LƯỢNG HÓA CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC

Trong quá trình giảng dạy phần hóa nguyên tố nói chung và phần nguyên tố nhóm VIA nói riêng, chúng tôi thấy rằng, trong rất nhiều thí nghiệm và hiện tượng hóa học mà chúng ta không có cơ hội để kiểm chứng. Mặt khác, có rất nhiều thí nghiệm mà hiện tượng của nó có thể đúng trong trường hợp này nhưng không đúng trong trường hợp khác, nghĩa là phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nhưng chúng ta lại không có cơ hội để làm các thí nghiệm kiểm chứng hoặc nếu có kiểm chứng cũng không đánh giá chính xác được hiện tượng đang diễn ra gồm những phản ứng hóa học nào. Với mong muốn giúp giáo viên và học sinh tránh được các bối rối trong quá trình dạy và học phần lý thuyết và thực nghiệm về các nguyên tố, chúng tôi đã và đang sử dụng các kiến thức hóa học đại cương là chủ yếu và kết hợp với các kiến thức về cấu tạo chất nhằm làm rõ hơn các hiện tượng và thí nghiệm chúng ta đang nghiên cứu. Do đó chúng tôi quyết định lựa chọn đề tài: LƯỢNG HÓA CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC CỦA NHÓM VIA BẰNG CÁC KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

LƯỢNG HÓA CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC CỦA NHÓM VIA BẰNG CÁC KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG A MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện trạng giảng dạy hóa nguyên tố: a) Nội dụng kiến thức: Các kiến thức hóa nguyên tố trải rộng liên quan nhiều đến lĩnh vực khác hóa học Bên cạnh đó, có nhiều tượng điều kiện thí nghiệm với chất khác b) Khó khăn giảng dạy: nội dung kiến thức rộng điều kiện phản ứng tượng phản ứng nhiều, đồng thời thời gian giảng dạy có hạn, dẫn đến việc giảng dạy phần hóa nguyên tố khó đảm bảo cung cấp đầy đủ kiến thức cách xác Nhiều giáo viên giảng dạy phần hóa nguyên tố thường yêu cầu học sinh tự học Một số giáo viên giảng dạy phần hóa nguyên tố coi nhẹ kiện thực nghiệm, dẫn đến tình trạng hiểu chưa xác nhiều vấn đề dẫn đến dạy Lý chọn đề tài Trong trình giảng dạy phần hóa nguyên tố nói chung phần nguyên tố nhóm VIA nói riêng, thấy rằng, nhiều thí nghiệm tượng hóa học mà hội để kiểm chứng Mặt khác, có nhiều thí nghiệm mà tượng trường hợp không trường hợp khác, nghĩa phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác lại hội để làm thí nghiệm kiểm chứng có kiểm chứng không đánh giá xác tượng diễn gồm phản ứng hóa học Với mong muốn giúp giáo viên học sinh tránh bối rối trình dạy học phần lý thuyết thực nghiệm nguyên tố, sử dụng kiến thức hóa học đại cương chủ yếu kết hợp với kiến thức cấu tạo chất nhằm làm rõ tượng thí nghiệm nghiên cứu Do định lựa chọn đề tài: "LƯỢNG HÓA CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC CỦA NHÓM VIA BẰNG CÁC KIẾN THỨC HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG" Trong đề tài này, đưa kiện thực nghiệm, tượng hóa học dạng tập (có gợi ý giải không) Chính thế, đề tài này, kiến thức lý thuyết nhóm VIA không trình bày II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Đề tài nhằm mục đích sau: Đưa kiện thực nghiệm nhằm cung cấp thông tin Xây dựng CÂU hỏi nhằm khai thác kiện thực nghiệm Đặt vấn đề trao đổi giải thích kiện thực nghiệm Đưa ra hướng giải vấn đề thực nghiệm Đánh giá, nhận xét vấn đề đưa III CẤU TRÚC ĐỀ TÀI Đại cương nhóm VIA Lưu huỳnh hợp chất Oxi hợp chất Các nguyên tố khác nhóm VIA B NỘI DUNG I ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÓM VIA CÂU 1: Cho số liệu thực nghiệm sau Tính chất Cấu trúc tinh thể T0nc ΔHnc (kcal/mol) T0s ΔHhh (kcal/mol) T0 phân huỷ Elk Oxi Lập phương -218,8 0,053 -183,0 0,815 2000 494 Lưu huỳnh Hình trực thoi 119,2 0,34 444,6 3,01 1500 322 Selen Lục lăng 221,0 1,25 685,0 3,34 Telu Lục lăng 449,5 4,28 989,8 11,9 267 226 Giải thích sao: a) Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi oxi lại thấp nhiều so với S, Se, Te? b) Nhiệt phân hủy lượng liên kết O2 cao lưu huỳnh? Đặt vấn đề: thí dụ này, đưa kiện thực nghiệm đơn chất nguyên tố nhóm VIA, dựa kết thực nghiệm, yêu cầu học sinh đưa hướng giải thích kiện thực nghiệm Gợi ý: a) Nhiệt độ nóng chảy oxi thấp nhiều so với S, Se, Te oxi tồn dạng O2, lưu huỳnh tồn dạng đơn chất S có khối lượng lớn nhiều so với O2, nhiệt độ nóng chảy cao nhiều b) Nhiệt phân hủy oxi cao lưu huỳnh phân hủy, oxi lưu huỳnh trạng thái khí ứng với công thức X 2, bán kính lưu huỳnh độ dài liên kết S=S lớn nhiều so với O=O lượng liên kết S=S < O=O nên nhiệt phân hủy O2 cao so với S2 Nhận xét: với kiện thực nghiệm đưa ra, học sinh đặt vấn đề thắc mắc tìm hướng giải phù hợp, điều góp phần phát triển lực tư học sinh Bài tập áp dụng cho học sinh chuyên Hóa học sinh thi HSG Quốc gia CÂU Cho số liệu thực nghiệm sau: Độ dài liên kết (A ) Góc liên kết (0) H2O 0,96 104,5 H2S 1,33 92,2 H2Se 1,46 91,0 H2Te 1,69 90,0 Năng lượng liên kết (kJ/mol) Hằng số phân li nước Ka1 Nhiệt độ sôi (0C) 463 1,8.10-16 100,0 347 1.10-7 -60,4 276 1,7.10-4 -41,4 238 1.10-3 -2,0 Hãy giải thích: a) Quy luật biến đổi góc liên kết từ H2O đến H2Te b) Quy luật biến đổi độ dài liên kết lượng liên kết từ H2O đến H2Te c) Quy luật biến đổi lực axit từ H2O đến H2Te d) Sắp xếp theo chiều tăng dần tính khử dãy: H2O, H2S, H2Se, H2Te Đặt vấn đề: Chúng ta quen với việc so sánh góc liên kết, lượng liên kết, độ dài liên kết, số axit, hợp chất hiđrua thông qua công thức cấu tạo cấu trúc phân tử để từ so sánh mang tính chất dự đoán giá trị Tuy nhiên, muốn thông qua kiện thực nghiệm để học sinh nghiên cứu giải thích giá trị Gợi ý: a) Góc liên kết HXH hợp chất giảm dần từ H 2O đến H2Te giải thích từ O đến Te, độ âm điện nguyên tử giảm dần bán kính nguyên tử tăng dần, mật độ electron nguyên tử trung tâm giảm làm giảm đẩy lẫn liên kết, góc liên kết giảm b) Nhiệt độ sôi H2O cao phân tử nước có liên kết hiđro liên phân tử, hợp chất H2S, H2Se, H2Te có lực tương tác Van der Van, tương tác khuếch tán đóng vai trò chủ đạo Chính từ H 2S đến H2Te, phân tử khối tăng => tương tác khuếch tán tăng nhiệt độ sôi tăng c) Lực axit chất dãy: H 2O < H2S < H2Se < H2Te Nguyên nhân mật độ điện tích âm nguyên tử trung tâm giảm => lực hút nguyên tử trung tâm với hiđro (mang phần điện tích dương) giảm => tăng khả nhường H + => tăng lực axit d) Tính khử chất tăng dần: H 2O < H2S < H2Se < H2Te Nguyên nhân bán kính nguyên tử trung tâm tăng, lực hút hạt nhân với electron hóa trị giảm => khả nhường electron tăng lên => tính khử tăng Nhận xét: Từ việc sử dụng kết thực nghiệm, học sinh dễ dàng tiếp cận với yêu cầu đặt từ dựa vào kiến thức hóa học đại cương để giải thích kết thực nghiệm CÂU Thực nghiệm cho biết: SO2 (t0nc = -75,50C) SeO2 (t0 thăng hoa 3150C) Dựa vào kết thực nghiệm trên, giải thích? Đặt vấn đề: Khi nghiên cứu phân tử hợp chất oxit, có so sánh tương đồng công thức phân tử với tính chất vật lý chất Trong trường hợp kiện thực nghiệm học sinh cho rằng, có giống cấu tạo cấu trúc phân tử SO2 SeO2 Gợi ý: Do bán kính nguyên tử Se > S nên phân tử SO2, liên kết lưu huỳnh với oxi liên kết xichma có phần liên kết π nên phân tử SO tồn dạng monome Tương tác phân tử SO với tương tác Van der Van, đó, Se không tạo liên kết π với oxi mà tạo liên kết xichma, SeO tồn dạng polime (SeO2)n oxi đóng vai trò cầu nối nguyên tử Se O Se O 900 O Se O 1.78A0 O Se 1.73A Se 980 Se Se O O O O O O Nhận xét: việc sử dụng kết thực nghiệm tránh cho học sinh giáo viên sai lầm mang tính chất võ đoán hầu hết ta so sánh tính chất mà dựa vào công thức phân tử dẫn đến sai lầm tai hại khó sửa chữa CÂU H2SO4 H2SeO4 có nhiều điểm tương đồng với Chúng có khả tạo thành hiđrat, tạo hợp chất muối tan với cation kim loại như: Ba 2+, Pb2+, … Bên cạnh đó, chúng axit có tính oxi hóa mạnh SO42- + 4H+ + 2e  SO2 + 2H2O E0 = +0,17V SeO42- + 4H+ + 2e  H2SeO3 + H2O E0 = +1,15V Giải thích H2SeO4 có tính oxi hóa lớn so với H2SO4 Đặt vấn đề: theo thói quen nhiều học sinh giáo viên, trạng thái oxi hóa giống độ âm điện nguyên tử trung tâm lớn, tính oxi hóa hợp chất lớn Điều lại tạo ngộ nhận đáng tiếc áp dụng cho trường hợp so sánh Gợi ý: Do bán kính nguyên tử Se lớn so với S, chênh lệch lượng phân lớp ns với np lớn độ bền trạng thái lai hóa độ bền phân tử giảm, điều làm cho phân tử H 2SeO4 bền có xu hướng chuyển trạng thái oxi hóa thấp hơn, nên H2SeO4 có tính oxi hóa lớn so với H2SO4 Nhận xét: Trong thí dụ này, thấy rõ kiện thực nghiệm trình giảng dạy nói chung giảng dạy phần hóa nguyên tố nói riêng Điều đặt cho yêu cầu cần chuẩn bị thật cẩn thật trước vấn đề mang tính chất lý thuyết để tránh rơi vào tính trạng dạy bừa bãi II LƯU HUỲNH VÀ HỢP CHẤT Lưu huỳnh CÂU Cho mẩu nhỏ lưu huỳnh vào ống nghiệm đun lửa đèn cồn Quan sát tượng ta thấy: Ở nhiệt độ thấp nhiệt độ nóng chảy (dưới 1130C), Sα Sβ chất rắn, màu vàng Ở nhiệt độ 1190C, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, linh động Ở nhiệt độ 1870C, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ Ở nhiệt độ 4450C, lưu huỳnh sôi Sử dụng kiến thức cấu tạo chất, giải thích tượng Đặt vấn đề: biết số điểm quan trọng trình chuyển hóa lưu huỳnh, nhiên giảng dạy, đơn mô tả trình xảy mà không kèm theo thông số thực nghiệm học sinh khó tiếp thu kiến thức Gợi ý: Ở nhiệt độ thấp nhiệt độ nóng chảy (dưới 1130C), Sα Sβ chất rắn, màu vàng Phân tử lưu huỳnh gồm nguyên tử liên kết cộng hóa trị với tạo thành mạch vòng: Ở nhiệt độ 1190C, lưu huỳnh nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, linh động Ở nhiệt độ này, phân tử S8 chuyển động trượt dễ dàng Ở nhiệt độ 1870C, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ Ở nhiệt độ này, mạch vòng phân tử S8 bị đứt gẫy tạo thành chuỗi có nguyên tử S Những chuỗi liên kết với tạo thành phân tử lớn, chứa tới hàng triệu nguyên tử (Sn) Những phân tử Sn chuyển động khó khăn: Ở nhiệt độ 4450C, lưu huỳnh sôi Ở nhiệt độ phân tử lớn Sn bị đứt gẫy thành nhiều phân tử nhỏ bay Thí dụ: Tại 14000C lưu huỳnh phân tử S2 Tại 17000C lưu huỳnh nguyên tử S Nhận xét: thông qua tập này, học sinh củng cố giải thích tượng trình chuyển hóa lưu huỳnh tác dụng nhiệt độ, đồng thời giải thích hầu hết phản ứng lưu huỳnh thường xảy nhiệt độ cao CÂU Cho giản đồ Latimer sau: - Môi trường axit: SO2 0,51V 0,400V S4O62- S2O32- 0,50V S 0,14V H2S 0,08V - Môi trường kiềm: SO32- -0,58V S2O32- -0,74V S -0,51V S2- -0,59V a) Dựa vào giản đồ trên, đánh giá khả tồn cấu tử môi trường axit môi trường kiềm Với trường hợp không bền, viết phương trình phản ứng chuyển hóa b) Một đặc điểm thú vị lưu huỳnh số hợp chất lưu huỳnh hòa tan (tác dụng) với lưu huỳnh, thí dụ: dun soi Na2S (dd) + S  → X dun soi Na2SO3 (đặc) + S  → Y Xác định công thức hợp chất X Y Đặt vấn đề: Dựa vào giản đồ Latimer, học sinh dựa vào so sánh cặp oxi hóa khử để từ đánh giá khả tồn ion môi trường Điều giúp học sinh phần giải thích tượng dự đoán phản ứng sản phẩm phản ứng Gợi ý: a) Trong môi trường axit, S2O32- bền cặp SO2/S2O32- khử chuẩn nhỏ cặp S2O32-/S S2O32- + 2H+  S + SO2 + H2O Trong môi trường kiềm: S2O32- bền, S không bền môi trường kiềm, chuyển hóa thành tùy thuộc vào điều kiện: 4S + 6OH-  2S2- + S2O32- + 3H2O 3S + 6OH-  2S2- + SO32- + 3H2O Chú ý: thực tế tính trơ tương đối cao lưu huỳnh nhiệt độ thường nên phản ứng thường xảy điều kiện kiềm đun nóng b) Dựa vào giản đồ, học sinh xác định sản phẩm phản ứng Cụ thể: dun soi Na2S (dd) + nS  → Na2S1+n dun soi Na2SO3 (đặc) + S  → Na2S2O3 Nhận xét: Đây dạng cần thiết trình định hướng tư cho học sinh, giúp học sinh có khả tự nghiên cứu vấn đề kiến thức CÂU a) Biết nhiệt độ sôi CS 46,20C, số nghiệm sôi 2,37 Hòa tan 5,12 gam lưu huỳnh vào 100,0 gam CS2 nhiệt độ sôi dung dịch 46,670C Tính phân tử khối lưu huỳnh cho biết phân tử lưu huỳnh có nguyên tử? b) Ở 9000C, tỷ khối lưu huỳnh so với không khí 2,207 Hỏi phân tử lưu huỳnh trạng thái (ở 9000C) gồm nguyên tử? Đặt vấn đề: tập nhằm cung cấp cho học sinh phương pháp thực nghiệm để kiểm tra thành phần lưu huỳnh trạng thái khác Điều cụ thể hóa thông tin thành phần cấu tạo lưu huỳnh học sinh nghiên cứu lưu huỳnh Gợi ý: a) Dựa vào định luật Rault, ta có: ∆T ΔTS = kS.Cm => Cm = k S = S 46,67 − 46,2 = 0,1983 (molan) 2,37 Theo đầu => Cm = 5,12.1000 = 0,1983 => M = 258,2 gam/mol M.100 Giả sử công thức lưu huỳnh dung môi benzen là: Sn => 32,066.n = 258,2 => n ≈ Do dung môi benzen, phân tử lưu huỳnh có nguyên tử b) Tại 9000C, M = 29,2.2,207 = 64,444 = 32,066.k => k = 2,009 ≈ Do 9000C, coi lưu huỳnh gồm phân tử hai nguyên tử, S2 Nhận xét: Dạng tập củng cố kiến thức định luật Rault, đồng thời làm rõ nét thông tin trạng thái lưu huỳnh H2S muối sunfua CÂU Tại 250C áp suất atm, độ tan bão hòa H2S nước 0,1M a Xác định pH dung dịch H2S bão hòa b Đánh giá khả đổi màu thị sau: metyl dacam (3,1-4,4), metyl đỏ (4,2-6,3), quỳ tím (5-8), phenolphtalein (8,3-9,8) nhỏ vài giọt chất thị vào dung dịch c Với dung dịch H2S nồng độ c(M), xác định giá trị c để dung dịch đổi màu quỳ tím sang đỏ Cho biết: H2S có pKa1 = 7,02; pKa2 = 12,90 Đặt vấn đề: Chúng ta biết rằng, H2S có tính axit yếu điều có liên quan đến pH dung dịch H2S bão hòa Đặc biệt, với dung dịch H 2S bão hòa nói riêng dung dịch chưa bão hòa nói chung dung dịch H 2S có đổi màu thị quen thuộc hay không? Điều xin đề cặp đến nội dung tập thông qua tập này, có nhìn xác pH dung dịch H2S Gợi ý: a) Với dung dịch H2S bão hòa, [H2S] = 0,10M Ta có: H2S  H+ + HS(1) Ka1 = 10-7,02 HS-  H+ + S2- (2) Ka2 = 10-12,90 H2O  H+ + OH- (3) Ka3 = 10-14,00 Ta có: Ka1 >> Ka2 Ka1[H2S] >> Kw => cân (1) định pH dung dịch H2S  H+ + HS(1) Ka1 = 10-7,02 => [H + ] = K a1[H 2S] = 10-4,01M Khi dung dịch có pH = 4,01 b) Dựa vào khoảng chuyển màu thị, xác định được: - Với metyl dacam, dung dịch có màu da cam vàng - Với metyl đỏ, dung dịch có màu đỏ - Với quỳ tím, dung dịch (hoặc giấy quỳ) có màu đỏ - Với phenolphtalein, dung dịch không màu c) Với dung dịch H2S nồng độ c (M), ta có: [H + ] = K a1c > 10 −5 M => c > 10−10 = 10-2,98 ≈ 0,001M 10−7,02 Do cho quỳ tím ẩm vào bình chứa khí H 2S, giấy quỳ tím đổi màu sang hồng Nhận xét: với trường hợp mà đặt vấn đề nghi vấn, sử dụng thông số nhiệt động kiện khác để minh họa cho phần tính chất hóa học tính chất khác dung dịch để từ xác hóa vấn đề mà nghiên cứu CÂU Dung dịch Na2S có pH = 12,79 Xác định nồng độ ban đầu dung dịch Na2S tính độ điện ly S2- Khi để không khí, phần S2- bị oxi không khí oxi hóa thành S a) Tính số cân phản ứng sau: 2S2- + O2 + 2H2O  4OH- + 2S Cho biết: H2S có pKa1 = 7,02 , pKa2 = 12,90; pKw = 14,0; E0 S,H+/H2S +0,141V; O2, H+/H2O = 1,23V b) Khi để không khí, dung dịch Na 2S 0,10M bị oxi hóa phần thu dung dịch X có pH = 13 Xác định % S2- bị oxi hóa Đặt vấn đề: Như biết Na2S bazơ có tính khử mạnh Điều kiểm chứng dựa vào thông số số bazơ điện cực chuẩn Tuy nhiên, dung dịch Na2S dễ bị oxi hóa đặt không khí, điều ảnh hưởng đến pH dung dịch Do đó, thông qua ví dụ này, muốn giúp học sinh hình dung pH dung dịch Na2S thực tế Gợi ý: Trong dung dịch Na2S có trình: Na2S → 2Na+ + S2c c S2- + H2O  HS- + OH(1) Kb1 = 10-1,1 HS- + H2O  H2S + OH(2) Kb2 = 10-6,98 10 d) Điện tích trao đổi: 0,6A × 2400s = 1440C (1A = 1C.s-1) Số mol oxy tạo bình B: 3,73×10-3 mol Áp suất chiếm oxy: 735-17,5 = 717,5 mmHg Thể tích oxy bình B thu được: 95mL Thể tích hidro bình A thu được: 190mL e) Phản ứng phụ trình điện phân 2H2O = H2O2 + H2 Như lương hiđro thu bình A không bị ảnh hưởng trình khử không thay đổi Lượng khí oxy thu bình B giảm đi, lượng điện tích phần dành cho trình oxy hóa tạo H2O2 Từ CÂU 1c tìm Eo(O2/H2O) = 1,23 V Eo (H+/ H2) quy ước V Xét phản ứng H2O2 = H2O + 1/2 O2 Eo(H2O2/ H2O) = Eo(O2/H2O) - Eo(O2/H2O2) = 1,78 V Tại CH+ = 10-2 M, PO2 = 0,2 bar E(H2O2/ H2O) = 1,78 + (0,059/2) log CH+2 = 1,66 V E(O2/H2O) = 0,68 + (0,059/2) log CH+2 PO2 = 0,54V ΔG = -215,89 kJ âm, phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch H 2O2 bền, nhiên bền có ý nghĩa mặt nhiệt động học mà Thực tế, dung dịch tương đối bền tốc độ phản ứng chậm (cần xt Pt, Fe2+, Fe3+…) Nhận xét: Thông qua hai phương pháp điều chế oxi công nghiệp phòng thí nghiệm, tập yêu cầu học sinh nắm kiến thức phần pin điện điện phân Bài tập lần định lượng hóa việc xem xét độ bền chất Đặt vấn đề: Như nói đến trên, xu hướng đề có gắn với thực tế thí nghiệm giáo dục ý đưa vào đề thi Bài tập ví dụ gắn với thí nghiệm điều chế oxi Bài tập: Nhiệt phân hoàn toàn x gam KClO3 (có MnO2 xúc tác), khí thoát thu qua chậu đựng dung dịch H2SO4 loãng (D = 1,15 g/mL) vào ống nghiệm úp ngược (như hình vẽ) 42 Các kiện thí nghiệm: Nhiệt độ 17oC; áp suất khí 752 mm Hg; thể tích khí thu ống nghiệm V = 238 cm 3; khoảng cách mặt thoáng h = 27 cm; khối lượng riêng Hg 13,6 g/cm3; áp suất nước ống nghiệm 13,068 mm Hg Tính x Nung nóng thời gian hỗn hợp A gồm 10x gam KClO (giá trị x thu trên) y gam KMnO4, thu chất rắn B 3,584 lít khí O2 (đktc) Cho B tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, nóng, dư, thu 6,272 lít khí Cl (đktc) Viết tất phương trình phản ứng xảy tính y Bài giải Vì P(khí quyển) = P(O2) + P(cột dung dịch) + P(hơi nước) → P(O2) = 752 - (27.10.1,15/13,6) - 13,068 = 716,102 mm Hg → n(O2) = PV/RT = (716,102/760)0,238/0,082.290 = 9,43.10-3 mol o t → 2KCl+3O , Theo phương trình phản ứng 2KClO3  MnO -3 ta dễ dàng tính x = (2/3).9,43.10 122,5 = 0,77 g KClO3 Các phương trình phản ứng xảy ra: - Phản ứng nhiệt phân hỗn hợp A: o t 2KClO3  → 2KCl+3O MnO2 o t 2KMnO  → K MnO +MnO +O (1) (2) - Rắn B phản ứng với HCl đặc: KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O (3) 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O (4) K2MnO4 + 8HCl → 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O (5) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O (6) Gọi a số mol KMnO4, n(O2) = 3,584/22,4 = 0,16 mol, n(Cl2) = 6,272/22,4 = 0,28 mol, n(KClO3) = 7,7/122,5 = 0,063 mol Thực tế phản ứng (3) KClO dễ bị nhiệt phân với xúc tác MnO2 số mol O2 thu (0,16 mol) ? số mol O2 sinh từ KClO3 (9,43.10-3 mol) Do đó, theo bảo toàn electron ta có: 0,063.6 + 5a = 0,16.4 + 0,28.2 2(từ KClO3) (từ KMnO4) O cho Cl- cho 43 → a = 0,164 mol, y = 0,164.158 = 25,912 g KMnO4 Nhận xét : Đây tập kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT môn Hóa học năm 2014 Bài tập giúp học sinh ghi nhớ phương pháp, cách thu O điều chế O2 phòng thí nghiệm Ý nghĩa Đặt vấn đề : Chắc chắn học sinh biết oxi tham gia trình quang hợp, việc dạy nhắc lại sơ qua vừa nhàm chán không hiệu Việc xây dựng thành tập cụ thể giúp tránh học lý thuyết xuông CÂU : Cây xanh sử dụng ánh sáng mặt trời có bước sóng 600 nm để chuyển hóa nước CO2 không khí thành glucozơ (C6H12O6) oxy a Tại trình quang hợp xanh xảy khoảng nhiệt độ tương đối hẹp? b Chỉ trình tổng hợp glucozơ xanh thiếu ánh sáng mặt trời c Tính lượng photon tối thiểu để xanh tổng hợp nên phân tử glucozơ o 25 C d Hàng năm, trình quang hợp trái đất tiêu tốn hết khoảng 3,4 × 1018 kJ lượng ánh sáng mặt trời Ước lượng gần khối lượng CO (theo đơn vị tấn) khí xanh loại bỏ hàng năm Cho: Bảng số liệu nhiệt động áp suất tiêu chuẩn bar, nhiệt độ 25oC: Chất ΔHos (kJ/mol) So (J/mol.K) CO2 (k) -393,5 213,2 H2O (l) -285,8 69,9 C6H12O6 (r) -1273,3 212,1 O2 (k) 205,0 C = 12,0; O = 16,0; H = 1,00 Bài giải: a Quá trình quang hợp xanh chuỗi phản ứng hóa sinh phức tạp mà hầu hết cần đến enzyme làm xúc tác Các enzyme thông thường hoạt động khoảng nhiệt độ hẹp nên trình quang hợp xảy khoảng nhiệt độ định b (0,75 điểm) 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2 o ∆H pư = 2802,5 kJ/mol ∆Sopư = -256,5 J/mol.K Do trình quang hợp xảy khoảng nhiệt độ hẹp nên ta coi giá trị ΔH ΔS không phụ thuộc vào nhiệt độ Vì ΔH dương ΔS âm, ΔG = ΔH TΔS < với T, phản ứng không tự diễn biến nhiệt độ, tức phản ứng 44 muốn xảy cần có lượng bên cung cấp, nói cách khác xanh thiếu ánh sáng mặt trời! c Ở 25oC: ∆Gopư = 2878,9 kJ/mol = 4,78 × 10-18 J/ phân tử glucozơ Năng lượng cung cấp photon: E = hv/λ = 3,31 × 10-19 J/photon Số photon cần cho phản ứng tạo phân tử glucozơ: 14,4 photon Nói chung, photon lượng tử lượng nên số photon tối thiểu 15 photon d số mol CO2 = 7,08 × 1015 mol hay khối lượng CO2 = 3,12 × 1017 g = 3,12 × 1011 Đặt vấn đề: Xu hướng xây dựng tập phản ứng có gắn với thực tiễn nước giới ý Dưới tập chuẩn bị icho 34 Có thể nói việc định lượng cụ thể vấn đề để đánh giá trọng, tránh việc định tính chủ quan CÂU 2: Một động ô tô điển hình thường có xilan với thể tích tổng cộng 1600 cm3 Một động tiêu thụ hết 7,0 lít nhiên liệu 100 km với tốc độ 90km/h Trong giây, xilanh thực 25 chu kỳ đốt cháy hết 0,4 gam nhiên liệu Giả sử nhiên liệu 2,2,4-trimetylpentan Tỷ lệ nén xilanh 1: Hãy tính lưu lượng không khí đưa vào động (m 3/s) Nhiên liệu hóa khí dưa vào xilanh cung với không khi, áp suất 101,0 kPa thể tích xilanh cực đại Nhiệt độ không khí nhiên liệu đưa vào 100 0C Không khí chứa 21,0% thể tích O2 79,0% thể tích N2 Giả sử 10,0% cacbon chuyển hóa thành CO N không khí không tham gia phản ứng Nhiên liệu hóa khí không khí nén đến thể tích xilanh đạt cực tiểu buji đánh lửa đốt cháy hỗn hợp a Hãy tính thành phần % theo thể tích nhiệt độ khí thải sau nhiên liệu đốt cháy (khi khí chưa giãn nở) Cho số liệu sau: Chất Cp (J/mol K) ∆Hs (kJ/mol) O2(k) 0,0 29,36 N2(k) 0,0 29,13 CO(k) -110,53 29,14 CO2(k) -395,51 37,11 H2O (k) -241,82 33,58 C8H8 -187,82 b Tính nhiệt độ khí thải thoát khỏi xilanh, biết khí thải thoát xilanh đạt cực đại áp suất khí lúc 200kPa Bài giải: Ta có M (C8H18) = 114,0 Thể tích xilanh = 0,4.dm3 Áp suất ban đầu: P0 = 101000.M.m-2 = bar ; T0 = 373K 45 Trong giây, xilanh thực 25 chu kỳ => khối lượng C8H18 bị đốt chu kỳ = 0,4/25 = 0,016gam Số mol C8H18 bị đốt chu kỳ = 1,6.10-2 /114 = 1,4035.10-4 mol Số mol khí đưa vào xilanh chu kỳ = n(C8H18) + nkk = P0.V0/(R.T0) = 0,013 mol Số mol không khí = 0,013 – 1,4035.10-4 = 0,0129 mol Số mol không khí đưa vào động = (0,0129 mol) x (4 xilanh) x (25 chu kỳ) = 1,29 mol Thể tích không khí đưa vào động giây = 1,29.R.T0/P0 = 39,46 lít/s a Xét xilanh thực trình đốt nhiện liệu: Ta có: nO2 = 0.21 nkk = 2.709.10-3 mol nN2 = 0.79 nkk = 1,0191.10-2 mol Phương trình phản ứng đốt cháy sau: 0,1 x | C8H18 + 8,5 O2 → CO + H2 O (10%C) 0,9 x | C8H18 + 12,5O2 → CO2 + H2 O (90%C) C8H18 + 12,1 O2 → 0,8 CO + 7,2 CO2 + H2 O Số mol khí: Trước đốt cháy: 1,40×10-4 2.709×10-3 0 -4 -4 -4 Sau đốt cháy: 10×10 1,123×10 10,11×10 12,63×10-4 Vậy ta có tỷ lệ mol khí sau phản ứng là: Khí N2 O2 CO CO2 H2O Tổng Mol×10 101,91 10,1 1,123 10,11 12,63 135,87 % 75,0 7,4 0,8 7,5 9,3 100 b Xác định nhiệt độ chất sau cháy: Ta có hiệu ứng nhiệt phản ứng đốt cháy ∆H = nf [0,8 ∆Hs(CO) + 7.2 ∆Hs(CO2) + ∆Hs(H2O) - ∆Hs(C8H18)] = - 0,6914 kJ = 691,4 J ∆C = 101,91.10-4 CN2 + 10.10-4 CO2 + 1,123.10-4 CCO + 10,11.10-4.CCO2 + 12,63.10-4 CH2O = 0,494 J/K Ta có : 691,4 = 0,4097 (T2 – 373) Vậy T2 = 2060K c P2 = 200000Pa, V0 = 4.00×10-4 m3, Tổng số mol khí xilanh sau cháy nT = 0.013587mol Vậy T2 = (P2V0)/( R.nT) = 708 K 46 Nhận xét : Nếu học sinh không quen với đề dạng mô hình liên hệ thực tế cảm thấy tập khó, rèn luyện quen thông qua tập định lượng có liên quan đến thực tế việc xử lý vấn đề toán đưa hoàn toàn Dưới tập theo xu hướng tương tự CÂU 3: Nhiên liệu sinh học metanol hướng đầy hứa hẹn để thay nguyên liệu hóa thạch dần cạn kiệt Xét pin nhiên liệu đơn giản hoạt động dựa vào phản ứng: 2CH3OH (l) + 3O2 (k) → 2CO2 (k) + 4H2O (l) a Viết sơ đồ pin hoạt động môi trường axit Viết bán phản ứng xảy cực b Nếu pin có Eo = 1,21 V ΔGo phản ứng bao nhiêu? c Nếu pin hoạt động môi trường bazo (OH- 1M) giá trị Eo pin bao nhiêu? d Nêu hai ưu điểm tiến hành phản ứng pin nhiên liệu so với nhà máy nhiệt điện Gợi ý: a Anot: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6eCatot: 1,5O2 + 6H+ + 6e → 3H2O b ∆Go = -702 kJ/mol CÂU 4: Luyện kim kẽm theo phương pháp khô thường từ quặng sphalerit Đầu tiên nung sphalerit không khí 1350K xảy phản ứng: ZnS (tt) + 3/2 O2 (k) → ZnO (tt) + SO2 (k) a Giả sử quặng sphalerit ZnS tinh khiết Trộn lẫn quặng với không khí (80% N 2, 20% O2) cho phản ứng cháy xảy theo tỉ lệ hợp thức Xét xem phản ứng có tự trì hay không? Nghĩa nhiệt tạo phản ứng có đủ để cung cấp cho chất phản ứng tăng từ nhiệt độ môi trường (298K) đến nhiệt độ phản ứng hay không? b Thực tế quặng sphalerit thường bị lẫn tạp chất SiO Tính hàm lượng phần trăm ZnS tối thiểu phải có quặng để phản ứng tự trì Cho: Zn = 65,39; S = 32,07; Si = 28,09; O = 16,00 Bảng kiện nhiệt động điều kiện chuẩn 298K Hợp chất ZnO (tt) ZnS (tt) SO2 (k) O2 (k) o ΔH f (kJ/mol) -347,98 -202,92 -296,9 Nhiệt dung trung bình miền nhiệt độ nghiên cứu: Hợp chất ZnO (tt) ZnS (tt) SO2 (k) o C P (J/K.mol) 58,05 51,64 51,10 Hợp chất O2 (k) N2 (k) SiO2 (k) o C P (J/K.mol) 34,24 30,65 72,65 Bài giải: a ∆Ho298 = -347,98 – 296,90 + 202,92 = -441,96kJ 47 ∆Cop = 51,64 + 51,10 – 58,05 – 3/2.34,24 = -6,67J.K-1 ∆H1350 = -448976,84J b ∑C o P = C po ( ZnS ) + 1, 5C po (O2 ) + 6C po ( N ) = 293, 31JK −1 T − ∆H o 1350 = ∫ 293,31dT → 448976,84 = 293,3 (T - 298) 298 Từ đó: T = 1829K > 1350K Vậy phản ứng tự trì c Gọi x số mol SiO2 có mol ZnS ∑ C po = C po( ZnS ) + 1,5C po(O2 ) + 6C po( N2 ) + xC po( SiO2 ) = 293,31 + 72, 65x( JK −1 ) 1350 448976,84 = ∫ 1350 293,31dT + 298 ∫ 72, 65 xdT 298 448976,84 = 293,31 (1350 – 298) + 72,65x (1350 – 298) → x = 1,84 mol Vậy % khối lượng ZnS = 1.97, 42 100% = 46,84% (1.97, 42 + 1,84.60,10) CÂU 5: Chỉ số oxy tự hòa tan mẫu nước (D.O) sử dụng rộng rãi để đánh giá chất lượng nguồn nước Quá trình phân tích theo phương pháp chuẩn độ iốt tiến hành sau: Bước 1: Kiềm hóa mẫu nước cần phân tích kali hydroxit rắn (viên nén) Thêm lượng dư dung dịch mangan(II) sunfat vào thấy tạo thành kết tủa màu nâu Bước 2: Thêm tiếp dung dịch axit sunfuric đặc vào hỗn hợp đến thấy kết tủa tan hoàn toàn trở lại dung dịch Dung dịch thu có màu đỏ Bước 3: Thêm tiếp dung dịch kali iođua dư vào, lắc mạnh thấy dung dịch chuyển sang màu vàng nâu Bước 4: Dùng dung dịch natri thiosunfat, thị hồ tinh bột để chuẩn độ a Viết phương trình phản ứng dạng ion xảy bước b Lấy 100,0 mL mẫu nước đem phân tích thấy tiêu tốn hết 11,80 mL dung dịch 9,84 × 10-3 M natri thiosunfat Tính số D.O (mg/L) mẫu nước Bài giải: 2+ - 2 a Bước 1: 2Mn + O + 4OH → MnO(OH) 2+ Bước 2: 3+ 2MnO(OH) + 2Mn + 8H → 4Mn + H O 3+ Bước 3: + - 2+ 4Mn + 4I → 2I + 4Mn 48 Bước 4: 23 2I + 4S O →2SO 2- - + 4I b O2 + 4e → O22 S2O32- → S4O62- + 2e Áp dụng định luật bảo toàn electron nO2 = 1/4.n(S4O62-) = 0,25 *c(S2O32-)*V(S2O32-) nO2 = 0,25 9,84 10-3 11,80 = 2,903 10-2 mmol 100.0 mL 2.903 *10 −2 β (O2 ) = * 32.00 = 9,230mg / L 100.0 Ozon (O3) a Cấu tạo phân tử Đặt vấn đề: Trong giáo trình có nêu cấu tạo vòng ba cạnh ozon không phù hợp với momen lưỡng cực phân tử xác định Việc sử dụng momen lưỡng cực để chứng minh khiến học sinh cảm thấy không tin tưởng phân cực liên kết O-O không rõ ràng Bài tập đưa cách chứng minh khác, hoàn toàn phù hợp CÂU 1: Thực nghiệm cho thấy: 3O2 (k) → 2O3 (k) có ∆H0298 = 283,7kJ Biết lượng phân li oxi 493,7kJ/mol; lượng liên kết đơn O-O 138,1kJ/mol a Chứng minh phân tử ozon có cấu tạo vòng mà phải có hình chữ V b Tính bước sóng ánh sáng dài gây phân hủy O3 Lời giải : a Nếu ozon có cấu tạo vòng theo lý thuyết : 3O2 (k) → 2O3 (k) có ∆H0298 = 652,5 kJ Nếu ozon có cấu tạo góc theo lý thuyết : 3O2 (k) → 2O3 (k) có ∆H0298 = 217,5 kJ Nhận xét : Rõ ràng cách chứng minh việc sử dụng số liệu thực nghiệm thuyết phục nhiều b Tính chất hóa học: Đặt vấn đề : Với kiến thức phổ thông, học sinh quanh trái đất có lớp ozon Vấn đề đặt lượng ozon sinh từ đâu, liệu có phải cân hóa học O2 O3 hay không ? CÂU 2: Sử dụng kiện nhiệt động, tính ΔHo, ΔGo KP 298 K cho phản ứng: 3O2 (k)  2O3 (k) Ở độ cao 30 km so với bề mặt trái đất có nhiệt độ vào khoảng 230K áp suất riêng phần oxy khoảng 10-3 atm Trong điều kiện liệu có khả tự tồn cân 49 oxy ozon hay không? Giải thích Thực tế nồng độ ozon độ cao tương đối ổn định, giải thích? Chất ΔHo298 (kJ/mol) So298 (J/mol.K) O2 (k) 205 O3 (k) 141,85 238,92 Gợi ý : Tính thấy cân điều kiện ưu tiên sinh O Nồng độ O3 tương đối cao độ cao 30 km nhận tia vũ trụ có khả chuyển O2 thành O3 Đặt vấn đề : Phản ứng phân hủy ozon có liên quan lớn đến phá hủy tầng ozon dẫn đến lổ hổng ozon Đây vấn đề môi trường quan trọng, có tính chất toàn cầu Các tập xây dựng nhắm giúp học sinh tự khám phá trình sinh phân hủy ozon : CÂU 3: Ozon (O3) dạng thù hình oxi Nó thành phần tầng bình lưu Nó bảo vệ trái đất khỏi xạ tử ngoại có tác dụng hủy diệt sống Bằng cách hấp thụ ánh sáng tầng này, ozon chuyển hóa thành phân tử oxy thường Đối với phản ứng chung, phân hủy ozon biểu diễn sau: 2O3 → 3O2 Một chế đề nghị là: O3  O + O2 (1) ( số tốc độ phản ứng thuận k1 nghịch k -1) O3 + O → 2O2 (2) ( số tốc độ phản ứng k2 ) Theo chế trên, viết phương trình biểu diện tốc độ phản ứng dạng vi phân cho tạo thành ( ) O3, O O2 thời điểm t Để đơn giản hóa tính tốc độ phản ứng , người ta thường đưa giả thiết hợp lý Giả sử rằng, nồng độ nguyên tử O đạt cân đủ nhanh, nồng độ tính theo số cân phản ứng (1) Hãy tính tốc độ phản ứng (2) Khi tính, theo điều kiện gần thiết lập phương trình tốc độ phản ứng dạng vi phân để biểu diễn phân hủy ozon hàm số nồng độ O2 O3 Một giả thiết khác đè cập đến tốc độ tạo thành oxi nguyên tử ( người ta gọi trạng thái nồng độ ổn định) Tại trạng thái này, người ta giả thiết d[O]/dt = 0, chứng minh phương trình tốc độ : d [O3 ] 2k1k [O3 ]2 − = dt k −1[O2 ] + k [O3 ] Sự phá hủy ozon ( 2O3 → 3O2) phần tầng bình lưu thường xaye xúc tác chất freon Chẳng hạn CCl 2F2 ( Freon-1,2) di chuyển tới phía tầng khí quyển, tác dụng tia tử ngoại bị phân hủy thành nguyên tử Cl theo phản ứng sau: 50 a Nguyên tử clo tác dụng chất xúc tác cho phân hủy ozon Bước thứ nhât chế làm xúc tác xảy chậm, mô tả phương trình sau: Cl + O3 → ClO + O2 Giả sử chế gồm hai bước, đề nghị bước thứ hai chế cách viết phương trình phản ứng b Năng lượng hoạt hóa phân hủy ozon có clo làm xác tác 2,1 kJ/mol, lượng hoạt hóa cho phản ứng clo llàm xúc tác 14,0 kJ/mol Đánh giá tỷ số số tốc độ phản ứng có xúc tác xúc tác 250C Cho hệ số A phương trình Arrhenius cho trường hợp c CH4 NO có khả xúc tác tương tự Cl Hãy đề nghị chế cho phản ứng phân hủy ozon với xúc tác CH4 NO CÂU 4: Xét phản ứng có liên quan đến phá hủy ozon sau đây: a Sự phân hủy ozon: O3(k) + O(k)  2O2(k) Thực nghiệm cho biết O2 có tính thuận từ Viết công thức cấu tạo phân tử ozon oxi Dựa cấu tạo lượng liên kết dự đoán phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt điều kiện tiêu chuẩn Giải thích? Thực nghiệm cho biết: H sinh(O3) = 142,7kJ/mol ; H0sinh(O) = 249,2kJ/mol Dự đoán có phù hợp với kết thực nghiệm hay không? b NO chất gây ô nhiễm khí phá hủy tầng ozôn thượng tầng khí Cơ chế phản ứng chấp nhận sau: O3 + NO  NO2 + O2 chậm NO2 + O  NO + O2 nhanh O3 + O  2O2 phản ứng chung Vẽ giản đồ lượng tiến trình phản ứng theo chế kèm theo chi tiết cần thiết c Nêu chất xúc tác chất trung gian chế nói trên.Giải thích d Năng lượng hoạt hóa phân hủy ozon với trợ giúp NO 11,9kJ/mol Năng lượng hoạt hóa phân huyôn với trợ giúp clo nguyên tử 2,1 kJ/mol Từ số liệu trên, cho biết chất đe dọa tầng ozon nghiêm trọng Giải thích? CÂU 5: Sự phân hủy tầng ozon diễn theo phản ứng: O3 (k) → O2 (k) Cơ chế cho trình sau: 51 M (k) + O3 (k) O (k) + O3 (k) O2 (k) + O (k) + M (k) O2 (k) Với M tiểu phân có động chuyển động nhiệt lớn a Sử dụng phương pháp gần – trạng thái ổn định cho tiểu phân O, thiết lập biểu thức định luật động học phản ứng phân hủy ozon b Với điều kiện áp dụng phương pháp gần cho tiểu phân O c Sử dụng điều kiện đó, xem xét lại biểu thức định luật động học tìm Tìm bậc tổng quát phản ứng, bậc riêng phần O3 IV CÁC NGUYÊN TỬ KHÁC TRONG NHÓM VIA CÂU Selen nguyên tố vi lượng quý hiếm, đóng vai trò quan trọng thể Nó thường tồn dạng muối SeO32- SeO42- sau chuyển thành H2Se thể Với mục đích này, giản đồ Latimer với điện cực chuẩn: Tính tiêu chuẩn Eo(SeO42-/H2Se) ứng với pH = lượng tự Gipxơ pH=7 H2Se sau phản ứng với ATP để tạo thành hợp chất selen X, hợp chất cần thiết cho hình thành enzyme có chứa selen X bao gồm bốn sáu nguyên tử, anion có điện tích -2 selen chiếm 49,68% khối lượng Xác định cấu trúc anion X Một chức quan trọng có selen axit amin selenocysteine thể người Ở đó, nguyên tử selen thay nguyên tử lưu huỳnh axit amin cysteine Người ta cố gắng tìm hiểu lý enzyme đặc biệt selen thay lưu huỳnh Một khác biệt quan trọng pKa: selenocysteine, nhóm Se-H có pKa 5,2, cysteine pKa nhóm S-H 8.5 Tính độ điện li hai nhóm pH = Nhận xét: Bài giúp học sinh có liên hệ kiến thức lí thuyết hóa đại cương vấn đề thực tiễn sống Từ kiện nhiệt động thực nghiệm, thấy vai trò quan trọng Se thể người, kích thích khả sáng tạo, tìm tòi học sinh Hướng dẫn giải: 52 Giả sử có nguyên tử selen hợp chất X Các nguyên tố có thể: P, O, công thức cấu hình H: Khả nhất: HSePO32H O P O Se O R-Se-H + H2O ⇌ R-Se- + H3O+ Mức độ phân ly R-Se-H 98,4% Mức độ phân ly R-S-H 3,1% CÂU Hòa tan Se Te axit H2SO4 đặc nóng tạo dung dịch chứa cation có màu Se tạo ion Se82+ có màu xanh, Te tạo Te42+ màu hồng a Viết phương trình phản ứng hòa tan Xác định trạng thái oxi hóa Sự oxi hóa S SbF5 tạo hợp chất ion với vòng cạnh S42+ tương tự Te42+ 53 b Giải thích cation S 42+ thường coi hợp chất giả thơm Sử dụng số electron hóa trị, cấu trúc Lewis phân bố electron để giải thích Khác với oxi, nguyên tố nhẹ nhóm VIA, thường tạo liên kết đôi, S thường tạo liên kết đơn Tương tự cấu trúc Se82+ , Te42+ theo qui tắc bát tử, định phương thức sau kiên kết điện tích hình thức nguyên tử S bảng đây: Liên kết Liên kết với obitan Điện tích hình thức Dựa vào phương thức liên kết trên, vẽ cấu trúc không gian cation S42+ , có khác cấu trúc vòng cạnh, gán điện tích hình thức Dùng kí hiệu để cặp electron không liên kết Nhận xét: Dựa vào kiến thức hóa đại cương giải thích vấn đề thực nghiệm Bài tập rèn tư nhạy bén, giúp học sinh phân tích, tổng hợp, tiếp cận với vấn đề sở kiến thức tảng Học sinh có nhìn tổng quát vấn đề, vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức giải thích thực nghiệm, từ học sinh hiểu sâu lí thuyết hóa đại cương thông qua tập hợp chất nhóm VIA Hướng dẫn giải: a b Số electron hóa trị tổng 4x6- = 22 tạo 11 cặp electron phân bố để nguyên tử sở hữu vỏ electron octet Do cấu trúc vòng nên tồn liên kết đôi Có bốn cấu tạo cộng hưởng với electron không định vị Theo quy tắc Huckel (4n + electron π, cấu tạo vòng, phẳng), kiểu phân bố electron kiểu phân bố hợp chất hợp chất thơm 54 c KẾT LUẬN I Những công việc thực Dựa sở kiến thức lý thuyết giảng dạy nguyên tố nhóm VIA hợp chất, bổ sung kiện thực nghiệm cho phù hợp với tiến trình giảng dạy Sưu tầm xây dựng tập nhằm làm rõ vấn đề thực nghiệm cách sử dụng kiến thức hóa đại cương phần kiến thức cấu tạo chất Phân tích vấn đề thường gặp tiếp cận tập Trong đề cập đến nhận định thường gặp giáo viên học sinh Đưa gợi ý để giải vấn đề Bổ sung tập phù hợp với nội dung kiến thức nhóm VIA II Những tác dụng đề tài Đối với học sinh: Đề tài sử dụng trình giảng dạy cho học sinh khối chuyên Hóa học sinh đội tuyển quốc gia Thông qua đề tài này, học 55 sinh tiếp cận đa chiều hóa nguyên tố thực bổ sung nhiều kiến thức cho học sinh Đối với giáo viên: Đề tài giáo viên trẻ có nguồn tư liệu quan trọng giảng dạy Đồng thời, thông qua đề tài này, giáo viên trẻ xây dựng hoàn thiện chuyên đề hóa nguyên tố III Đề xuất Chọn chủ đề cho hội thảo: - Thời gian trì đề tài: trí năm đến chủ đề, có chủ đề lớn nên trì thêm thời gian nữa, điều bổ sung vào nội dung kiến thức chưa đề cập đến hoàn thiện phần nội dung kiến thức khác dựa thành công chuyên đề hội thảo đánh giá cao - Nội dung đề tài: để có đề tài mới, đề nghị trước kết thúc hội thảo, cần đề cập đến nội dung xây dựng đề tài lần hội thảo nhằm có chuẩn bị tốt để đề tài có chất lượng tốt Với đề tài Trong trình thực đề tài này, không tránh khỏi hạn chế mặt kiến thức nên có nhiều vấn đề mang màu sắc cá nhân nhận định, đánh giá tượng Thông qua hội thảo, mong góp ý để hoàn thiện đề tài này, đồng thời góp phần nâng cao kiến thức đóng góp vào tư liệu giảng dạy thêm phong phú TÀI LIỆU THAM KHẢO Hóa học vô cơ,Tập 2: Hoàng Nhâm Hóa học Phân tích-Nguyễn Tinh Dung Đề thi chọn HSG Quốc gia năm Đề thi chọn đội tuyển học sinh thi Olympic Đề thi hóa học quốc tế 56 [...]... nhiệt động học Bài tập này có độ khó khá cao nên để trong bài tập về nhà để học sinh có thời gian suy nghĩ và ôn lại 3 Tính chất hóa học Đặt vấn đề: Khi dạy phần hóa nguyên tố, nếu chỉ đưa ra các phản ứng rồi yêu cầu học thuộc thì học sinh sẽ rất khó hiểu và dễ dàng quên kiến thức Việc vận dụng phần nhiệt động học, so sánh các quá trình bằng các số liệu cụ thể (lượng hóa) sẽ làm sáng tỏ các quy luật... họa cho các hiện tượng hóa học khác của các chất Gợi ý: a) Các dạng tồn tại của SO3 ở các trạng thái tập hợp chất khác nhau là: O O S O O O O O S S O O O S O O S O O O S O O O S O O O b) Quá trình chuyển từ dạng monome sang các dạng khác thuận lợi hơn về mặt năng lượng vì lưu huỳnh bán kính lớn do đó liên kết π kém bền có xu hướng chuyển thành các liên kết σ bền hơn Chính vì thế trạng thái lai hóa đặc... tế, các axit mạnh ngoài tính axit thuần túy có thể có thêm tính axit oxi 16 hóa hoặc sự tạo phức Do đó, trong nhiều trường hợp, việc quy kết chỉ mang tính chất tương đối và dễ dẫn đến sự ngộ nhận đối với học sinh nhất là các học sinh chuyên Do đó, thông qua ví dụ này, chúng tôi muốn học sinh có một cái nhìn mang tính định lượng hơn đối với các quá trình hòa tan các hợp chất ít tan nói chung và các. .. biệt như vậy Tìm giải thích bằng cách trả lời lần lượt các CÂU hỏi sau a Giải thích xu hướng biến đổi năng lượng ion hóa của các kim loại kiềm dự vào các dự kiện trong bảng sau: Kim loại kiềm Li Na K ΔHhóa hơi (kJ/mol) 14 99 79 8 Năng lượng ion hóa (kJ/mol) 52 496 419 0 + Bán kính ion M (pm) 76 10 138 2 b Theo dõi bảng bên dưới và giải thích tại sao entapy tạo thành của các ion tăng lên đột ngột theo... thể sử dụng đối với quá trình xây dựng lý thuyết cho học sinh, nó góp phần củng cố các kiến thức về cấu tạo chất cho học sinh và giải thích các kết quả của các thí nghiệm hóa học CÂU 3 Đối với phản ứng thuận nghịch pha khí 2SO2 + O2  2SO3 1 Người ta cho vào bình kín thể tích không đổi 3,0 lít một hỗn hợp gồm 0,20 mol SO3 và 0,15 mol SO2 Cân bằng hóa học (cbhh) được thiết lập tại 25 0C và áp suất chung... biệt giữa các năng lượng mạng tinh thể càng lớn và cũng twng tự cho sự khác biệt giữa sự tạo thành oxit, superoxit và peroxit Trong trường hợp của Li thì sự khác biệt giữa năng lượng mạng lưới lớn đến mức đủ bù cho năng lượng cần thiết để tạo thành oxit, như vậy Li 2O sẽ là sản phẩm bền nhất Đối với các cation lớn hơn thì các năng lượng mạng lưới khác sẽ bé hơn và không đủ bù trừ năng lượng nên các anion... nhiều lần trong kì thi như quốc gia các nước Áo, Đức và cả bài tập chuẩn bị kì thi olympic quốc tể hóa học (ICHO) lần thứ 40… Nó là minh chứng điển hình cho sự kết hợp kiến thức hóa lý để giải thích quy luật 35 phản ứng trong hóa vô cơ nguyên tố Bài tập có độ khó nhất định, giáo viên nên cho ở trên lớp để hướng dẫn học sinh, qua đó khẳng định và định hướng cách học phần hóa nguyên tố đúng đắn Đặt vấn đề:... O2 là do động học và sự hình thành lớp vỏ oxit chứ không phải là nhiệt động học Nhận xét: Bài tập cho thấy nhận xét về tính chất, khả năng phản ứng có thể được cụ thể hóa thông qua sự tính toán nhiệt động học, vấn đề là học sinh phải xử lý chính xác số liệu được cung cấp Đặt vấn đề : Sự biến đổi của một số chất khi để trong không khí là vấn đề rất đáng chú ý Từ các hiện tượng đã biết, học sinh có thể... 158 0 c Năng lượng mạng lưới tinh thể ion (kJ/mol) có thể được ước lượng theo công thức: Trong đó v là tổng số ion trong công thức phân tử, z + và z- là các điện tích của ion riêng rẽ, r+ và r- là bán kính của ion riêng rẽ (pm) Tính năng lượng mạng lưới các oxit, peoxit, supeoxit của các kim loại kiềm Tính năng lượng kèm theo 9 phản ứng có thể xảy ra tạo thành oxit, peoxit, supeoxit của các kim loại... tôi muốn học sinh sẽ dựa vào các kiến thức lý thuyết có được để giải quyết các yêu cầu của bài toán đặt ra Gợi ý: a Các phương trình phản ứng: 2SO2 + O2 + 2CaCO3  2CaSO4 + 2CO2 2SO2 + O2 + 2Ca(OH)2  2CaSO4 b Lượng khí thải trong một ngày = 24h.104m3/h = 2,4.106 m3 = 1,07.105 kmol Lượng SO2 thải ra trong một ngày = 1,07.105 kmol 0,15% = 160,7 kmol Lượng SO2 được hấp thụ = 152,7 kmol Khối lượng thạch