Kiến thức cơ bản Hóa học 12

Tài liệu word Kiến thức cơ bản hóa 12 toàn bộ chương trình tham khảo ôn thi tốt nghiệp

TÓM TẮT KIẾN THỨC HÓA 12 ESTE I- Cấu tạo phân tử Este - Este sản phẩm phản ứng hoá học ancol axit vô axit hữu - Khi thay nhóm OH nhóm cacboxyl (- COOH) axit cacboxylic nhóm OR dược este: Với R, R' gốc hiđrocacbon no, không no thơm R H, R' phải khác H - Este dẫn xuất axit cacboxylic Một số este axit cacboxylic có công thức cấu tạo sau : II- Cách gọi tên Este Tên este = tên gốc hiđrocacbon R' + tên anion gốc axit (chuyển đuôi "ic" thành đuôi "at") Ví dụ: HCOOC2H5 : etyl fomat CH3-OOC-COO-CH3 : đimetyl oxalat CH3-COO-CH = CH2 : vinyl axetat CH2 = CH-COO-CH3 : metyl acrylat CH2 =C(CH3)COOCH3 : metyl metacrylat Chú ý: Để gọi tên este cần nhớ tên axit tên gốc hidđrocacbon Một số gốc hiđrocacbon đặc biệt: CH2=CH- : vinyl CH2=CH-CH2- : allyl C6H5- : phenyl C6H5-CH2- : benzyl III- Tính chất vật lý Este - Este có nhiệt độ sôi thấp so với axit ancol có số nguyên tử cacbon phân tử este liên kết hiđro - Este thường chất lỏng, nhẹ nước, tan nước, có khả hòa tan nhiều chất hữu khác - Các este thường có mùi thơm dễ chịu: isoamyl axetat (CH3COOCH2CH2CH(CH3)2): mùi chuối chín, etyl butirat (CH3COOCH2CH2CH(CH3)2): mùi dứa, etyl isovalerat (CH3CH2CH2CH2COOC2H5): mùi táo, benzyl propionat (CH3CH2COOCH2C6H5): có mùi hoa nhài IV- Tính chất hóa học Este Phản ứng nhóm chức a) Phản ứng thủy phân - Phản ứng thuỷ phân este môi trường axit (là phản ứng thuận nghịch) Ví dụ: CH3COOCH3+HOH ⇌ CH3COOH+ CH3OH - Phản ứng thủy phân este môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hoá - phản ứng chiều) R–COOR' + NaOH → R–COONa + R'–OH Ví dụ: CH3-COO-C2H5 + NaOH → CH3-COONa + C2H5OH * Một số phản ứng thủy phân tạo sản phẩm khác - Este ancol không bền thủy phân xà phòng hóa không thu ancol: + R-COO-CH=CH-R' + NaOH → RCOONa + R'- CH2-CHO (Do: R'- CH=CH-OH ↔ R'- CH2-CHO) Ví dụ: CH3-COO-CH=CH2 + NaOH → CH3-COONa + CH3-CHO + R-COO-C(R')=CH-R'' + NaOH → RCOONa + R'- CO-CH2-R'' Ví dụ: CH3-COO-C(CH3)=CH-CH3 → CH3-COONa + CH3-CO-CH2-CH3 - Este phenol phản ứng tạo hai muối nước: R-COO-C6H -R' + 2NaOH → R-COONa + R'-C6H4-ONa + H2O Ví dụ: CH3-COO-C6H5 + 2NaOH → CH3-COONa + C6H5-ONa + H2O (Do thủy phân tạo phenol, sau phenol phản ứng NaOH: C6H5OH+ NaOH → C6H5-ONa + H2O) b) Phản ứng khử: Este bị khử Liti nhôm hiđrua (LiAlH 4) R-COO-R' → R-CH2-OH + R'-OH Ví dụ: CH3-COO-C2H5 → CH3-CH2-OH + C2H5-OH Phản ứng gốc hidrocacbon a) Nếu este có gốc axit (R) gốc ancol (R') không no este tham gia phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp phản ứng oxi hóa không hoàn toàn - Phản ứng cộng vào gốc hiđrocacbon CH2=CH-COOCH3 + Br2 → CH2Br-CHBr-COOCH3 - Phản ứng trùng hợp nCH2=C(CH3)COOCH3 → (-CH2-C(CH3)(COOCH3)-n (Poli(metylmetacrylat) - Plexiglass - thủy tinh hữu cơ) nCH3COOCH=CH2 → (-CH2-CH(OOCCH3)-)n (poli(vinyl axetat) - PVA) b) Este axit fomic HCOOR có khả tham gia phản ứng tráng gương HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3 V- Điều chế ứng dụng Điều chế a Điều chế este ancol Phản ứng este hóa phản ứng thuận nghịch xảy chậm điều kiện thường Ví dụ: CH3COOH+ CH3OH ⇌ CH3COOCH3+H2O b Điều chế este phenol từ anhidrit axit (anhidrit axit tạo từ 2phân tử axit phân tử H2O) (R-COOH + HOOC-R → R-CO-O-OC-R + H2O) (RCO)2O + C6H5OH → RCOOC6H5 + RCOOH Ví dụ: (CH3CO)2O + C6H5OH → CH3COOC6H5 + CH3COOH c Điều chế este có gốc vinyl (CH2=CH-) Ví dụ: CH3-COOH + CH≡CH → CH3-COO-CH=CH2 Ứng dụng - Làm dung môi: butyl amyl axetat dung làm dung môi pha sơn - Làm thủy tinh hữu cơ: poli(metyl metacrylat) - Sản xuất keo dán: poli(vinyl ancol) - Sản xuất chất dẻo: poli(vinyl axetat) - Este axit phtalic làm chất hóa dẻo, dược phẩm - Một số este có mùi thơm, không độc dùng công nghiệp thực phẩm bánh kẹo, nước giải khát, mĩ phẩm,… Lipit I- Phân loại khái niệm Khái niệm phân loại - Lipit hợp chất hữu có tế bào sống, không hòa tan nước tan dung môi hữu ete, dầu hoả - Lipit bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipit - Chất béo trieste glixerol với axit monocacboxylic có số chất nguyên tử cacbon (thường từ 12C đến 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung triglixerit hay triaxylglixerol II- Công thức tổng quát Axit béo : • Axit stearic (no) : CH3(CH2)16COOH (C17H35COOH) • Axit panmitic (no) : CH3(CH2)14COOH (C15H31COOH) • Axit oleic (axit không no): CH3(CH2)7 CH =CH (CH2)7COOH (C17H33COOH) Ví dụ : • (C17H35COO)3C3H5 : tritearylglixerol ( tritearin) • (C15H31COO)3C3H5 : tripanmitoylglixerol ( tripanmitin) • (C17H33COO)3C3H5 : trioleoylglixerol ( triolein) III- Tính chất hóa học Phản ứng thuỷ phân môi trường axit Ví dụ: (C17H35COO)3C3H5 + 3H2O ⇌ 3C17H35COOH + C3H5(OH)3 - Lipit động vật (mỡ) chủ yếu chứa gốc axit béo no (chất béo rắn) - Lipit thực vật (dầu) chủ yếu chứa gốc axit béo không no (chất béo lỏng) Phản ứng xà phòng hoá Khi đun nóng chất béo với dung dịch kiềm (NaOH KOH) tạo glixerol hỗn hợp muối axit béo Muối natri kali axit béo xà phòng Ví dụ: (C17H33COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H33COOH + C3H5(OH)3 Phản ứng hiđro hoá Chất béo có chứa gốc axit béo không no tác dụng với H2 nhiệt độ áp suất cao có Ni xúc tác Phản ứng oxi hoá Nối đôi C = C gốc axit béo không no chất béo bị oxi hoá chậm không khí tạo thành peoxit, chất bị phân huỷ thành anđehit có mùi khó chịu Đó nguyên nhân tượng dầu, mỡ để lâu bị hôi Ch ất gi ặt r ửa I- Khái niệm chất giặt rửa Chất giặt rửa chất dùng với nước có tác dụng làm chất bám vật rắn mà không gây phản ứng hoá học với chất II- Chất giặt rửa Xà phòng - Xà phòng muối natri (hoặc kali) axit béo - Chất giặt rửa xà phòng, làm vết bẩn nhờ phản ứng hoá học, chất bẩn bị phân tử chất giặt rửa phân chia thành nhiều hạt nhỏ, phân tán nước nhờ trôi - Xà phòng có nhược điểm dùng với nước cứng (nước có nhiều ion Ca2+và Mg2+) tạo muối (C17H35COO)2Mg, (C15H31COO)2Ca, kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi Chất giặt rửa tổng hợp Chất giặt rửa tổng hợp (bột giặt): thường muối natri sunfonat có dạng Ar - SO 3Na, -Ar gốc hiđrocacbon thơm Ví dụ : (natri đođexylbenzen sunfonat) Chất giặt rửa tổng hợp dùng nước cứng không tác dụng giặt rửa nước cứng Axit sunfonic axit mạnh hơn, muối sunfonat có độ tan lớn nên không bị kết tủa với ion Ca2+, Mg2+ hay Fe2+ Ki ến th ức chung • Glucozơ (C6H12O6) • Fructozơ (C6H12O6) • Saccarozơ (C12H22O11) • Mantozơ (C12H22O11) • Tinh bột (C6H10O5)n • Xenlulozơ (C6H10O5)n TÓM TẮT KIẾN THỨC - Cacbohiđrat (gluxit, saccarit) hợp chất hữu tạp chức thường có công thức chung Cn(H20)m - Có nhiều nhóm cacbohiđrat, quan trọng nhóm sau : Monosaccarit : Là nhóm cacbohiđrat đơn giản thủy phân Ví dụ: glucozơ, fructozơ (C6H12O6) Công thức tổng quát monosaccarit CnH2nOn Đisaccarit: Là nhóm cacbohiđrat mà thuỷ phân sinh phân tử monosaccarit Thí dụ: saccarozơ, mantozơ (C12H22O11) Polisaccarit: Là nhóm cacbohiđrat phức tạp mà thủy phân đến sinh nhiều phân tử monosaccarit Thí dụ: tinh bột, xenlulozơ (C6H10O5)n Bảng tóm tắt tính chất hóa học Cacbohiđrat Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ (dd) Tinh Xenlulozơ bột +[Ag(NH ) ]OH Ag↓ Ag↓ - Ag↓ - - Metylglycozit - - Metylglycozit - - dd màu xanh dd màu xanh dd màu xanh dd màu xanh - - +CH OH/HCl +Cu(OH) /OH - (t , màu đỏ gạch) (t , màu đỏ gạch) Xenlulozơ +(CH CO) O + + + + + triaxetat Xenlulozơ +HNO /H SO + + + + + trinitat glucozơ + +H O/H - + - glucozơ glucozơ glucozơ fructozơ +H /Ni Sobitol Sobitol - + - - (+) có phản ứng; (-) phản ứng Glucozơ I- Tính chất vật lý Trạng thái tự nhiên - Glucozơ chất kết tinh, không màu, khó nóng chảy, dễ tan nước - Glucozơ có hầu hết phận lá, hoa, rễ có nhiều chín (có nhiều nho) - Trong mật ong có nhiều glucozơ (30%), máu (nồng độ 0,1%) Độ glucozơ mía II- Cấu trúc phân tử Dạng mạch hở Phân tử glucozơ có công thức cấu tạo thu gọn là: CHOH CHOH CHOH CHOH CH OHCH=O Công thức cấu tạo glucozơ xác định sở thực nghiệm • Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan Vậy có nguyên tử C phân tử glucozơ tạo thành mạch không phân nhánh • Glucozơ có phản ứng tráng bạc → có nhóm CH = O • Glucozơ tác dụng với nước brom → axit gluconic → có nhóm CH = O • Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam → có nhiều nhóm OH kề • Glucozo tác dụng với CH3COOH tạo este chứa gốc axit → có nhóm OH Dạng mạch vòng - Glucozơ kết tinh tạo hai dạng tinh thể ứng với hai dạng cấu tạo vòng khác - Trong dung dịch, glucozơ tồn chủ yếu dạng vòng cạnh (α β) - Nhóm OH vị trí C1 gọi OH hemixetal III- Tính chất hóa học Glucozơ có tính chất hóa học anđehit ancol đa chức Tính chất ancol đa chức (poliancol hay poliol) a Tác dụng với Cu(OH)2 nhiệt độ thường cho dung dịch màu xanh lam Phương trình hoá học: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H20 Phức đồng - glucozơ b Phản ứng tạo este Glucozơ tác dụng với anhiđrit axetic axit axetic tạo estẹ chứa gốc axit axetic phân tử C6H7O(OCOCH3)5 C H O + 5CH COOH CH O + 5(CH CO) O 12 12 6 Hoặc viết: Tính chất anđehit C H O(OCOCH ) + 5H 2O C H O(OCOCH ) + 5CH COOH - FeO có tính oxi hóa, tác dụng với chất khử H2, CO: FeO + H2 Fe + H2O FeO + CO Fe + CO2 ↑ FeO oxit bazơ, tác dụng với dung dịch axit, FeO chất rắn, màu đen, không tan nước - Điều chế FeO: b Hợp chất sắt (II) hidroxit (Fe(OH)3) - Fe(OH)2 chất kết tủa màu xanh - Fe(OH)2 có tính khử, tác dụng với chất oxi hóa không khí, H2SO4 đặc, HNO3 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3 ↓ (màu trắng xanh) (màu nâu đỏ) 2Fe(OH)2 + 4H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + SO2 ↑ + 6H2O 3Fe(OH)2 + 10HNO3(loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO ↑ + 8H2O Fe(OH)2 + 4HNO3(đặc) → Fe(NO3)3 + NO2 ↑ + 3H2O - Fe(OH)2 có tính bazơ, tác dụng với dung dịch axit: Fe(OH)2 + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + 2H2O - Nhiệt phân Fe(OH)2 : Fe(OH)2 FeO + H2O Nếu nhiệt phân không khí: 2Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 2H2O c Hợp chất muối sắt (II) (1) Muối Fe2+ (FeCl2, Fe(NO3)2, FeSO4) có tính khử tính oxi hoá - Tính khử: 3FeSO4 + 3/2Cl2 → Fe2(SO4)3 + FeCl3 4FeSO4 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)SO4 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (màu lục nhạt) (màu nâu vàng) 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 10FeSO4 + 2KMnO4 +8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ - Tính oxi hoá : 2Al + 3Fe2+ → 2Al3+ + 3Fe (2) FeCƠ3 - Nhiệt phân FeCO3: FeCƠ3 FeO + CO2 Nếu nhiệt phân không khí: 4FeCƠ3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 - Tác dụng với dung dịch axit: • FeCƠ3 tác dụng với dung dịch axit HCl H2SO4 loãng cho khí CO2 ↑ muối Fe2+ FeCƠ3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 ↑ + H2O FeCƠ3 + H2SO4 (loãng) → FeSO4 + CO2 ↑ + H2O • FeCƠ3 tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, HNO3 cho hỗn hợp khí SO2, CO2, NO2, CO2, NO, CO2 muối Fe3+ 2FeCƠ3 + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 2CO2 ↑ + SO2 ↑ + 4H2O 3FeCƠ3 + 10HNO3(loãng) → Fe(NO3)3 + 3CO2 ↑ + NO ↑ + 5H2O FeCƠ3 + 4HNO3(đặc) → Fe(NO3)3 + CO2 ↑ + NO2 ↑ + 2H2O Hợp chất sắt (III) Lưu ý: Fe3O4 hợp chất FeO Fe2O3 Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) → 3Fe2(SO4)3 + SO2 ↑ + 10H2O Fe3O4 + 10HNO3(đặc) → 3Fe(NO3)3 + NO2 ↑ + 5H2O 3Fe3O4 + 28HNO3(loãng) → 9Fe(NO3)3 + NO ↑ + 14H2O a Tính chất hóa học hợp chất sắt (III) (1) Hợp chất sắt (III) có tính oxi hóa Khi tác dụng với chất khử, hợp chất sắt (III) bị khử thành hợp chất sắt (II) sắt tự Fe3+ + 1e → Fe2+ Fe3+ + 3e → Fe Một số thí dụ minh họa cho tính oxi hóa hợp chất sắt (III): - Hợp chất sắt (III) oxi hóa nhiều kim loại thành ion dương 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2 - Hợp chất sắt (III) oxi hóa số hợp chất có tính khử: 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S ↓ + 2HCl Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O → FeSO4 + 2H2SO4 (2) Oxit hiđroxit sắt (III) có tính bazơ Sắt (III) oxit sắt (III) hidroxit có tính bazơ Chúng tác dụng với axit tạo thành muối sắt (III) b Điều chế số hợp chất sắt (III) - Điều chế Fe2O3: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 2FeSO4 Fe2O3 + SO2 ↑ + SO3 - Điều chế Fe(OH)3: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 ↓ + 3NaCl - Muối sắt (III) điều chế trực tiếp từ sắt với chất oxi hóa Cl 2, HNO3, H2SO4 đặc nóng hợp chất sắt (III) với axit: Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 6H2O c Ứng dụng hợp chất sắt (III) Muối FeCl3 dùng làm chất xúc tác số phản ứng hữu Muối Fe2(SO4)3 có phèn sắt amoni (NH4)Fe(SO4)2.12H2O dùng làm nước Fe2O3 dùng để pha chế sơn chống gỉ H ợp kim c s Gang Gang hợp kim sắt - cacbon (2 - 5%) số nguyên tố khác - 4%Si ; 0,3 - 5%Mn ; 0,1 - 2%P ; 0,01 - 1%S a Phân loại, tính chất ứng dụng gang Dựa vào thành phần, tính chất có loại gang Phân loại Gang trắng Gang xám Gang trắng chứa cacbon, silic, chứa nhiều xementit (Fe C) Gang xám chứa nhiều cacbon, silic Tính chất Gang trắng cứng giòn Gang xám cứng giòn gang trắng Gang xám nóng chảy thành chất lỏng hóa rắn tăng thể tích Ứng dụng Gang trắng dùng để luyện Gang xám dùng để đúc phận thép máy, ống dẫn nước, cánh cửa Thành phần b Sản xuất gang Nguyên liệu Phản ứng hóa học xảy lò cao • Quặng sắt: chứa 30 - 95% ià oxit sắt, không chứa chứa lưu huỳnh, photpho • Than cốc: (điều chế từ than mỡ) Than cốc có vai trò cung cấp nhiệt cháy, tạo chất khử CO tạo thành gang • Chất chảy: CaCO3 CaO + CO ↑ CaO + SiO → CaSiO (SiO có quặng sắt), xỉ silicat dễ nóng chảy lên gang • Phản ứng tạo chất khử CO Không khí nóng nén vào lò cao phía nồi lò, đốt cháy hoàn toàn than cốc C + O → CO + 1800°C CO + C → 2CO • Phản ứng khử oxit sắt - Phản ứng CO khử oxit sắt thực thân lò: 3Fe O + CO 2Fe O + CO - Phần thân lò nhiệt độ khoảng: 500° - 600°C Fe O + CO → 3FeO + CO ↑ • Phản ứng tạo xỉ: phần bụng lò, nhiệt độ khoảng 1000°C: CaCO → CaO + CO ↑ CaO + SiO → CaSiO (xỉ) 2 2 2 3 4 2 Sự tạo thành gang: phần bụng lò có nhiệt độ khoảng 1500oC, sắt nonhs chảy có hòa tan phần cacbon lượng nhỏ mangan, silic, gang Gang nóng chảy tích tụ nồi lò Thép Thép hợp kim sắt - cacbon (0,01 - 2%) lượng nguyên tố Si, Mn, a Phân loại, tính chất ứng dụng thép Dựa vào thành phần, tính chất có loại thép: Phân loại Thép thường hay thép cacbon Thép đặc biệt Thành phần Thép chứa cacbon, silic, mangan lưu huỳnh, photpho Tính chất ứng dụng Thép đặc biệt có tính chất học, vật lí quý • Thép Cr-Ni cứng, dùng để chế tạo vòng bi, vỏ bọc thép • Thép không gỉ có thành phần Độ cứng thép phụ thuộc vào 74%Fe, 18%Cr, 8%Ni dùng để hàm lượng cacbon Thép cứng chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ nhà chứa 0,9%C, thép mềm chứa không bếp • Thép W-Mo-Cr cứng dù 0,1%C Loại thép nhiệt độ cao, dùng chế tạo dao cắt thường sử dụng xây gọt kim loại cho máy tiện, máy dựng nhà cửa, chế tạo vật phay dụng đời sống • Thép silic chế tạo lò xo, nhíp ôtô, thép mangan chế tạo đường ray xe lửa, máy nghiền đá Thép có chứa thêm nguyên tố khác như: Si, Mn, Cr, Ni, W, V b Sản xuất thép Nguyên liệu • Gang trắng gang xám, sắt thép phế liệu • Chất chảy CaO • Nhiên liệu dầu mazút Những phản ứng hóa học xảy trình luyện gang thành thép • Khí oxi dược dùng làm chất oxi hoá nguyên tố gang thành oxit - Cacbon lưu huỳnh bị oxi hoá → CO SO 2 tách khỏi gang - Silic photpho bị oxi hóa → SiO P O Si + O → SiO ; 4P + 5O → 2P O Những oxit hoá hợp với chất chảy CuO tạo thành xỉ (canxi photphat canxi silicat) bề mặt thép lỏng: 3CaO + P O → Ca (PO ) CaO + SiO → CaSiO 2 khí đốt • Khí oxi 2 2 2 5 c Các phương pháp sản xuất thép Qúa trình sản xuất • O tinh khiết nén áp suất 10atm thổi bề mặt lòng gang nóng chảy, oxi oxi hoá mạnh tạp chất (C, Si, P, S, ) • Ngày khoảng 80% thép sản xuất theo phương pháp Phương pháp lò thổi • Nhiên liệu khí đốt dầu Phương với không khí oxi pháp phun vào lò để oxi hoá tạp chất lò gang • 12 - 15% thép giới sản xuất theo phương pháp Ưu nhược điểm • Phản ứng khối gang toả nhiều nhiệt • Nâng cao chất lượng chủng loại thép • Lò lớn luyện 300 thép, thời gian 45 phút • Xảy chậm nên kiểm soát tỉ lệ nguyên tố thép bổ sung nguyên tố cần thiết khác Mn, Ni, Cr, Mo, W, V Do luyện thép chất lượng cao • Tốn nhiên liệu để đốt lò • Luyện loại thép đặc biệt mà thành phần có kim loại khó nóng chảy • Nhiệt lượng sinh lò hồ Phương monfram (3350 C) molipden quang điện điện cực pháp (2620°C), than chì gang lỏng tạo nhiệt độ lò Crom (1890°C) loại hầu 3000°C dễ điều chỉnh so quang hết nguyên tố có hại cho thép với loại lò điện S, P • Khối lượng mẻ thép không lớn • Nhược điểm lò quang điện dung tích nhỏ, điện tiêu thụ lớn Đồng I- Vị trí cấu tạo đồng - Đồng nguyên tố kim loại chuyển tiếp; chu kỳ 4, nhóm IB - Cấu hình electron Cu: [Ar]3d104s1 II- Tính chất hóa học Tác dụng với phi kim a Tác dụng với oxi b Tác dụng với Cl2, S, Br2, Cu + Cl2 Cu + S CuCl2 CuS Tác dụng với dung dịch axit - HCl H2SO4 loãng Cu + 2HCl + 1/2O2 → CuCl2 + H2O Cu + H2SO4 + 1/2O2 → CuSO4 + H2O - H2SO4 đặc, nóng: Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O - HNO3 4Cu + 10HNO3 (rất loãng) → 4Cu(NO3)2 + N2O + 5H2O 3Cu + 8HNO3 (loãng) → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 2H2O Cu + 4HNO3 (đặc) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O - Dung dịch amoniac: Trong dung dịch amoniac với diện oxi (không khí) đồng bị oxi hóa dễ dàng tạo phức chất tan 2Cu + O2 → 2CuO CuO + 4NH3 + H2O → Cu(NH3)4(OH)2 Tác dụng với dung dịch muối Cu + Hg(NO3)2 → Cu(NO3)2 + Hg Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2 III- Điều chế - Nhiệt luyện: • Nếu từ quặng sunfua: Cu2S + 2O2 → 2CuO + SO2 ↑ 2CuO + C 2Cu + CO2 ↑ Hoặc : 2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2 ↑ Cu2S + 2Cu2O → 6CU + SO2 • Nếu từ quặng CuFeS2 2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 → 2Cu + 2FeSiO3 + 4SO2 ↑ - Thủy luyện: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 - Điện phân dung dịch: CuCl2 IV- Một số hợp chất đồng Cu + Cl2 a Đồng (I) oxit (Cu2O) - Cu2O chất rắn, màu đỏ gạch Cu2O + 2HCl → 2CuCl ↓ + H2O Cu2O + H2SO4 (loãng) → Cu + CuSO4 + H2O 2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 ↑ 3Cu2O + 14HNO3 → 6CU(NO3)2 + 2NO ↑ + 7H2O • Đồng (I) sunfua (Cu2S): 3Cu2S + 10HNO3 → 3H2SO4 + 6CuSO4 + 10NO + 8H2O b Đồng (II) oxit (CuO) - CuO chất rắn, màu đen - CuO có tính oxi hoá CuO + CO Cu + CO2 ↑ 3CuO + 2NH3 3CU + N2 ↑ + 3H2O - CuO điều chế từ: Cu(OH) 2, Cu(NO3)2, CuCO3.Cu(OH)2 Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 ↑ + O2 ↑ CuCO3.Cu(OH)2 2CUO + CO2 ↑ + H2O c Đồng (II) hiđroxit (Cu(OH)2) - Cu(OH)2 chất rắn, màu xanh - Cu(OH)2 có tính bazơ: Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O - Cu(OH)2 tan dễ dàng dung dịch amoniac (tạo phức) Cu(OH)2 + 4NH3 → [CU(NH3)4](OH)2 - Tính oxi hoá RCHO + 2Cu(OH) + NaOH RCOONa + Cu O ↓ + 3H O màu đỏ gạch 2 - Tạo phức với ancol đa chức - Tính bền: Cu(OH)2 bền CuO + H2O d Đồng (II) sunfat (CuSO4) - CuSO4 khan có màu trắng - CuSO4.5H2O có màu xanh nên dùng để phát nước phương pháp phân tích nguyên tố định tính Nh ận bi ết m ột s ố cation, anion dung d ịch Ion cần Thuốc thử nhận biết Hiện tượng Phương trình hóa học Nhúng dây Pt vào dung dịch muối sau Ngọn lửa nhuốm Na đưa đầu dây vào + màu vàng tươi lửa đèn khí không màu - Có khí mùi khai Thêm lượng dư OH - - Sự đổi màu NH + vào dung dịch chứa NH ↑ + H O + mẫu giấy quỳ tím ion NH NH + OH + ướt → màu xanh Tạo kết tủa màu Dùng dung dịch trắng không tan Ba + SO → BaSO ↓ (màu trắng) 2+ 2- 4 H SO loãng H SO dư Ba Ba + CrO → BaCrO ↓ 2+ Dùng dung dịch K CrO K Cr O 2 2+ Tạo kết tủa 2- 4 2Ba + Cr O + H O → 2+ 2- màu vàng 2BaCrO ↓ + 2H + (màu vàng tươi) Al 3+ Cr 3+ Thêm từ từ dung Xuất hiện, kết tủa Al + 3OH → Al(OH) ↓ (màu trắng) dịch kiềm vào dung dịch sau kết tủa 3+ - Al(OH)3 + OH- → Al(OH) - chứa Al dung tan Cr + 3OH → Cr(OH) ↓ (màu xanh) dịch chứa Cr thuốc thử dư Cr(OH) + OH → [Cr(OH) 3+ 3+ Thuốc thử đặc trưng Fe3 + dung dịch chứa ion SCN - 3+ - - Tạo ion phức chất Fe + 3SCN → Fe(SCN) 3+ - màu đỏ máu Tạo kết tủa màu - (màu đỏ máu) Fe + 3OH → Fe(OH)3↓ 3+ - Dùng dung dịch kiềm nâu đỏ Kết tủa màu trắng Dung dịch kiềm Fe 2+ xanh để lâu chuyển thành màu nâu đỏ Dung dịch thuốc tím (màu nâu đỏ) Fe + 2OH → Fe(OH) ↓ (màu trắng xanh) 2+ - 4Fe(OH) + O + 2H O → 4Fe(OH)3↓ 2 Màu tím hồng MnO + 5Fe + 8H → Mn + - 2+ có mặt + 2+ chuyển thành 5Fe + 4H O 3+ H không màu + Tạo kết tủa màu Cu + 2NH + 2H2O → Cu(OH) ↓+ 2NH 2+ xanh, sau kết Cu 2+ Dung dịch NH tủa tan Cu(OH) + 4NH → [Cu(NH ) + 2OH thuốc thử dư (màu xanh lam) 3 2+ - Tạo kết tủa màu Ni + 2OH- → Ni(OH) (màu xanh lục) 2+ Ni Dung dịch kiềm 2+ xanh, sau kết tủa tan kiềm Ni(OH) + 6NH → [Ni(NH ) + 2OH dư NO - H SO loãng + Cu Bột Cu tan tạo thành 2+ 3Cu + 2NO + 8H → 3Cu + - + H SO đặc + Cu 2+ 2NO↑ + 4H O dung dịch màu xanh 2NO + O → 2NO (màu nâu đỏ) lam khí NO Nếu H SO đặc 2 Cu + 2NO + 4H → Cu + 2NO + - + 2+ - không màu sau gặp không khí thành 2H O khí NO màu nâu đỏ Tạo kết tủa trắng SO Dung dịch BaCl 2- không tan Ba + SO → BaSO ↓(màu trắng) 2+ 2- 4 axit loãng dư Thuốc thử đặc trưng dung dịch AgNO Cl - môi trường HNO loãng Tạo kết tủa màu Ag + Cl → AgCl ↓ trắng, kết tủa tan AgCl + 2NH → [Ag(NH ) Cl dung dịch NH3 (Dùng dung dịch NH để tách AgCl khỏi loãng AgBr vàAgl) Khí sinh làm CO + 2H → CO ↑ + H O + - 3 + - 3 Các dung dịch axit mạnh (HCl, H SO CO 2- + 2 2- loãng) nước vôi đục nước vôi CO + Ca(OH) → CaCO ↓ + H O 2 (dư) Nh ận bi ết m ột s ố ch ất khí Khí Thuốc thử Dung dịch Ba(OH) Hiện tượng Phương trình hóa học CO + Ba(OH) CO hay nước vôi 2(dư) → BaCO ↓ + H O Tạo kết tủa trắng (màu trắng) dư SO Dung dịch brom dư Làm nhạt màu dung dịch SO + Br + 2H O → H SO + 2HBr 2 dung dịch iot dư có màu đỏ nâu 2 brom dung dịch iot SO + I + 2H O → H SO + 2HI 2 2 5SO + 2KMnO + 2H O → 2H SO 2 Dung dịch thuốc tím Thuốc tím nhạt màu + 2MnSO + K SO Nước Br (màu nâu) Nước brom nhạt màu Cl Dung dịch Kl + Hồ 5Cl + Br + 6H O → 10HCl + 2HBrO 2 Cl + 2Kl → 2KCl + l 2 Không màu→ Màu xanh tinh bột Hồ tinh bột Màu xanh Quỳ tím ẩm NO nhận NO có Giấy quỳ tím chuyển 3NO + H O → 2HNO + NO Hoặc viết màu đỏ 4NO + O + 2H O → 4HNO 2 2 2 màu nâu đỏ Làm lạnh Màu nâu → Không màu 2NO → N O 2 Mùi trứng thối H S + Cu → CuS↓ + 2H H S Dung dịch Cu 2+ + (màu đen) 2+ Tạo kết tủa màu đen hay Pb H S + Pb → PbS↓ + 2H 2+ 2+ (màu den) Mùi khai đặc trưng NH Giấy qùy chuyển Giấy quỳ tím ẩm thành xanh +