vô cơ 10,11, 12 (gv lê THỊ THU HÀ) GIÁO TRÌNH LUYỆN THI

GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 Ấ ẠO G GV:LÊ THỊ THU HÀ Ử- Ệ G Ầ OÀ – LI KẾ ÓA Ọ A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ I.T À Ầ Ấ ẠO ỦA G Ử 1.Thành phần cấu tạo nguyên tử : Nguyên tử cấu tạo hai phần -Lớp vỏ nguyên tử : Gồm hạt ………………………………………………… -Hạt nhân nguyên tử : Gồm hạt………………………… ……………… Proton Nơtron Electron Kí hiệu p n e Khối lượng (đvC hay u) 1 0,00055 1,6726.10-27 1,6748.10-27 9,1095.10-31 Điện tích nguyên tố 1+ 1- Điện tích (Culơng) 1,602.10-19 -1,602.10-19 Khối lượng (kg) * Nhận xét chung :  Nguyên tử cấu tạo loại hạt là:e, p, n  (tổng hạt = p + e + n = 2Z + N )  Nguyên tử trung hòa điện nên : Z = số proton = số electron  Hạt không mang điện nơtron : số nơtron = N  Khối lượng electron nhỏ so với khối lượng p, n nên bỏ qua : A = Z + N Nguyên tử bền thoả điều kiện : Z  N  1,5 Z Hay: S S  Z  3,5 Với S tổng số hạt Ví dụ: Nguyên tử X có tổng số hạt 13 Xác định loại hạt X 2.MOL: Là lượng chất chứa 6,023 1023 hạt vi mô ( nguyên tử , phân tử , ion …) Ví dụ : Tìm khối lượng tính theo gam nguyên tử Na biết MNa = 23 U hay 23 gam/mol Cách 1: Tính theo định nghĩa mol Vd: Na = 23 gam/mol → m nguyên tử =M : N ( N=6,023 1023) → m nguyên tử Na =  ( gam) Cách 2:Tính theo định nghĩa U(đvC) Khối lượng nguyên tử: nhỏ, tính u (hoặc 1 đvC) Với 1u = m12C = 19,9265.10-27 kg → 1u = 1,6605.10-27 kg.=1,6605 10-24g 12 12 m nguyên tử =M.U Vd: Na = 23 U → m nguyên tử Na ÔN TẬP = ………………………………………(gam) GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Cách tính bán kính th c m t nguyên tử dạng khối c u : - Bán kính nguyên tử: V = π R3 -1 nguyên tử nặng gam m nt  V m D => V= => R = M (gam) N Hay 3V 4 (N= 6,023.1023 ; M nguyên tử lượng) V= Th c tế, nguyên tử cấu tạo rỗng, ph n tinh thể chiếm a% Nên : a%.V = π R3 => R = 3 M a% (cm) Hay R = 4π ND 3 M U a% (cm) 4π D 1A° = 10-8 cm = 10-10 m Ví dụ : Ở 200C , khối lượng riêng Fe 7,85 g/cm3.Giả thiết tinh thể,các nguyên tử Fe hình c u chiếm 75% thể tích tinh thể,ph n cịn lại khe rỗng, khối lượng nguyên tử Fe 55,85 đvC hay 55,85g/mol bán kính g n m t nguyên tử Fe nhiệt đ ? R = = .(cm) = (A ) 3 Ký hiệu nguyên tử : để biểu diễn nguyên tử : A: số khối Z: số hiệu ngun tử X: kí hiệu hóa học ngun tố 27 Ví dụ: Nhơm có ký hiệu nguyên tử 13 Al  Al có Số p =……Số n =……Số e =……… Số khối A =………Điện tích hạt nhân Z+ =……………Số đơn vị điện tích hạt nhân Z= ……… II NGUYÊN TỐ HÓA HỌC & ĐỒNG VỊ Nguyên tố hóa học : Là tập hợp nguyên tử có ……………………………… Đồng vị : Những nguyên tử có số hạt………., khác số hạt……… gọi đồng vị Tính khối lượng nguyên tử trung bình Nếu A1 , A2 , A3 số khối đồng vị x1 , x2 , x3 tỷ lệ số nguyên tử hay % số nguyên tử tương ứng đồng vị Thì : KLNT trung bình M= x1A1 +x A +x 3A3  x1 + x + x  ƠN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Vd: Clo có đồng vị tìm nguyên tử lượng trung bìnhcủa Clo 37  x1  25%  17 Cl  M=  35 x2  75%   17 Cl 63 65 Cu Cu Vd: : Trong t nhiên, nguyên tố đồng có hai đồng vị 29 (chiếm 27% số lương) ) 29 a) Tìm nguyên tử khối trung bình đồng 63 b) Tìm % khối lượng đồng vị 29 Cu có Cu2O III CẤU TRÚC ELECTRON TRONG VỎ NGUYÊN TỬ Cấu hình electron nguyên tử Là cách biểu diễn s phân bố electron lớp phân lớp * Nguyên lí vững bền: trạng thái bản, nguyên tử electron chiếm l n lượt obitan có mức lượng từ thấp lên cao : 1s - 2s 2p - 3s 3p 4s 3d - 4p 5s 4d 5p - 6s … Cách nhớ trật t mức lượng từ thấp đến cao theo quy t c Klescoski: Đọc m i tên theo chiều từ K L p1 : L L p2 : M L p : N L p4 : O L p5 : P L p6 : Q L p7 : uống từ gốc đến 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f 14 5s2 5p6 5d10 5f 14 6s2 6p6 6d10 6f 14 7s2 7p6 7d10 7f 14 *Viết cấu hình electron theo bước sau:  Bư c 1:Viết theo thứ t mức lượng 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f 14 5d10 6p6 7s2 5s2  Bư c 2: Nếu Z > 20 ếp lại theo thứ t lớp từ  Bư c : M t số trư ng hợp đặc biệt nguyên tố nhóm V B B: ƠN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 ̉ d4 ns2 → ạng n GV:LÊ THỊ THU HÀ ̀ d5 ns1 n Ví dụ: Viết cấu hình electron Cr Z (Cơ cấu bán bảo hoà bền d5 ) 24 Theo mức lượng: Cr Z 24 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 Theo cấu hình electron: Cr Z 24 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 24 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 Chuyển cấu hình electron nhất: Cr Z ̉ d9ns2 → ạng n ̀ d 0ns1 n Ví dụ: Viết cấu hình electron Cu Z Theo mức lượng: Cu Z 29 Theo cấu hình electron: Cu Z 29 29 ( Cơ cấu bảo hoà bền d10) ………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… Chuyển cấu hình electron nhất: Cu Z 29 …………………………………… Có thể viết cấu hình thu gọn theo khí Ne(Z=10) Ar( = 18) Kr(Z-36)… Ví dụ: Al(Z=13): 1s22s22p6 3s2 3p1 Hay: K (Z=19): 1s22s22p63s23p6 4s1 2 6 Hay: Fe(Z=26): 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Hay: Cr(Z=24): 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Hay: B HỆ THỐNG TUẦN HỒN I Ị L Ầ Ồ «Tính chất đơn chất dạng tính chất hợp chất thay đổi tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử nguyên tố » II G Ắ Ắ XẾ Á G RO G BẢ G HTTH Ba nguyên tắc * Các nguyên tố s p ếp theo thứ t tăng d n số điện tích hạt nhân Z * Các nguyên tố có tính chất giống (có electron hố trị) ếp m t c t * Các nguyên tố có số lớp vỏ nguyên tử ếp chung m t hàng gọi chu kỳ Mỗi chu kỳ b t đ u kim loại kiềm kết thúc khí trơ (trừ chu kỳ 1) III Ấ ẠO BẢ G Ô nguyên tố Ầ ố th t c a OÀ i nguyên tố số hiệu nguyên tử c a nguyên tố ô Chu kỳ Z e p Số th t chu kỳ = số l p electron ÔN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Chu kỳ I (chu kỳ đặc biệt) : có nguyên tố họ s Chu kỳ II, III (2 chu kỳ nhỏ) có nguyên tố gồm … nguyên tố họ s … nguyên tố họ p Chu kỳ IV, V (2 chu kỳ lớn) : có nguyên tố gồm …… nguyên tố họ s, … nguyên tố họ p và…… nguyên tố họ d Chu kỳ VI (chu kỳ hồn hảo): có 32 ngun tố gồm … nguyên tố họ s, … nguyên tố họ p …… nguyên tố họ d và…… nguyên tố họ f Chu kỳ VII (chu kỳ dở dang) gồm có nguyên tố họ s, 14 nguyên tố họ f m t số nguyên tố họ d Nhóm Nhóm c t dọc nguyên tố có có số electron hóa trị giống nên tính chất hóa học tương t Mỗi nhóm chia thành phân nhóm : ( A→ V A) Phân nhóm (A): gồm nguyên tố họ ………và họ………Có ……… phân nhóm chính(có ………c t) Phân nhóm phụ (B) : ( B→V B) gồm nguyên tố họ ………và họ …… Có ……… phân nhóm phụ (có ………c t) (b t đ u từ chu kỳ…… có nguyên tố họ d, b t đ u từ chu kỳ ……… có nguyên tố họ f ) C ch x c định vị trí ngun tố HTTH Viết cấu hình electron, từ suy vị trí m t nguyên tố theo ba ý sau đây: a) ố th t nguyên tố = (bằng số proton hạt nhân số electron ph n vỏ) b) ố th t c a chu kì = số lớp electron c) Số th t Nhó : *Nếu electron cuối điền vào phân lớp s p thu c nhóm A (nguyên tố họ s họ p) TT nhó A số electron l p ngồi c ng (đó c ng số electron hóa trị) *Nếu electron cuối điền vào phân lớp d thu c nhóm B STT nhóm B c n d a vào tổng số electron hai phân lớp số thứ t nhóm n dx nsy Nếu x y Nếu x y Nếu x y 11 thu c nhóm B Ví dụ : [Ar] 3d104s1 nhóm :…………………………… Nếu x y 12 thu c nhóm Ví dụ : [Ar] 3d104s2 nhóm :…………………………… x 8, 9,10 thu c nhóm V B y Ví dụ : [Ar] 3d34s2 nhóm :……………………………… B Ví dụ : [Ar] 3d64s2 nhóm :……………………………… Ví dụ: Viết cấu hình e ác định vị trí nguyên tố sau HTTH: Na(Z=11) ÔN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ K(Z=19) Ca(Z=20) Al(Z=13) Cl(Z=17) Br(Z=35) S(Z=16) O(Z=8) P(Z=15) N(Z=7) Si(Z=14) C (Z=6) Fe(Z=26) Fe3+(Z=26) Cr(Z=24) Cr2+(Z=24) Cu(Z=29) Cu +(Z=29) III.BIẾN ĐỔI TUẦN HỒN CÁC TÍNH CHẤT THEO CHU KÌ & NHĨM Khi Z Tính Tính Đ Tăng Kim loai Phi kim âm điện BKNT Hóa trị Oxit & hidroxit Với O i Axit Ba Chu kì Nhóm IV ông thức Oxit cao hợp chất khí với hydro O it cao Hợp chất với hidro Hợp chất hidroxit IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA R 2O RO R 2O3 RO2 R 2O5 RO3 R 2O7 RH răn RH2 RH3 RH4 RH3 RH2 RH răn răn ROH R OH R OH Oxyt cao nhất: Hợp chất khí v i hydro : R2On RH H2RO3 (HNO3 ) H3 RO4 HRO4 H2RO4 (n số thứ t nhóm A) có n + = ƠN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 %R 2M R = %O 16n %R M R = %H m R O  n RH m GV:LÊ THỊ THU HÀ  vd :R O  vd :RH  %R 2M R = %O 16.3 %R M R = %H Ví dụ 1: O it cao ngun tố R có cơng thức RO3 Hợp chất khí với hiđro có 5,88 % hiđro khối lượng Tìm R Ví dụ 2: Hợp chất khí với hiđro nguyên tố R RH4 Trong o it cao R có 53,3 % o i khối lượng Tìm R Ví dụ3: Nguyên tố R thu c nhóm VA Tỉ lệ khối lượng hợp chất khí với hiđro o it cao R 17 : 71 Xác định tên R C.LI KẾ OÁ Ọ Liên kết cộng ho trị Liên kết ion LK CHT không c c LK CHT có c c Định nghĩa Liên kết hóa học hình thành cặp Liên kết hình thành l c hút tĩnh điện electron chung ion mang điện tích trái dấu Đặc điểm Cặp e chung không Cặp e chung bị lệch Liên kết bị lệch phía phía ngun tử có đ KL  ion dương + ne PK + me  ion âm âm điện lớn Hai ion trái dấu hút Đặc điểm Các nguyên tử phi Các nguyên tử phi kim Nguyên tử kim loại nguyên tử phi ng tố kim giống khác kim điển hình Ví dụ : Ví dụ : Ví dụ :CaCl,CaBr2,K2S…… H2,Cl2,N2…… HCl,NH3,H2S… Đặc điểm hiệu số đ   < 0,4 0,4 ≤   < 1,7   ≥ 1,7 âm điện Mục đích Các nguyên tử liên kết với để đạt tới cấu trúc electron khí g n , liên kết bền cấu trúc nguyên tử đứng riêng rẽ ÔN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12  GV:LÊ THỊ THU HÀ Liên kết phối trí: ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………  Liên kết ki loại: …………………………………………………………………………………………………………  Liên kết hydro: ………………………………………………………………………………………………………… (Chất tạo liên kết hydro thư ng có nhiệt đ sôi cao tan nhiều nước so với chất không tạo liên kết hydro) Ví dụ : Viết CTCT hợp chất sau: SO2 H2SO4 HNO3 SO3 H3PO4 CO Cl2O3 Cl2O7 HClO4 HClO ƠN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Â BẰ G ÓA Ọ A Ả Ứ G Ả Ứ G Kh i niệ o Tốc đ phản ứng đại lượng đặc trưng cho đ biến thiên nồng đ m t chất tham gia phản ứng sản phẩm tạo thành m t đơn vị th i gian o Cơng thức tính tốc đ trung bình phản ứng : V= C t  t = th i gian sau (t2) – th i gian đ u (t1) mol/(l.s) (V  )  Đối với chất tham gia (nồng đ giảm d n ) :  C = Cđ u – Csau  Đối với chất sản phẩm (nồng đ tăng d n ) :  C = Csau – Cđ u Đối với phản ứng tổng quát dạng : a A + b B  c C + d D V= C A at = C B bt = C C ct = C D dt Ví dụ : Cho phản ứng: A + 2B → C Nồng đ ban đ u A 0,8 mol/l, B mol/l Sau 10 phút, nồng đ B cịn 0,6 mol/l Tìm nồng đ mol/l chất sau 10 phút phản ứng Tính tốc đ trung bình pư theo A, theo B, theo C pư A + 2B → C Bđ: pư: Sau 10 phút C c yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ng o Ảnh hưởng nồng độ : Tốc đ phản ứng tỉ lệ thuận với nồng đ chất tham gia phản ứng o Ảnh hưởng áp suất : (Đối với phản ứng có chất khí tham gia ) : Khi áp suất tăng , tốc đ phản ứng tăng (hoặc ngược lại ) o Ảnh hưởng diện tích bề mặt : (Đối với phản ứng có chất r n tham gia) : Khi diện tích bề mặt tăng , tốc đ phản ứng tăng o Ảnh hưởng chất xúc tác : Chất úc tác chất làm tăng tốc đ phản ứng , không bị tiêu hao phản ứng o Ảnh hưởng nhiệt độ : nhiệt đ tăng , tốc đ phản ứng tăng (hoặc ngược lại ) ƠN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Thông thường , tăng nhiệt đ lên 100C tốc đ phản ứng tăng từ đến l n Số l n tăng gọi hệ số nhiệt đ (  ) V2  V1 t t1 10 (V1 V2 tốc đ phản ứng nhiệt đ t1 t2 ) Ví dụ : Khi tăng nhiệt đ từ 140oC lên 180oC tốc đ phản ứng thay đổi nào? Biết tăng 10oC tốc đ hản ứng tăng lên l n Hệ số nhiệt : γ = t1 = (ứng với V1) .t2 = (ứng với V2) B Â BẰ G ÓA Ọ hản ứng chiều: Là phản ứng xảy theo chiều xác định (khơng có chiều aA + bB  cC + dD ngược lại) 2.Phản ng thuận nghịch: Là phản ứng mà điều kiện ác định đồng th i ảy   theo hai chiều ngược   (chiều thuận  chiều nghịch  ) (1)   a A + b B   (2) cC + dD 3.Cân hóa học: Là trạng thái hệ phản ứng thuận nghịch , tốc đ phản ứng thuận nghịch nồng đ chất không thay đổi Cân hóa học m t cân đ ng 4.Biểu th c vận tốc phản ng VT  K T  A B C D VN  K N C   D C D aA (k) + bB (k) cC(k) + dD (k) (1) Tốc đ phản ứng thuận (2) Tốc đ phản ứng nghịch k : Hằng số tốc đ phản ứng Khi hệ đạt trạng thái cân : VT = VN Đối với hệ dị thể ,vận tốc pư phụ thu c nồng chất khí Ví dụ : C (R N) + O2 ( KH ) → CO2(KH )  V = K [ O2 ] Ví dụ : Cho phản ứng thuận nghịch: 2SO2 + O 2SO3 a/ Khi tăng nồng đ SO2 lên l n V1 tăng lên A 8l n V1 = V2 = B l n K SO2  K  SO2  O2   C l n 4l n Khi tăng nồng đ SO2 lên l n thì: O2  =22 V1 = V1 (Tăng l n) b/ Khi tăng thể tích bình gấp l n V1 giảm A l n 10 B l n C l n 8l n ÔN TẬP ... pH = 14 – = 10 12 ÔN TẬP GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Ví dụ :Tr n 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08M H2SO4 0,01M với dung dịch NaOH aM thu 500 ml dung dịch có pH =12 Tính aM ………………………………………………………………………………………………………………... ƠN TẬP 11 GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ  Ảnh hưởng nhiệt độ Đối với phản ứng có hiệu ứng nhiệt : H  : Là phản ứng thu nhiệt H 0 : Là phản ứng toả nhiệt Nếu phản ứng thu? ??n tỏa... 2-giảm 3) 19 GIÁO TRÌNH HĨA VƠ CƠ 12 GV:LÊ THỊ THU HÀ Vd6: Cho hỗn hợp gồm 1 ,12 gam Fe 1,92 gam Cu vào 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm H2SO4 0,5M NaNO3 0,2M Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung