VAI TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT

Kính giới thiệu đến quý bạn đọc bộ tài liệu cá nhân về các lĩnh vực đặc biệt là Hóa học. Hy vọng bộ tài liệu sẽ giúp ích cho quý vị trong công tác, trong học tập, nghiên cứu. Mong quý anh chị góp ý, bổ sung, chia sẽ Mọi thông tin xin chia sẽ qua email: ductrung3012gmail.com. GIỚI THIỆU CHUNG Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên) A. HOÁ PHỔ THÔNG 1. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF 2. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, Word 3. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2. PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC 4. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN 1. CHUYÊN Đề TRÌNH HÓA VÔ CƠ 10 VÀ 11 5. CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2. PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC 6. BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 140 7. BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 4170 8. ON THI CAP TOC HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF 9. TỔNG HỢP KIẾN THỨC HÓA HỌC PHỔ THÔNG 10. 70 BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC, word 11. CHUYÊN ĐỀ VÔ CƠ, LỚP 11 – 12. ĐẦY ĐỦ CÓ ĐÁP ÁN 12. Bộ câu hỏi LT Hoá học 13. BAI TAP HUU CO TRONG DE THI DAI HOC 14. CAC CHUYEN DE LUYEN THI CO DAP AN 48 15. GIAI CHI TIET CAC TUYEN TAP PHUONG PHAP VA CAC CHUYEN DE ON THI DAI HOC. 86 16. PHUONG PHAP GIAI NHANH BAI TAP HOA HOC VA BO DE TU LUYEN THI HOA HOC 274 17. TỔNG HỢP BÀI TẬP HÓA HỌC LỚP 12 18. PHAN DANG LUYEN DE DH 20072013 145 19. BO DE THI THU HOA HOC CO GIAI CHI TIET.doc B. HOÁ SAU ĐẠI HỌC 20. ỨNG DỤNG CỦA XÚC TÁC TRONG HÓA HỮU CƠ 21. CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỮU CƠTIỂU LUẬN 22. TL HÓA HỌC CÁC CHẤT MÀU HỮU CƠ 23. GIÁO TRÌNH HÓA HỮU CƠ DÀNH CHO SINH VIÊN CĐ, ĐH, Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh 24. VAI TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ 44 C. HIỂU BIẾT CHUNG 25. TỔNG HỢP TRI THỨC NHÂN LOẠI 26. 557 BÀI THUỐC DÂN GIAN 27. THÀNH NGỬCA DAO TỤC NGỬ ANH VIỆT 28. CÁC LOẠI HOA ĐẸP NHƯNG CỰC ĐỘC 29. GIAO AN NGOAI GIO LEN LOP DANH MỤC LUẬN VĂNKHOÁ LUẬN… 1. Công nghệ sản xuất bia 2. Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen 3. Giảm tạp chất trong rượu 4. Tối ưu hoá quá trình điều chế biodiesel 5. Tinh dầu sả 6. Xác định hàm lượng Đồng trong rau 7. Tinh dầu tỏi 8. Tách phẩm mầu 9. Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm 10. Tinh dầu HỒI 11. Tinh dầu HOA LÀI 12. Sản xuất rượu vang 13. VAN DE MOI KHO SGK THI DIEM TN 14. TACH TAP CHAT TRONG RUOU 15. Khảo sát hiện trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm và đánh giá rủi ro lên sức khỏe cộng đồng 16. REN LUYEN NANG LUC DOC LAP SANG TAO QUA BAI TAP HOA HOC 10 LV 151 17. Nghiên cứu đặc điểm và phân loại vi sinh vật tomhum 18. Chọn men cho sản xuất rượu KL 40 19. Nghiên cứu sản xuất rượu nho từ nấm men thuần chủng RV 40 A. TOÁN PHỔ THÔNG 1. TUYEN TAP CAC DANG VUONG GOC TRONG KHONG GIAN B. LÝ PHỔ THÔNG 1. GIAI CHI TIET DE HOC SINH GIOI LY THCS

TUYỂN TẬP BÀI TẬP PHỔ THÔNG LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬNVAI TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT

DANH MỤC TẠI LIỆU ĐÃ ĐĂNG Kính giới thiệu đến quý bạn đọc bộ tài liệu cá nhân về các lĩnh vực đặc biệt là Hóa học Hy vọng bộ tài liệu sẽ giúp ích cho quý vị trong công tác, trong học tập, nghiên cứu Mong quý anh chị góp ý, bổ sung, chia sẽ! Mọi thông tin xin chia sẽ qua email: ductrung3012@gmail.com

GIỚI THIỆU CHUNG

Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều

Giáo trình Đại học, cao đẳng Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên

để quý vị tham khảo Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc.

Trân trọng.

ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO

http://123doc.vn/trang-ca-nhan-348169-nguyen-duc-trung.htm hoặc Đường dẫn: google -> 123doc -> Nguyễn Đức Trung -> Tất cả (chọn mục Thành viên)

A HOÁ PHỔ THÔNG

1 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF

2 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, Word

3 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2 PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC

4 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN 1 CHUYÊN Đề TRÌNH HÓA VÔ CƠ 10 VÀ 11

5 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 2 PHẦN HỢP CHẤT CÓ NHÓM CHỨC

6 BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 1-40

7 BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC 41-70

8 ON THI CAP TOC HỌC HÓA HỮU CƠ PHẦN 1, PDF

9 TỔNG HỢP KIẾN THỨC HÓA HỌC PHỔ THÔNG

10 70 BỘ ĐỀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN HÓA HỌC, word

11 CHUYÊN ĐỀ VÔ CƠ, LỚP 11 – 12 ĐẦY ĐỦ CÓ ĐÁP ÁN

12 Bộ câu hỏi LT Hoá học

13 BAI TAP HUU CO TRONG DE THI DAI HOC

14 CAC CHUYEN DE LUYEN THI CO DAP AN 48

15 GIAI CHI TIET CAC TUYEN TAP PHUONG PHAP VA CAC CHUYEN DE ON THI DAI HOC 86

16 PHUONG PHAP GIAI NHANH BAI TAP HOA HOC VA BO DE TU LUYEN THI HOA HOC 274

17 TỔNG HỢP BÀI TẬP HÓA HỌC LỚP 12

18 PHAN DANG LUYEN DE DH 20072013 145

19 BO DE THI THU HOA HOC CO GIAI CHI TIET.doc

B HOÁ SAU ĐẠI HỌC

20 ỨNG DỤNG CỦA XÚC TÁC TRONG HÓA HỮU CƠ

21 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỮU CƠ-TIỂU LUẬN

22 TL HÓA HỌC CÁC CHẤT MÀU HỮU CƠ

23 GIÁO TRÌNH HÓA HỮU CƠ DÀNH CHO SINH VIÊN CĐ, ĐH,

Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Đỗ Đình Rãng

Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Đỗ Đình Rãng

Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Đỗ Đình Rãng

Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 1 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 2 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

Cơ chế Hóa học Hữu cơ, tập 3 của tác giả Thái Doãn Tĩnh

24. VAI TRÒ SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT VÔ CƠ 44

C HIỂU BIẾT CHUNG

25 TỔNG HỢP TRI THỨC NHÂN LOẠI

26 557 BÀI THUỐC DÂN GIAN

27 THÀNH NGỬ-CA DAO TỤC NGỬ ANH VIỆT

28 CÁC LOẠI HOA ĐẸP NHƯNG CỰC ĐỘC

29 GIAO AN NGOAI GIO LEN LOP

DANH MỤC LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN…

1 Công nghệ sản xuất bia

2 Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen

3 Giảm tạp chất trong rượu

4 Tối ưu hoá quá trình điều chế biodiesel

5 Tinh dầu sả

6 Xác định hàm lượng Đồng trong rau

7 Tinh dầu tỏi

8 Tách phẩm mầu

9 Một số phương pháp xử lý nước ô nhiễm

10.Tinh dầu HỒI

11.Tinh dầu HOA LÀI

12.Sản xuất rượu vang

13.VAN DE MOI KHO SGK THI DIEM TN

14.TACH TAP CHAT TRONG RUOU

15.Khảo sát hiện trạng ô nhiễm arsen trong nước ngầm và đánh giá rủi ro lên sức khỏe cộng đồng

16.REN LUYEN NANG LUC DOC LAP SANG TAO QUA BAI TAP HOA HOC 10 LV 151

17.Nghiên cứu đặc điểm và phân loại vi sinh vật tomhum

18.Chọn men cho sản xuất rượu KL 40

19.Nghiên cứu sản xuất rượu nho từ nấm men thuần chủng RV 40

Lịch sử ngành hóa học có lẽ được hình thành cách đây khoảng 4000 năm khi người Ai Cập cổ đại lần đầu dùng kĩ thuật tổng hợp hóa học dạng "ướt".Đến thời kì 1000 năm trước Công nguyênmột số nền văn minh đã dùng những kĩ thuật hóa học vẫn còn giá trị nền tảng cho đến tận ngày nay, như: luyện thép từ quặng sắt, làm đồ gốm, lên men rượubia, tạo ra màu để sơn và trang trí, chiết xuất tinh chất từ thực vật làm thuốc hay nước hoa, làm phô mai, nhuộm quần áo, thuộc da, chế biến mỡ thành xà bông, làm ra thủy tinh

Cũng như khí oxi, đó là sự sống của các loài sinh vật trên trái đất, là bầu không khí cung cấp cho quá trình hô hấp của các loài động vật trên cạn cũng như dưới nước Còn về thực vật, khí CO2 là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho quá trình quang hợp của chúng, thực vật nhận khí CO2, sau quá trình quang hợp nó lại thải ra một lượng khí O2 và hơi nước Đó là những biến đổi hết sức đặc biệt xảy ra trong cơ thể thực vật Các nguyên tố vô cơ có ứng dụng rất quan trọng trong đời sống

hằng ngày của con người và thực vật Vì vậy mà tôi chọn đề tài nghiên cứu: “ Bài tập ứng dụng sinh học và các ứng dụng khác của các nguyên tố vô cơ”.

2 Mục đích nghiên cứu

Thấy được tầm quan trọng mang ý nghĩa sinh học và thực tiễn trong các lĩnh vực: công nghiệp, nông nghiệp của các nguyên tố vô cơ trong cuộc sống

3 Đối tượng nghiên cứu

Các nguyên tố vô cơ

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.

- Phương pháp nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài trên các bài tập có liên quan đến nội dung lí thuyết

B NỘI DUNG Chương 1: Vai trò sinh học của các nguyên tố vô cơ

1 Ứng dụng của oxi

1.1 Vai trò sinh học của oxi

Oxi có ý nghĩa rất to lớn về mặt sinh học Các hợp chất hữu cơ cấu tạo sinh giới hầu hết là hợp chất chứa oxi Các nguyên tử oxi chiếm một phần tư trong tổng số các loại nguyên tử tham gia cấu tạo sinh vật

Oxi rất cần thiết cho sự sống của muôn loài Nếu không có oxi, những động vật máu nóng sẽ chết trong vài ba phút Những động vật máu lạnh tiêu thụ ít oxi hơn, những cũng không thể sống thiếu oxi được

Khi hô hấp, động vật thu nhận oxi, giữ lại một phần để tổng hợp các chất cần thiết cho sự sống Phần lớn oxi còn lại tham gia phản ứng oxi hóa chậm các chất dinh dưỡng, biến đổi chúng thành khí CO2, H2O và năng lượng Thực vật lại thu nhận khí CO2 cùng với H2O để tạo ra các hợp chất hữu cơ và giải phóng oxi nhờ năng lượng mặt trời Quá trình hô hấp thu nhận oxi và thải khí CO2của thực vật tương đối yếu và thường thể hiện vào ban đêm, khi không có ánh sáng mặt trời Chỉ một số ít vi sinh vật, được gọi là vi sinh vật yếm khí, có thể tồn tại và phát triển không cần đến oxi như một số men và một số vi khuẩn yếm khí Động vật sống trên mặt đất và một số động vật sống ở dưới nước thu nhận oxi từ không khí nhờ hai lá phổi Động vật sống dưới nước như các loài cá thu nhận oxi tan trong nước nhờ các mang gió Một số sinh vật khác sống dưới nước hấp thụ oxi trực tiếp qua da, qua mang tế bào giống như các động vật bậc thấp

Đối với người khi hít vào, oxi qua phế nang để chuyển vào máu Hemoglobin trong hồng cầu liên kết với phân tử oxi tạo thành oxi hemoglobin Hợp chất này kém bền, dễ bị phân hủy, được chuyển đến các tế bào Tại đây oxi được giải phóng và oxi hóa chậm các chất dinh dưỡng cũng được máu đưa đến, nhờ có mặt của các chất xúc tác sinh học chẳng hạn quá tình oxi hóa glucozơtạo thành khí CO2, H2O và năng lượng Năng lượng giải phóng ra được dùng để duy trì các quá trình sống như cử động, thân nhiệt

Ngoài vai trò trực tiếp duy trì sự sống trên trái đất, oxi còn gián tiếp bảo vệ các sinh vật khỏi sự diệt vong bằng quá trình hình thành tầng ozon trên tầng cao của khí quyển

1.2 Chu trình của oxi trong tự nhiên

Các nguyên tử oxi chiếm khoảng một phần tư trong tất cả các loại nguyên tử tham gia cấu tạo sinh giới có mặt trên quả đất Động vật thở oxi giữ lại một phần để tổng hợp các chất cần thiết cho sự sống Năng lượng cần thiết để duy trì quá trình trao đổi chất được tạo ra do sự oxi hóa chậm các hợp chất hữu cơ biến đổi thành khí CO2 và khí này được thải ra ngoài qua con đường

tuần hoàn hô hấp Oxi còn tham gia vào quá trình phong hóa đá, quặng vô cơ Ngoài ra, oxi cònđược dùng rất nhiều trong quá trình đốt cháy các nhiên liệu như than đá, xăng dầu

Cho đến nay, lượng oxi trong bầu khí quyển không giảm đi nên phải có một lượng nào đó bù vàocho lượng oxi đã sử dụng Lượng oxi khổng lồ bị tiêu hao được bù đắp chủ yếu bằng cách biến đổi khí CO2 và nước thành các hợp chất hữu cơ và giải phóng oxi ở quá trình quang hợp ở thực vật Vì quá trình ngược lại giải phóng năng lượng, nên thực vật dùng đến năng lượng để thực hiện phản ứng quang hợp Nguồn năng lượng này được mặt trời cung cấp, nhờ có năng lượng mặt trời chu trình trong oxi mới được khép kín và cuộc sống muôn màu, muôn vẻ trên mặt đất mới được duy trì và phát triển

2 Ứng dụng của ozon

Một lượng nhỏ ozon được dùng để tiệt trùng, cải tạo không khí trong các phòng kín như nhà hát, rạp chiếu bóng Ngược lại ozon nồng độ lớn là chất độc có hại cho sức khỏe Ozon dùng để tẩy màu, dùng làm chất oxi hóa, dùng để tổng hợp một số chất hữu cơ Một thời gian dài người ta dùng ozon để khử trùng nước máy Ngày nay nước máy được khử trùng bằng clo vì tính diệt khuẩn và rẻ tiền hơn so với ozon Đôi khi người ta dùng ozon để xử lí rượu vang, theo quy tắc, rượu vang phải được lưu trữ trong thời gian dài để đạt mùi thơm và chất lượng cao, có nghĩa là cho đến khi loại bỏ được mùi và toàn bộ anđehit Dùng ozon để oxi hóa nhanh chóng các anđehit

sẽ rút ngắn được thời gian lưu trữ rượu vang dưới hầm

Tầng ozon trong bầu khí quyển bảo vệ các sinh vật, con người chống lại các tia tử ngoại gây ảnh hưởng cho sức khỏe Tầng ozon bị phá vỡ ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của động vật – thực vật trên mặt đất Vì vậy bảo vệ tầng ozon chính là bảo vệ tính mạng của con người nói riêng và tất cả các loài sinh vật trên trái đất nói chung

3 Ứng dụng của nước

Nước là một hợp chất quan trọng của oxi và hiđro Nước bao phủ ¾ mặt đất dưới dạng đại dương(nước mặn), ¼ mặt đất còn lại cũng có nhiều nước trong các suối, sông, ao, hồ, mạch nước ngầm thường là nguồn nước ngọt Một phần nước đáng kể tham gia vào cấu tạo sinh giới Trong cơ thể người nước chiếm gần 90%, trong cơ thể thực vật cũng vậy nước đóng vai trò hết sức quan trọng Nước là nơi sinh sống của các sinh vật từ nguyên sinh như tảo, các loài thực vật bậc thấp cho đến các loài thực vật bậc cao Nước là môi trường sống của các loài động vật thủysinh như cá, tôm

Nước là một thức uống quan trọng của con người, đối với thực vật nước là nguồn dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng Nước tham gia vào việc vận chuyển các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng trong cơ thể người và cơ thể thực vật Nước rất cần thiết cho nhu cầu sinh hoạt của con người hằng ngày, ngoài ra nước còn là nguồn năng lượng rất cần thiết cho các nhà máy, xí nghiệp, cung cấp điện và các nguồn năng lượng khác

Nước có vai trò đặc biệt quan trọng với cơ thể, con người có thể nhịn ăn được vài ngày, nhưng không thể nhịn uống nước Nuớc chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể, 65 - 75% trọng lượng

cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng lượng xương Nước tồn tại ở hai dạng: nước trong tế bào và nước ngoài tế bào Nước ngoài tế bào có trong huyết tương máu, dịch limpho, nước bọt… Huyết tương chiếm khoảng 20% lượng dịch ngoài tế bào của cơ thể (3 - 4 lít) Nước là chất quan trọng

để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra không ngừng trong cơ thể Nước là một dungmôi, nhờ đó tất cả các chất dinh dưỡng được đưa vào cơ thể, sau đó được chuyển vào máu dưới dạng dung dịch nước

Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức năng các hệ thống trong cơ thể Uống không đủ nước sẽ làm suy giảm chức năng thận, thận không đảm đương đượcnhiệm vụ của mình, kết quả là trong cơ thể tích lũy nhiều chất độc hại Những người thường xuyên uống không đủ nước da thường khô, tóc dễ gãy, xuất hiện cảm giác mệt mỏi, đau đầu, có thể xuất hiện táo bón, hình thành sỏi ở thận và túi mật

3.1 Nước dùng trong sinh hoạt

Nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt rất lớn, vì vậy nước sinh hoạt được tinh chế quy mô lớn trong các nhà máy Tinh chế nước sinh hoạt thường gồm có năm bước: lọc thô, lắng, lọc qua cát sỏi, phun mưa và khử trùng Tách các tiểu phân huyền phù thực tế là lọc nước qua cát sỏi hay có khi bằng đất nung xốp Hợp chất sắt và mangan cũng như các thành phần hữu cơ được oxi hóa bằng không khí qua phun mưa trên giàn phun

Việc khử trùng nước sinh hoạt có ý nghĩa đặc biệt đối với cuộc sống con người Hiện nay nước được khử trùng bắng clo, thường hòa tan khí clo vào nước (1 mg/l) để tiêu diệt các vi sinh vật Nước dùng cho các loại nồi hơi, ví dụ trong các nhà máy nhiệt điện và cho các mục đích kĩ thuật khác, thường được tinh chế bằng sử dụng nhựa trao đổi ion Kết hợp nhựa trao đổi anion và nhựatrao đổi cation người ta có thể loại trực tiếp hầu hết các chất tan dưới dạng ion Chất hữu cơ và vikhuẩn còn tồn tại trong nước nhưng không cản trở cho mục đích sử dụng này

3.2 Cách xử lí nước thải

Bước 1: Phương pháp cơ học, qua bước này người ta có thể tách được các chất thô không tan,

bọt, váng dầu mỡ

Bước 2: Nước thải được xử lí bằng phương pháp vi sinh ở bước này nước thải được sục không

khí để các vi khuẩn ưa khí phát triển nhằm mục đích phân hủy các chất hữu cơ, sau đó được tách

ra khỏi bùn vi sinh Tùy theo khả năng tài chính và thiết kế hệ thống xử lí nước thải của các cơ

sở công nghiệp, bệnh viện người ta có thể ngừng xử lí sau bước một hoặc sau bước hai Bất kì kết thúc ở bước nào, trước khi hòa nước thải đã xử lí vào nguồn nước tự nhiên trong sông, hồ phải được xử lí với clo

Bước 3: Xử lí nước bằng phương pháp hóa học, các hóa chất phù hợp được dùng để loại bỏ

những chất độc hại còn tồn tại qua xử lí bước một và bước hai Chỉ có xử lí nước thải thêm bước

ba mới ngăn chặn triệt để được sự ô nhiễm môi trường nước

4 Chu trình của nitơ trong tự nhiên

Nitơ hình thành một vòng tuần hoàn qua động vật và thực vật Nitơ là thành phần quan trọng trong các protein động vật và thực vật, vì vậy động vật và thực vật đều cần được cung cấp nitơ Nitơ của không khí không được động vật và thực vật thu nhận vì tính trơ về mặt hóa học của N Động vật và phần lớn thực vật không thể đồng hóa được N, trừ một số vi khuẩn hay vi sinh vật,

ví dụ các vi khuẩn sống trong các nốt sần của rễ các cây họ Đậu và một số loại cây khác cũng như một số vi sinh vật sống tự do trong đất có khả năng đồng hóa được nitơ đơn chất

Nói chung thực vật nhận lượng nitơ cần thiết từ dưới đất dưới dạng muối nitrat, muối amoni và ure Thực vật thu nhận các hợp chất vô cơ này để xây dựng tế bào Động vật và con người không

có khả năng này nên chỉ nhận nitơ dưới dạng protein thực vật Bằng cách này nitơ đến được với

cơ thể động vật, tuy nhiên có những động vật không thể sống bằng thức ăn thực vật, mà phải ăn thịt các động vật khác để có lượng nitơ cần thiết cho sự tồn tại

Nhờ quá trình phân giải protein trong cơ thể động vật, nitơ xuất hiện dưới dạng ure và một số hợp chất nitơ khác cung cấp cho đất Khi thực vật hay xác động vật bị phân hủy, nitơ được chuyển sang thành dạng nitrat, muối amoni và một số hợp chất nitơ khác bổ sung cho đất, qua đóthực vật lại được cung cấp nguồn nitơ Một phần hợp chất nitơ được chuyển thành nitơ đơn chất

do hoạt động của các vi khuẩn khử nitrat trong đất, mặt khác quá trình đốt cháy chất hữu cơ như than, gỗ giải phóng nitơ đơn chất bổ sung lại cho bầu khí quyển Chu trình của nitơ là vòng tuần hoàn của hợp chất và của đơn chất là chu trình tự nhiên điều tiết nitơ và các hợp chất nitơ Thiên nhiên tạo ra một cân bằng lí tưởng như lượng nitơ được chuyển hóa thành nitrat qua axit nitric do sấm chớp tạo ra nitơ, oxi, hơi nước và do các vi khuẩn tạo nitrat sống trong đất tổng hợpđược cân bằng với lượng nitơ được giải phóng trong quá trình lên men và trong quá trình hoạt động của vi khuẩn như khử nitrat sống trong đất Tuy nhiên quá trình thâm canh trong nông nghiệp cây trồng lấy ra từ đất nhiều hợp chất nitơ hơn là được trả lại nên năng suất giảm dần.Vào năm 1840, nhà hóa học người Đức Libich (Liebig) đã biết được ý nghĩa việc bón cho đất những hợp chất nitơ cần thiết Từ thời điểm đó, nhu cầu về các hợp chất nitơ ngày càng được tăng lên Cho đến chiến tranh thế giới lần thứ nhất đến nay, người ta đã phát triển các phương pháp tổng hợp các hợp chất nitơ từ nitơ của không khí Bằng con đường vòng, qua công nghiệp hóa học, nitơ của không khí đã thực sự tham gia vào chu trình tự nhiên của nitơ Mỗi năm, ngànhhóa công nghệ chế biến sử dụng hàng triệu tấn khí nitơ của không khí vẫn hằng định do quá trìnhcháy các hợp chất hữu cơ và các quá trình phân hủy hợp chất như đã trình bày như trên bù đắp lại

5 Ứng dụng sinh học của các kim loại kiềm

* Ứng dụng các cation của kim loại kiềm

- Người ta tìm được những chất kháng sinh thiên nhiên như nonactin, lasaloxit tạo phức với ionkim loại giống như ete caro và criptan Tác dụng kháng sinh của chúng có liên quan đến những phức chất do chúng tạo ra

- Các ion Na+ và K+ hết sức cần thiết cho người, động vật và thực vật Trong cơ thể người, Na+

và K+ có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cân bằng điện giải, trong việc dẫn truyền xung thần kinh và trong nhiều quá trình sinh học khác

- Ion K+ cần thiết cho cây cũng như ion Na+ cần thiết cho người và động vật, vì thế muốn nâng cao năng suất cây trồng thì cần phải bổ sung ion K+ cho đất

* Ứng dụng của các oxit kim loại kiềm

Natri peoxit (Na2O2)

- Natri peoxit (Na2O2) phản ứng mãnh liệt với nước, nhờ đó mà ta có thể điều chế được oxi cung cấp cho ngành y học và các ngành công nghiệp khác

PTPƯ: 2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2

- Ở nhiệt độ thấp, Na2O2 phản ứng với nước tạo ra oxi già, đây là loại hóa chất rất cần cho y tế.PTPƯ: Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2

Nhờ có H2O2 sinh ra mà dung dịch Na2O2 khi có thêm CO2 hoặc một ít H2SO4 được dùng làm chất tẩy trắng vải, sợi, mây tre

- Trong hóa học phân tích, người ta dùng Na2O2 trộn với Na2CO3 để phá các mỏ quặng sunfua.PTPƯ: 2FeS2 + 15Na2O2 → Fe2O3 + 4Na2SO4 + 11Na2O

Kali supeoxit (KO2)

- KO2 được dùng làm nguồn cung cấp oxi trong bình lặn, tàu ngầm hoặc trong “mặt nạ thở” sử dụng khi cứu hộ các hầm lò, hoặc nơi có hơi hóa độc Trong các dụng cụ này, người ta dùng hỗn hợp Na2O2 : K2O theo tỉ lệ mol 1 : 2 Hỗn hợp đó sẽ hấp thụ khí CO2 từ hơi thở và giải phóng ra oxi cần thiết cho sự hô hấp, do đó bầu khí thở luôn luôn được tái tạo

PTPƯ: Na2O2 + 2K2O + 2CO2 → Na2CO3 + K2CO3 + 2O2

* Ứng dụng Halogen của kim loại kiềm

Natri clorua (NaCl)

- NaCl là thành phần chính có trong muối ăn, cung cấp hàm lượng Na+ cho cơ thể, nó tham gia vào nhiều quá trình hóa sinh quan trọng, nó được hấp thụ và đào thải thường xuyên Vì vậy, cần phải bổ sung Natri clorua hằng ngày cho cơ thể dưới dạng thức ăn

- Trong y khoa, dùng dung dịch NaCl để truyền cho các bệnh nhân bị mất nước, hoặc mất máu Dung dịch NaCl dùng để sát trùng vết thương

- NaCl nguyên chất là những tinh thể không màu, trong suốt cả với tia hồng ngoại nên được dùngtrong các máy hồng ngoại

Kali clorua (KCl)

- Kali clorua thường gặp trong các khoáng vật và điển hình đó là khoáng vật xinvin là có giá trị nhất, sau khi nghiền nhỏ, có thể trực tiếp dùng làm phân bón, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt

- Một lượng nhỏ KCl được dùng để điều chế KOH, K và hầu hết các muối khác của kali Ngoài

ra, nó còn được dùng làm lăng kính, cửa sổ và các máy hồng ngoại

* Ứng dụng cacbonat của kim loại kiềm

Natri hiđrocacbonat (NaHCO3)

- Natri hiđrocacbonat được dùng làm thuốc (gọi là thuốc muối) cho những người đau dạ dày dạng thừa axit

- Trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là những xưởng sản xuất bánh, mứt kẹo, natri

hiđrocacbonat dùng làm chất gây xốp (còn gọi là bột nở) Cơ sở khoa học của ứng dụng này là

do dạng bột này thường là hỗn hợp của NaHCO3 với muối có tính chất axit và bền với nhiệt độ hơn như NaAl(SO4)2.12H2O, NaH2PO4, Ca(HPO4)2 hoặc K(HC4H4O6) Để cho hai muối không tác dụng với nhau, người ta trộn thêm một ít tinh bột Khi trộn bột nở với bột bánh nhão thì bắt đầu có phản ứng xảy ra, natri hiđrocacbonat tác dụng với muối có tính chất axit, sinh ra khí cacbonic theo phương trình phản ứng sau:

HCO3- + H+ → CO2 + H2O

Khí cacbonic thoát ra được giữ lại trong bột nhão Trong quá trình đun nóng (hấp hoặc nướng bánh), những bọt khí đó nở ra và làm cho bánh có độ xốp và nhẹ

Natri cacbonat (Na2CO3)

- Natri cacbonat còn được gọi là xô đa hay xô đa tro vì nó thường có trong tro của nhiều quá trình thiêu hủy các vật liệu có chứa natri Vì thế từ thế kỉ XV, người ta đã biết dùng tro của rong biển để chế xà phòng và nấu thủy tinh

- Na2CO3 là một trong các sản phẩm quan trọng của kĩ nghệ hóa học Nó được dùng nhiều trong sản xuất thủy tinh, xà phòng, giấy, phẩm nhuộm Ngoài ra, nó còn được dùng trong việc xử lí nước (làm mềm nước cứng) và để điều chế nhiều hóa chất quan trọng khác như natri cromat, natri bicromat, borac, thủy tinh tan pha thành dung dịch để lau rửa

* Ứng dụng nitrat của kim loại kiềm

Natri nitrat (NaNO3): Được dùng phổ biến làm phân bón, cung cấp hàm lượng chất dinh dưỡng

cần thiết cho cây trồng

Kali nitrat (KNO3): Dùng làm thuốc súng (thuốc nổ đen), thuốc nổ này là hỗn hợp gồm 68%

KNO3, 15% S và 17% bột C mịn Thành phần này gần ứng với tỉ lệ các chất trong phương trình phản ứng bổ sau:

2KNO3 + 3C + S → K2S + N2↑ + 3CO2↑

Ngoài ra còn có thể xảy ra nhiều phản ứng khác, chẳng hạn như:

2KNO3 + 2S → K2SO4 + SO2↑ + N2↑

4KNO3 + 5C → 2K2CO3 + 3CO2↑ + 2N2↑

Các phản ứng trên đều tạo ra chất khí và đều là những phản ứng tỏa nhiệt mạnh nên dẫn đến sự

nổ Ngày nay, KNO3 dùng chủ yếu làm phân bón vì nó cung cấp đồng thời 2 nguyên tố cần thiết cho cây trồng là K và N

6 Ứng dụng sinh học cation của kim loại kiềm thổ

Các kim loại kiềm thổ tạo phức với criptan, việc nghiên cứu trong lĩnh vực hóa sinh cho thấy những phức chất kiểu phức với criptan đóng vai trò kiểm soát sự trao đổi ion Ca2+ và sự vận chuyển Ca2+ qua màng tế bào

Amoniac và các amin không tạo phức với ion kim loại kiềm thổ trong dung dịch nước Một vài Halogen kim loại kiềm thổ tạo với amoniac sản phẩm cộng có thành phần thay đổi (ví dụ như CaCl2 8NH3) Sự phối trí của magie với porphirin trong clorophin có một ý nghĩa sống còn Bởi

vì clorophin trong diệp lục đóng vai trò quyết định trong quá trình quang hợp ở cây xanh, biến năng lượng Mặt trời thành năng lượng cho mọi hoạt động sống của thực vật và động vật Ví dụ như nhờ clorophin trong diệp lục và ánh sáng Mặt trời mà cây xanh biến khí cacbonat và nước thành các gluxit (đường, tinh bột, xenlulozo) đồng thời giải phóng oxi PTPƯ như sau:

7 Ứng dụng của khí hiếm

Heli được dùng để nạp khí cầu thay cho hiđro rất dễ cháy Heli còn khuếch tán chậm hơn nhiều

so với hiđro qua lớp vỏ bọc Sức nâng của heli không thể tính bằng một nửa của hiđro theo khối lượng của chúng, trong trường hợp sự chênh lệch khối lượng giữa không khí và chất khí nạp vào khí cầu lập thành tỉ lệ so sánh Như vậy, heli còn dùng để nạp vào các nhiệt kế khí, heli lỏng dùng để tạo nhiệt độ thấp trong công nghệ và nghiên cứu khoa học

Neon chủ yếu dùng trong công nghiệp sản xuất đèn ống (đèn neon) để thắp sáng và trang trí,

quảng cáo, vì chỉ cần một điện áp ion hóa thấp cũng đủ kích thích phát sáng

Agon và kripton dùng để nạp vào các bóng đèn điện, vì các khí này dẫn điện kém hơn nitơ

thường được dùng trước đây Sự thay thế này hạn chế được sự bốc hơi của sợi vonfram trong bóng đèn, do đó duy trì được nhiệt độ cao và hiệu quả chiếu sáng tốt

Chương 2: Các ứng dụng khác của các nguyên tố vô cơ

Nhờ có hoạt tính hóa học cao vào bậc nhất trong các kim loại, kim loại kiềm được dùng làm tác nhân khử trong nhiều quá trình tổng hợp vô cơ và hữu cơ Natri được dùng nhiều trong phương pháp nhiệt luyện điều chế kim loại Trước khi phát minh ra phương pháp điện phân nhôm oxit, natri đã được dùng điều chế nhôm bằng cách khử AlCl3 Ngày nay, nó vẫn được dùng để điều chế ở phạm vi công nghiệp các kim loại như K, Rb, Cs, Ti, Zr và một số kim loại khác Hỗn hống natri được dùng làm chất khử, hợp kim Na – Pb dùng để sản xuất (C2H5)4Pb (chì tetraetyl).Liti, natri và kali được dùng nhiều trong điều chế các hợp chất hữu cơ, các chất cơ liti được ứng dụng nhiều trong tổng hợp hữu cơ hiện đại Ngoài ra, kim loại kiềm được dùng làm pin, các kim loại như Li, Na, K thường được dùng làm tác nhân mang nhiệt và làm mát trong lò phản ứng hạt nhân Natri được dùng trong đèn hơi natri Khi pha một lượng nhỏ Li vào hợp kim thường tạo ra cho hợp kim nhiều tính chất hóa lí quý có giá trị trong kĩ thuật

* Cơ sở khoa học của các ứng dụng trên

- Những ứng dụng trên dựa trên tính khử mạnh và tính chất đặc sắc trong tính chất vật lí và hóa học của kim loại kiềm

- Do có thế điện chuẩn vào loại âm nhất nên kim loại kiềm được dùng làm pin Ví dụ: Pin Liti gồm anot là liti, catot là polivinylpiriđin – I2 chất điện giải là LiI Pin natri gồm anot là natri lỏng ngăn cách với catot lưu huỳnh bằng chất điện giải rắn β – Al2O3 Pin này dùng cho những nơi có nhiệt độ cao tới 300oC

- Do dễ hóa hơi và phát ánh sáng dịu nên natri dùng trong đèn hơi natri

- Khi pha một lượng nhỏ kim loại kiềm vào hợp kim thường tạo ra nhiều tính chất quý trong kĩ thuật Ứng dụng đó được minh chứng như sau:

Ví dụ cho một hợp kim nhôm chứa 1% Li sẽ làm tăng độ bền cơ học và chống gỉ tốt Hoặc ta thêm 2% Li vào đồng kĩ thuật sẽ làm tăng độ dẫn điện của đồng.

1.2 Các kim loại nhóm IIA

* Ứng dụng các đơn chất của kim loại kiềm thổ

- Berili có giá trị to lớn trong việc chế tạo các hợp kim Một lượng nhỏ barilit đủ tạo cho hợp kimtính chống gỉ, tính bền cơ học và độ cứng cao Ví dụ: Hợp kim của đồng chứa 3% berili có sức chống gãy gấp 4 lần đồng nguyên chất, chứa 2% Be cứng hơn thép không gỉ hai lần và rất bền đối với các tác dụng cơ học và hóa học Thép lò xo có chứa 1% Be tăng rất mạnh tính bền và không mất tính đàn hồi ngay cả khi đốt nóng đỏ Các hợp kim của Be được dùng trong kĩ nghệ máy bay, đồng hồ và kĩ thuật điện Vì Be ngăn cản tia Rơnghen kém hơn các kim loại khác, hơn nữa nó lại bền trong không khí, nên được dùng để chế tạo những cửa sổ trong thiết bị nghiên cứudùng tia Rơnghen Ngoài ra trong công nghệ hạt nhân, Be được dùng làm thành chắn lò phản ứng hạt nhân, làm chất hãm và chất phản xạ nơtron

- Magie là kim loại nhẹ nhất được sử dụng trong kiến trúc Phần lớn Mg được dùng để sản xuất hợp kim chế tạo máy bay, ôtô và máy nước Hai hợp kim quan trọng nhất của có tên là

“electron” và “macnhali” “Electron” có thành phần là 3 – 10% Al, 2 – 4% Zn, còn lại là Mg Nhờ có khối lượng riêng nhỏ ( 1,8 chỉ hơi lớn hơn kim loại Mg) nên ngoài việc dùng trong

chế tạo máy bay, “electron” còn được dùng trong kĩ thuật tên lửa “Macnhali” chứa 10 – 30%

Mg và 30 – 70% Al, nó cứng và bền hơn nhôm tinh khiết

* Cơ sở khoa học những ứng dụng trên: Do các kim loại kiềm thổ (trừ Be) đều là những chất

khử mạnh có ái lực hóa học lớn với các phi kim Vì vậy chúng được dùng như những chất khử tạp khỏi kim loại, hợp kim hoặc khí

Ví dụ: Canxi dùng để khử oxi và nitơ trong kim loại nóng chảy, bari được dùng để khử những vết cuối cùng của oxi và nitơ trong các binh chân không Tương tự, Mg và Sr cũng được dùng đểkhử oxi, photpho, cacbon và lưu huỳnh Ngoài ra, các kim loại kiềm thổ còn là tác nhân khử chonhiều quá trình trong công nghệ hóa học

Đặc biệt, vì có tính khử mạnh nên Mg được dùng để bảo vệ kim loại chống ăn mòn điện hóa Ví

dụ để bảo vệ các cầu, tháp, bồn chứa, ống dẫn dầu, khí bằng thép, người ta thường nối chúng

với các khối Mg hoặc Zn Khi đó sẽ tạo thành những pin gavani khổng lồ Ở đó các khối Mg hoặc Zn sẽ bị oxi hóa và do đó bị ăn mòn thay cho vật cần bảo vệ.

- Rađi là nguyên tố phóng xạ đầu tiên được ứng dụng trong thực tế Nó được dùng chủ yếu để chữa các khối u và một số bệnh khác

* Ứng dụng các oxit của kim loại kiềm thổ

- BeO và MgO sau khi bị nung trở nên bền về mặt hóa học, không hòa tan trong cả axit vì vậy chúng làm vật liệu bền hóa học và chịu lửa để chế tạo một số dụng cụ trong phòng thí nghiệm như chén, thuyền và ống, hoặc để điều gốm đặc biệt Ngoài ra BeO còn được dùng trong công nghiệp thủy tinh, làm chất hãm và chất phản xạ nơtron trong ngành năng lượng nguyên tử

- MgO nung còn được sản xuất Mg, làm ximăng magie, chất cách nhiệt, chất độn trong sản xuất cao su

- CaO chủ yếu làm vật liệu xây dựng, dùng để bón ruộng, sản xuất ximăng, giấy, chất chảy trong luyện kim, sản xuất CaC2 và CaCO3

- Một lượng nhỏ SrO và BaO được dùng trong công nghiệp thủy tinh và làm men cho gốm sứ

- BaO2 là chất quan trọng, được dùng để làm chất xúc tác cho phản ứng crackinh dầu mỏ, điều chế hiđro peoxit (H2O2) và dùng trong bom cháy

* Ứng dụng hiđroxit của kim loại kiềm thổ

Các hiđoxit của kim loại kiềm thổ có khả năng hấp thụ CO2 biến thành cacbonat Phản ứng này được ứng dụng để nhận biết khí CO2 bằng dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 Chất tạo ra màu trắng sau khi quét vôi, sự đông rắn của vữa vôi sau khi xây đều là do phản ứng của Ca(OH)2 với khí CO2 trong không khí:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Ca(OH)2 có ứng dụng rộng rãi nhất trong đời sống và trong kĩ nghệ Khi cho vôi sống (thành phần chủ yếu là CaO) tác dụng với nước ta được vôi tôi (thành phần chủ yếu là Ca(OH)2) Vôi tôi được dùng trộn với cát làm vữa xây nhà, người ta dùng vữa vôi để kết dính các viên gạch, đá lại với nhau Ngoài ra Ca(OH)2 được dùng như một nguồn nguyên liệu rẻ tiền cung cấp ion OH-cho nhiều quá trình hóa học trong công nghiệp

Ví dụ: Để tách lấy amoniac, để thu hồi NaOH trong sản xuất giấy Ca(OH)2 được dùng để sản xuất clorua vôi, để xử lí nước Ngoài ra, nó còn được dùng trong công nghiệp sản xuất đường.

* Ứng dụng Halogenua của các kim loại kiềm thổ

Magie clorua (MgCl2)

MgCl2 được dùng chủ yếu để sản xuất Mg bằng phương pháp điện phân, dùng để tẩm vải và gỗ, làm thuốc nhuận tràng Khi trộn bột MgO đã được nung từ trước với dung dịch MgCl2 đậm đặc (khoảng 30%) sẽ được một khối nhão đông cứng lại sau vài giờ, gọi là ximăng magie Ximăng magie bền với kiềm và axit, dễ mài trơn Nó được dùng lát sàn nhà, làm đá mài

Canxi clorua (CaCl2)

Trong thiên nhiên, canxi clorua có trong nước biển, nước khoáng và các khoáng vật như

clorocanxit (CaCl2), tachiđrit (CaCl2 2MgCl2 12H2O) Canxi clorua được dùng làm nguyên liệu

để điều chế canxi kim loại Dung dịch canxi clorua được dùng để tẩm vải và gỗ làm cho chúng khó cháy hoặc phun trên đường phố để giữ ẩm cho đỡ bụi Canxi clorua khan được dùng để làm khô các dung môi hữu cơ như hiđrocacbon, hoặc dẫn xuất Halogen Người ta không dùng nó làmkhô các chất có khả năng cho electron như NH3 amin, ancol vì nó có khả năng kết hợp với các chất đó tạo thành các hợp chất, chẳng hạn: CaCl2.8NH3, CaCl2.4CH3OH, CaCl2 4C2H5OH

Bari clorua (BaCl2)

Trong phân tích, BaCl2 được dùng để định tính và định lượng ion SO42- Trong kĩ thuật, BaCl2được dùng để loại hết CaSO4 trong nước cấp cho các nồi hơi BaCl2 còn được dùng để điều chế các muối khác của Bari

* Ứng dụng sunfat của kim loại kiềm thổ

Canxi sunfat (CaSO4)

CaSO4 là chất rắn không màu, tồn tại dưới hai dạng tinh thể (đơn tà và tà phương) Trong thiên nhiên, người ta gặp những mỏ CaSO4.2H2O gọi là mỏ thạch cao Thạch cao có cấu trúc lớp, lớp này liên kết với lớp kia nhờ liên kết hiđro tạo nên giữa phân tử H2O với các ion Ca2+ và SO42- Vì thế thạch cao mềm hơn so với CaSO4 khan Khi nung nóng đến SO42- Vì thế thạch cao mềm hơn

so với các CaSO4 khan Khi nung nóng đến 125oC, thạch cao mất nước không hoàn toàn tạo thành hemihiđrat 2CaSO4.H2O là chất bột màu trắng gọi là thạch cao nung.

2CaSO4.2H2O 2CaSO 128 oC 4.H2O + 2H2O

Nếu trộn thạch cao nung với nước rồi để yên thì nó sẽ đông cứng lại do sự kết tinh chen chúc củacác vi tinh thể CaSO4.2H2O Lợi dụng tính chất này, người ta dùng thạch cao nung để nặn tượng, làm vật liệu xây dựng, dùng bó chỉnh hình (bó bột) trong y học

* Ứng dụng cacbonat của kim loại kiềm thổ

Canxi cacbonat (CaCO3)

Trong thiên nhiên, CaCO3 tồn tại chủ yếu dưới dạng đá vôi, đá cẩm thạch, đá phấn và đá spat Đávôi là dạng phổ biến nhất thường tạo thường tạo thành những núi lớn Đá vôi dùng nhiều trong xây dựng đường sá, cầu cống, dùng để sản xuất vôi, xi măng, khí cacbonat, dùng để làm chất chảy trong luyện kim

Đá cẩm thạch là một dạng của đá vôi được tạo thành trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao Nó

có nhiều vân hoa và màu sắc khác nhau nên được dùng làm vật liệu xây dựng và trang trí Đá phấn là dạng đá vôi mềm có màu trắng Nó được dùng làm phấn viết, làm chất độn trong cao su, làm bột đánh bóng kim loại, làm nhẵn mặt gỗ trước khi phủ vecni Đá spat (còn được gọi là đá

bồ tát hay đá hải băng) thường gặp dưới dạng những tinh thể lớn trong suốt, không màu Nó có tính lưỡng chiết nên được dùng làm lăng kính nicon trong một số dụng cụ quang học

Dạng bột nghiền mịn của CaCO3 được dùng trộn vào kem đánh răng, hoặc dùng trong y học để làm giảm axit trong dịch vị và chữa bệnh thiếu canxi

Nước ngầm luôn có chứa khí cacbonic, do đó nó bào mòn được đá vôi, đá đolomit:

CaCO3.MgCO3(r) + 2H2O(l) + 2CO2(aq) ↔ Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3

-Phản ứng thuận của hai quá trình trên làm cho nước trở thành cứng -Phản ứng nghịch của chúng cũng rất đáng chú ý Khi nước có hòa tan các khoáng chất cacbonat chảy ra từ các vách đá, khí

CO2 thoát đi và muối cacbonat kết tủa dần kaoe theo cả ion kim loại chuyển tiếp có màu Sau hàng triệu năm tạo thành những nhũ đá có hình thù và màu sắc kì ảo trong các hang động, điển hình như ở Việt Nam có động Phong Nha – Kẻ Bàng là một minh chứng cho hiện tượng trên

Khi đun nóng thì phản ứng xảy ra nhanh hơn, vì thế ở các dụng cụ chứa nước nóng như ấm đun nước, phích nước, nồi hơi, thường xuất hiện lớp cặn cáu bám vào thành Ở nhiệt độ cao, CaCO3phản ứng với một số oxit như SiO2, Al2O3, NO2 và với khí NH3:

PTPƯ: CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2

1.3 Kim loại nhóm IIIA

* Ứng dụng của các đơn chất kim loại nhóm IIIA

- Do tính chất phản chiếu ánh sáng, nhôm được dùng tráng gương thay cho bạc (kinh tế hơn) Nhôm nhẹ và hầu như ít bị ăn mòn trong không khí nên được dùng rộng rãi trong đời sống, từ các dụng cụ nhà bếp, bao bì thực phẩm đến các công cụ máy móc và vật liệu xây dựng Tuy độ dẫn điện của nhôm chỉ bằng 0,6 đồng, nhưng do nhẹ hơn đồng ba lần nên nhôm được dùng thay thế cho đồng ở những đường dây tải điện lớn

Hợp kim của nhôm với các nguyên tố khác ngoài ưu điểm là nhẹ còn có những tính chất cơ lí tốt

hơn nhôm kim loại Ví dụ: Đuyara chứa 94% Al, 4% Cu, Mg, Mn, Fe, Si mỗi loại 0,5% cứng và bền như thép, được dùng chủ yếu trong công nghiệp ô tô và máy bay Silumin chứa 85% Al, 10 –

14% Si, 0,1% Na rất bền và rất dễ đúc, được dùng để sản xuất động cơ máy bay, tàu thủy Ngoài

ra, nhôm còn được dùng để làm chất pha luyện cho nhiều hợp kim khác để tạo cho chúng tính chất chịu nhiệt

- Gali và Inđi phản chiếu tốt và đồng đều tất cả ánh sáng với các bước sóng khác nhau, vì thế chúng được dùng để tráng gương của các kính thiên văn chính xác Gali tồn tại ở trạng thái lỏng trong một khoảng nhiệt độ rất rộng và lại có khuynh hướng chậm đông nên được dùng để chế tạonhiệt kế đo nhiệt độ cao Inđi bền và chắc nên được dùng trong mạ điện để bảo vệ các kim loại khác khỏi bị gỉ

Gali và inđi có tầm quan trọng đối với công nghiệp điện tử Chúng được dùng chủ yếu (tới 80%)

để chế tạo các chất bán dẫn, ví dụ gali asenua, inđi antimonua Ánh sáng đỏ tạo trên màn hiện số của số máy tính cầm tay được tạo bởi điôt gali – asen – photpho

Giống như nhôm, gali, inđi và tali tạo được hợp kim với nhiều nguyên tố khác Khi đó tạo thành các hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp Ví dụ hợp kim chứa 18,1% In, 41% Bi, 22,1% Pb, 10,6% Sn và 8,2% Cd nóng chảy ở 47oC; hợp kim 90% Ga, 8% Sn và 2% Zn thậm chí nóng chảy

ở 19oC

* Ứng dụng của oxit kim loại nhóm IIIA

Corunđum nóng chảy ở 2072oC, sôi ở xấp xỉ 3500oC, rất cứng trong thiên nhiên, độ cứng của nó chỉ thua kim cương Nó cũng tương đối trơ về mặt hóa học: không tác dụng với nước, với dung dịch axit và dung dịch kiềm Nó chỉ bị phá hủy khi đốt nóng lâu với kiềm Chính vì thế nó được dùng làm vật liệu chịu lửa, làm bột mài (đá mài, bột mài, giấy ráp)

Khoáng chất Corunđum nhuốm màu do có chứa trong mạng tinh thể một lượng nhỏ tạp chất là các kim loại chuyển tiếp Cũng như các loại đá quý khác, người ta có thể kết tinh được những tinh thể lớn và đẹp để thỏa mãn nhu cầu về trang sức mà còn đáp ứng được nhiều đòi hỏi khắt khe của kĩ nghệ như làm trục quay, hoặc ổ trục của những máy móc tinh vi, chính xác (ví dụ như chân kính đồng hồ), hoặc dùng trong máy phát tia laze

* Ứng dụng muối của các kim loại nhóm IIIA

Nhôm clorua (AlCl3): Được dùng nhiều trong tổng hợp hữu cơ, trong công nghiệp hóa dầu và

hương liệu Ví dụ như làm chất xúc tác trong phản ứng Friden – Crap để thế các nhóm ankyl và axyl vào nhân thơm Hỗn hợp AlCl3 – NaCl có nhiệt độ nóng chảy thấp (173oC) được dùng nhiềutrong điện phân nóng chảy và một số phản ứng khác

Phèn nhôm: Thường dùng trong sinh hoạt chính là phèn nhôm – kali KAl(SO4)2.12H2O, kết tinh, màu xanh; phèn sắt – amoni (NH4)Fe(SO4)2.12H2O là những chất kết tinh màu trắng nhạt Phèn nhôm – kali là chất kết tinh, tinh thể đẹp, hình bát diện, không có màu, có vị chua và chát Khi đun nóng nó bị nóng chảy cùng nước kết tinh ở 92,5oC Nếu tiếp tục đun nóng, nó bị mất nước hoàn toàn tạo thành muối sunfat khan ở dạng bột trắng gọi là phèn phi, dùng trong một số bài thuốc đông y Ứng dụng chính của nhôm sunfat cũng như phèn nhôm – kali là dùng trong

công nghiệp giấy, nhuộm, thuộc da và xử lí nước Các ứng dụng này đều dựa trên tính chất của sản phẩm thủy phân nhôm sunfat là nhôm hiđroxit Nhôm hiđroxit dính các sợi xenlulozơ của giấy làm cho giấy bền hơn, mạnh hơn Nhôm hiđroxit khi bị hấp thụ, trên sợi vải hoặc với protit của da sẽ tạo nên liên kết với các phẩm màu bền (chất cắn màu) Khi đánh phèn (làm trong nước bằng phèn), nhôm hiđroxit được tạo thành ở dạng keo, có bề mặt lớn, hấp thụ các chất lơ lửng trong nước, kể cả vi khuẩn, rồi cùng lắng xuống đáy làm cho nước trong và sạch hơn.

2.4 Ứng dụng các nguyên tố kim loại nhóm IVA và nhóm VA

* Ứng dụng của Gemani, thiếc, chì và bitmut

Phần lớn gemani được dùng để làm chất bán dẫn trong công nghiệp điện tử Tinh thể gemani

được dùng làm đèn chỉnh lưu và đèn khuếch đại trong thiết bị điện tử Ngoài ra, nó còn được dùng trong việc chế tạo thủy tinh truyền tia hồng ngoại, chế tạo hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ thấp

Thiếc và chì là những kim loại được cong người sử dụng từ thời cổ xưa Từ thời đại đồ đồng, họ

đã chế tạo hợp kim đồng – thiếc (đồng đỏ) để đúc ra các thứ cần thiết như tiền, tượng và các vật dụng khác Hợp kim Sn – Pb dễ nóng chảy hơn Sn nên được dùng làm hợp kim hàn (thiếc hàn).Hợp kim của thiếc có chứa một ít Cu và Pb gọi là babit được dùng làm giá đỡ, ổ trục, ổ bi Một lượng lớn thiếc được dùng để sản xuất “sắt tây” (sắt tráng thiếc) Sắt tây chính là các lá thép với hàm lượng cacbon thấp đã được phủ một lớp thiếc mỏng Lớp thiếc này bảo vệ cho sắt khỏi bị ănmòn Thiếc và chì đều dễ dát mỏng nên trong thực tế những lá thiếc mỏng được dùng làm tụ điện, lá mỏng hơn nữa được dùng làm giấy gói bánh kẹo, thuốc lá

Ngoài việc sản xuất các hợp kim, chì còn được dùng làm tấm chắn, vỏ bọc (bảo vệ khỏi tia phóng xạ) làm các tấm đệm ở các mố trụ cầu, làm ăcquy chì và cầu chì Chì còn được dùng để sản xuất chì tetraetyl, Pb(C2H5)4 dùng pha vào xăng Xăng có pha chì sẽ tránh hiện tượng nổ sớm, tăng chỉ số octan của xăng Các động cơ chạy xăng pha chì tetraetyl sẽ thải khói có chứa chì vào môi trường gây nên sự ô nhiễm có hại cho sức khỏe của con người Vì vậy ngày nay ở nhiều nước, người ta đã cấm pha chì tetraetyl vào xăng và thay thế nó bằng metyl tetrabutylete (MTBE): CH3 – O – C4H9 – t

Bitmut lỏng tồn tại trong khoảng nhiệt độ rất rộng nên dùng làm chất mang nhiệt Bitmut lỏng

kết hợp với nhiều kim loại thành hợp kim Chẳng hạn hợp kim chứa 50% Bi, 25% Pb, 12,5% Sn,

12,5% Cd (hợp kim Woods) có nhiệt độ nóng chảy 70 – 72oC nên được dùng làm cầu chì, van xảnước cứu hỏa tự động, nút an toàn cho xilanh khí

* Ứng dụng của Halogen của thiếc

Thiếc điflorua SnF2 rất khó tan và được sử dụng như chất phụ gia trong thuốc đánh răng Thiếc điclorua có nhiều ứng dụng rộng rãi, nó được dùng làm thuốc khử thông dụng trog phân tích hóa học, trong kĩ thuật và làm tác nhân khử các chất vô cơ và hữu cơ Ngoài ra, nó còn dùng làm chấtcầm màu trong việc in hoa lên vải

* Các muối khác

PbS làm chất bán dẫn, ngoài ra SnS2 có ứng dụng trong thực tế SnS2 có màu giống với vàng kimloại, vì vậy từ xưa nó đã được dùng để trang trí trên giấy, trên gỗ “sơn son thép vàng” và được gọi là vàng giả

Cacbonat bazơ của chì, Pb3(OH)2(CO3)2 là chất rắn màu trắng Từ lâu nó được dùng làm chất tạo màu trắng cho sơn vì nó liên kết bền chắc với dầu sơn và với bề mặt kim loại cần sơn Tuy nhiên

vì nó độc nên ngày nay người ta thay dần bằng TiO2

2.5 Các nguyên tố nhóm IIIB và các nguyên tố họ Lantan (các nguyên tố đất hiếm)

2.5.1 Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất thủy tinh

Các oxit và muối khác nhau của các nguyên tố đất hiếm được dùng để sản xuất thủy tinh màu, đặc biệt là thủy tinh quang học và thủy tinh chịu được tác dụng mạnh của các bức xạ Ngoài ra các oxit của chúng được dùng để đánh bóng và mài thủy tinh

Thủy tinh màu chế tạo bằng neođim và prazeođim oxit có băng hấp thụ mạnh trong vùng quang phổ trông thấy Loại thủy tinh này dùng làm các kính lọc màu Thủy tinh chứa xeri oxit ngăn cảnbức xạ tử ngoại và các loại tia phóng xạ, có độ bền cao đối với các loại tia này Loại thủy tinh này dùng làm các cửa kính để quan sát các quá trình trong lò phản ứng hạt nhân và các phòng thínghiệm có độ phóng xạ cao Các oxit đất hiếm nhẹ (gồm các nguyên tố từ lantan đến gađolini) được dùng nhiều trong đánh bóng các gương và thấu kính quan trọng có giá trị cao Năng suất vàtác dụng đánh bóng cao hơn dùng các chất đánh bóng khác

Đất hiếm oxit dùng để chế tạo thủy tinh quang học với hệ số chiết suất đặc biệt cao và khuếch tán rất thấp Loại thủy tinh này dùng để chế tạo các loại ống kính chụp ảnh và quan sát có giá trị cao Thời gian gần đây, một số nguyên tố đất hiếm như honmi, tebi, samari có ý nghĩa quan trọng trong kĩ thuật laze.

2.5.2 Trong các hợp kim

Hợp kim với Magie

Magie nguyên chất không sử dụng làm vật liệu trong thiết kế máy được Phần lớn các hợp kim magie có độ bền nhiệt kém, nếu cho thêm các nguyên tố đất hiếm vào hợp kim thì độ bền và độ bền nhiệt tăng lên đáng kể và gia công được ở khoảng nhiệt độ 503K đến 558K Phần lớn hợp kim Mg – Ln được dùng trong công nghiệp sản xuất máy bay

Hợp kim với nhôm

Thêm các nguyên tố đất hiếm vào hợp kim nhôm làm giảm độ lớn các hạt hợp kim Khả năng đúc và độ bền dưới tác dụng lâu của nhiệt độ tăng lên nhiều, ngoài ra còn tăng cường được khả năng chống ăn mòn và độ cứng có thể so sánh với thép Các hợp kim này cũng có ý nghĩa lớn trong sản xuát máy bay

Các vật liệu hợp kim khác

Các nguyên tố đất hiếm làm tăng độ bền của gang Loại gang này dùng để sản xuất các bộ phận của máy có sức chịu đựng lớn ví dụ các trục quay, ngoài ra các nguyên tố đất hiếm được cho vàogang để tăng khả năng đúc và gia công nhiệt

Các nguyên tố đất hiếm làm tăng tính dẻo và đàn hồi của các hợp kim crom và các loại thép crom – niken, tăng cường khả năng chống gỉ Các nguyên tố họ lantan tăng cường các tính chất trên và độ bền cho hợp kim Ni – Cr – Mo và Ni – Cr – Mo – Cu, tuổi thọ của các dây đốt nóng (bếp điện) chế tạo bằng hợp kim này được tăng lên nhiều Hợp kim Fe – Cr – Mo – Ln đặc biệt bền đối với dung dịch chứa Cl2 và HOCl Các nguyên tố đất hiếm hợp kim với titan làm tăng khảnăng hàn của tintan Các nguyên tố đất hiếm là những thành phần hợp kim làm tiệt khí trong kĩ thuật chân không

2.5.3 Ứng dụng trong kĩ thuật điện tử

Các hợp chất selenua hay telurua của một số nguyên tố đất hiếm có tính bán dẫn Các muối titanat, stanat hay oxit của các nguyên tố đất hiếm để sản xuất sứ cách điện, đặc biệt là tụ sứ có hằng số điện môi cao Các vật liệu này có hằng số điện môi cao mà hệ số nhiệt lại thấp nên điện dung hằng định ở một khoảng nhiệt độ khá rộng

Tính chất sắt từ của hỗn hợp các nguyên tố đất hiếm và sắt oxit có thành phần 3Ln2O3.5Fe2O3 có

ý nghĩa rất lớn Vật liệu này giảm được sự hao hụt về điện năng nhiều so với các vật liệu khác nên đặc biệt được dùng trong kĩ thuật sóng cực ngắn, ngoài ra còn được dùng để chế tạo các lõi

từ và các thanh ferit Đơn tinh thể của vật liệu này được dùng làm các phin lọc vô cùng nhạy để chọn và bắt sóng cực ngắn trong vô tuyến truyền hình và sóng FM

Một số nguyên tố đất hiếm là những chất kích thích quan trọng trong việc sản xuất các chất phát sáng dùng cho bóng đèn cao áp, màn huỳnh quang của bóng đèn neon, màn hình quang vô tuyến truyền hình màu và rađa Ứng dụng cổ xưa nhất của các nguyên tố đất hiếm trong các chất phát sáng là lưới đèn khí, lưới đèn măng xông, điện cực của đèn hồ quang

2.5.4 Ứng dụng trong kĩ thuật hạt nhân

Samari, europi, gađolini, disprozi có tiết diện hấp thụ nơtron nhiệt lớn được sử dụng làm các thỏikiểm tra và điều khiển trong các lò phản ứng hạt nhân Europi có ưu thế hơn cả, vì nó là chất hấpthụ nơtron nhiệt vĩnh cửu Người ta thường ép oxi dưới áp suất lớn và nhiệt độ cao thành thỏi chắc Các hiđrua của các nguyên tố trên dùng sản xuất tấm chắn bảo hiểm quanh các lò phản ứnghạt nhân

2.6 Các nguyên tố nhóm IVB (Họ Titan)

Kim loại tinh khiết cũng như hợp kim của titan được dùng rộng rãi sau khi quá trình luyện kim titan đã thực hiện ở mức độ công nghiệp Trong kim loại titan hội tụ đủ những tính chất ưu việt như độ bền cao, đàn hồi tốt, độ nóng chảy cao, khối lượng riêng nhỏ, có khả năng chống ăn mòn cao kể cả nước biển Những tính chất này làm cho titan và các hợp kim của nó trở thành những vật liệu quý giá, đặc biệt dùng trong ngành sản xuất máy bay, hàng không vũ trụ và tàu ngầm nguyên tử, chẳng hạn sản xuất các buồng nén khí trong động cơ phản lực Titan cũng được dùng trong công nghiệp hóa học để chế tạo các van và các ống dẫn Trong luyện kim, người ta dùng titan dưới dạng ferotitan để cho thên vào các loại thép đặc biệt có giá trị cao

Ziriconi kim loại tinh khiết không lẫn hafini được dùng làm vỏ bọc cho các thỏi chất đốt của lò

phản ứng hạt nhân vì nó có độ hấp thụ nơtron rất bé và có khả năng chống ăn mòn cao Trong công nghiệp hóa học, ziriconi được dùng sản xuất các van và ống dẫn do có độ bền chống lại sự

ăn mòn của các axit và các hóa chất khác Ziriconi cũng bền đối với quá trình làm thay đổi môi trường axit và bazơ, dùng làm chất tiệt khí để đạt được chân không tuyệt đối trong các loại bóng đèn điện tử vì nó có khả năng phản ứng và hấp thụ những chất khí còn sót lại Hafini kim loại