếtđôi:
Độ bất bão hoà : k = số vòng + số liên kết
Một hiđro cacbon có độ bất bão hoà k thì có CTTQ là : CnH2n+2 – 2k
II- HIĐROCACBON MẠCH VÒNG
1) Xiclô ankan : mạch vòng chỉ toàn liên kết đơn
2) Aren ( Hiđro cacbon thơm ) : Các nguyên tử cacbon sắp xếp trên hình lục giác đều : 3
liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn ( tạo nên một hệ liên hợp)
* Ngoài ra còn có xiclo anken ( vòng có 1 liên kết đôi) , xiclo ankin ( vòng có 1 liên kết ba)
§ 3- TÊN GỌI CỦA HIĐRO CACBON
Trang 23I- Tên gọi của Hiđro cacbon:
Nếu an kan có nhánh thì đọc theo qui tắc sau:
Tên An Kan = vị trí nhánh (số) + tên nhánh + tên an kan mạch chính
Ví dụ : CH3 – CH – CH2 – CH3 Mạch chính là Bu tan ;
Nhánh là Mêtyl - CH3 ở vị trí cacbon thứ 2
tên của hợp chất trên là : 2- Mêtyl- Butan ( hoặc izo- Pen tan )
2) Tên An ken C n H 2n ( n 2 )
Tên AnKen = Tên AnKan biến đổi ( “an” “ ilen” hoặc “en ”
Ví dụ:
C2H4 : Êtilen ( tên quốc tế là Êten )
C3H6 : Propilen ( tên quốc tế là Propen )
* Các đồng phân do cấu tạo khác nhau được đọc theo qui tắc :
Tên An Ken = vị trí nhánh (số) + tên nhánh + tên an ken mạch chính + + vị trí của nối đôi
ví dụ : CH3 – CH –CH = CH2
CH3 ( 3-Mêtyl Butilen – 1)
* Việc đánh số cacbon trong mạch chính sao cho vị trí nối đôi có STT nhỏ nhất
3) Tên AnKin : C 2 H 2n – 2 ( n 2 )
Tên Ankin = Tên gốc ankyl ( 2 bên nối ba) + Axetilen
Trong đó An kyl là gốc hoá trị I tạo thành khi AnKan mất đi 1nguyên tử H
* Tên quốc tế : Từ an kan tương ứng biến đuôi “an” thành “in”
4) Tên của Aren : C n H 2n –6 ( n 6)
Tên Aren = Tên nhánh Ankyl ( nếu có ) + Benzen
Ví dụ :
(4) (3) (2) (1)
CH3
Trang 24CH3 Mêtyl Benzen ( hoặc Toluen )
Trong cấu tạo trên mỗi đỉnh hình lục giác là 1 nhóm CH ( trừ đỉnh có gắn CH 3 chỉ có 1nguyên tử Cacbon )
5) Tên AnKa đien ( còn gọi là đi anken): C n H 2n – 2 ( n 3 )
Tên Ankađien = Như tên của Anken ( biến đổi đuôi “ en” thành “ađien”
Ví dụ: 2 chất thuộc dãy Ankađien thường gặp là
CH2 = CH – CH = CH2 Butađien –1,3
CH2 = C – CH = CH2
CH3 2- Mêtyl Butađien –1,3
( izo pren )
6) Xiclo ankan ( Vòng no ): C n H 2n ( n 3 )
Tên xiclo ankan = Xiclo + tên ankan tương ứng …………
Ví dụ:
CH2 CH2
( Xiclo Butan )
CH2 CH2
II- Tên dẫn xuất của Hiđro cacbon:
Tên dẫn xuất = tiền tố ( số nhóm thế ) + tên Hiđro cacbon tương ứng
Nếu mạch nối đơn đọc theo ankan; mạch có 1 nối đôi đọc theo anken ; có 1 nối ba đọc theo ankin…
Ví dụ : C2H5Cl : Clorua êtan
CHBr = CHBr : Đi Brom êtilen
C5 C17 : là chất lỏng
C18 trở đi : là chất rắn
- không tan hoặc rất khó tan trong nước ( chỉ số của Cacbon trong phân tử càng lớn thì hiđrocacbon càng khó tan )
II- Tính chất hóa học của Mê Tan
Mê tan và các đồng đẳng của nó, do có liên kết đơn trong mạch nên có phản ứng đặc trưng làphản ứng thế bởi Cl2 hoặc Br2.
1) Phản ứng thế Cl 2 , Br 2 : Thế vào chỗ H của liên kết C –H
Mỗi lần thế , có một nguyên tử H bị thay thế bằng một nguyên tử Cl Các nguyên tử H lần lượt
bị thay thay thế hết.
Trang 25Triclo Mêtan ( hay clorofom)
3) Phương pháp vôi tôi xút:
CH3COONa + NaOH CaO;t C
0 CH4 + Na2CO3
IV- Dãy đồng đẳng của Mêtan ( An Kan hay Parafin )
1) Tính chất hóa học:
Những hợp chất có dạng C n H 2n + 2 đều có tính chất tương tự như Mêtan Mặt khác từ C3 trở đicó thêm phản ứng Crăcking ( bẻ gãy mạch do nhiệt)
a) Từ muối có chứa gốc Ankyl tương ứng
CnH2n + 1 COONa + NaOH CaO;t C
c) Phương pháp nối mạch Cacbon: ( điều chế những Hiđro Cacbon mạch dài)
R –X + 2Na + R’ –X R –R’ + 2NaX
Trong đó X là nguyên tố halogen : Cl, Br…
R, R’ là các gốc Hiđro Cacbon
Ví dụ:
Trang 26CH2 = CH2 sau khi bẻ gãy : – CH2 – CH2 –
Tác chất tấn công ( Br2) cộng 2 nguyên tử Br vào đây
II- Tính chất hóa học của Êtilen:
1) Phản ứng cháy : cho CO2 và H2O
C2H4 + 3O2 t
0 2CO2 + 2H2O + Q
2) Phản ứng cộng ( đặc trưng)
* Tác chất tham gia phản ứng cộng gồm: Br 2 , Cl 2 ,H 2 ; một số hợp chất HCl, HBr, HOH
- Phản ứng ( 1) dùng để nhận biết Êtilen do làm mất màu da cam của dung dịch nước Brôm.
- Dung dịch brom trong phản ứng trên xét cho dung môi hữu cơ, ví dụ CCl 4 … Nếu dung mối là nước thì phản ứng rất phức tạp.
3) Làm mất màu dung dịch thuốc tím.
Để đơn giản người ta viết gọn thuốc tím thành [O]:
CH2 = CH2 + [O] + H2O KMnO
4 CH2OH –CH2OHViết gọn : C2H4 + [O] + H2O KMnO
4 C2H4(OH)2
Êtilen glycol
4) Phản ứng trùng hợp:
nCH2=CH2 x.t ; t 0 ( –CH2 – CH2 – )n
Pôly êtilen ( PE)
* Phản ứng trùng hợp là phản ứng kết hợp nhiều phân tử nhỏ ( monome) thành phân lớn ( polyme) Nói chung, những phân tử có liên kết đôi có thể tham gia phản ứng trùng hợp.
III- Điều chế Êtilen
1) Khử nước từ phân tử rượu tương ứng:
C2H5OH H SO đđ ; C
2 4 1700 CH2 = CH2 + H2O
2) Cho Zn tác dụng với các dẫn xuất Halogen:
áp suất
Trang 27IV- Dãy đồng đẳng của Êtilen
Dãy đồng đẳng của Êtilen là tập hợp những Hiđro cacbon mạch hở có công thức chung C n H 2n
( Gọi là AnKen hoặc Olefin )
Các đồng đẳng của Êtilen đều có 1 liên kết đôi trong mạch ( không no), có tính chất hoá họcvà cách điều chế tương tự như Êtilen
-§ 6 AXETILEN VÀ DÃY ĐỒNG ĐẲNG
I- Cấu tạo của axetilen ( C 2 H 2 )
H– C C –H Liên kết ba có chứa 2 liên kết kém bền nên dễ bị bẻ gãy thành liên kết đơn Phản ứng đặctrưng là phản ứng cộng hợp
II- Tính chất hóa học của Axetilen.
1) Phản ứng với Oxi:
2C2H2 + 5O2 t C
0 4CO2 + 2H2Ophản ứng này được ứng dụng trong lĩnh vực hàn cắt kim loại
2) Phản ứng cộng hợp: H2 ; Br2 ; H2O ; HCl …
Cơ chế: bẻ gãy liên kết và cộng vào 2 đầu liên kết các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử hóa trị I như : -H, -Br, -Cl, - OH …
* Cộng H 2 : xảy ra 2 giai đoạn
CH CH + H2 t ;Ni
0 CH2 = CH2
CH2= CH2 + H2 t ;Ni
0 CH3 – CH3
Muốn phản ứng dừng lại ở giai đoạn thứ nhất thì phải dùng chất xúc tác là Pd.
* Cộng Br 2 : ( làm mất màu dung dịch brôm )
CH CH + Br2 CHBr= CHBr ( đi brom êtilen )
CHBr= CHBr + Br2 CHBr2 –CHBr2 ( tetra brom êtan )
An đê hit axetic
3) Tác dụng với Ag 2 O : (?)
(?) thực chất là phản ứng xảy ra với AgNO trong dung dịch NH
Trang 28Cơ chế : thế kim loại vào vị trí của nguyên tử H ở hai đầu liên kết ba
CH CH + Ag2O dung.dichNH
3 AgC CAg + H2O
Bạc Axetile nua ( màu vàng xám)
4) Làm mất màu thuốc tím:
CH CH + 4[O] KMnO
4 HOOC – COOH
Axit Oxalic
III- Điều chế Axetilen:
1) Từ đá vôi và than đá:
IV- Dãy đồng đẳng của Axetilen ( gọi chung là Ankin )
Dãy đồng đẳng của Axetilen gồm những Hiđrocacbon mạch hở có công thức chung dạng
CnH2n – 2 ( n 2)
Vì có liên kết ba trong mạch nên tính chất hóa học và cách điều chế các đồng đẳng tương tựnhư Axetilen
- An kin nào có nối ba đầu mạch thì mới tác dụng với Ag2O / dd NH3
§ 7 BENZEN VÀ DÃY ĐỒNG ĐẲNG I- Cấu tạo của Benzen ( C 6 H 6 )
Phân tử ben zen có mạch vòng 6 cạnh đều nhau, chứa 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn( tạo nên một hệ liên hợp ) Vì vậy benzen dễ tham gia phản ứng thế và khó tham gia phản ứngcộng
CH CH
CH CH hay hay
CH CH
Các liên kết là liên kết chung của cả 6 nguyên tử cacbon ( Hệ liên hợp )
II- Tính chất hóa học của Ben Zen
1) Tác dụng với oxi : Ben zen cháy trong không khí cho nhiều mụi than ( do hàm lượng C
trong ben zen rất cao )
Trang 29III- Điều chế Ben zen
1) Trùng hợp 3 phân tử axetilen ( tam hợp )
IV- Dãy đồng đẳng của Benzen
Dãy đồng đẳng của benzen có tên gọi là Aren, có công thức chung là C n H 2n – 6 ( n 6 ).
Các đồng đẳng của Ben Zen có cấu tạo vòng giống như ben zen và tính chất cũng tương tự nhưbenzen
Từ C 8 trở đi mới có hiện tượng đồng phân do vị trí của nhóm thế ( nhóm gắn vào vòng benzen) Ví dụ: C 8 H 10 có các đồng phân vị trí nhóm thế như sau:
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3
§ 8 RƯỢU ÊTYLIC VÀ DÃY ĐỒNG ĐẲNG
I- Cấu tạo của rượu êtylic
CTPT: C2H6O
CTCT là: H H
H C C O H hay C2H5 – O –H
Nhóm chức của rượu là nhóm – OH ( nhóm hyđroxyl) chứa nguyên tử H linh động ( do bị oxi
hút electron ) nên làm cho rượu có tính chất đặc trưng : tham gia phản ứng thế với Na, K… )
II- Tính chất hóa học của Rượu Êtylic
1) Tác dụng với Oxi : Cháy dễ dàng trong không khí , cho lửa màu xanh mờ và toả nhiều
Trang 302C2H5 –OH + 2Na 2C2H5 –ONa + H2
Nattri êtylat dễ bị thuỷ phân trong nước cho ra rượu Êtylic
C 2 H 5 ONa + HOH C 2 H 5 OH + NaOH
3) Tác dụng với Axit hữu cơ ( xem bài axit axêtic )
4) Phản ứng tách nước:
III- Điều chế rượu Êâtylic
1) Từ chất có bột , đường: ( phương pháp cổ truyền )
IV- Độ rượu :
Độ rượu là tỉ lệ % theo thể tích của rượu Êtylic nguyên chất trong hỗn hợp với nước
Ví dụ : rượu 450 tức là trong 100lít rượu có chứa 45 lit rượu nguyên chất
Đ R =
2
R h
V 100
V ( đơn vị : độ 0 )
V- Dãy đồng đẳng của Rượu Êtylic
Dãy đồng đẳng của rượu Êtylic gọi là rượu no đơn chức, có công thức tổng quát là :
Trang 31CTCT: CH3 – C – O H viết gọn : CH3 –COO H
O gốc axêtat (I)
Do có nhóm –COOH ( nhóm caboxyl) nên axit axetic thể hiện đầy đủ tính chất của mộtaxit ( mạnh hơn axit cacbonic H2CO3 )
II- Tính chất hóa học của CH 3 COOH
Tổng Tổng quát : Axit + rượu este + nước ……… .
* Những hợp chất có thành phần phân tử gồm 1 gốc axit và 1 gốc hiđrocacbon gọi là este.Những chất này thường có mùi đặc trưng.Ví dụ như Êtyl axetat CTTQ : R-COO-R’
III- Điều chế Axit axetic
1) Phương pháp lên men giấm:
2C4H10 + 5O2 t0
xác tác
4CH3COOH + 2H2O
Lưu ý: Khi oxi hóa anđêhit thì nhóm chức của anđehit ( nhóm–CHO )biến thành nhóm chức
của axit ( nhóm –COOH ).
IV- Dãy đồng đẳng của Axit axetic
Dãy đồng đẳng của axit axetic là những axit hữu cơ no đơn chức, có công thức chung là
Trang 320 H –COOH Axit mêtanoic Axit fomic
2 C2H5 –COOH Axit propanoic Axit propionic
3 C3H7 –COOH Axit butanoic Axit butyric
4 C4H9 –COOH Axit pentanoic Axit valeric
Như vậy tên axit đơn chức no được đọc theo qui tắc :
Tên quốc tế = Axit + tên an kan tương ứng + oic
Tên thường gọi không có qui tắc cụ thể
§ 10 ESTE 1) Khái niệm về este
- Este là sản phẩm tách nước từ phân tử rượu và phân tử axit
CTTQ của este là : R-COO- R’
Trong đó R và R’ là các gốc hiđro cacbon giống nhau hoặc khác nhau
2) Tính chất vật lý:
- Este của các axit đơn chức no thường là những chất lỏng có mùi thơm hoa quả dễ chịu; dễbay hơi;
- Thường không tan trong nước
Ví dụ: CH3COOC2H5 Ê tyl axetat ( mùi hoa quả chín )
CH3 –COO–CH2 –CH(CH3) –CH2 –CH3
Izoamyl axetat ( mùi dầu chuối)
* Nhóm CH 3 trong ngoặc là nhánh nằm ngoài mạch chính.
3)Tính chất hóa học của este:
a) Phản ứng thuỷ phân : ( đây là phản ứng nghịch của phản ứng este hóa )
este + HOH a.xit; t
0 Axit tương ứng + Rượu tương ứng ………
Ví dụ:
CH3COOC2H5 + HOH xt
CH3COOH + C2H5OH(C17H35COO)3C3H5 + 3HOH a.xit
và các axit béo CTTQ : ( RCOO )3C3H5
Trogn đó R là gốc hiđrocacbon – C15H31 , – C17H35, – C17H33
Trang 33
-§ 11 GLUCOZƠ (C 6 H 12 O 6 = 180 ) I- Cấu tạo :
Dạng mạch hở : CH2 –CH – CH – CH – CH – C –H ( CTCT để tham khảo )
Thu gọn : CH2OH (CHOH)4 CHO
II) Tính chất vật lý :
Chất rắn màu trắng, vị ngọt, tan nhiều trong nước ( độ ngọt chỉ bằng 60% so với đường mía –tức đường saccarozơ)
Glucozơ là đại diện đơn giản nhất thuộc nhóm gluxit ( bột, đường )
III)Tính chất hóa học :
1) Phản ứng oxi hóa : (*) Do có nhóm chức anđêhit : – CHO
Trong các phản ứng oxi hóa, dung dịch glucozơ đóng vai trò là chất khử
a) Tác dụng với Ag 2 O ( Phản ứng tráng gương )
C6H12O6 + Ag2O
Dung dịch NH đun nhẹ
3) Glucozơ và Fructozơ : C6H12O6
* Tính chất chung : Gluxit + H 2 O a xit.
glucozơ ( hoặc fructozơ )
THUỐC THỬ NHẬN BIẾT MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Êtilen( C2H4) -dung dịch Brom-dung dịch KMnO
4
-mất màu da cam-mất màu tímAxêtilen:
C2H2
- dung dịch Brom
- Ag2O / ddNH3
- mất màu da cam
- có kết tủa vàng : C2Ag2
(*) phản ứng oxi hóa glucozơ có ứng dụng lớn trong việc phát hiện bệnh nhân tiểu đường.
Trang 34C6H6 đốt trong không khí - cháy cho nhiều mụi than( khói đen )
Rượu Êtylic :
C2H5OH
-KL rất mạnh : Na,K, Ca …
- đốt / kk
- có sủi bọt khí ( H2 )
- cháy: lửa xanh mờGlixerol:
C3H5(OH)3 - Cu(OH)2 -kết tủa màu xanh lơ
- có sủi bọt khí ( H2 )
- có sủi bọt khí ( CO2 )
- quì tím đỏAxit focmic :
H- COOH -Ag2O/ddNH3 - có kết tủa trắng ( Ag )
Glucozơ:
C6H12O6 (dd)
- Ag2O/ddNH3
- Cu(OH)2
- có kết tủa trắng ( Ag )
- có kết tủa đỏ son ( Cu2O )
Tinh bột
( C6H10O5)n
( dạng dd keo) -dung dịch I2 (tím ) - dung dịch xanh
Protein ( rắn) -đun nóng - có mùi khét
Trang 35- H2 là chất khử (Chất nhờng e cho chất khác)
- CuO là chất oxi hoá (Chất nhận e của chất khác)
- Từ H2 -> H2O đợc gọi là sự oxi hoá (Sự chiếm oxi của chất khác)
- Từ CuO > Cu đợc gọi là sự khử (Sự nhờng oxi cho chất khác)
III/ Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá.
1/ Phản ứng giữa axit và bazơ.
- Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu đợc là muối và nớc
Phản ứng trung hoà (2 chất tham gia ở trạng thái dung dịch)
- Đặc điểm của phản ứng: là sự tác dụng giữa axit và bazơ với lợng vừa đủ
- Sản phẩm của phản ứng là muối trung hoà và nớc
Ví dụ:
NaOH (dd) + HCl (dd) > NaCl (dd) + H2O (l)
2/ Phản ứng gữa axit và muối.
- Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu đợc phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu
Ví dụ:
Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) > 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k)
BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2HCl (dd)
Lu ý: BaSO4 là chất không tan kể cả trong môi trờng axit
3/ Phản ứng giữa bazơ và muối.
- Đặc điểm của phản ứng:
+ Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan đợc trong nớc)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu
+ Chú ý các muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh
Ví dụ:
2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) > 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r)
Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) -> BaSO4 (r) + 2NaOH (dd)
NH4Cl (dd) + NaOH (dd) -> NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l)
AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) > 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r)
Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) -> NaAlO2 (dd) + H2O (l)
4/ Phản ứng giữa 2 muối với nhau.
Trang 36- Đặc điểm của phản ứng:
+ Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan đợc trong nớc)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu đợc) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu
Ví dụ:
NaCl (dd) + AgNO3 (dd) > AgCl (r) + NaNO3 (dd)
BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) > BaSO4 (r) + 2NaCl (dd)
2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) > 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd)
Giới thiệu 1 số phơng pháp cân bằng phơng trình hoá học.
=> Phơng trình ở dạng cân bằng nh sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4
Ví dụ: Cân bằng phơng trình phản ứng
Al + HNO3 (loãng) > Al(NO3)3 + NO + H2O
Bớc 1: Đặt hệ số bằng các ẩn số a, b, c, d trớc các chất tham gia và chất tạo thành (Nếu 2 chất
2c = b/2 > b = 4c -> b = 4 và c = 1 Thay vào (I) -> a = 1
Bớc 4: Thay hệ số vừa tìm đợc vào phơng trình và hoàn thành phơng trình.
Bớc 1: Viết PTPƯ để xác định sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tố.
Ban đầu: Cu0 > Cu+ 2 Trong chất sau phản ứng Cu(NO3)2
Ban đầu: N+ 5(HNO3) > N+ 4Trong chất sau phản ứng NO2
Bớc 2: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi.
Cu + 4HNO3 (đặc) -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3/ Cân bằng theo ph ơng pháp bán phản ứng ( Hay ion - electron)
Trang 37Theo phơng pháp này thì các bớc 1 và 2 giống nh phơng pháp electron.
Bớc 3: Viết các bán phản ứng oxi hoá và bán phản ứng khử theo nguyên tắc:
+ Các dạng oxi hoá và dạng khử của các chất oxi hoá, chất khử nếu thuộc chất điện li mạnh thì viết
d-ới dạng ion Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí thì viết dd-ới dạng phân tử (hoặc nguyên tử) Đối với bán phản ứng oxi hoá thì viết số e nhận bên trái còn bán phản ứng thì viết số e cho bên phải
Bớc 4: Cân bằng số e cho – nhận và cộng hai bán phản ứng ta đợc phơng trình phản ứng dạng ion.Muốn chuyển phơng trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng 2 vế những lợng tơng đơng
nh nhau ion trái dấu (Cation và anion) để bù trừ điện tích
Chú ý: cân bằng khối lợng của nửa phản ứng
Môi trờng axit hoặc trung tính thì lấy oxi trong H2O
Bớc 5: Hoàn thành phơng trình
Một số phản ứng hoá học thờng gặp.
Cần nắm vững điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi trong dung dịch
Gồm các phản ứng:
1/ Axit + Bazơ Muối + H2O
2/ Axit + Muối Muối mới + Axít mới
3/ Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ Muối mới + Bazơ mới
4/ 2 Dung dịch Muối tác dụng với nhau 2 Muối mới
Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu đợc phải có ít nhất một chất không tan hoặc
một chất khí hoặc phải có H 2 O và các chất tham gia phải theo yêu cầu của từng phản ứng.
Tính tan của một số muối và bazơ
- Hầu hết các muối clo rua đều tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 )
- Tất cả các muối nit rat đều tan
- Tất cả các muối của kim loại kiềm đều tan
- Hầu hết các bazơ không tan ( trừ các bazơ của kim loại kiềm, Ba(OH)2 và Ca(OH)2 tan ít
* Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) và các muối cacbonat của Ca, Mg, Ba đều tác dụng đợc với axít
Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH
Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
NaHCO3 + BaCl2 không xảy ra
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Ba(HCO3)2 + BaCl2 không xảy ra
Ca(HCO3)2 + CaCl2 không xảy ra
Trang 38Ví dụ: Hoà tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3)
Ta có PTHH cân bằng nh sau: l u ý 2y/x là hoá trị của kim loại M
MxOy + 2yHCl xMCl2y/x + yH2O
2MxOy + 2yH2SO4 xM2(SO4)2y/x + 2yH2O
MxOy + 2yHNO3 xM(NO3)2y/x + yH2O
VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4)
Ta có PTHH cân bằng nh sau: l u ý x là hoá trị của kim loại M
Các phản ứng điều chế một số kim loại:
Đối với một số kim loại nh Na, K, Ca, Mg thì dùng phơng pháp điện phân nóng chảy các muối Clorua
PTHH chung: 2MClx (r ) dpnc 2M(r ) + Cl2( k )
(đối với các kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
Đối với nhôm thì dùng phơng pháp điện phân nóng chảy Al2O3, khi có chất xúc tác
Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) dpnc 4Al ( r ) + 3 O2 (k )
Đối với các kim loại nh Fe , Pb , Cu thì có thể dùng các phơng pháp sau:
- Dùng H2: FexOy + yH2 t0 xFe + yH2O ( h )
- Dùng C: 2FexOy + yC(r ) t0 2xFe + yCO2 ( k )
- Dùng CO: FexOy + yCO (k ) t0 xFe + yCO2 ( k )
- Dùng Al( nhiệt nhôm ): 3FexOy + 2yAl (r ) t0 3xFe + yAl2O3 ( k )
- PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit:
4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2 t0 2xFe2O3 + 4y H2O
Một số phản ứng nhiệt phân của một số muối
1/ Muối nitrat
Nếu M là kim loại đứng trớc Mg (Theo dãy hoạt động hoá học)
2M(NO3)x 2M(NO2)x + xO2
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M là kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học)
4M(NO3)x t0 2M2Ox + 4xNO2 + xO2
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M là kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học)
2M(NO3)x t0 2M + 2NO2 + xO2
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
2/ Muối cacbonat
- Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) t0 M2Ox (r) + xCO2(k)
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
- Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) t0 M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k)
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
Trang 392(NH4)2SO4 t0 4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k)
Bài 1: Viết các phơng trình hoá học biểu diễn các phản ứng hoá học ở các thí nghiệm sau:
a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi
b) Hoà tan canxi oxit vào nớc
c) Cho một ít bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit
d) Nhúng một thanh sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat
e) Cho một mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric loãng
f) Nung một ít sắt(III) hiđrôxit trong ống nghiệm
g) Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nớc vôi trong đến d
h) Cho một ít natri kim loại vào nớc
Bài 2: Có những bazơ sau: Fe(OH) 3 , Ca(OH) 2 , KOH, Mg(OH) 2 Hãy cho biết những bazơ nào:
a) Bị nhiệt phân huỷ?
b) Tác dụng đợc với dung dịch H2SO4?
c) Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng?
Bài 3: Cho các chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari
clorua, điphotpho penta oxit Chất nào tác dụng đợc với nhau từng đôi một Hãy viết các phơng trìnhhoá học của phản ứng
Hớng dẫn: Lập bảng để thấy đợc các cặp chất tác dụng đợc với nhau rõ hơn
Bài 4: Cho các oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5 Viết phơng trình hoá học(nếu có) của các oxitnày lần lợt tác dụng với nớc, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit
Bài 5: Cho một lợng khí CO d đi vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O,
Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh còn lại bị hàn kín) Viết tất cả các phơng trình hoá học xảy ra
Bài 6: Nêu hiện tợng và viết PTHH minh hoạ
a/ Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3
b/ Cho K vào dung dịch FeSO4
c/ Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng
d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo ra hỗn hợp Al2O3 và FexOy
NH4HCO3 + NaOHd Khí D
Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E
a Hoàn thành các PTHH và xác định các khí A, B, C, D, E
b Cho A tác dụng C, B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH ở
điều kiện thờng, E tác dụng dung dịch NaOH Viết các PTHH xảy ra
Bài 8: Nêu hiện tợng xảy ra, giải thích và viết PTHH minh hoạ khi:
1/ Sục từ từ đến d CO2 vào dung dịch nớc vôi trong; dung dịch NaAlO2
2/ Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3
3/ Cho Na vào dung dịch MgCl2, NH4Cl
4/ Cho Na vào dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2
5/ Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4
6/ Cho Fe vào dung dịch AgNO3 d
7/ Cho từ từ đến d dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3
8/ Cho Cu ( hoặc Fe ) vào dung dịch FeCl3
9/ Cho từ từ đến d bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2
10/ Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3
Trang 40Một số phơng pháp giải toán hoá học thông dụng.
1 Phơng pháp số học
Giải các phép tính Hoá học ở cấp II phổ thông, thông thờng sử dụng phơng pháp số học: Đó
là các phép tính dựa vào sự phụ thuộc tỷ lệ giữa các đại lợng và các phép tính phần trăm Cơ sở của các tính toán Hoá học là định luật thành phần không đổi đợc áp dụng cho các phép tính theo CTHH
và định luật bảo toàn khối lợng các chất áp dụng cho cá phép tính theo PTHH Trong phơng pháp số học ngời ta phân biệt một số phơng pháp tính sau đây:
CO 1mol CO2 = 44gLập tỉ lệ thức: 44g CO2 có 12g C
Vậy, khối lợng cacbon điôxit là 11g
Thí dụ 2: Có bao nhiêu gam đồng điều chế đợc khi cho tơng tác 16g đồng sunfat với một lợng sắtcần thiết
II- Bài giải
Phơng trình Hoá học: CuSO4 + Fe - > FeSO4 + Cu
Thí dụ 1: Cần bao nhiêu gam Pôtat ăn da cho phản ứng với 10g sắt III clorua ?
III- Bài giải
PTHH FeCL3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCL
10g ? Tính tỉ số hợp thức giữa khối lợng Kali hiđrôxit và sắt II clorua
MKOH = (39 + 16 + 1) = 56g