Bài thuyết trình hoá nhóm IA

Bài thuyết trình hoá chi tiết nhóm IA, chúc các bạn vui vẻ.cảm ơn các bạn đã lắng nghe bài thuyết trình của nhóm và bây giờ mời các bạn tham gia ý kiến để cho bài thảo luận này dc hoàn chỉnh hơn chúc các bạn có buổi học nhiều kết quả×

Bài thuyết trình nhóm 2

Hydro và những nguyên tố phân nhóm 1A

Nhóm 2

I A II A III B IV B V B VI B VII B VIII B I B II B III A IV A V A VI A VII A VIII A

all isotopes are Series 140.12 140.91 144.24 * 145 150.36 151.96 157.25 158.93 162.51 164.93 167.26 168.93 173.04 174.97

I.Hydro và hợp chất của nó

1.1 Đặc tính của nguyên tử Hydro

• Hydro là nguyên tố có cấu tạo đơn giản

• Cấu hình electron: 1s1

• Năng lượng ion hoá : 13,6eV

• Ion H+có kích thước nhỏ, có tác dụng phân cực lớn với các ion hoặc nguyên

tử khác

• Các hợp chất giữa nguyên tử H với nguyên tố khác là liên kết cộng hoá trị (khi H có số oxh +1)

Nhận xét:

• Hydro giống kim loại kiềm: là nguyên tố họ s, có khả năng nhường 1e → H+ thể hiện tính khử mạnh

• Hydro giống các halogen: có khả năng nhận 1e → H- và tạo phức chất

• Trong điều kiện thường Hydro là chất khí và được xem là nguyên tố phi kim loại

• Vì thế Hydro phải được khảo sát như nguyên tố đặc biệt

1.2.1Tính chất vật lý:

• Hydro là chất khí, không màu, không mùi,

không vị, phân tử gồm 2 nguyên tử (H2)

• Khí Hydro nhẹ, độ linh động lớn, độ phân

cực bé, lực liên kết phân cực nhỏ → nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp

• Phân tử thuộc loại không cực, khối lượng

nhỏ nên ít tan trong nước và dung môi Tan

trong kim loại Ni, Pd, Pt

1.2 Đơn chất

Một số tính chất hoá lý của Hydro:

Ái lực electron (F, eV): 0,75

Năng lượng ion hoá (I, eV): 13,6

Độ âm điện tương đối (ĐTA): 2,1

Bán kính nguyên tử (Rc, A0): 0,53

Độ dài liên kết H-H (dH-H, A0): 0,749

Năng lượng phân ly H2(Efl, kJ/mol): 435Nhiệt độ nóng chảy (tnc, 0C): -259,1

Nhiệt độ sôi (ts, 0C): -252,6

Hàm lượng trong vỏ trái đất (HĐ, %ngtử): 17

- Trong bảng tuần hoàn hydro có thể được xếp vào nhóm IA hoặc vIIA

- Hydro có 3 đồng vị

Do có kiến trúc đặc biệt, nguyên tử hidro có ba khả năng

Mất electron hóa trị biến thành ion H+

H – e  H+ Ho = 1312KJ/mol

Kết hợp electron biến thành ion H- H + e = H- Ho = -67 KJ/mol

Tạo nên cặp electron chung cho liên kết cộng hóa trị

Các khả năng trên cho thấy H có một vị trí đặc biệt trong BHTH; nó vừa giống và vừa khác các kim loại kiềm và các halogen

1.2.2: Tính chất hóa học:

Phân tử hidro với lớp vỏ điện tử của He, có độ bền lớn nên rất khó phân hủy thành nguyên

tử Quá trình phân hủy thu nhiệt

H2  2H ΔH0=436KJ.mol

Thể hiện tính khử khi kết hợp với á kim và nhiều oxit kim loại

- Tác dụng với oxit kim loại

CuO + H2  Cu + H2O (to cao)

Al2O3 + 3H2  2Al + 3H2O (to cao)

- Khi có Pt làm xúc tác, hidro có thể khử nhiều hợp chất hữu cơ tan trong các dung môi hữu cơ, khử hợp chất không no thành hợp chất no, khử andehit thành rượu Ở áp suất cao hidro có thể đẩy một số kim loại ra khỏi dung dịch muối của chúng

Thể hiện tính oxy hóa:

Khi tác dụng với kim loại kiềm, kiềm thổ cho hidrua

H2 + 2Li  2LiH H2 + Ca  CaH2

 Đặc điểm

 Hidrua ion khi nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy cao và có tính dẫn điện

 Dạng tinh thể không màu, không có độ bền cao đối với nhiệt

 Hidrua kim loại kiềm có cấu trúc lập phương của muối ăn, hidrua kim loại kiềm thổ có cấu trúc tà phương

1.3 Hợp chất

1.3.1 Hợp chất có số oxy hóa (-1)

Hidrua ion

Tính chất hóa học

Hidrua ion có hoạt tính hóa học rất cao, chúng phản ứng nhanh chóng và hoàn toàn với những chất nào có thể sinh H+ (là những axit yếu)

NaH + H2O  NaOH + H2

CaH2 + 2H2O  Ca(OH)2 + 2H2

Hidrua ion có thể kết hợp với các hidrua khác tạo thành phức chất: NaBH4,

LiAlH4

4LiH + AlCl3  LiAlH4 + 3LiCl

 Điều chế

Đun nóng kim loại trong khí quyển 2Na + H2  2NaH

Ca + H2  CaH2

Hidrua cộng hóa trị

Là những hidrua của hầu hết các nguyên tố không kim loại và nửa kim loại: SiH4, CH4 NH3 AlH3…

Là chất dễ bay hơi

Những hidrua cộng hóa trị không bền bị nước phân hủy

SiH4 + 3H2O  H2SiO3 + 4H2,

Hidrua cộng hóa trị có tính axit hay lưỡng tính

Các hidrua bazơ và axit trong ête có thể phản ứng với nhau tạo nên phức

Hidrua kiểu kim loại

Sc Ti Cr Ag Pd Hidrua kim loại

Dạng bột xám hay dạng khối dòn, nhưng bền

về phương diện hóa học Tất cả chúng bề ngoài

có ánh kim, (giống kim loại) dẫn điện tốt (liên kết

hóa học gần với kim loại)

Thành phần xác định PdH3 UH3

Thành phần không xác định TiH1,7 VH0,6 ZrH1,9

1.3.2 Hợp chất có số oxy hóa +1

Hợp chất này rất phổ biến

Khí Lỏng Rắn

(HCl H2S NH3) (H2O HNO3) (H3PO4 H2SiO3)

Liên kết giữa hidro với các nguyên tố là liên kết cộng hóa trị

Tạo liên kết hiđro

• Có cấu trúc góc, O có lai hóa sp3

• Phân tử phân cực (momen lưỡng cực = 1.84D),

là dung môi hòa tan được nhiều chất

• Có khả năng hình thành liên kết hidro

• Ở 4oC nước có tỉ trọng lớn nhất, còn nước đá có

tỉ trọng nhỏ

 

• Tính chất hóa học

Vừa là 1 acid vừa là 1 base theo Bronstet

+ Acid H2O + CH3COO-  CH3COOH + OH

Nước là không thể thiếu cho việc duy trì sự sống của con người Việc uống đủ nước mỗi ngày là việc rất quan trọng

và  giúp cơ thể duy trì sự sống và còn rất có lợi cho sức khỏe và làm đẹp.

• Đặc điểm

Cấu trúc phân tử có dạng zic zăc Góc HOO =

95O ; độ dài liên kết O-O 1,49A; các liên kết

H-O nằm trên 2 mặt phẳng cắt nhau theo

đường nối O-O và tạo thành góc 111o30’

H2O2 + 2I- + 2H+  2H2O + I2

Hydro peroxid, (hay nước oxy già) có công thức hóa học H2O2), là một chất oxy

hóa dạng lỏng trong suốt, nhớt hơn một chút so với nước, có các thuộc tính oxy

hóa mạnh và vì thế là chất tẩy trắng mạnh được sử dụng như là chất tẩy uế , cũng như làm chất ôxi hóa , và (đặc biệt ở nồng độ cao như HTP) làm tác nhân đẩy trong

các tên lửa

Gần đây, các nhà thực hành y học khác cũng sử dụng các liều hydro

peroxide tiêm tĩnh mạch trong nồng độ cực thấp (nhỏ hơn 1%) trong liệu

pháp hydro peroxide - một hướng điều trị y học gây tranh cãi đối với ung

thư.

Trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng

Trong công nghiệp

Hidro được điều chế bằng nhiều cách và đi từ khí thiên nhiên, gồm nhiều giai đoạn

-Đun nóng hỗn hợp metan, hơi nước, oxy 800-900C có xúc tác là Ni

CH4 + H2O + O2  CO2 + 3 H2800-900oC

-Phản ứng giữa than cốc và hơi nước ở nhiệt độ cao

C + H2O  CO + H2

Cho Zn tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng trong bình kíp

Zn +H2SO4  ZnSO4 +H2

Trong phòng thí nghiệm, có thể dùng hidro có sẵn trong bình thép dựng hidro nên ở áp suất 150 – 200 atm

Ứng dụng

 Dùng để hàn kim loại

 Dùng để điều chế một số kim loại: Ni, Fe, W

 Hidro làm pin nhiên liệu

 Dùng làm nhiên liệu cho xe,máy bay

Pin nhiên liệu Hidro

Điện thoại sử dụng pin làm bằng Hidro

Máy bay bay bằng nhiên liệu Hidro

Xe sử dụng nhiên liệu Hidro

Kim loại nhóm IA

I Đặc điểm cấu tạo

II Tính chất vật lý III.Tính chất hóa học

IV Điều chế và Ứng dụng

V Một số hợp chất quan trọng và ứng dụng

I Đặc điểm cấu tạo :

1 Ví trí - cấu tạo :

- Thuộc nhóm IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)

 - Cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1

 - Số oxi hóa: +1

- C u t o đ n ch t: có c u t o: m ng tinh th l p phấ ạ ơ ấ ấ ạ ạ ể ậ ương tâm kh i.ố

- Là những kim loại điển hình, phân hủy nước và rượu

- Tính kim loại tăng dần từ đầu đến cuối phân nhóm

- Có tính khử mạnh và là những kim loại

II Tính chất Vật Lý.

• Các kim loại kiềm có đầy đủ các tính chất vật lý chung của kim loại

( tính dẫn nhiệt, dẫn điện, ánh kim, tính dẻo).

• Ngoài ra, các kim loại kiềm còn có những tính chất đặc trưng :

– Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp

– Độ cứng thấp

– Khối lượng riêng nhỏ

III Tính chất hóa học :

Do có tính khử mạnh nên kim loại kiềm tác dụng với hầu hết nguyên

tố trừ khí Nito

Tính khử tăng từ Li → Cs M -1e → M+

1) Tác dụng với Nước : Phản ứng mãnh liệt

2M + 2H2O → 2MOH + H2

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2K + 2H2O → 2KOH + H2

2) Tác dụng với phi kim :

Ở nhiệt độ thường : Tạo oxit công thức M2O (Li, Na) hay tạo  M2O2 (K, Rb, Cs, Fr)

 4Na + O2 (Khô) → 2Na2O (Natri Oxit)

Ngọn lửa kim loại kiềm

Phản ứng với H2 : Tạo kim loại Hydrua:

2M + H2 → 2MH (to)

2Na + H2 → 2NaH (to)

NaH : là chất khử mạnh, khi tác dụng với nước giải phóng H2

Chỉ có Li tác dụng với N2 (to thường), C, Si : Khi đun nóng tạo nên tinh thể màu tím hút ẩm

Li + N2 → Li3N

2Li(rắn) + 2C(rắn) → Li2C2 (ĐK : to >200, áp suất chân không)

3) Tác dụng với Halogen : 2M + nX2 → 2M Xn

2K + Cl2 → 2KCl2Na + Cl2 → NaCl

Phản ứng với S gây nổ : 2Na + S → Na2S

4) Tác dụng với Oxit axit : Tùy theo tỉ lệ mol mà có thể tạo ra muối trung hòa hay muối Axit

 

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (muối trung hòa)

CO2 + NaOH → NaHCO3 (muối axit)

5) Tác dụng với Axit :

M + HnX → MnX + H2 ↑ 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2 ↑

2K + H2SO4 → K2SO4 + H2 ↑

       4) Tác dụng với dung dịch muối:

Xảy ra 2 giai đoạn :

Giai đoạn 1:

KLK + H2O → Dung dịch bazơ + H2 ↑

Giai đoạn 2:

Dung dịch bazơ + dd muối → Bazơ ↓ + Muối

Cho Na vào dung dịch muối CuSO4.

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

4.5 Điều chế kim loại kiềm:

Nguyên tắc:

M+ + e → M

Phương pháp:

Điện phân nóng chảy

Khử các ion kim loại kiềm

2NaCl đpnc 2Na + Cl2

Na

• Điện phân nóng chảy các muối clorid hay hydroxyd thu được kim loại kiềm

2NaCl → Na + Cl2

4KOH → 4K + O2 + 2H2O

Điều chế Na bằng phương pháp điện phân nóng chảy

-Rb và Cs điều chế bằng cách dùng kim loại Ca khử muối Clorua ở nhiệt độ cao (7000C) và trong chân không

2Rb + Ca → CaCl2 + 2Rb

- Li điều chế bằng cách điện phân hỗn hợp LiCl và KCl nóng chảy

• Ứng Dụng :

Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy,

Kim loại Cs dùng chế tạo tế bào quang điện.

Vai trò sinh học trong y dược

-Li2CO3 làm thuốc chống loạn tâm thần Điều trị và phòng bệnh hưng cảm – trầm cảm

-NaCl làm thuốc cung cấp chất điện giải

Na-phenobarbital (thuốc an thần, gây ngủ, giãn cơ)

V Một số hợp chất quan trọng :

I Natri Hidroxit NaOH ( còn gọi là xút ăn da) : Ch t r n, không màu, ấ ắhút m m nh, tan nhi u trong nẩ ạ ề ước

III/ Natri cacbonat: Na2CO3 (còn gọi là soda)

•  Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, môi trường bazơ (làm quỳ tím hóa

xanh)

XIN TRÂN TRỌNG CẢM ƠN