tổng hợp lý thuyết hoá học 12

Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Chương 1: ESTE - LIPT A-ESTE I – KHÁI NIỆM, DANH PHÁP C2H5OH + CH 3COOH CH3COOH + H2SO4 đặc, t0 CH3COOC2H5 + H2O etyl axetat H2SO4 đặc, t0 HO [CH 2]2 CH CH3 CH3 CH3COO [CH3]2 CH CH3 + H 2O CH3 isoamyl axetat Tổng qt: RCOOH + R'OH H2SO4 đặc, t0 RCOOR' + H2O Ê Khi thay nhóm OH nhóm cacboxyl axit cacboxylic nhóm OR’ este CTCT este đơn chức: RCOOR’ R: gốc hiđrocacbon axit H R’: gốc hiđrocacbon ancol (R # H) CTCT chung este no đơn chức: - CnH2n+1COOCmH2m+1 (n ≥ 0, m ≥ 1) - CxH2xO2 (x ≥ 2) Tên gọi: Tên gốc hiđrocacbon ancol + tên gốc axit - Tên gốc axit: Xuất phát từ tên axit tương ứng, thay ic→at Thí dụ: CH3COOCH2CH2CH3: propyl axetat HCOOCH3: metyl fomat II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Các este chất lỏng chất rắn điều kiện thường, khơng tan nước - Có nhiệt độ sơi thấp hẳn so với axit đồng phân ancol có khối lượng mol phân tử có số ngun tử cacbon Thí dụ: CH3CH2CH2COOH CH3[CH2]3CH2OH CH3COOC2H5 (M = 88) (M = 88), t s0 = (M = 88), t s0 = t s0 =163,5 C 1320C 770C Tan nhiều Tan nước Khơng tan nước nước Ngun nhân: Do phân tử este khơng tạo liên kết hiđro với liên kết hiđro phân tử este với nước - Các este thường có mùi đặc trưng: isoamyl axetat có mùi chuối chín, etyl butirat etyl propionat có mùi dứa; geranyl axetat có mùi hoa hồng… III TÍNH CHẤT HỐ HỌC Thuỷ phân mơi trường axit CH3COOC2H5 + H2O H2SO4 đặc, t0 C2H5OH + CH 3COOH Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH * Đặc điểm phản ứng: Thuận nghịch xảy chậm Thuỷ phân mơi trường bazơ (Phản ứng xà phòng hố) CH3COOC2H5 + NaOH t0 CH3COONa + C2H5OH • Đặc điểm phản ứng: Phản ứng xảy chiều IV ĐIỀU CHẾ Phương pháp chung: Bằng phản ứng este hố axit cacboxylic ancol RCOOH + R'OH H2SO4 đặc, t0 RCOOR' + H2O Phương pháp riêng: Điều chế este anol khơng bền phản ứng axit cacboxylic ancol tương ứng CH3COOH + CH CH t0, xt CH3COOCH=CH2 V ỨNG DỤNG - Dùng làm dung mơi để tách, chiết chất hữu (etyl axetat), pha sơn (butyl axetat), - Một số polime este dùng để sản xuất chất dẻo poli(vinyl axetat), poli (metyl metacrylat), dùng làm keo dán - Một số este có mùi thơm, khơng độc, dùng làm chất tạo hương cơng nghiệp thực phẩm (benzyl fomat, etyl fomat, ), mĩ phẩm (linalyl axetat, geranyl axetat,…),… B-LIPIT I – KHÁI NIỆM Lipit hợp chất hữu có tế bào sống, khơng hồ tan nước tan nhiều dung mơi hữu khơng cực Cấu tạo: Phần lớn lipit este phức tạp, bao gồm chất béo (triglixerit), sáp, steroit photpholipit,… II – CHẤT BÉO Khái niệm Chất béo trieste glixerol với axit béo, gọi chung triglixerit triaxylglixerol Các axit béo hay gặp: C17H35COOH hay CH3[CH2]16COOH: axit stearic C17H33COOH hay cis-CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH: axit oleic C15H31COOH hay CH3[CH2]14COOH: axit panmitic Ê Axit béo axit đơn chức có mạch cacbon dài, khơng phân nhánh, no khơng no CTCT chung chất béo: R1COO CH2 R2COO CH R3COO CH2 R1, R2, R3 gốc hiđrocacbon axit béo, giống khác Thí dụ: (C17H35COO)3C3H5: tristearoylglixerol (tristearin) (C17H33COO)3C3H5: trioleoylglixerol (triolein) (C15H31COO)3C3H5: tripanmitoylglixerol (tripanmitin) Tính chất vật lí Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Ở điều kiện thường: Là chất lỏng chất rắn - R1, R2, R3: Chủ yếu gốc hiđrocacbon no chất béo chất rắn - R1, R2, R3: Chủ yếu gốc hiđrocacbon khơng no chất béo chất lỏng Khơng tan nước tan nhiều dung mơi hữu khơng cực: benzen, clorofom,… Nhẹ nước, khơng tan nước Tính chất hố học a Phản ứng thuỷ phân (CH 3[CH 2]16COO) 3C3H5 + 3H 2O tristearin H+, t0 3CH3[CH2]16COOH + C3H5(OH)3 axit stearic glixerol b Phản ứng xà phòng hố (CH 3[CH 2]16COO) 3C3H5 + 3NaOH tristearin t0 3CH3[CH2]16COONa + C3H5(OH)3 natri stearat glixerol c Phản ứng cộng hiđro chất béo lỏng (C17H33COO) 3C3H5 + 3H2 (lỏng) Ni (C17H35COO)3C3H5 (rắn) 175 - 1900C Ứng dụng - Thức ăn cho người, nguồn dinh dưỡng quan trọng cung cấp phần lớn lượng cho thể hoạt động - Là ngun liệu để tổng hợp số chất khác cần thiết cho thể Bảo đảm vận chuyển hấp thụ chất hồ tan chất béo - Trong cơng nghiệp, lượng lớn chất béo dùng để sản xuất xà phòng glixerol Sản xuất số thực phẩm khác mì sợi, đồ hộp,… C-KHÁI NIỆM VỀ XÀ PHỊNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP I – XÀ PHỊNG Khái niệm Xà phòng thường dùng hỗn hợp muối natri muối kali axit béo, có thêm số chất phụ gia Thành phần chủ yếu xà phòng thường: Là muối natri axit panmitic axit stearic Ngồi xà phòng có chất độn (làm tăng độ cứng để đúc bánh), chất tẩy màu, chất diệt khuẩn chất tạo hương,… Phương pháp sản xuất (RCOO) 3C3H5 + 3NaOH chất béo t0 3RCOONa + C3H5(OH)3 xà phòng Xà phòng sản xuất theo sơ đồ sau: Ankan axit cacboxylic muối natri axit cacboxylic Thí dụ: O2, t0, xt 2CH3[CH2]14CH2CH2[CH2]14CH3 4CH3[CH2]14COOH 2CH3[CH2]14COOH + Na2CO3 2CH3[CH2]14COONa + CO2 + H2O II – CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP Khái niệm Những hợp chất khơng phải muối natri axit cacboxylic có tính giặt rửa xà phòng gọi chất giặt rửa tổng hợp Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Phương pháp sản xuất Được tổng hợp từ chất lấy từ dầu mỏ Dầu mỏ axit đexylbenzensunfonic natri đexylbenzensunfonat Na2CO3 C12H25-C6H4SO3H C12H25-C6H4SO3Na axit đexylbenzensunfonic natri đexylbenzensunfonat TÁC DỤNG TẨY RỬA CỦA XÀ PHỊNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP - Muối natri xà phòng hay chất giặt rửa tổng hợp có khả làm giảm sức căng bề mặt chất bẩn bám vải, da,… vế bẩn phân tán thành nhiều phần nhỏ phân tán vào nước - Các muối panmitat hay stearat kim loại hố trị II thường khó tan nước, khơng nên dùng xà phòng để giặt rửa nước cứng (nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+) Các muối axit đođexylbenzensunfonic lại tan nước cứng, chất giặt rửa có ưu điểm xà phòng giặt rửa nước cứng BÀI TẬP 001: Cơng thức chung este tạo axit cacboxylic no, đơn chức ancol no, đơn chức (cả axit ancol mạch hở) A CnH2n+2O2 B CnH2n-2)O2 C CnH2nO3 D CnH2n+1COOCmH2m+1 002: Metyl propionat tên gọi hợp chất có cơng thức cấu tạo : A HCOOC3H7 B C2H5COOCH3 C C3H7COOH D C2H5COOH 003: Dãy chất sau xếp theo chiều nhiệt độ sơi tăng dần ? A CH3COOH, CH3COOC2H5, CH3CH2CH2OH B CH3COOH, CH3CH2CH2OH, CH3COOC2H5 C CH3CH2CH2OH, CH3COOH, CH3COOC2H5 D CH3COOC2H5, CH3CH2CH2OH, CH3COOH 004: Khi thủy phân vinyl axetat mơi trường axit thu A axit axetic ancol vinylic B axit axetic anđehit axetic C axit axetic ancol etylic D axit axetic axetilen 005: Cho este X (C8H8O2) tác dụng với lượng dư dung dịch KOH thu muối hữu H2O X có tên gọi A metyl benzoat B Benzyl fomat C phenyl fomat D phenyl axetat 006: Chất X có cơng thức phân tử C4H8O2 Khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH sinh chất Y có cơng thức C2H3O2Na Cơng thức cấu tạo X A HCOOC3H7 B C2H5COOCH3 C CH3COOC2H5 D HCOOC3H5 007: Cho axit cacboxylic tác dụng với ancol có xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng tạo este có cơng thức phân tử C4H6O2 Tên gọi ete A metyl acrylat B metyl metacrylat C metyl propiolat D vinyl axetat 008: Một este X có cơng thức phân tử C4H6O2, thủy phân mơi trường axit thu đimetyl xeton Cơng thức cấu tạo thu gọn X A HCOO – CH = CH – CH3 B CH3COO – CH = CH2 C HCOO – C(CH3) = CH2 D CH = CH2 – COOCH3 009: Thủy phân vinyl axetat dung dịch NaOH thu A axit axetic ancol vinylic B natri axetat ancol vinylic C natri axetat anđehit axetic D axit axetic anđehit axetic 010: Hỗn hợp X gồm este mạch hở E (C5H6O4) F (C4H6O2) Đun nóng hỗn hợp X với dung dịch NaOH dư, sau cạn dung dịch, thu chất rắn Y Nung Y với NaOH (có mặt CaO) thu chất khí CH4 Vậy cơng thức cấu tạo E F A HOOC – CH = CH – COO – CH3 CH3 – OOC – CH = CH2 B HOOC – COO – CH2 – CH = CH2 H – COO – CH2 – CH = CH2 Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH C HOOC – CH = CH – COO – CH3 CH2 = CH – COO – CH3 D HOOC – CH2 – COO – CH = CH2 CH3 – COO – CH = CH2 011: Thủy phân este E có CTPT C4H8O2 với xúc tác axit vơ lỗng, thu sản phẩm vơ X, Y (chứa ngun tố C, H, O) Từ X ta điều chế trực tiếp Y phản ứng Chất E A etyl axetat B propyl fomat C isopropyl fomat D metyl propiolat 012: Đặc điểm phản ứng thủy phân lipit mơi trường axit A phản ứng thuận nghịch B phản ứng xà phòng hóa C phản ứng khơng thuận nghịch D phản ứng cho – nhận electron 013: Để biến số loại dầu thành mỡ rắn, bơ nhân tạo người ta thực q trình A hiđro hóa (có xuc tác Ni) B cạn nhiệt độ cao C làm lạnh D xà phòng hóa 014: Phản ứng este hóa ancol etylic axit axetic tạo thành A metyl axetat B axyl etylat C etyl axetat D axetyl etylat 015: Một ete có cơng thức phân tử C4H8O2, thủy phân mơi trường axit thu ancol etylic Cơng thức cấu tạo C4H8O2 A C3H7COOH B CH3COOC2H5 C HCOOC3H7 D C2H5COOCH3 016: Số đồng phân este ứng với CTCT C4H8O2 A B C D 017: Tên gọi chất có CTCT CH3OCOCH=CH2 A metyl acrylat B vinyl axetat C vinyl fomat D etyl acrylat 018: Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sơi chất (1) C3H7COOH, (2) CH3COOC2H5 (3) C3H7CH2OH, ta có thứ tự : A (1), (2), (3) B (2), (3), (1) C (1), (3), (2) D (3), (2), (1) 019: Phản ứng tương tác ancol tạo thành este gọi là: A phản ứng trung hòa B phản ứng ngưng tụ C phản ứng este hóa D phản ứng kết hợp 020: Thủy phân este mơi trường kiềm, đun nóng gọi là: A xà phòng hóa B hiđrat hố C krackinh D lên men 021: Phenyl axetat điều chế trực tiếp từ: A axit axetic phenol B anhiđrit axetic phenol C axit axetic ancol benzylic D anhiđrit axetic ancol benzylic 022: Chọn đáp án : A Chất béo trieste glixerol với axit B Chất béo trieste ancol với axxit béo C Chất béo trieste glixerol với axit vơ D Chất béo trieste glixerol với axit béo 023: Tính chất đặc trưng lipit là: chất lỏng chất rắn nhẹ nước khơng tan nước tan xăng dễ bị thủy phân Tác dụng với kim loại kiềm cộng H2 vào gốc ancol Các tính chất khơng là: A 1, 6, B 2, 5, C 1, 2, 7, D 3, 6, 024: Khi thủy phân chất sau thu glyxerol A Muối B Este đơn chức C Chất béo D Etylaxetat Chương : CACBONHIĐRAT A KHÁI NIỆM VỀ CACBONHIĐRAT Cacbonhiđrat hợp chất hữu tạp chức, có chứa nhiều nhóm hyđroxyl (-OH) có nhóm cacbonyl ( -CO- ) phân tử, thường có cơng thức chung Cn(H2O)m Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH B MONOSACCARIT Monosaccarit cacbonhiđrat đơn giản khơng bị thuỷ phân Ví dụ : Glucozơ fructozơ có cơng thức phân tử C6H12O6 * GLUCOZƠ I Tính chất vật lí trạng thái thiên nhiên: Chất rắn kết tinh, khơng màu, nóng chảy nhiệt độ 146oC có độ đường mía, có nhiều phận chín Glucozơ có thể người động vật (chiếm 0,1% máu người) II Cấu trúc phân tử Glucozơ có cơng thức phân tử C6H12O6, tồn dạng mạch hở mạch vòng Dạng mạch hở Glucozơ có cấu tạo anđehit đơn chức ancol chức, có cơng thức cấu tạo thu gọn CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O Hoặc viết gọn: CH2OH[CHOH]4CHO Dạng mạch vòng -Nhóm-OH ë C5 céng vµo nhãm C=O t¹o d¹ng vßng c¹nh a vµ b -Trong dung dịch, hai dạng chiếm ưu ln chuyển hố lẫn theo cân qua dạng mạch hở CH 2OH H HO H OH H O H OH OH 6 H CH 2OH CH2OH H HO H O H OH H H C HO H H OH H OH O OH H H OH a-Glucozơ Glucozơ b-Glucozơ - Nhóm OH vị trí số gọi OH hemiaxetal III Tính chất hố học Glucozơ có tính chất nhóm anđehit ancol đa chức Tính chất ancol đa chức (poliancol) a Tác dụng với Cu(OH)2: dd glucozo hồ tan Cu(OH)2 t0 thường tạo dd phức có màu xanh 2C6H12O6 + Cu(OH)2®(C6H11O6)2Cu + 2H2O b Phản ứng tạo este Khi Glucozơ tác dụng với anhidrit axetic tạo este chứa gốc axit :C6H7O(OCOCH3)5 Tính chất nhóm anđehit a Tính khử - Oxi hóa Glucozơ phức bạc amoniac (AgNO3 dung dịch NH3) AgNO3+ 3NH3+H2O®[Ag(NH3)2]OH+ NH4NO3 CH2OH[CHOH]4CHO+2[Ag(NH3)2]OH®CH2OH[CHOH]4COONH4+ 2Ag+3NH3+ H2O Hoặc : CH2OH[CHOH]4CHO+2AgNO3+3NH3+H2O®CH2OH[CHOH]4COONH4+ 2Ag+2NH4NO3 - Oxi hố Glucozơ Cu(OH)2/NaOH đun nóng t CH2OH[CHOH]4CHO+2Cu(OH)2+NaOH ¾¾® CH2OH[CHOH]4COONa+Cu2O+3H2O natri gluconat Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH - Glucozo làm màu dd nước brom: CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 +H2O ® CH2OH[CHOH]4COOH + HBr b Tính oxihố Ni,t CH2OH[CHOH]4CHO+H2 ¾¾ ¾® CH2OH[CHOH]4CH2OH ( Sobitol ) Tính chất riêng dạng mạch vòng 6 CH 2OH CH 2OH H H H OH HO H H + HOCH3 HCl OH H OH HO OH H H H OH + H2O OCH3 OH Metyl a-glucozit Khi nhóm -OH C1 chuyển thành nhóm -OCH3, dạng vòng khơng thể chuyển sang dạng mạch hở Phản ứng lên men C6H12O6 ¾enzim ¾ ¾ ® 2C2H5OH + 2CO2 0 30 - 35 C Điều chế ứng dụng a Điều chế HCl 40 (C6H10O5)n + nH2O ¾¾ ¾ ¾® nC6H12O6 * FRUCTƠZƠ (Đồng phân GLUCƠZƠ) - Cơng thức phân tử C6H12O6 - Cơng thức câu tạo : CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-C-CH2OH || O Hoặc viết gọn: CH2OH[CHOH]3COCH2OH -Trong dd fructozơ tồn dạng b mạch vòng cạnh cạnh -Ở dạng tinh thể: Fructozo dạng b vòng cạnh HOCH2 H H CH2 OH OH OH OH H a-Fructozơ OH HOCH2 H OH OH OH H CH OH b-Fructozơ - OH ¾¾¾ ® Fructozơ Trong mơi trường kiềm có chuyển hố: Glucozơ ¬¾¾ ¾ * Tính chất: - Tương tự glucozo, fructozo tác dụng Cu(OH)2 cho dd phức màu xanh, tác dụng H2 cho poliancol, tham gia p/ư tráng bạc, p/ư khử Cu(OH)2 cho kết tủa đỏ gạch - Khác với glucozo, fructozo khơng làm màu dd nước brom ¾¾ ® Dùng phản ứng để phân biệt Glucozo với Fructozo C – ĐISACCARIT Đisaccarit cacbonhiđrat bị thuỷ phân sinh phân tử monosaccarit Ví dụ : Saccarozơ cơng thức phân tử C12H22O11 I Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên: Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Chất rắn kết tinh, khơng màu, tan tốt nước, nóng chảy nhiệt độ 185oC, có nhiều mía, củ cải đường II Cấu trúc phân tử CH 2OH H H OH HO H H O H OH HOCH2 OH H OH CH OH OH H Saccarozơ hợp a- Glucozơ b- Fructơzơ III Tính chất hố học Saccarozơ khơng tính khử khơng -OH hemixetal tự nên khơng thể chuyển sang dạng mạch hở Vì saccarozơ tính chất ancol đa chức đặc biệt có phản ứng thuỷ phân đisaccarit Phản ứng ancol đa chức a Phản ứng với Cu(OH)2 2C12H22O11+ Cu(OH)2® (C12H21O11)2Cu+ 2H2O b Phản ứng thuỷ phân + H ,t C12H22O11+ H2O ¾¾¾ ® C6H12O6 + C6H12O6 Glucozơ Fructozơ c Phản ứng với sữa vơi Ca(OH)2 cho dung dịch suốt (canxi saccarat) C12H22O11+ Ca(OH)2 + H2O ® C12H22O11.CaO.2H2O IV ứng dụng sản xuất đường saccarozơ ứng dụng Sản xuất đường saccarozơ V Đồng phân saccarozơ: mantozơ Cấu tạo - Phân tử mantozơ gốc Glucozơ liên kết với C1 gốc a - glucozo với C4 gốc a - glucozo qua nguyờn tử oxi Liờn kết a -C1-O-C4 gọi l/k a -1,4-glicozit 6 CH 2OH CH 2OH H HO H H H OH H H OH O H H OH H H OH OH - Nhóm -OH hemiaxetal gốc Glucozơ thứ hai tự nên dung dịch gốc mở vòng tạo nhóm -CHO Tính chất a Thể tính chất poliol giống saccarozơ, tác dụng với Cu(OH)2 cho phức đồng mantozơ b Có tính khử tương tự Glucozơ c Bị thuỷ phân sinh phân tử Glucozơ D POLISACCARIT Là cacbonhiđrat phức tạp bih thửy phân sinh nhiều phân tử monosaccarit Ví dụ: Tinh bột xenlulozơ có cơng thức phân tử (C6H10O5)n Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH I - TINH BỘT 1- Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên Tinh bọt chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước lạnh, tan nước nóng tạo dung dịch keo (hồ tinh bột), hợp chất cao phân tử có loại ngũ cốc, loại củ Cấu trúc phân tử + Tinh bột hỗn hợp loại polisaccarit amilozơ amilopectin Cả có cơng thức (C6H10O5)n gốc α-glucozơ - Cấu trúc phân tử Amilozơ: gốc α-glucozơ liên kết với liên kết α-1,4-glucozit tạo thành chuỗi dài khơng phân nhánh, xoắn lại thành hình lò xo 6 H H OH H H H O H H H H CH 2OH CH 2OH CH 2OH H OH O H H OH H OH H H O OH OH - Cấu trúc phân tử Amilopectin: gốc α-glucozơ liên kết với liên kết α-1,4-glucozit tạo liên kết α-1,6-glucozit tạo thành chuỗi phân nhánh 6 H H H H OH H H OH CH 2OH CH 2OH CH 2OH O H H H OH H O H H OH H H OH H H OH H O H OH H H OH H OH CH 2OH CH 2OH CH 2OH H O H OH H H H O H H OH H O H OH Tính chất hố học Là polisaccarit có cấu trúc vòng xoắn, tinh bột biểu hiệu yếu tính chất poliancol, biểu rõ tính chất thuỷ phân phản ứng màu với iot a Phản ứng thuỷ phân + Thuỷ phân nhờ xúc tác axit = H ,t (C6H10O5)n + nH2O ¾¾ ¾® n C6H12O6 + Thuỷ phân nhờ enzim H2O H2O H2O Tinh bét ¾¾ ¾®§ extrin ¾¾ ¾® Mantozo ¾¾ ¾® glucozo α - amilaza β - amilaza mantaza b Phản ứng màu với dung dịch iot: Nhỏ dung dịch iot vào ống nghiệm đựng dung dịch hồ tinh bột vào mặt cắt củ khoai lang + Hiện tượng : Dung dịch hồ tinh bột ống nghiệm mặt cắt củ khoai lang nhuốm màu xanh tím Khi đun nóng, màu xanh tím biến mất, để nguội màu xanh tím lại xuất + Giải thích: Nhờ liên kết hiđro phân tử amilozơ tạo thành vòng xoắn bao bọc phân tử iot tạo hợp chất màu xanh tím đặc trưng Khi đun nóng phân tử amilozơ duỗi ra, iot bị giải phóng khỏi phân tử tinh bột làm màu xanh tím Khi để nguội, iot bị hấp phụ trở lại làm dung dịch có màu xanh tím Phản ứng dùng đề nhận tinh bột iot ngược lại Sự chuyển hóa tinh bột thể Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH H2O H2O H2O Tinh bét ¾¾ ¾®§ extrin ¾¾ ¾® Mantozo ¾¾ ¾® glucozo α - amilaza β - amilaza mantaza Glucozo ¾¾® CO2 + H O [O] enzim enzim ! enzim glicogen Sự tạo thành tinh bột xanh s¸ng mỈt trêi 6nCO2 + 5n H2O ¾¸nh ¾ ¾ ¾ ¾ ¾¾® (C6H10O5)n + 6nCO2 clorophin II XENLULOZƠ Tính chất vật lí Trạng thái tự nhiên Xenlulozơ chất rắn, dạng sợi, màu trắng, khơng tan nước, tan dung dịch svayde ( dugn dịch Cu(OH)2 NH3 ), có gỗ , bơng Cấu trúc phân tử Xenlulozơ polime hợp thành từ mắt xích b-glucozo nối với cỏc liờn kết b1,4-glicozit có cơng thức (C6H10O5)n, phân tử xenlulozo khơng phân nhánh, vòng xoắn CH 2OH H H H H OH OH O H n Mỗi mắt xích C6H10O5 có nhóm -OH tự do, nên viết cơng thức xenlulozơ [C6H7O2(OH)3]n Tính chất hố học Xenlulozơ polisaccarit mắt xích có nhóm -OH tự nên xenlulozơ có phản ứng thuỷ phân phản ứng ancol đa chức a Phản ứng polisaccarit o H SO4 , t (C6H10O5)n+ nH2O ¾¾ ¾¾® nC6H12O6 b Phản ứng ancol đa chức +Xenlulozơ phản ứng với HNO3 có H2SO4 đặc xúc tác o H SO4 , t [C6H7O2(OH)3]n+3nHNO3 ¾¾ ¾¾® [C6H7O2(ONO2)3]n+ 3nH2O (Xenlulozo trinitrat) + Xenlulozơ phản ứng với anhidrit axetic [C6H7O2(OH)3]n+2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)2(OH)]n+ 2n CH3COOH [C6H7O2(OH)3]n+3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)3]n+ 3n CH3COOH +Phản ứng với nước Svayde: [Cu(NH3)4](OH)2 Xenlulozơ phản ứng với nước Svayde cho dung dịch phức đồng- xenlulozơ dùng để sản xuất tơ đồng-amoniac Bảng tóm tắt tính chất cacbonhiđrat Glucozơ Fructozơ +[Ag(NH3)2]OH Ag ¯ + Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ - Ag ¯ - - Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH A Polimetyl metacrylat (PMM) C Polimetyl acrylat (PMA) 8: Tên polime có cơng thức sau B Polivinyl axetat (PVA) D Tất sai OH CH2 n A nhựa phenolfomandehit B nhựa bakelit C nhựa dẻo D polistiren 9: Tơ enang thuộc loại A tơ axetat B tơ poliamit C tơ polieste D tơ tằm 10: Một polime Y có cấu tạo mạch sau: … - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -… Cơng thức mắc xích polime Y A - CH2 - CH2 - CH2 - B - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - C - CH2 - D - CH2 - CH2 - 11: Câu khơng câu sau: A Polime hợp chất có khối lượng phân tử cao kích thước phân tử lớn B Polime hợp chất mà phân tử gồm nhiều mắt xích liên kết với C Protit khơng thuộc loại hợp chất polime D Các polime khó bị hồ tan chất hữu 12: Nhận xét tính chất vật lí chung polime khơng đúng? A Hầu hết chất rắn, khơng bay B Đa số nóng chảy khoảng nhiệt độ rộng, khơng nóng chảy mà bị phân hủy đun nóng C Đa số khơng tan dung mơi thơng thường, số tan dung mơi thích hợp tạo dung dịch nhớt D Hầu hết polime đồng thời có tính dẻo, tính đàn hồi kéo thành sợi dai, bền 13: Trong phản ứng cặp chất đây, phản ứng làm giảm mạch polime? t t A poli (vinyl clorua) + Cl2 ¾ B cao su thiên nhiên + HCl ¾ ¾® ¾® - + ,t ,t C poli (vinyl axetat) + H2O ¾OH D amilozơ + H2O ¾H ¾¾® ¾ ¾® 14: Trong phản ứng với chất cặp chất đây, phản ứng giữ ngun mạch polime? t t A nilon-6 + H2O ¾ B cao su buna + HCl ¾ ¾® ¾® o o C C C poli stiren ¾300 D resol ¾150 ¾¾® ¾¾® 15: Khi clo hóa PVC ta thu loại tơ clorin chứa 66,18% clo Hỏi trung bình phân tử clo tác dụng với mắt xích PVC? A B C D 16: Những phân tử sau tham gia phản ứng trùng hợp ? CH2=CH2(1); CH º CH(2); CH2=CH–Cl(3); CH3–CH3(4) A (1), (3) B (3), (2) C (1), (2), (3), (4) D (1), (2), (3) 17: Khi H2SO4 đậm đặc rơi vào quần áo vải sợi bơng, chỗ vải bị đen lại có sản phẩm tạo thành A cacbon B S C PbS D H2S 18: Hợp chất duới khơng thể tham gia phản ứng trùng hợp? A Axit v -amino enantoic B Capro lactam C Metyl metacrilat D Buta-1,3-dien 19: Hợp chất cặp hợp chất khơng thể tham gia phản ứng trùng ngưng? A Phenol fomandehit B Buta-1,3-dien stiren C Axit adipic hexametilen diamin D Axit v -amino caproic 20: Loại cao su duới kết phản ứng đồng trùng hợp? A Cao su buna B Cao su buna-N C Cao su isopren D Cao su clopren 21: Tính chất khơng phải tính chất cao su tự nhiên? Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH A Tính đàn hồi B Khơng dẫn điện nhiệt C Khơng thấm khí nước D Khơng tan xăng benzen 22: Trong cặp chất sau, cặp chất tham gia phản ứng trùng ngưng A CH2=CH-Cl CH2=CH-OCO-CH3 B CH2=CH-CH=CH2 C6H5-CH=CH2 C CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH-CN D H2N-CH2-NH2 HOOC-CH2-COOH 23: Giải trùng hợp polime ( CH2 – CH(CH3) – CH(C6H5) - CH2 ) n ta monome: A - metyl - - phenyl butan B - metyl - - phenyl buten - C propylen stiren D isopren toluen 24: Cao su buna - S điều chế : A Phản ứng trùng hợp B Phản ứng đồng trùng hợp C Phản ứng trùng ngưng D Phản ứng đồng trùng ngưng 25: Để điều chế nilon - 6,6 người ta dùng axit để trùng ngưng với hexametylen điamin ? A axit axetic B axit oxalic C axit stearic D axit ađipic 26: Tên monome tạo polime có cơng thức CH3 C CH2 COOH n B metyl acrylat A axit acrylic C axit metacrylic D metyl metacrylat 27: Sản phẩm phản ứng trùng hợp metyl metacrylat gọi A nhựa bakelit B nhựa PVC C chất dẻo D thuỷ tinh hữu 28: Tơ capron điều chế từ monome sau ? A axit metacrylic B caprolactam C phenol D axit caproic 29: Tơ enang điều chế cách A trùng hợp axit acrylic B trùng ngưng alanin C trùng ngưng H2N-(CH2)6-COOH D trùng ngưng HOOC-(CH2)4-COOH 30: Nhựa PS điều chế từ monome sau đây? A axit metacrylic B caprolactam C phenol D stiren 31: Tơ poliamit polime tổng hợp có chứa nhiều nhóm A – CO – NH – phân tử B – CO – phân tử C – NH – phân tử D – CH(CN) – phân tử 32: Q trình điều chế tơ q trình trùng hợp? A tơ nitron (tơ olon) từ acrilo nitrin B tơ capron từ axit v -amino caproic C tơ nilon-6,6 từ hexametilen diamin axit adipic D tơ lapsan từ etilen glicol axit terephtalic 33: Poli (vinylancol) : A Sản phẩm phản ứng trùng hợp CH2=CH(OH) B Sản phẩm phản ứng thuỷ phân poli(vinyl axetat ) mơi trường kiềm C Sản phẩm phản ứng cộng nước vào axetilen D Sản phẩm phản ứng axit axetic với axetilen 34: Tơ nilon-6.6 sản phẩm phản ứng trùng ngưng A HOOC - (CH2 )4 - COOH H2N - (CH2)4 - NH2 B HOOC - (CH2 )4 - COOH H2N - (CH2)6 - NH2 C HOOC - (CH2 )6 - COOH H2N - (CH2)6 - NH2 D HOOC - (CH2 )4 - NH2 H2N - (CH2)6 – COOH 35: Dùng polivinyl axetat làm vật liệu sau A Chất dẻo B Cao su C Tơ D Keo dán 36: Sản phẩm trùng hợp butadien - 1,3 với CN-CH=CH2 có tên gọi thơng thường A cao su buna B cao su buna - S C cao su buna - N D cao su Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH 37: Chỉ rõ monome sản phẩm trùng hợp có tên gọi poli propilen (P.P): A ( CH2 - CH2 ) n B ( CH2 – CH(CH3) ) n C CH2 = CH2 D CH2 = CH - CH3 Chương 4: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI A- Giới thiệu chung I – VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HỒN - Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA (trừ B) phần nhóm IVA, VA, VIA - Các nhóm B (từ IB đến VIIIB) - Họ lantan actini II – CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI Cấu tạo ngun tử - Ngun tử hầu hết ngun tố kim loại có electron lớp ngồi (1, 3e) Thí dụ: Na: [Ne]3s1 Mg: [Ne]3s2 Al: [Ne]3s23p1 - Trong chu kì, ngun tử ngun tố kim loại có bán kính ngun tử lớn điện tích hạt nhân nhỏ so với ngun tử ngun tố phi kim Thí dụ: 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 0,157 0,136 0,125 0,117 0,110 0,104 0,099 Cấu tạo tinh thể - Ở nhiệt độ thường, trừ Hg thể lỏng, kim loại khác thể rắn có cấu tạo tinh thể - Trong tinh thể kim loại, ngun tử ion kim loại nằm nút mạng tinh thể Các electron hố trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi ngun tử chuyển động tự mạng tinh thể a Mạng tinh thể lục phương - Các ngun tử, ion kim loại nằm đỉnh tâm mặt hình lục giác đứng ba ngun tử, ion nằm phía hình lục giác - Trong tinh thể, thể tích ngun tử ion kim loại chiếm 74%, lại 26% khơng gian trống Ví dụ: Be, Mg, Zn b Mạng tinh thể lập phương tâm diện - Các ngun tử, ion kim loại nằm đỉnh tâm mặt hình lập phương - Trong tinh thể, thể tích ngun tử ion kim loại chiếm 74%, lại 26% khơng gian trống Ví dụ: Cu, Ag, Au, Al,… c Mạng tinh thể lập phương tâm khối - Các ngun tử,ion kim loại nằm đỉnh tâm hình lập phương - Trong tinh thể, thể tích ngun tử ion kim loại chiếm 68%, lại 32% khơng gian trống Ví dụ: Li, Na, K, V, Mo,… Liên kết kim loại Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Liên kết kim loại liên kết hình thành ngun tử ion kim loại mạng tinh thể có tham gia electron tự B – Tính chất vật lí kim loại Tính chất chung: Ở điều kiện thường, kim loại trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt có ánh kim Giải thích a Tính dẻo Kim loại có tính dẻo ion dương mạng tinh thể kim loại trượt lên dễ dàng mà khơng tách rời nhờ electron tự chuyển động dính kết chúng với b Tính dẫn điện - Khi đặt hiệu điện vào hai đầu dây kim loại, electron chuyển động tự kim loại chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện - Ở nhiệt độ cao tính dẫn điện kim loại giảm nhiệt độ cao, ion dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động c Tính dẫn nhiệt - Các electron vùng nhiệt độ cao có động lớn, chuyển động hỗn loạn nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền lượng cho ion dương vùng nên nhiệt độ lan truyền từ vùng đến vùng khác khối kim loại - Thường kim loại dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt d Ánh kim Các electron tự tinh thể kim loại phản xạ hầu hết tia sáng nhìn thấy được, kim loại sáng lấp lánh gọi ánh kim Kết luận: Tính chất vật lí chung kim loại gây nên có mặt electron tự mạng tinh thể kim loại Khơng electron tự tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấu trúc mạng tinh thể kim loại, bán kính ngun tử,…cũng ảnh hưởng đến tính chất vật lí kim loại v Ngồi số tính chất vật lí chung kim loại, kim loại có số tính chất vật lí khơng giống - Khối lượng riêng: Nhỏ nhất: Li (0,5g/cm3); lớn Os (22,6g/cm3) - Nhiệt độ nóng chảy: Thấp nhất: Hg (−390C); cao W (34100C) - Tính cứng: Kim loại mềm K, Rb, Cs (dùng dao cắt được) cứng Cr (có thể cắt kính) C Tính chất hố học chung kim loại - Trong chu kì: Bán kính ngun tử ngun tố kim loại < bán kính ngun tử ngun tố phi kim - Số electron hố trị ít, lực liên kết với hạt nhân tương đối yếu nên chúng dễ tách khỏi ngun tử ð Tính chất hố học chung kim loại tính khử Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH M → Mn+ + ne Tác dụng với phi kim a Tác dụng với clo 2Fe + 3Cl2 +3 -1 t0 2FeCl3 b Tác dụng với oxi 0 t0 0 t0 2Al + 3O +3 -2 2Al2O3 +8/3 -2 3Fe + 2O Fe3O4 c Tác dụng với lưu huỳnh Với Hg xảy nhiệt độ thường, kim loại cần đun nóng 0 0 t0 Fe + S Hg + +2 -2 FeS +2 -2 S HgS Tác dụng với dung dịch axit a Dung dịch HCl, H2SO4 lỗng Fe + +1 +2 2HCl FeCl2 + H b Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: Phản ứng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt) +5 +2 3Cu + 8HNO (loãng) +2 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O +6 +2 Cu + 2H 2SO4 (đặc) +4 CuSO4 + SO2 + 2H2O Tác dụng với nước - Các kim loại có tính khử mạnh: kim loại nhóm IA IIA (trừ Be, Mg) khử H2O dễ dàng nhiệt độ thường - Các kim loại có tính khử trung bình khử nước nhiệt độ cao (Fe, Zn,…) Các kim loại lại khơng khử H2O +1 +1 2Na + 2H2O 2NaOH + H Tác dụng với dung dịch muối: Kim loại mạnh khử ion kim loại yếu dung dịch muối thành kim loại tự +2 +2 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu D – Dãy điện hố kim loại Cặp oxi hố – khử kim loại Ag+ + 1e Cu2+ + 2e Fe2+ + 2e Ag Cu Fe [O] [K] Dạng oxi hố dạng khử ngun tố kim loại tạo nên cặp oxi hố – khử kim loại Thí dụ: Cặp oxi hố – khử Ag+/Ag; Cu2+/Cu; Fe2+/Fe So sánh tính chất cặp oxi hố – khử Thí dụ: So sánh tính chất hai cặp oxi hố – khử Cu2+/Cu Ag+/Ag Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag Kết luận: Tính khử: Cu > Ag Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Tính oxi hố: Ag+ > Cu2+ Dãy điện hố kim loại K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+ H2 Ag Tính oxi hoá ion kim loại tăng K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb Cu Au Tính khử kim loại giảm Ý nghĩa dãy điện hố kim loại Dự đốn chiều phản ứng oxi hố – khử theo quy tắc α: Phản ứng hai cặp oxi hố – khử xảy theo chiều chất oxi hố mạnh oxi hố chất khử mạnh hơn, sinh chất oxi hố yếu chất khử yếu Thí dụ: Phản ứng hai cặp Fe2+/Fe Cu2+/Cu xảy theo chiều ion Cu2+ oxi hố Fe tạo ion Fe2+ Cu Fe2+ Cu2+ Fe Cu Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Tổng qt: Giả sử có cặp oxi hố – khử Xx+/X Yy+/Y (cặp Xx+/X đứng trước cặp Yy+/Y) X x+ Y y+ X Y Phương trình phản ứng: Yy+ + X → Xx+ + Y Pin điện hố a Cấu tạo +Mơ tả cấu tạo pin điện hóa: Là thiết bị gồm: kim loại, nhúng vào dd muối có chứa cation kim loại đó; dd nối với cầu muối (dd điện li trơ: NH4NO3, KNO3) + Suất điện động pin điện hố (vd: Zn- Cu) Epin = 1,10 V Đ/v pin điện hóa Zn-Cu hình 5.3 ta có : E o pin = E o (Cu2+ / Cu) - E o ( Zn 2+ / Zn ) Giải thích * Điện cực Zn (cực âm) nguồn cung cấp e, Zn bị oxi hố thành Zn2+ tan vào dung dịch: Zn → Zn2+ + 2e * Điện cực Cu (cực dương) e đến cực Cu, ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám bề mặt đồng Cu2+ + 2e → Cu * Vai trò cầu muối : Trung hòa điện tích dd - Cation NH4+ ( K+) Zn2+ di chuyển sang cốc đựng dung dịch CuSO4 - Ngược lại : anion NO3– SO42-di chuyển sang cốc đựng dung dịch ZnSO4 Sự di chuyển ion làm cho dung dịch muối ln trung hồ điện Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH * Phương trình ion rút gọn biểu diễn q trình oxi hố-khử xảy bề mặt điện cực pin điện hố: Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ Oxh Kh Kh yếu Oxh yếu 2+ 2+ Zn Cu Zn Cu ChÊt oxi ho¸ u ChÊt oxi ho¸ m¹nh t¹o thµnh ChÊt khư m¹nh ChÊt khư u Nhận xét – Có biến đổi nồng độ ion Cu2+ Zn2+ q trình hoạt động pin Cu2+ giảm, Zn2+ tăng – Năng lượng phản ứng oxi hóa – khử pin điện hóa sinh dòng điện chiều – Những yếu tố ảnh hưởng đến suất điện động pin điện hóa như: * Nhiệt độ * Nồng độ ion kim loại * chất kim loại làm điện cực - Trong pin điện hóa: * Cực âm ( anot) : xảy qt oxi hóa * Cực dương( catot) : xảy qt khử Cấu tạo điện cực hiđro chuẩn - Điện cực platin - Điện cực nhúng vào dd axit H+ M - Cho dòng khí H2 có p =1 atm liên tục qua dd axit để bề mặt Pt hấp phụ khí H2 Trên bề mặt điện cực hidro xảy cân oxi hóa- khử cặp oxi hố - khử H+/H2 H2 2H+ + 2e - Người ta chấp nhận cách quy ước điện cực điện cực hidro chuẩn 0,00V nhiệt độ : E o H + / H = 0,00V Thế điện cực chuẩn kim loại - Thiết lập pin điện hố gồm: điện cực chuẩn kim loại bên phải, điện cực hiđro chuẩn bên trái vơn kế ® hiệu điện lớn hai điện cực chuẩn: Suất điện động pin - Thế điện cực chuẩn kim loại cần đo chấp nhận suất điện động pin tạo điện cực hidro chuẩn điện cực chuẩn kim loại cần đo Trong pin điện hóa: Nếu điện cực kim loại cực âm → điện cực chuẩn kim loại có giá trị âm, điện cực kim loại cực dương → điện cực chuẩn kim loại có giá trị dương * Xác định điện cực chuẩn cặp Ag+/Ag : Các phản ứng xảy ra: – Ag cực dương (catot): Ag+ + e → Ag – Hidro cực âm (anot) : H2 → 2H+ + 2e Phản ứng xảy pin: 2Ag+ + H2 → 2Ag + 2H+ -Dãy điện cực chuẩn kim loại dãy xếp theo chiều tăng dần điện cực chuẩn kim loại Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Ý nghĩa điện cực chuẩn kim loại - Trong dung mơi nước, điện cực chuẩn kim loại E M n + / M lớn tính oxi hóa cation Mn+ mạnh tính khử kim loại M yếu Ngược lại điện cực chuẩn kim loại nhỏ tính oxi hóa cation yếu tính khử kim loại mạnh Học sinh phân tích phản ứng cặp oxi hóa–khử : Cu2+/Cu (E0 = +0,34V) Ag+/Ag ( E0 = +0,80V) thấy: – ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu ion Ag+ – kim loại Cu có tính khử mạnh Ag – Cặp oxi hóa–khử Cu2+/Cu điện cực chuẩn nhỏ cặp oxi hóa –khử Ag+/Ag Kết luận: + kim loại cặp oxi hóa–khử điện cực chuẩn nhỏ có khử cation kim loại cặp oxi hóa–khử điện cực chuẩn lớn ( Hoặc : Cation kim loại cặp oxi hóa–khử điện cực chuẩn lớn oxi hóa kim loại cặp điện cực chuẩn nhỏ hơn.) Hoặc theo quy tắc a : Chất oxi hóa mạnh mạnh oxi hóa chất khử mạnh , sinh chất oxi hóa yếu chất khử yếu 2Ag+ + Cu → Cu2+ + 2Ag Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 + Kim loại cặp oxi hóa- khử điện cực chuẩn nhỏ 0,00 V đẩy hidro khỏi dd axit HCl, H2SO4 lỗng (Hoặc : cation H+ cặp 2H+/H2 oxi hóa kim loại cặp oxi hóa – khử điện cực chuẩn nhỏ ( điện cực chuẩn âm) - Suất điện động chuẩn pin điện hóa (E0pin) điện cực chuẩn cực dương trừ điện cực chuẩn cực âm Suất điện động pin điện hóa ln số dương Ta xác định điện cực chuẩn cặp oxi hóa–khử biết suất điện động chuẩn pin điệ hóa (E0pin) điện cực chuẩn cặp oxi hóa–khử lại Thí dụ: với pin (Ni-Cu) ta có: 0 E Ni = ECu - E pin 2+ 2+ / Ni / Cu E- Hợp kim I – KHÁI NIỆM: Hợp kim vật liệu kim loại có chứa số kim loại số kim loại phi kim khác Thí dụ: - Thép hợp kim Fe với C số ngun tố khac - Đuyra hợp kim nhơm với đồng, mangan, magie, silic II – TÍNH CHẤT Tính chất hợp kim phụ thuộc vào thành phần đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp kim v Tính chất hố học: Tương tự tính chất đơn chất tham gia vào hợp kim Thí dụ: Hợp kim Cu-Zn - Tác dụng với dung dịch NaOH: Chỉ có Zn phản ứng Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑ - Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng: Cả phản ứng Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH v Tính chất vật lí, tính chất học: Khác nhiều so với tính chất đơn chất Thí dụ: - Hợp kim khơng bị ăn mòn: Fe-Cr-Ni (thép inoc),… - Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe,… - Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Sn-Pb (thiếc hàn, tnc = 2100C,… - Hợp kim nhẹ, cứng bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg III – ỨNG DỤNG - Những hợp kim nhẹ,bền chịu nhiệt độ cao áp suất cao dùng để chế tạo tên lửa, tàu vũ trụ, máy bay, tơ,… - Những hợp kim có tính bền hố học học cao dùng để chế tạo thiết bị ngành dầu mỏ cơng nghiệp hố chất - Những hợp kim khơng gỉ dùng để chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp,… - Hợp kim vàng với Ag, Cu (vàng tây) đẹp cứng dùng để chế tạo đồ trang sức trước số nước dùng để đúc tiền F- Sự ăn mòn kim loại I – KHÁI NIỆM: Sự ăn mòn kim loại phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng chất mơi trường xung quanh Hệ quả: Kim loại bị oxi hố thành ion dương M → Mn+ + ne II – CÁC DẠNG ĂN MỊN Ăn mòn hố học: Thí dụ: - Thanh sắt nhà máy sản xuất khí Cl2 0 +3 -1 2Fe + 3Cl 2FeCl3 - Các thiết bị lò đốt, chi tiết động đốt 0 +1 3Fe + 2O2 3Fe + 2H2O +8/3 -2 t0 Fe3O4 t0 +8/3 Fe3O4 + H2 ð Ăn mòn hố học q trình oxi hố – khử, electron kim loại chuyển trực tiếp đến chất mơi trường Ăn mòn điện hố a Khái niệm v Thí nghiệm: (SGK) v Hiện tượng: - Kim điện kế quay ð chứng tỏ có dòng điện chạy qua - Thanh Zn bị mòn dần - Bọt khí H2 Cu v Giải thích: - Điện cực âm (anot); Zn bị ăn mòn theo phản ứng: Zn → Zn2+ + 2e Ion Zn2+ vào dung dịch, electron theo dây dẫn sang điện cực Cu Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH - Điện cực dương (catot): ion H+ dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành ngun tử H thành phân tử H2 2H+ + 2e → H2↑ ð Ăn mòn điện hố q trình oxi hố – khử, kim loại bị ăn mòn tác dụng dung dịch chất điện li tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương b Ăn mòn điện hố học hợp kim sắt khơng khí ẩm Thí dụ: Sự ăn mòn gang khơng khí ẩm - Trong khơng khí ẩm, bề mặt gang ln có lớp nước mỏng hồ tan O2 khí CO2, tạo thành dung dịch chất điện li - Gang có thành phần Fe C tiếp xúc với dung dịch tạo nên vơ số pin nhỏ mà sắt anot cacbon catot Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e Các electron giải phóng chuyển dịch đến catot Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH− Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hồ tan khí O2, Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hố, tác dụng ion OH− tạo gỉ sắt có thành phần chủ yếu Fe2O3.nH2O c Điều kiện xảy ăm mòn điện hố học v Các điện cực phải khác chất Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hố học v Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp qu dây dẫn v Các điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li III – CHỐNG ĂN MỊN KIM LOẠI Phương pháp bảo vệ bề mặt Dùng chất bền vững với mơi trường để phủ mặt ngồi đồ vật kim loại bơi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,… Thí dụ: Sắt tây sắt tráng thiếc, tơn sắt tráng kẽm Các đồ vật làm sắt mạ niken hay crom Phương pháp điện hố Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại hoạt động để tạo thành pin điện hố kim loại hoạt động bị ăn mòn, kim loại bảo vệ Thí dụ: Bảo vệ vỏ tàu biển làm thép cách gán vào mặt ngồi vỏ tàu (phần chìm nước) khối Zn, kết Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép G- Điều chế kim loại I – NGUN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Khử ion kim loại thành ngun tử Mn+ + ne → M II – PHƯƠNG PHÁP Phương pháp nhiệt luyện v Ngun tắc: Khử ion kim loại hợp chất nhiệt độ cao chất khử C, CO, H2 kim loại hoạt động v Phạm vi áp dụng: Sản xuất kim loại có tính khưt trung bình (Zn, FE, Sn, Pb,…) cơng nghiệp Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Thí dụ: PbO + H t0 Pb + H2O t0 Fe3O4 + 4CO Fe 2O3 + 2Al t 3Fe + 4CO2 2Fe + Al2O3 Phương pháp thuỷ luyện v Ngun tắc: Dùng dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hồ tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần khơng tan có quặng Sau khử ion kim loại dung dịch kim loại có tính khử mạnh Fe, Zn,… Thí dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓ v Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế kim loại có tính khử yếu Phương pháp điện phân a Điện phân hợp chất nóng chảy v Ngun tắc: Khử ion kim loại dòng điện cách điện phân nóng chảy hợp chất kim loại v Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại hoạt động hố học mạnh K, Na, Ca, Mg, Al Thí dụ 1: Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al K (-) Al 3+ Al3+ + 3e 2Al 2O3 đpnc Al2O3 Al 4Al + 3O2 Thí dụ 2: Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg K (-) Mg 2+ Mg2+ + 2e MgCl đpnc A (+) O22O2O2 + 4e MgCl Mg A (+) Cl2ClCl2 + 2e Mg + Cl2 b Điện phân dung dịch v Ngun tắc: Điện phân dung dịch muối kim loại v Phạm vi áp dụng: Điều chế kim loại có độ hoạt động hố học trung bình yếu Thí dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu K (-) CuCl A (+) 2+ Cu , H 2O (H2O) Cl-, H 2O Cu2+ + 2e Cu 2ClCl2 + 2e CuCl đpdd Cu + Cl2 c Tính lượng chất thu điện cực Dựa vào cơng thức Farađây: m = AIt nF , đó: m: Khối lượng chất thu điện cực (g) A: Khối lượng mol ngun tử chất thu điện cực n: Số electron mà ngun tử ion cho nhận Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH I: Cường độ dòng điện (ampe) t: Thời gian điện phân (giấy) F: Hằng số Farađây (F = 96.500) BÀI TẬP 1: Vị trí ngun tử M (Z = 26) bảng hệ thống tuần hồn A 26, chu kì 4, nhóm VIIIB B 26, chu kì 4, nhóm VIIIA C 26, chu kì 4, nhóm IIB D 26, chu kì 4, nhóm IIA 2+ 2: Ion M có cấu hình electron lớp ngồi 3s 3p Vị trí M bảng hệ thống tuần hồn A 20, chu kì 4, nhóm IIA B 20, chu kì 4, nhóm IIB C 18, chu kì 3, nhóm VIIIA D 18, chu kì 3, nhóm VIIIB 3: Trong mạng tinh thể kim loại có A ngun tử kim loại B electron tự C ion dương kim loại electron tự D ion âm phi kim ion dương kim loại 2 6 4: Cho cấu hình electron: 1s 2s 2p 3s 3p Dãy gồm ngun tử ion có cấu hình electron A Ca2+, Cl-, Ar B Ca2+, F-, Ar C K+, Cl, Ar D K+, Cl-, Ar 5: Cation M+ có cấu hình electron phân lớp ngồi 2p6 Ngun tử M A K B Cl C F D Na 7: Liên kết kim loại A liên kết sinh lực hút tĩnh điện ion dương electron tự B liên kết sinh lực hút tĩnh điện ion dương ion âm C liên kết ngun tử cặp electron dùng chung D liên kết sinh lực hút tĩnh điện ngun tử H tích điện dương ngun tử O tích điện âm 8: Tính chất vật lý chung kim loại A Tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim B Tính mềm, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim C Tính cứng, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim D Nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim 9: Hợp kim có A tính cứng kim loại ngun chất B tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao kim loại ngun chất C tính dẻo kim loại ngun chất D nhiệt độ nóng chảy cao kim loại ngun chất 10: Tính chất vật lý kim loại khơng phải electron tự gây ra? A Ánh kim B Tính dẻo C Tính cứng D Tính dẫn điện nhiệt 11: Dãy so sánh tính chất vật lý kim loại khơng đúng? A Dẫn điện nhiệt Ag > Cu > Al > Fe B Tỉ khối Li < Fe < Os C Nhiệt độ nóng chảy Hg < Al < W D Tính cứng Cs < Fe < Al ~ Cu < Cr 12: Tính chất đặc trưng kim loại tính khử vì: A Ngun tử kim loại thường có 5, 6, electron lớp ngồi B Ngun tử kim loại có lượng ion hóa nhỏ C Kim loại có xu hướng nhận thêm electron để đạt đến cấu trúc bền D Ngun tử kim loại có độ âm điện lớn 13: Một phương pháp hố học làm loại thuỷ ngân có lẫn Zn, Sn, Pb ngâm hỗn hợp dung dịch X dư X A Zn(NO3)2 B Sn(NO3)2 C Pb(NO3)2 D Hg(NO3)2 Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH 14: Khi nung Fe(OH)2 khơng khí ẩm đến khối lượng khơng đổi, ta thu chất rắn A FeO B Fe2O3 C Fe3O4 D Fe(OH)3 15: Thả Na vào dung dịch CuSO4 quan sát thấy tượng A có khí ra, xuất kết tủa xanh, sau kết tủa tan B có khí ra, xuất kết tủa xanh, sau kết tủa khơng tan C dung dịch màu xanh, xuất Cu màu đỏ D dung dịch có màu xanh, xuất Cu màu đỏ 16: Có ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4 Cho vào ống nghiệm (1) miếng nhỏ Na, ống nghiệm (2) đinh Fe làm Ion Cu2+ bị khử thành Cu thí nghiệm A (1) B (2) C (1) (2) D khơng bị khử 17: Có mẫu kim loại: Mg, Ba, Al, Fe, Cu Nếu dùng thêm dung dịch H2SO4 lỗng nhận biết A Mg, Ba, Cu B Mg, Al, Ba C Mg, Ba, Al, Fe D Mg, Ba, Al, Fe, Cu 18: Ngâm Ni dung dịch muối sau : MgSO4, NaCl, CuSO4, AlCl3, ZnCl2, Pb(NO3)2, AgNO3 Ni khử ion kim loại A Mg2+, Ag+, Cu2+ B Na+, Ag+, Cu2+ C Pb2+, Ag+, Cu2+ D Al3+, Ag+, Cu2+ 19: Cho bột Cu đến dư vào dung dịch hỗn hợp gồm Fe(NO3)3 AgNO3 thu chất rắn X dung dịch Y X, Y A X ( Ag, Cu); Y ( Cu2+, Fe2+) B X ( Ag); Y ( Cu2+, Fe2+) 2+ C X ( Ag); Y (Cu ) D X (Fe); Y (Cu2+) 20: Chọn dãy chất tính oxi hố tăng A Al3+, Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+ B Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+, Al3+ 3+ 2+ 2+ + 3+ C Fe , Cu , Fe , Ag , Al D Al3+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, Ag+ 21: Cho ion : Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+ kim loại : Fe, Cu, Ag Chọn dãy điện hố gồm cặp oxi hố- khử xếp theo chiều tính oxi hố ion kim loại tăng, tính khử kim loại giảm A Fe2+/ Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/ Fe2+, Ag+/Ag B Fe2+/ Fe, Cu2+/Cu, Ag+/Ag, Fe3+/ Fe2+ C Ag+/Ag, Fe3+/ Fe2+, Cu2+/ Cu, Fe2+/ Fe D Ag+/ Ag, Fe2+/ Fe, Fe3+/Fe2+, Cu2+/Cu 22: Cho dung dịch Fe2(SO4)3 tác dụng với kim loại Cu FeSO4 CuSO4 Cho dung dịch CuSO4 tác dụng với kim loại Fe FeSO4 Cu Qua phản ứng xảy ta thấy tính oxi hố ion kim loại giảm dần theo dãy sau A Cu2+ ; Fe3+ ; Fe2+ B Fe3+ ; Cu2+ ; Fe2+ C Cu2+ ; Fe2+ ; Fe3+ D Fe2+ ; Cu2+ ; Fe3+ 23: Cho cặp oxi hố- khử : Al3+/Al, Fe2+/ Fe, Cu2+/ Cu, Fe3+/ Fe2+, Ag+/Ag Kim loại khử ion Fe3+ thành Fe A Fe B Ag C Cu D Al 3+ 2+ 2+ 3+ 2+ + 24: Cho cặp oxi hố- khử : Al /Al, Fe / Fe, Cu / Cu, Fe / Fe , Ag /Ag Kim loại Cu khử ion cặp oxi hố A Fe3+, Ag+ B Fe3+, Fe2+ C Fe2+, Ag+ D Al3+, Fe2+ 25: Tìm câu sai : A Trong hai cặp ơxi hóa khử sau: Al3+/Al Cu2+/Cu; Al3+ khơng ơxi hóa Cu B Để điều chế Na người ta điện phân dung dịch NaCl bảo hòa nước C Hầu hết kim loại khử N+5.S+6 axit HNO3 , H2SO4 xuống số ơxi hóa thấp D Trong hai cặp oxi hóa -khử sau : Al3+/Al Cu2+/Cu ; Al khử Cu2+ 26: Cho cặp oxi hố - khử sau: Zn2+/Zn ,Cu2+/Cu , Fe2+/Fe Biết tính oxi hố ion tăng dần theo thứ tự: Zn2+ ,Fe2+ ,Cu2+, tính khử giảm dần theo thứ tự: Zn, Fe, Cu Trong phản ứng hố học sau, phản ứng khơng xảy là: A Cu + FeCl2 B Fe + CuCl2 C Zn + CuCl2 D Zn + FeCl2 27: Điện phân NaCl nóng chảy với điện cực trơ, có màng ngăn điện cực, người ta thu A Na catot, Cl2 anot B Na anot, Cl2 catot C NaOH, H2 catot, Cl2 anot D NaClO Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH 29: Điện phân dung dịch NaOH với điện cực trơ, khơng có màng ngăn điện cực, người ta thu sản phẩm A NaOH B NaClO C Cl2 D NaCl 2+ 30: Ion Mg bị khử trường hợp A Điện phân dung dịch MgCl2 B Điện phân MgCl2 nóng chảy C Thả Na vào dung dịch MgCl2 D Cho dd MgCl2 tác dụng dd Na2CO3 2+ 31: Khi phản ứng với Fe mơi trường axit dư, dung dịch KMnO4 bị màu A MnO4- bị khử thành Mn2+ B MnO4- tạo thành phức với Fe2+ C MnO4 bị oxi hố D MnO4- khơng màu mơi trường axit 32: Cho sơ đồ : CaCO3 → CaO → CaCl2 → Ca Điều kiện phản ứng hố chất thích hợp cho sơ đồ A 9000C, dung dịch HCl, điện phân dung dịch CaCl2 B 9000C, dung dịch H2SO4 lỗng, điện phân CaSO4 nóng chảy C 9000C, dung dịch HNO3, điện phân Ca(NO3)2 nóng chảy D 9000C, dung dịch HCl, điện phân CaCl2 nóng chảy 33: Từ dung dịch CuSO4 để điều chế Cu, người ta dùng A Na B Ag C Fe D Hg 34: Một kim loại dùng để loại bỏ tạp chất Fe2(SO4)3 dung dịch FeSO4 A Fe B Ag C Cu D Ba 35: Có hỗn hợp gồm: Fe, Ag, Cu Tách Ag khỏi hỗn hợp với khối lượng khơng đổi người ta dùng dung dịch A AgNO3 B Cu(NO3)2 C FeCl3 D FeCl2 36: Phản ứng điều chế kim loại khơng thuộc phương pháp nhiệt luyện? A 3CO + Fe2O3 ® 2Fe + 3CO2 B 2Al + Cr2O3 ® 2Cr + Al2O3 C HgS + O2 ® Hg + SO2 D Zn + CuSO4 ® ZnSO4 + Cu 37: Phản ứng điều chế kim loại thuộc phương pháp nhiệt luyện? A C + ZnO ® Zn + CO B Al2O3 ® 2Al + 3/2O2 C MgCl2 ® Mg + Cl2 D Zn + 2Ag(CN)2- ® Zn(CN)42- + 2Ag 38: Để bảo vệ vỏ tàu biển phần ngâm nước người ta nối với A Zn B Cu C Ni D Sn 39: Cho sắt vào dung dịch HCl lỗng có lượng nhỏ CuSO4 thấy H2 lúc nhanh A Lá sắt bị ăn mòn kiểu hố học B Lá sắt bị ăn mòn kiểu điện hố C Fe khử Cu2+ thành Cu D Fe tan dung dịch HCl tạo khí H2 40: Có kim loại Mg, Ni, Sn, Cu Kim loại dùng để bảo vệ điện hóa vỏ tàu biển làm thép A Ni B Mg C Sn D Cu 41: Cho trường hợp sau, trường hợp kim loại bị ăn mòn điện hố A Cho kim loại Zn vào dung dịch HCl B Thép bon để khơng khí ẩm C Đốt dây Fe khí O2 D Cho kim loại Cu vào dung dịch HNO3 lỗng 42: Một sợi dây Cu nối với sợi dây Fe để ngồi khơng khí ẩm, sau thời gian có tượng A Dây Fe dây Cu bị đứt B Ở chỗ nối dây Fe bị mủn đứt C Ở chỗ nối dây Cu bị mủn đứt D Khơng có tượng 43: Có vật sắt mạ kim loại khác Nếu vật bị sây sát sâu đến lớp sắt, vật bỉ gỉ sắt chậm nhất? A Sắt tráng kẽm B Sắt tráng thiếc C Sắt tráng niken D Sắt tráng đồng 44: Phát biểu sau khơng đúng? A Ăn mòn kim loại huỷ hoại kim loại hợp kim duới tác dụng mơi trường xung quanh B Ăn mòn kim loại q trình hố học kim loại bị ăn mòn axít mơi trường khơng khí C Trong q trình ăn mòn, kim loại bị oxi hố thành ion Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH D Ăn mòn kim loại chia làm hai dạng: ăn mòn hố học ăn mòn điện hố 45: Phát biểu sau nói ăn mòn hố học A Ăn mòn hố học khơng làm phát sinh dòng điện B Ăn mòn hố học làm phát sinh dòng điện chiều C Kim loại tinh khiết khơng bị ăn mòn hố học D Về chất, ăn mòn hố học dạng ăn mòn điện hố 46: Điều kiện để xảy ăn mòn điện hố là: A Các điện cực phải tiếp xúc với nối với dây dẫn B Các điện cực phải nhúng dung dịch điện ly C Các điện cực phải khác chất D Cả ba điều kiện 47: Một chìa khố làm hợp kim Cu-Fe bị rơi xuống đáy giếng Sau thời gian chìa khố sẽ: A Bị ăn mòn hố học B Bị ăn mòn điện hố C Khơng bị ăn mòn D Ăn mòn điện hố hố học tuỳ theo lượng Cu-Fe có chìa khố 48: Có thuỷ thủ làm rơi đồng 50 xu làm Zn xuống đáy tàu vơ tình qn khơng nhặt lại đồng xu A Đồng xu rơi chỗ ngun chỗ B Đồng xu biến C Đáy tàu bị thủng dần làm tàu bị đắm D Đồng xu nặng trước nhiều lần 49: Để bảo vệ nồi (Supde) thép khỏi bị ăn mòn, người ta lót kim loại sau vào mặt nồi A Zn Mg B Zn Cr C Ag Mg D Pb Pt 50: Trên cửa đập nước thép thường thấy có gắn Zn mỏng Làm để chống ăn mòn cửa đập theo phương pháp phương pháp sau đây: A Dùng hợp kim chống gỉ B Phương pháp phủ C Phương pháp biến đổi hố học lớp bề mặt D Phương pháp điện hố 51: Đinh sắt bị gỉ nhiều trường hợp sau ? A Để nơi có khơng khí khơ B Quấn vào sợi dây Zn để khơng khí ẩm C Để ngồi khơng ẩm D Ngâm dầu hỏa ... RỬA TỔNG HỢP Khái niệm Những hợp chất khơng phải muối natri axit cacboxylic có tính giặt rửa xà phòng gọi chất giặt rửa tổng hợp Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH Phương pháp sản xuất Được tổng hợp. .. len, tơ tằm b Tơ hố học (chế tạo phương pháp hố học) - Tơ tổng hợp (chế tạo từ polime tổng hợp) : tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (vinilon, nitron,…) - Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo... polime thiên nhiên chế biến thêm đường hố học) : tơ visco, tơ xenlulozơ axetat,… Một số loại tơ tổng hợp thường gặp a Tơ nilon-6,6 Tổng hợp lý thuyết 12 TYHH nH2N CH2]6 NH2 + nHOOC-[CH2]4-COOH