các nguyên tố hóa học nhóm IIA IIIA. hóa học vô cơ

Nguyên tố nhóm IIA Berili Magie Canxi Stronti Bari STT NT khối Radi Be Mg Ca Sr Ba Ra 12 20 38 56 88 9,01 24,31 40,08 87,62 137,34 [236] ns2 Nguyên tố nhóm IIA Đặc điểm - Dễ e: Me  2e   Me2 ; → kim loại hoạt động - Số oxi hóa: +2 - Ion kim loại không màu, số hợp chất tan Nguyên tố nhóm IIA Tính chất vật lý - Có màu trắng bạc xám nhạt - Có cấu trúc mạng tinh thể khác nhau: → Be, Mg, Ca-β: lục phương → Ca-α, Sr: lập phương tâm diện → Ba: lập phương tâm khối Một số tính chất vật lý biến đổi không đồng II A Be Mg Ca Sr Ba Tnc (oC) 1280 650 850 770 710 Ts (oC) 2507 1100 1482 1380 1500 ĐDĐ riêng 28.104 25.104 23,5.104 3,3.104 1,7.104 (Ω/cm) IA Li Na K Rb Cs Tnc (oC) 180 98 64 39 29 Ts (oC) 1317 883 760 689 666 ĐDĐ riêng 11,8.104 23,0.104 15,9.104 8,9.104 5,6.104 (Ω/cm) II A Be Mg Ca Sr Ba I1 (eV) 9,32 7,64 6,11 5,96 5,21 I2 (eV) 18,21 15,03 11,87 10,93 9,95 E0 (V) -1,85 -2,37 -2,87 -2,89 -2,9 ΔHhi,kJ/mol -2472 -1907 -1577 -1430 -1288 IA Li Na K Rb Cs I1 (eV) 5,39 5,14 4,34 4,18 3,89 I2 (eV) 75,6 47,3 31,8 27,4 23,4 E0 (V) -3,02 -2,71 -2,92 -2,99 -2,92 ΔHhi,kJ/mol -506 -397 -313 -288 -2557 Nguyên tố nhóm IIA + Be: nguyên tố lưỡng tính giống Al + Mg: hoạt động mạnh + Ca, Sr, Ba: hoạt động mạnh Nguyên tố nhóm IIB STT Cấu hình e- NL ion hóa (eV) BK NT E0(V) (Å) I I I Zn 30 [Ar]3d104s2 9,39 17,96 39,00 1,39 -0,763 Cd 48 [Kr]4d105s2 8,99 16,90 37,47 1,56 -0,402 Hg 80 [Xe]4f145d106s2 10,43 18,75 32,43 1,69 0,854 (n – 1)d10 ns2 II B Zn (1,39 Å) Cd (1,56 Å) Hg (1,69 Å) I1 (eV) 9,39 8,99 10,43 I2 (eV) 17,69 16,90 18,75 ∑I (eV) 27,08 25,89 29,18 II A Ca Sr Ba I1 (eV) 6,11 5,96 5,21 I2 (eV) 11,87 10,93 9,95 ∑I (eV) 17,98 16,89 15,16 10 Chương Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất đơn chất hợp chất chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Đơn chất: + Với H2O: Ga không tác dụng (giống Al); In, Tl tác dụng chậm có mặt không khí + Với axit HCl, H2SO4: Ga, In dễ tan; Tl khó tác dụng có lớp TlCl khó tan bảo vệ + Với HNO3: Ga phản ứng chậm, Tl phản ứng mãnh liệt + Với kiềm: Ga giống Al; In, Tl không tan, mặt chất oxi hóa Ga, In, Tl thể hai số oxi hóa khác nhau: +3 +1 32 Chương Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất đơn chất hợp chất chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Hợp chất: + Hợp chất số oxi hóa +3: Độ bền số oxi hóa giảm nhanh từ Ga →Tl Các hợp chất Ga, In chủ yếu tồn số oxi hóa +3: Ga2O3, Ga(OH)3, Ga(OH)−4 , GaCl3 ; In2O3, In(OH)3, InCl3, In2(SO4)3 Đối với Tl, hợp chất mang số oxi hóa +3 tồn song song với hợp chất mang số oxi hóa +1 chúng dễ chuyển sang số oxi hóa +1 33 Chương Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất đơn chất hợp chất chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Hợp chất: + Hợp chất số oxi hóa +1: Xuất nhiều bền hợp chất Tl, ví dụ: Tl2O, TlOH, TlCl, Tl2SO4, Tl2S, Tl2CrO4 + Hợp chất Tl(III) chất oxi hóa mạnh, chúng dễ chuyển thành hợp chất Tl(I) Ngược lại hợp chất Tl(I) muốn chuyển sang hợp chất Tl(III) phải cần có chất oxi hóa mạnh Tl2O3 → Tl2O + O2; Tl2O + O2 → Tl2O3 34 Nguyên tố nhóm IIIA Câu hỏi: Viết phương trình phản ứng cho B Al tác dụng với chất sau: O2, H2O, NaOH, HCl, HNO3, H2SO4 Viết phương trình phản ứng cho Al tác dụng với: Halogen, nito, lưu huỳnh, photpho, cacbon, silic 35 Nguyên tố nhóm IIIA Câu hỏi: Khi cho Al tác dụng với dung dịch HCl dung dịch NaOH có nồng độ, phản ứng xảy mạnh hơn? Phèn gì? Những kim loại có khả tạo phèn? Tại ion NH4+ ion Tl+ có khả tạo phèn ion Li+ lại không? 36 Nguyên tố nhóm IIIA Câu hỏi: Viết phương trình phản ứng sau: a (Ga, In, Tl) + dd HCl b (Ga, In, Tl) + dd HNO3 đặc c (Ga, In, Tl) + dd NaOH d Ga + dd Na2CO3 37 Nguyên tố nhóm IIIA Câu hỏi: Viết phương trình phản ứng sau: a Ga2O3 + NaOHnc → b In(OH)3 + HNO3 → c TlOH + HNO3,loãng → d Ga2(SO4)3+ NaOH → e Tl2S+ HNO3,đ,n→ f In2O3 + H2 o t C   38 Nguyên tố nhóm IIIA Câu hỏi: Viết phương trình phản ứng sau: a Ga2O3 + 2NaOHnc → 2NaGaO2 + H2O b In(OH)3 + 6HNO3 → In(NO3)3 + 3H2O c TlOH + HNO3,loãng → TlNO3 + H2O d Ga2(SO4)3+ 6NaOH → 2Ga(OH)3↓+ 3Na2SO4 e Tl2S+18HNO3,đ,n→2Tl(NO3)3+12NO2+H2SO4+8H2O f In2O3 + H2 o t C   2In + 3H2O 39 * Sự liên hệ đường chéo Be – Al: - Thế điện cực chuẩn: Be2+/Be = -1,85 V; Al3+/Al = -1,67 V - Thụ động hóa với HNO3, H2SO4 đặc nguội - Đều tan kiềm đậm đặc tạo H2 - Các halogenua hòa tan dung môi hữu - Các cacbua Be Al tan nước cung cấp CH4 - Khả tạo phức bền: BeF42-, AlF63- 40 Nguyên tố nhóm IVA * Silic Dạng tồn tại: + dạng TT lập phương giống kim cương: - có độ cứng cao - khó nóng chảy, khó bay - có ánh kim, chất bán dẫn; + Silic vô định hình chất bột màu 41 Nguyên tố nhóm IVA * Gecmani, thiếc, chì - Là kim loại, tính kim loại tăng lên từ Ge đến Pb - Gecmani có màu trắng bạc, tương đối cứng dòn, chất bán dẫn 42 Ý nghĩa giãn đồ Latimer - Giãn đồ Latimer Cu môi trường axit - Giãn đồ Latimer Fe môi trường kiềm 43 Ý nghĩa giãn đồ Latimer - Giãn đồ Latimer Oxi môi trường axit - Giãn đồ Latimer Cl môi trường axit 44 Ý nghĩa giãn đồ Latimer 45 Ý nghĩa giãn đồ Latimer - I- dư: - MnO4- dư: 46 [...]... Cấu hình e ∑I E hydrat hóa (kcal/mol) 14 Nguyên tố nhóm IIIA 15 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.1 Đặc điểm chung - B, Al thể hiện số oxi hóa +3, Ga, In, T l ngoài +3, còn có +1 - Bo là ntử quá bé so với các ntử khác cùng nhóm → B là nguyên tố phi kim - Do cấu hình e−, bán kính nguyên tử và thế ion hóa của các nguyên tử khác nhau nên về tính chất hóa học có thể phân thành 3 phân nhóm nhỏ: + Bo + Nhôm... (2467oC) 22 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.2 Nhôm * Đơn chất: - Độ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, khá nhẹ → làm thiết bị trao đổi nhiệt, dụng cụ đun nấu, làm tụ điện và dây dẫn điện - Làm ống dẫn dầu thô, bể chứa và thùng xitec - Tạo hợp kim với nhiều nguyên tố khác (duyara, silumin, macnhali) 23 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và... In, Tl không tan, nếu không có mặt chất oxi hóa Ga, In, Tl có thể thể hiện hai số oxi hóa khác nhau: +3 và +1 32 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Hợp chất: + Hợp chất số oxi hóa +3: Độ bền của số oxi hóa này giảm nhanh từ Ga →Tl Các hợp chất của Ga, In chủ yếu tồn tại số oxi hóa +3: Ga2O3, Ga(OH)3, Ga(OH)−4 , GaCl3 ; In2O3,... GaCl3 ; In2O3, In(OH)3, InCl3, In2(SO4)3 Đối với Tl, các hợp chất mang số oxi hóa +3 tồn tại song song với hợp chất mang số oxi hóa +1 và chúng dễ chuyển sang số oxi hóa +1 33 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Hợp chất: + Hợp chất số oxi hóa +1: Xuất hiện nhiều và bền trong các hợp chất của Tl, ví dụ: Tl2O, TlOH, TlCl, Tl2SO4,... =Na, K, Rb, Cs) - gọi là phèn nhôm 30 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Đơn chất: - Có nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi cao - Dễ tạo hợp kim với các kim loại - Tương đối hoạt động hóa học: + Ở nhiệt độ thường: Ga, In có lớp oxid bao bọc (giống Al) nên khá bền, còn Tl bị oxi hóa chậm + Đun nóng: Ga, In và nhất là Tl tác... thể phân thành 3 phân nhóm nhỏ: + Bo + Nhôm + Ga, In, Tl 16 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.1 Bo - Bo tồn tại ở dạng vô định hình và các dạng tinh thể - B gần giống Si hơn là giống Al - Bo là chất bán dẫn, là chất rất khó nóng chảy (2300oC) - Ở nhiệt độ thường rất trơ về mặt hóa học, chỉ tác dụng trực tiếp với flo - Khi đun nóng và ở t0 cao: O2,... nên khá bền, còn Tl bị oxi hóa chậm + Đun nóng: Ga, In và nhất là Tl tác dụng mạnh với O2, S, I2 + Với clo, brôm tương tác ngay ở nhiệt độ thường 31 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.3 Các nguyên tố Ga, In, Tl * Đơn chất: + Với H2O: Ga không tác dụng (giống Al); In, Tl tác dụng chậm khi có mặt không khí + Với axit HCl, H2SO4: Ga, In dễ tan; Tl khó tác.. .Nguyên tố nhóm IIB 11 1 Các sản phẩm tạo thành khi cho Mg tác dụng với TiCl4 là gì? A MgCl2 và Ti B MgCl2 và TiCl C MgCl2 và TiCl2 D Không phản ứng 2 “Vôi tôi xút” là khối xốp rắn gồm: A CaO + NaOH B CaO + Ca(OH)2 C CaO + NaO D Ca(OH)2 + NaOH 12 13 Nguyên tố nhóm IIIA B Al Ga In Tl 5 13 31 49 81 [He] [Ne] [Ar] [Kr] [Xe] 2s2 2p1 3s23p1... Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.1 Bo - Borat: Các borat kl kiềm tan được trong nước, các borat khác khó tan Quan trọng nhất trong thực tế là muối natri tetraborat (borac): Na2B4O7.10H2O + Borac: dạng tinh thể, trong suốt không màu, khó tan trong nước nguội, tan nhiều trong nước nóng + Giống axit boric, borac khan, nóng chảy có khả năng hòa tan các oxit... N2, C → B2O3, BN, B12C3 - Với H2O: chỉ xảy ra phản ứng ở nhiệt độ cao: 2B +3H2O(h) → B2O3 +3H2 17 Chương 3 Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất các đơn chất và hợp chất của chúng 3.2.1 Bo - Với axit: không tan trong HCl, HF; ở dạng bột, tan chậm trong HNO3, H2SO4 đậm đặc và các chất oxi hóa mạnh khác: B +2HNO3,đđ → H3BO3 +3NO2 - Với kiềm: dạng bột mịn, tan trong kiềm đặc hoặc kiềm nóng chảy → muối ... hydrat hóa (kcal/mol) 14 Nguyên tố nhóm IIIA 15 Chương Các nguyên tố nhóm IIIA 3.1 Đặc điểm chung - B, Al thể số oxi hóa +3, Ga, In, T l +3, có +1 - Bo ntử bé so với ntử khác nhóm → B nguyên tố phi... - Do cấu hình e−, bán kính nguyên tử ion hóa nguyên tử khác nên tính chất hóa học phân thành phân nhóm nhỏ: + Bo + Nhôm + Ga, In, Tl 16 Chương Các nguyên tố nhóm IIIA 3.2 Tính chất đơn chất hợp... -506 -397 -313 -288 -2557 Nguyên tố nhóm IIA + Be: nguyên tố lưỡng tính giống Al + Mg: hoạt động mạnh + Ca, Sr, Ba: hoạt động mạnh Nguyên tố nhóm IIB STT Cấu hình e- NL ion hóa (eV) BK NT E0(V) (Å)