Hóa học đại cương dành cho y dược

BỘ Y TẾ HÓA ĐẠI CƯƠNG (DÙNG CHO ĐÀO TẠO BÁC SĨ ĐA KHOA) MÃ SỐ: Đ.01.X.06 NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2007 Chỉ đạo biên soạn: VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ Y TẾ Chủ biên: PGS.TSKH PHAN AN Tham gia biên soạn: PGS.TSKH PHAN AN TS NGUYỄN SĨ ĐẮC DS LÊ HỮU TRÍ Thư ký biên soạn: ThS NGUYỄN THỊ NGUYỆT Tham gia tổ chức thảo: PHÍ VĂN THÂM TS NGUYỄN MẠNH PHA  Bản quyền thuộc Bộ Y tế (Vụ Khoa học Đào tạo) 770–2007/CXB/2–1676/GD Mã số: 7K720M7 – DAI LỜI GIỚI THIỆU Thực số điều Luật Giáo dục, Bộ Giáo dục Đào tạo Bộ Y tế ban hành chương trình khung đào tạo bác sĩ đa khoa Bộ Y tế tổ chức biên soạn tài liệu dạy – học môn sở chuyên môn theo chương trình nhằm bước xây dựng sách đạt chuẩn chuyên môn công tác đào tạo nhân lực y tế Sách Hoá đại cương biên soạn dựa chương trình giáo dục Trường Trường Đại học Y Hà Nội sở chương trình khung phê duyệt Sách PGS.TSKH Phan An (Chủ biên), TS Nguyễn Sĩ Đắc DS Lê Hữu Trí biên soạn theo phương châm: Kiến thức bản, hệ thống; nội dung xác, khoa học; cập nhật tiến khoa học, kỹ thuật đại thực tiễn Việt Nam Sách Hoá đại cương Hội đồng chuyên môn thẩm định sách tài liệu dạy – học chuyên ngành bác sĩ đa khoa Bộ Y tế thẩm định năm 2007 Bộ Y tế định ban hành tài liệu dạy – học đạt chuẩn chuyên môn ngành giai đoạn Trong thời gian từ đến năm, sách phải chỉnh lý, bổ sung cập nhật Bộ Y tế chân thành cảm ơn tác giả, ThS Nguyễn Thị Nguyệt Hội đồng chuyên môn thẩm định giúp hoàn thành sách; Cảm ơn PGS.TS Đặng Văn Tình, TS Đặng Văn Hoài đọc phản biện để sách sớm hoàn thành kịp thời phục vụ cho công tác đào tạo nhân lực y tế Lần đầu xuất bản, mong nhận ý kiến đóng góp đồng nghiệp, bạn sinh viên độc giả để lần xuất sau sách hoàn thiện VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO – BỘ Y TẾ LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Hoá học dùng cho sinh viên năm thứ hệ đào tạo bác sĩ đa khoa Trường Đại học Y Hà Nội biên soạn theo khung chương trình đào tạo bác sĩ đa khoa ban hành theo định số 12/2001/QĐ – BGD & ĐT ngày 26 tháng năm 2001 Bộ Giáo dục Đào tạo thông qua Hội đồng Chuyên môn Thẩm định SGK TLDH chuyên ngành BSĐK (Bộ Y tế) Giáo trình in thành tập: HOÁ ĐẠI CƯƠNG HOÁ VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ Với thời lượng 90 tiết lý thuyết, giáo trình trình bày kiến thức cần thiết để sinh viên theo học tiếp môn học sở Y học có liên quan đến hoá học như: Hoá sinh, Dược lý học, Vệ sinh Môi trường, Phần in chữ nghiêng nhỏ phần mở rộng thêm để tham khảo Cuối có câu hỏi tự lượng giá giúp sinh viên vận dụng nắm lý thuyết Sách số cán giảng dạy môn Hoá biên soạn với phân công sau: Phần Đại cương Vô cơ: Phần Hữu cơ: Chủ biên: Thư ký ban biên soạn: PGS TSKH Phan An TS Nguyễn Sĩ Đắc DS Lê Hữu Trí PGS.TSKH Phan An ThS Nguyễn Thị Nguyệt Chúng mong nhận ý kiến đóng góp bạn đồng nghiệp sinh viên để lần tái sách hoàn thiện Thay mặt nhóm biên soạn PGS.TSKH PHAN AN Bài CẤU TẠO NGUYÊN TỬ MỤC TIÊU Phân tích ưu điểm nhược điểm mẫu nguyên tử cổ điển Rutherford Bohr Trình bày luận điểm thuyết học lượng tử việc nghiên cứu nguyên tử Mô tả đặc trưng orbital (mây electron) nguyên tử Vận dụng quy luật phân bố electron nguyên tử, để biểu diễn cấu hình electron nguyên tử nguyên tố Mô tả cấu trúc bảng tuần hoàn nguyên tố hoá học quy luật biến thiên tính chất nguyên tố bảng tuần hoàn MỞ ĐẦU  Khái niệm nguyên tử " " (không thể phân chia) nhà triết học cổ Hy Lạp đưa cách hai ngàn năm  Năm1807 Dalton, sở định luật hoá học, đưa giả thuyết nguyên tử, thừa nhận nguyên tử hạt nhỏ cấu tạo nên chất, chia nhỏ phương pháp hoá học  Năm 1811 Avogadro, sở giả thuyết nguyên tử Dalton đưa giả thuyết phân tử, thừa nhận phân tử tạo thành từ nguyên tử, hạt nhỏ chất, mang đầy đủ tính chất chất  Năm 1861 thuyết nguyên tử, phân tử thức thừa nhận hội nghị hoá học giới họp Thuỵ Sĩ  Chỉ đến cuối kỷ XIX đầu kỷ XX với thành tựu vật lý, thành phần cấu tạo nên nguyên tử phát THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA NGUYÊN TỬ Về mặt vật lý, nguyên tử hạt nhỏ mà có cấu tạo phức tạp, gồm hạt nhân electron Trong hạt nhân nguyên tử có hai hạt bản: proton nơtron Hạt electron (e) Khối lượng (g) Điện tích (culong) 9,1.10–28 – 1,6.10–19 –24 proton(p) 1,673.10 nơtron(n) 1,675.10–24 –19 +1,6.10 – Khối lượng khối lượng p – Điện tích e điện tích nhỏ lấy làm đơn vị điện tích, ta nói electron mang 1đv điện tích âm (–e) proton mang 1đv điện tích dương (+e) – Nếu hạt nhân nguyên tử nguyên tố có Z proton điện tích hạt nhân +Ze nguyên tử phải có Z electron, nguyên tử trung hoà điện – Trong bảng tuần hoàn, số thứ tự nguyên tố số điện tích hạt nhân hay số proton hạt nhân nguyên tử nguyên tố NHỮNG MẪU NGUYÊN TỬ CỔ ĐIỂN 2.1 Mẫu Rutherford (Rơzơfo – Anh) 1911 Từ thí nghiệm bắn hạt  qua vàng mỏng, Rutherford đưa mẫu nguyên tử hành tinh (hình 1.1) – Nguyên tử gồm hạt nhân electron quay xung quanh giống hành tinh quay xung quanh mặt trời – Hạt nhân mang điện tích dương, có kích thước nhỏ so với kích thước nguyên tử lại tập trung toàn khối lượng nguyên tử Mẫu Rutherford giải thích kết thí nghiệm cho phép hình dung cách đơn giản cấu tạo nguyên tử Tuy nhiên không giải thích tồn nguyên tử tượng quang phổ vạch nguyên tử Hình 1.1 Sơ đồ thí nghiệm Rutherford mẫu nguyên tử hành tinh 2.2 Mẫu Bohr (Bo – Đan Mạch) 1913 Dựa thuyết lượng tử Planck (Plăng) Bohr đưa hai định đề: – Trong nguyên tử electron quay quỹ đạo xác định gọi quỹ đạo lượng tử, quỹ đạo ứng với mức lượng xác định Quỹ đạo lượng tử phải thoả mãn điều kiện sau: (1.1) h: số Planck 6,62.10–27 erg.s m: khối lượng electron v: tốc độ chuyển động electron r: bán kính quỹ đạo n: số nguyên từ 1, 2, n gọi số lượng tử Tích mvr gọi momen động lượng – Khi quay quỹ đạo lượng tử electron không phát hay thu lượng Nó phát hay thu lượng chuyển từ quỹ đạo sang quỹ đạo khác Hình 1.2 Các quỹ đạo lượng tử theo thuyết nguyên tử Bohr tạo thành dãy quang phổ vạch nguyên tử hydro Dựa vào định luật học cổ điển Bohr tính bán kính rn quỹ đạo electron nguyên tử hydro giá trị lượng En electron tương ứng quỹ đạo đó: (1.2) e: giá trị tuyệt đối điện tích electron Electron chuyển động quỹ đạo nhờ cân lực ly tâm lực hút culong: hay mv2r = e2 Kết hợp với điều kiện quỹ đạo Bohr (1.1) ta biểu thức tính rn (1.2) Nếu thay giá trị số (Hệ đơn vị CGS): h = 6,62.10–27 ec.s m = 9,1.10–28 g e = 4,8.10–10 đvtđ vào phương trình (1.2) ta được: rn = n2.0,53 10–8 cm = n2 0,53Å (1Å = 10–8 cm) Từ đó: r1 = 12 0,53Å = 0,53Å r2 = 22 0,53Å = 4r1 r3 = 32 0,53Å = 9r1 rn = n2 0,53Å = n2 r1 (1.3) Năng lượng toàn phần electron tổng động năng: thay mv2 ta có: Thay giá trị r từ (1.2) ta (1.3) Nếu thay giá trị số vào (1.3) ta được: Từ công thức (1.2) (1.3) ta thấy số n làm gián đoạn (như người ta nói n lượng tử hoá) bán kính quỹ đạo electron lượng electron nguyên tử Vì n gọi số lượng tử Thuyết Bohr cho phép giải thích cấu tạo quang phổ vạch nguyên tử hydro tính bán kính nguyên tử hydro trạng thái Bình thường nguyên tử trạng thái có lượng thấp (trạng thái bản) Khi bị kích thích electron chuyển từ trạng thái (quỹ đạo gần nhân nhất) sang trạng thái có lượng cao (quỹ đạo xa nhân hơn) Trạng thái kích thích trạng thái không bền nên electron lại trở trạng thái (có thể qua số trạng thái trung gian) Mỗi bước nhảy phát lượng tử tương ứng với vạch quang phổ nguyên tử Tuy nhiên thuyết Bohr không giải thích quang phổ nguyên tử phức tạp tách vạch quang phổ tác dụng từ trường Điều cho thấy hạt hay hệ hạt vi mô electron, nguyên tử áp dụng định luật học cổ điển Các hệ có đặc tính khác với hệ vĩ mô phải nghiên cứu học lượng tử NHỮNG TIỀN ĐỀ CỦA CƠ HỌC LƯỢNG TỬ 3.1 Thuyết lượng tử Planck (Plăng – Đức) 1900 – Ánh sáng hay xạ nói chung liên tục mà gồm lượng nhỏ riêng biệt gọi lượng tử – Mỗi lượng tử mang lượng tính biểu thức: E = h (1.4)  : tần số xạ 3.2 Thuyết sóng – hạt ánh sáng Thuyết sóng ánh sáng Maxwell (Macxuen) đưa năm 1865 giải thích tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng không giải thích hiệu ứng quang điện Theo thuyết lượng tử ánh sáng gồm lượng tử lượng E = h phát từ nguồn sáng Mặt khác theo hệ thức tương đối Einstein (Anhxtanh) E = mc2 vật thể mang lượng E có khối lượng Như ánh sáng có tính chất hạt Ngày người ta thừa nhận chất sóng – hạt ánh sáng Từ hệ thức Einstein thuyết lượng tử ta có: mc2 = h từ đó: (1.5) 3.3 Tính chất sóng – hạt hạt vi mô (electron, nguyên tử, phân tử ) Năm 1924 De Broglie (Đơ Brơi – Pháp) sở thuyết sóng – hạt ánh sáng đề thuyết sóng – hạt vật chất: Mọi hạt vật chất chuyển động liên kết với sóng gọi sóng vật chất hay sóng liên kết, có bước sóng  tính theo hệ thức: (1.6) m: khối lượng hạt v: tốc độ chuyển động hạt Năm 1927 Davisson Germer làm thực nghiệm cho thấy tượng nhiễu xạ chùm electron Như chất sóng electron thừa nhận Năm 1924 người ta xác định khối lượng electron nghĩa thừa nhận electron có chất hạt Ví dụ: Electron khối lượng 9,1.10-28g chuyển động với vận tốc  108 cm/s có sóng liên kết với  tính theo biểu thức (1.6) Như vậy: electron vừa có chất sóng vừa có chất hạt Đối với vật thể vĩ mô, m có giá trị lớn so với số h nên  có giá trị nhỏ, bỏ qua chất sóng Ví dụ: Một ôtô có khối lượng 1000 kg chuyển động với tốc độ 72 km/h có sóng liên kết bước sóng vô nhỏ thực tế bỏ qua 3.4 Nguyên lý bất định Heisenberg (Haixenbec – Đức) 1927 Đối với hạt vi mô xác định xác đồng thời tốc độ vị trí (1.7) x: độ bất định vị trí 10 – Khi a = b chất điện ly dung dịch II chuyển qua màng vào dung dịch I Khi a pHi hạt keo mang điện tích âm 7.11 http://hoahocsp.tk 220 Vì pH môi trường > pHi hạt keo gelatin mang điện tích âm nên điện trường di chuyển điện cực dương 7.12 Với amin acid hạt keo có pHi khác môi trường có pH xác định chúng mang điện tích khác (có thể khác dấu giá trị điện tích) Do điện trường chúng di chuyển với tốc độ khác điện cực Đó sở phương pháp điện di để phân tách chúng 7.13 – Các hạt keo tích điện dấu – Chuyển động Brown (chuyển động tiểu phân keo tác động không bị triệt tiêu phân tử dung môi) – Đối với keo thân dịch chúng bao quanh lớp vỏ solvat (hoặc hydrat) 7.15 Ở cửa sông hạt keo phù sa tác dụng muối nước biển bị trung hoà điện tích đông tụ thành bãi phù sa BÀI ĐIỆN HOÁ HỌC 8.2 Dạng oxy hoá dạng có số oxy hoá dương viết trước Dạng khử có số oxy hoá nhỏ viết sau Ví dụ: Zn2+/Zn; Cu2+/Cu; CH3CHO/C2H5OH; MnO4–/Mn2+ 8.3 a) Nghịch; b) Thuận; c) Nghịch; d) Nghịch; e) Thuận; f) Thuận 8.4 a) 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 b) MnO2 + 2KI + 2H2SO4 2MnSO4 + 5CO2 + K2SO4 +8H2O MnSO4 + I2 + K2SO4 + 2H2O c) 2K2Cr2O7 +3C3H7OH + 8H2SO4 2Cr2(SO4)3 + 3C2H5COOH + 2K2SO4 + 11H2O http://hoahocsp.tk 221 d) H2S + 2HNO3 S + 2NO2 + 2H2O e) 2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 f) 2FeSO4 + H2O2 + H2SO4 2MnSO4 +5O2 + K2SO4 + 8H2O Fe2(SO4)3 + 2H2O 8.5 8.7 Công thức Nernst Nếu thay giá trị F, R, lấy nhiệt độ T = 25 + 273 = 2980K chuyển ln thành lg phương trình Nernst có dạng: ● Điện cực hydro: (Pt) H2/ 2H+ http://hoahocsp.tk 222 Trên điện cực xảy phản ứng: 2H+ + 2e Người ta quy ước: H2 = đó: = 0,059 lg[H+] = – 0,059pH ● Điện cực khí Clo (Pt) Cl2/ 2Cl– Trên điện cực xảy phản ứng: Cl2 + 2e 2Cl– ● Điện cực oxy hoá khử sắt: (Pt)/ Fe3+,Fe ● Điện cực quinhydron (Pt) / C6H4O2, C6H4(OH)2 Trên điện cực xảy phản ứng: C6H4O2 + 2e + 2H+  C6H4(OH)2 Thế điện cực: Vì [C6H4O2] = [C6H4(OH)2] 0,059 lg [H+] Ta có: ● Điện cực calomen: Hg/ Hg2Cl2, Cl– Trên điện cực xảy phản ứng: Hg22+ +2e 2Hg http://hoahocsp.tk 223 Thế điện cực Hg tính theo công thức: Thay nồng độ vào công thức Sau rút gọn ta công thức điện cực điện cực calomel: cal = 0cal – 0,059 lg [Cl–] Nếu nồng độ Cl– điện cực cố định cal không đổi ● Điện cực thuỷ tinh tt = 0tt + 0,059 lg[H+] = 0tt – 0,059 pH Trong 0tt số điện cực 8.8 8.11 a) Cu / Cu2+ // Ag+ / Ag b) (Pt) Cl2 / Cl– // Fe3+, Fe2+ / (Pt) c) (Pt) H2 / H+ // Cl– / Cl2 (Pt) d) Zn / Zn2+ // Fe3+, Fe2+ / (Pt) http://hoahocsp.tk 224 e) (Pt) / Cr3+, Cr2+ // Ag+ / Ag f) Pb / H2SO4 / PbO2 8.12 Nguyên tắc: Thiết lập nguyên tố ganvanic gồm điện cực phụ thuộc vào pH điện cực chuẩn Đo sức điện động nguyên tố rút pH ● Đo pH cặp điện cực hydro–calomel Thiết lập nguyên tố ganvanic: – (Pt) H2/ H+ // KCl,Hg2Cl2 / Hg + Sức điện động đo nguyên tố này: E = Cal –  Cal + 0,059 pH Từ ● Đo pH cặp điện cực thuỷ tinh – calomen Lập nguyên tố ganvanic: Sức điện động nguyên tố: E = Cal – tt = Cal – 0tt + 0,059 pH Từ 8.13 Nguyên tắc: Thiết lập nguyên tố ganvanic gồm điện cực chuẩn (ví dụ điện cực calomel) điện cực phụ thuộc vào nồng độ ion cần chuẩn Sau đo sức điện động nguyên tố từ tính nồng độ ion H2SO4 (Pt) H2 / H2SO4 // Cl–, Hg2Cl2 / Hg FeSO4 Fe /FeSO4 // Cl–, Hg2Cl2 /Hg AgNO3 Hg/ Hg2Cl2, Cl– // AgNO3 / Ag NaCl Hg/ Hg2Cl2, Cl–// NaCl / Cl2 (Pt) 8.14 http://hoahocsp.tk 225 8.15 Gọi độ tan Ag2CrO4 dung dịch bão hòa S (mol/l) ta có: Ag2CrO4  2Ag+ + CrO42– S 2S S T = 2S2.2S = 4S3 Từ Nồng độ Ag+ điện cực âm Đây pin nồng độ: Giải ta T = 7,02.10–12 8.16 a) CuBr2→ Cu + Br2 b) 2H2O → 2H2 + O2 c) 2AgNO3 + H2O → 2Ag + O2 + 2HNO3 d) CaCl2 + H2O → H2 + Cl2 + Ca(OH)2 e) 2AgNO3 + Cu(NO3)2 + 2H2O → 2Ag + Cu + 4HNO3 + O2 f) NiSO4 + Ni (anod) → Ni (catod) + NiSO4 8.17 Mạ bạc thực chất tiến hành trình điện phân dung dịch muối tan bạc kim loại cần mạ dùng làm catod anod bạc kim loại http://hoahocsp.tk 226 8.18 a) Epc = E0 pin: (Pt) Ni / NiCl2 / Cl2 (Pt) = 1,36 – (– 0,25) = 1,61V E = Epg – E pc = 1,85 – 1,61 = 0,24V b) Epc = E0 pin: (Pt) Zn / Zn2+ // H2O, H+ / O2 (Pt) = 1,33 – (– 0,76) = 2,09V E = Epg – E pc = 2,35 – 2,09 = 0,26V c) Epc = E0 pin: (Pt) H2 / H+ // H2O, H+/ O2 (Pt) = 1,33VE = Epg – E pc = 1,67– 1,33 = 0,34V PHỤ LỤC A MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG HOÁ HỌC Nguyên tố hoá học Khái niệm để loại nguyên tử Một nguyên tố hoá học biểu thị ký hiệu hoá học Ví dụ: nguyên tố oxy (O), canxi (Ca), lưu huỳnh (S) Chất hoá học Khái niệm để loại phân tử Một chất hoá học biểu thị công thức hoá học Ví dụ: muối ăn NaCl, nước H2O, nitơ N2, sắt Fe, Nguyên tử Nguyên tử hạt nhỏ cấu tạo nên chất chia nhỏ phương pháp hoá học Phân tử Phân tử tạo thành từ nguyên tử, hạt nhỏ chất mang đầy đủ tính chất chất Ví dụ: Phân tử nước H2O gồm nguyên tử hydro nguyên tử oxy, phân tử clo Cl2 gồm nguyên tử clo, phân tử methan CH4 gồm nguyên tử carbon nguyên tử hydro Khối lượng nguyên tử Khối lượng nguyên tử nguyên tố Khối lượng nguyên tử tính đơn vị carbon (đvC) Một đvC khối lượng nguyên tử carbon (12C) Ví dụ: khối lượng nguyên tử oxy 16 đvC, Na = 23 đvC, http://hoahocsp.tk 227 Khối lượng phân tử Khối lượng phân tử chất Khối lượng phân tử tính đvC.Ví dụ: khối lượng phân tử N2 = 28 đvC, HCl = 36,5 đvC, Mol Lượng chất chứa N = 6,02.1023 phần tử vi mô (phân tử nguyên tử, ion, electron, ) N gọi số Avogadro số nguyên tử C có 12 gam 12C Khối lượng mol nguyên tử, mol phân tử, mol ion Khối lượng tính gam mol nguyên tử (phân tử hay ion ) Về số trị trị số khối lượng nguyên tử (phân tử hay ion) Ví dụ: khối lượng mol nguyên tử hydro g, phân tử nitơ 28 g, H2SO4 98 g Hoá trị Hoá trị nguyên tố số liên kết hoá học mà nguyên tử nguyên tố tạo với nguyên tử khác phân tử Mỗi liên kết biểu thị gạch nối hai nguyên tử Hoá trị biểu thị chữ số La Mã Nếu quy ước hoá trị hydro hợp chất (I) hoá trị oxy H2O (II) nitơ NH3 (III) Dựa vào hoá trị (I) hydro hoá trị (II) oxy biết hoá trị nhiều nguyên tố khác Căn vào hoá trị, phân nguyên tố thành: + Nguyên tố có hoá trị không đổi Ví dụ: Ag, H, kim loại kiềm (hoá trị I) O, Zn, kim loại kiềm thổ (II), Al (III), Các khí (hoá trị 0) + Nguyên tố nhiều hoá trị Ví dụ: Fe (II, III), Cu (I, II), S (II, IV, VI) Khái niệm hoá trị mở rộng cho nhóm nguyên tử Ví dụ: NO3 (I), SO4 (II), PO4 (III) 10 Số oxy hoá Số oxy hoá quy ước điện tích nguyên tử phân tử giả định cặp electron dùng để liên kết với nguyên tử khác phân tử chuyển hẳn nguyên tử có độ điện âm lớn Để tính số oxy hoá nguyên tố cần lưu ý: http://hoahocsp.tk 228 ● Số oxy hoá số dương, âm, số lẻ ● Số oxy hoá nguyên tố đơn chất ● Một số nguyên tố có số oxy hoá không đổi điện tích ion – H, kim loại kiềm có số oxy hoá +1 (trong NaH, H có số oxy hoá –1) – Mg kim loại kiềm thổ có số oxy hoá +2 – Al có số oxy hoá +3; Fe có hai số oxy hoá +2 +3 – O có số oxy hoá –2 (trong H2O2 O có số oxy hoá –1) ● Tổng đại số số oxy hoá nguyên tử phân tử Ví dụ: 11 Thế oxy hoá–khử tiêu chuẩn (2980K, pH= 7) số cặp oxy hoá – khử hữu sinh học Cặp oxy hoá – khử Phản ứng  (V) acetat/pyruvat CH3COOH + CO2 + 2H+ + 2e CH3COCOOH + H2O –0,70 acetic/acetaldehyd CH3COOH + 2H+ + 2e  CH3CHO + H2O –0,58 Fe3+/Fe2+Feredoxin Fe3+ + e  Fe2+ –0,43 H+/H2 2H+ + 2e  H2 –0,42 CO2/Formiat CO2 + H+ + 2e  HCOO– –0,42 NAD+/NADH NAD +2H + 2e  NADH + H –0,32 aceton/Propanol CH3COCH3 + 2H+ + 2e  CH3CHOHCH3 –0,30 cystin/cystein cystin + 2H+ + 2e  2cystein –0,22 acetaldehyt/Ethanol CH3CHO + 2H+ + 2e  C2H5OH –0,20 pyruvat/Lactat CH3COCOO– +2H++2e  CH3CHOHCOO– –0,19 CoQ/CoQ (k) CoQ + 2H+ +2e  CoQH2 0,00 Fe3+/Fe2+cytcromB Fe3+ + e  Fe2+ 0,00 Fe3+/Fe2+myoglobin Fe 2+ +0,05 Fe3+/Fe2+Hemoglobin Fe3+ + e  Fe2+ +0,17 Fe3+/Fe2+cytcromC Fe3+ + e  Fe2+ +0,25 + 3+ + + + e  Fe http://hoahocsp.tk 229 O2/2O2– (H2O2) O2 + 2H+ + 2e  H2O2 +0,30 Cu2+/Cu+Hemoxyanin Cu2+ + e  Cu+ +0,54 O2/H2 O2(k) + 4H+ + 4e  H2O +0,82 12 Đương lượng gam Đương lượng gam chất lượng chất tính gam phản ứng tương đương (kết hợp hay thay thế) mol nguyên tử hydro (1,008g) Đương lượng gam chất (thường ký hiệu E) phụ thuộc vào phản ứng mà tham gia vào B MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN Định luật bảo toàn khối lượng (Lomonosov – Nga, Lavoisier – Pháp) Trong phản ứng hoá học, tổng khối lượng chất tạo thành tổng khối lượng chất tham gia phản ứng Định luật thành phần không đổi (Proust – Pháp) Đối với hợp chất xác định, tỷ số khối lượng nguyên tố tạo thành hợp chất xác định, không thay đổi Điều hiểu là: Một hợp chất dù điều chế cách có thành phần xác định, không đổi Ví dụ: Nước điều chế nhiều cách khác tỷ số khối lượng hydro:oxy luôn 1:8 Định luật tỷ lệ bội (Dalton – Anh) Định luật có nội dung sau: Nếu hai nguyên tố kết hợp với tạo số hợp chất ứng với khối lượng nguyên tố này, khối lượng nguyên tố tỷ lệ với số nguyên đơn giản Ví dụ: Hydro tạo hợp chất với oxy H2O H2O2 Nếu ứng với đơn vị khối lượng hydro (ví dụ 1g) khối lượng oxy H2O H2O2 16 gam tức theo tỷ lệ 1: Định luật đương lượng (Richter – Đức) Định luật có nội dung sau: Trong phản ứng hoá học chất phản ứng vừa đủ với theo số đương lượng (cũng tức theo số đương lượng gam) Định luật Avogadro (Avogadro – Ý) Định luật có nội dung sau: http://hoahocsp.tk 230 Ở điều kiện nhiệt độ áp suất, thể tích chất khí chứa số phân tử Hệ là: điều kiện nhiệt độ, áp suất mol khí chiếm thể tích Thực nghiệm cho thấy điều kiện tiêu chuẩn (00C, 1atm) mol khí tích V0 = 22,4 lít C QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYDRO (DÃY BANME) D MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA TOẠ ĐỘ DECAC VÀ TOẠ ĐỘ CẦU E HỆ ĐƠN VỊ SI đơn vị thuộc hệ SI N0 Tên đại lượng Đơn vị Ký hiệu Chiều dài mét m Thời gian giây s Khối lượng kilogam kg Lượng chất mol mol Nhiệt độ kenvin K Cường độ dòng điện ampe A Cường độ ánh sáng candela cd Một số đơn vị SI dẫn xuất hay dùng http://hoahocsp.tk 231 N0 Tên đại lượng Đơn vị Ký hiệu Lực newton N Áp suất pascal Pa Năng lượng joule j Công suất watt w Điện tích coulomb C Điện volt V Tần số hertz Hz F HỆ ĐƠN VỊ CGS Chiều dài: cm Năng lượng: erg, ký hiệu ec, 1ec = 10–7 jun (j) Điện tích: đơn vị tĩnh điện, ký hiệu đvtđ, 1đvtđ = 0,33 10–19 culon (C) G MỘT SỐ ĐƠN VỊ KHÁC HAY DÙNG N0 Tên đại lượng Đơn vị Ký hiệu Hệ số chuyển đổi Chiều dài nanomet nm 10–9 m Nhiệt độ celsius T(K) = t0C + 273 Áp suất atmosphere atm  105 Pa  760mmHg bar bar  105 Pa ec erg 10–7j electron–Von eV 1,6.10–19j đ.v tĩnh điện ues 3,3.10–20C Năng lượng Điện tích C H MỘT SỐ HẰNG SỐ VẬT LÝ HAY DÙNG Hằng số khí R 8,31 j mol–1.K–1 1,98 cal mol–1.K–1 0,082 l atm mol–1.K–1 Số Avogadro Số Faraday Hằng số Planck N 6,02.1023 mol–1 F 96 500 C.mol–1 k 6,62.10–34 j.s = 6,62.10–27 erg.s http://hoahocsp.tk 232 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đào Đình Thức (1994) Nguyên tử liên kết hoá học – Nhà xuất ĐH Quốc gia Đào Đình Thức (2002) Hoá học Đại cương – Nhà xuất Giáo dục Tập I II Phan An, Nguyễn Sĩ Đắc, Phan Lệ Hằng, Nguyễn Văn Hiền, Đinh Viết Hùng, Lưu Văn Tiện (1993) Bài giảng Hoá học – Nhà xuất Y học Vũ Đăng Độ (1994) Cơ sở lý thuyết trình hoá học – Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Đình Chi (1991) Cơ sở lý thuyết hoá học Nhà xuất Giáo dục Phần I Nguyễn Hạnh (1992) Cơ sở lý thuyết hoá học Nhà xuất Giáo dục Phần II Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn, Nguyễn Văn Tòng (Tập I – 1999, Tập II–1992) Một số vấn đề chọn lọc hoá học Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Đức Chung (1996) Hoá học đại cương – Nhà xuất Trẻ Nguyễn Văn Tấu, Dương Văn Đảm, Hoàng Hà, Nguyễn Tiến Quí (2002) Giáo trình Hoá học đại cương – Nhà xuất Giáo dục 10 Pauling.L, Pauling.P (1975) Chemistry – W.H Freeman and Company San Prancisco 11 Akhmetov.N S (1975) Neorganicheskaya Khimiya – Maxcova.Viskaiya Skola 12 Chang P (1980) Phyzycheskaya Khimiya & prilogeniyami k biologhicheskimi Maxcova “Mir” 13 Nenitsexcu.K (1968) Obschaiya Khimiya – Maxcova.“ Mir” 14 Alexeyev.V (1979) Quantitative Analysis – Moscow “Mir” 15 Brady E (1978) General chemistry – Principles and structure John Wiley & Sons New York 16 Williams.R, Williams.B (1973, 1977) Basic Physical Chemistry for the life sciences – Macmillan Publishing Co., Inc 17 Steven S Zumdahl (2002) Chemistry – Houghton Mifflin 18 Chang R (2002) Chemistry – 7th Ed McGraw–Hill 19 Gilbert TR; Kirss RV; Davies G(2004) Chemistry: The Science in Context Norton http://hoahocsp.tk 233 Chịu trách nhiệm xuất bản: Chủ tịch HĐQT kiêm Tổng Giám đốc NGÔ TRẦN ÁI Phó Tổng Giám đốc kiêm Tổng biên tập NGUYỄN QUÝ THAO Chịu trách nhiệm nội dung: Chủ tịch HĐQT kiêm Giám đốc CTCP Sách ĐH–DN TRẦN NHẬT TÂN Biên tập sửa in: HOÀNG KIỀU TRANG Trình bày bìa: BÙI QUANG TUẤN Chế bản: ĐINH XUÂN DŨNG HOÁ ĐẠI CƯƠNG Mã số: 7K720M7–DAI In bản, (QĐ: ) khổ 19 x 27cm Số ĐKKH xuất bản: 770–2007/CXB/2–1676/GD In xong nộp lưu chiểu tháng 12 năm 2007 http://hoahocsp.tk 234