Ch¬ương 2Các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac)1. Cấu hình electron của nguyên tử và đặc điểm chung của nhóm. Tính chất vật lý, tính chất hóa học, công dụng, trạng thái thiên nhiên, ph¬ương pháp điều chế.Cấu hình electron của nguyên tử và đặc điểm chung của nhóm:Nguyên tốCấu hình electronI1 (eV)Thế điện cực chuẩn21ScAr3d14s26,562,0839YKr4d15s26,212,3757LaXe5d16s25,772,5289AcRn6d17s25,12,26Các nguyên tố nhóm IIIB có cấu hình electron hóa trị (n1)d1ns2, là những nguyên tố đứng đầu dãy của kim loại chuyển tiếp. Cấu hình (n1)d1ns2 kém bền; Số oxi hóa không thay đổi là +3; Khả năng tạo phức không mạnh. Năng l¬ượng ion hóa (nhỏ) và thế điện cực chuẩn (âm) cho thấy, tính kim loại tăng từ Sc đến Ac.Tính chất vật lí:Sc, Y, La, Ac đều là kim loại mầu trắng bạc, t¬ương đối khó nóng chảy, hơi giòn.Bảng d¬ưới là một số hằng số vật lí quan trọng:Kim loạiNđnc 0CNđs 0CTỉ khốiĐộ dẫn điện(Hg = 1)Sc153927003,021,36Y152633404,471,73La92034706,161,54Ac1050330010,1Dẫn điện và nhiệt hơi kém. Sc và Y là kim loại nhẹ, La và Ac là kim loại nặng. Kim loại lantan tạo nhiều hợp kim, trong đó LaNi5 có khả năng hấp thụ nhiều hiđro, đun nóng hiđro lại đ¬ược giải phóng. Actini là nguyên tố phóng xạ.Sc và Y gần với các lantanoit nhóm nhẹ. La và Ac gần với các lantanoit nhóm nặng.Tính chất hóa học:Thế điện cực chuẩn âm nhiều, chúng là kim loại hoạt động, khả năng hoạt động tăng từ Sc đến Ac.Trong không khí Sc và Y có màng oxit bảo vệ, nên không có biến đổi. La và Ac nhanh chóng bị mờ vì tạo lớp hiđroxit trên mặt. Lantan bị cọ xát tự cháy trong không khí.Khi đun nóng các kim loại nhóm IIIB tác dụng đ¬ược với đa số các phi kim: Oxi, hiđro, halogen….tạo E2O3, EH3, EX3….(E có số oxi hóa +3).Với Sc và Y chỉ khi đun nóng mới tác dụng với n¬ước vì có màng oxit bảo vệ. La và Ac tác dụng chậm với n¬ước:2E + 6H2O = 2E(OH)3 + 3H2Về tính chất hóa học Y và La giống nhiều với họ lantanoit, nên đ¬ợc gộp vào họ lantanoit.¬ứng dụng:Y dùng làm vật liệu trong lò phản ứng hạt nhân. Hợp kim mishmetall (các đất hiếm + 25% La) làm đá lửa và chất cho thêm vào các hợp kim.
Chương Mở đầu hoá học kim loại chuyển tiếp Cấu tạo electron, vị trí nguyên tố chuyển tiếp HTTH Dựa vào toán học lượng tử cho hệ nguyên tử, với liệu quang phổ, người ta xếp trật tự lượng orbital gần đây: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f ~ 5d 6p 7s 5f6d7p Việc phân bố electron vào orbital tuân theo nguyên lý vững bền, tức từ lượng thấp tới cao Các nguyên tố chính, nguyên tố có electron mức lượng cao xếp vào phân lớp ns np (chúng thuộc nguyên tố loại A) Các nguyên tố phụ loại (nguyên tố d), có electron mức lượng cao xếp vào phân lớp (n-1)d, (chúng thuộc nguyên tố loại B, nguyên tố kim loại) Các nguyên tố phụ loại (nguyên tố f), có electron lượng cao xếp vào phân lớp (n - 2)f Các nguyên tố phụ loại 2, bao gồm họ 4f, (hay họ latanoit) họ 5f, (hay họ actinoit) Nguyên tắc xếp nguyên tố vào HTTH xếp nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân Các nguyên tố có số lớp electron, xếp vào chu kì Trong chu kì, bắt đầu kim loại kiềm (nguyên tố ns1), kết thúc chu kì khí (nguyên tố np6) Bắt dầu từ chu kì 4, theo trật tự lượng, electron điền vào phân lớp 3d, làm xuất nguyên tố chuyển tiếp 4s 4p Như chu kì, bắt đầu kim loại kiềm, kết thúc khí (bắt đầu nguyên tố chính, kết thúc chu kì ngun tố chính); Từ chu kì IV, (4s 3d 4p), chu kì V (5s 4d 5p), chu kì VI (6s 4f 5d 6p), chu kì VII (7s 6d 5f 7p), chu kì, electron điền vào phân lớp (n - 1)d (n - 2)f làm xuất nguyên tố phụ loại loại hai (người ta gọi nguyên tố nguyên tố chuyển tiếp nguyên tố s p chu kì) Chu kì phân nhóm phụ loại (các nguyên tố d) IIIB 21Sc 3d14s2 39Y 4d15s2 ** 57La 5d 6s2 *** 89Ac 6d 7s2 IVB 22Ti 3d24s2 40Zr 4d25s2 72Hf 5d26s2 104 Ku 6d27s2 VB 23V 3d34s2 41Nb 4d35s2 73Ta 5d36s2 105Ns VIB 24Cr 3d54s1 42Mo 4d55s1 74W 5d46s2 VIIB 25Mn 3d54s2 43Tc 4d55s2 75Re 5d56s2 VIIIB 26Fe 3d64s2 44Ru 4d75s1 76Os 5d66s2 27Co 3d74s2 45Rh 4d85s1 77Ir 5d76s2 28Ni 3d84s2 46Pd 4d105s0 78Pt 5d86s2 Dãy lantnoit dãy Actinoit (Họ 4f họ 5f ) -1- IB 29Cu 3d104s1 47Ag 4d105s1 79Au 5d106s1 IIB 30Zn 3d104s1 48Cd 4d105s2 80Hg 5d106s2 Lântnoit 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Ce 4f1 5d1 6s2 Pr 4f36 s2 Nd 4f4 6s2 Pm 4f5 6s2 Sm 4f6 6s2 Eu 4f7 6s2 Gd 4f7 5d1 6s2 Tb 4f9 6s2 Dy 4f10 6s2 Ho 4f11 6s2 Er 4f12 6s2 Tm 4f13 6s2 Yb 4f14 6s2 Lu 4f14 5d1 6s2 Actinoit 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th 6d2 7s2 Pa 5f2 6d1 7s2 U 5f3 6d1 7s2 Np 5f4 6d1 7s2 Pu 5f6 7s2 Am 5f7 7s2 Cm 5f7 6d1 7s2 Bk 5f8 6d1 7s2 Cf 5f10 7s2 Es 5f11 7s2 Fm 5f12 7s2 Md 5f13 7s2 No 5f14 7s2 Lr 5f14 6d1 7s2 Đặc điểm cấu trúc electron nguyên tố chuyển tiếp họ d: Các nguyên tố chuyển tiếp họ d có hai phân mức lợng (n - 1)d ns gần nhau, electron hóa trị nằm hai phân mức đó; Ví dụ 25Mn (3d54s2), số electron hóa trị Mn 7; Cũng có electron hóa trị nằm hai phân lớp khác đó, mà nguyên tố chuyển tiếp thể nhiều số oxi hóa; Chẳng hạn mangan thể số oxi hóa +2, +4, +6, +7 hợp chất MnCl2, MnO2, K2MnO4, KMnO4 Nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp electron độc thân, electron độc thân gây tính thuận từ; Cũng lectron độc thân mà hợp chất chúng thường mang mầu; Ví dụ ion Mn2+ dung dịch có mầu hồng thịt MnO2 màu đen, dung dịch K2MnO4 mầu xanh mạ, dung dịch KMnO4 có mầu tím Nguyên tử ion nguyên tố chuyển tiếp nhiều lượng tử hóa trị trống, điều dẫn đến khả tạo phức mạnh chúng Ngườ ta thường coi hóa học nguyên tố chuyển tiếp hóa học phức chất Ví dụ ion Cu2+ 3d94s04p04d0 có bốn trống 4s (4pX , 4PY , 4PZ), nên có phức [Cu(NH3)4]2+ (phức có mầu xanh lam thẫm) Từ tính hợp chất kim loại chuyển tiếp Chúng ta biết sắt, ban, ni ken (Fe, Co, Ni) có tính sắt từ; Chúng bị nam châm hút tác dụng dòng điện chúng trở thành nam châm Nguyên nhân tính sắt từ là cấu trúc mạng lưới tinh thể gây Tính thuận từ hay nghịch từ nguyên tử hay ion chất nội chúng Chuyển động elctrron độc thân, gây mô men từ vĩnh cửu: µ = h s( s + 1) Tính thuận từ nhiều hay ngun tử phụ thuộc vào số electron độc thân tồn chúng Chất thuận từ, tạo điều kiện cho đường sức từ trường qua nhiều Chất nghịch từ, làm cản trở đường sức từ trường Một tính chất quan trọng nguyên tố chuyển tiếp tính thuận từ (có electron độc thân); Đặc biệt có ba nguyên tố Fe, Co, Ni hợp chất chúng, nhiệt độ thường - lại có tính thuận từ đặc biệt mạnh; Tính chất gây nguyên tử hay ion thuận từ gần nhau, xuất tác dụng hợp lực cộng tính với làm cho tính thuận từ trở nên mạnh (gọi tính sắt từ) Tính sắt từ, phụ thuộc nhiệt độ: Fe (7600C), Co(10750C), Ni(3620C), vượt nhiệt độ chúng khơng tính sắt từ -2- Phức chất kim loại chuyển tiếp Theo thuyết liên kết hóa trị, nguyên tử trung tâm có lượng tử trống, tạo phức ô lượng tử trống nhận cặp electron phối tử tạo thành liên kết: (Nguyên tử trung tâm - Phối tử) Các nguyên tố chuyển tiếp, có phân lớp (n-1)d ns np nd trống, (đặc biệt trạng thái ion) khả tạo phức chúng lớn Dưới đây, ta xem xét vài ví dụ cụ thể: 2 6 0 26Fe(1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d ) Khi dồn ô lợng tử: Tạo phức với năm phân tử CO: [Fe(CO)5] Ion Fe2+(1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s04p04d0) Ion Fe3+(1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s04p04d0): Số phối trí nguyên tử trung tâm thường đạt từ đến 6, đạt cao hơn; Điều giải thích hiệu ứng khơng gian, số lợng tử có đến 10 Phân loại phức chất: Phức chất phân thành loại sau: Phức đơn phối tử, phức đa phối tử, phức với phối tử nhiều phối trí, phức đơn nhân, phức đa nhân, nội phức, phức liên hợp ion, phức π - Phức chất loại phối tử đơn phối trí: [Cr(H2O)6]3+, [Cu(NH3)4]2+ - Phức đa phối tử đơn phối trí: [Hg(Cl)(Br)], [Hg(Cl)(CN)], [Hg(CN) (SCN)] - Phức chất với phối tử nhiều phối trí: Anion C 2O42- , H2N- CH2- CH2NH2(etylen điamin) phối tử hai (hay phối tử đa phối trí) Chẳng hạn có phức [Cu(en)2]2+, có tổng số phối trí Phối tử anion EDTA (etylen điamin tetra axetic) có đến phối trí: - Phức đơn nhân: Các phức sau phức đơn nhân: [HgCl4]2-, [HgClBr]… - Phức đa nhân phức mà mà thành phần chứa nhiều nguyên tử trung tâm trở lên - Hợp chất nội phức, chất có tạo phức bên phân tử -3- Đồng phân phức chất Gồm có loại đồng phân sau: Đồng phân hình học, đồng phân quang học, đồng phân phối trí, đồng phân ion hóa, đồng phân liên kết - Đồng phân hình học hay đồng phân cis – trans: Dạng cis có mầu vàng da cam Dạng trans có mầu vàng nhạt - Đồng phân quang học hay đồng phân gơng: - Đồng phân phối trí: [Co(NH3)6][Cr(CN)6] [Cr(NH3)6][Co(CN)6] [Cu(NH3)4][PtCl4] [Pt(NH3)4][CuCl4] - Đồng phân ion hóa: [Co(NH3)5Br]SO4 [Co(NH3)5SO4]Br - Đồng phân liên kết: [Co(NH3)5NO2]Cl2 [Co(NH3)5ONO2]Cl2 [Mn(CO)5SCN] [Mn(CO)5NCS] Liên kết hoá học phức chất (Thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể, thuyết MO) Thuyết liên kết hố trị (VB) Theo lí thuyết liên kết cho nhận, phức chất đợc tạo thành liên kết cho – nhận (cặp electron độc lập phối tử orbital trống nguyên tử trung tâm) Kết hợp với tượng lai hoá orbital trống (của nguyên tử trung tâm) tiếp nhận cặp electron phối tử, nằm vị trí xác định cấu hình phức chất Ví dụ Co3+ (3d64s04p0) Khi vào phức chất, chúng dồn ô lợng tử lại, cho orbital trống: Sáu phối tử, cho cặp điện tử độc lập vào orbital trống đó, tạo nên liên kết cho nhận: -4- Sự lai hoá d2sp3 cho cấu hình bát diện Có thể biểu diễn nh sau: Như vậy, liên kết cho nhận lai hoá orobital trống nguyên tử trung tâm, luận thuyết lí thuyết liên kết hố trị VB, giải thích liên kết phức chất Một vài ví dụ: [Cu(NH3)2]+ , phức có cấu tạo đường thẳng: Cu+ (3d104s04p0) Lai hoá sp, cho phức chất đường thẳng phức [CoCl4]2- có cấu tạo tứ diện (Do lai hố sp3) Những phức chất, electron độc thân phức chất thuận từ Những phức chất khơng electron độc thân phức chất nghịch từ Chẳng hạn: [Co(NH3)6]3+ phức nghịch từ; [CoCl4]2- phức thuận từ (còn điện tử độc thân) Thuyết trường phối tử Thuyết trường phối tử ( hay trường tinh thể), không dựa vào lai hoá liên kết cho nhận; Mà coi phối tử điện tích điểm, bao quanh nguyên tử trung tâm; Quan tâm đến orbital phân lớp (n- 1)d, bao gồm dxy , dxz, dyz , dz2, dx2 –y2 ; Xem xét khả tương tác tĩnh điện điện tích điểm ( phối tử) với đám mây electron phân lớp (n –1)d (của nguyên tử trung tâm); Xắp xếp khơng gian, để có lượng đẩy cực tiểu (1), Trường bát diện: Do đẩy phối tử với orbital (n -1)d; Dẫn đến tách mức lượng sau: -5- (2), Trường tứ diện lợng tách sau: Thông số tách lợng ∆: Hiệu lượng orbital d “cao” orbital d”thấp”, gọi thông số tách lượng, kí hiệu ∆ Thơng số tách lượng phụ thuộc vào cấu hình phức chất, chất ion trung tâm, chất phối tử Phức bát diện có thơng số tách lượng ∆0 cao phức chất tứ diện ∆T Điện tích ion trung tâm có ảnh hưởng lớn đến thơng số tách lượng ∆; Điện tích ion trung tâm lớn, thơng số ∆ lớn Kích thước ion trung tâm lớn ∆ Phối tử có ảnh hưởng lớn đến thông số tách ∆ Năng llượng làm bền trường tinh thể: Khi tạo phức, lượng orbital d bị suy biến thành nhiều mức: Trường bát diện, trường tứ diện, bị tách thành hai mức; Trường vuông phẳng tách thành mức Các electron điền vào mức thấp (so với mức trung bình), lượng hệ giảm xuống; Đó lợng làm bền trường phối tử Thuyết trường phối tử giải thích: Từ tính phức chất Phổ hấp thụ, mầu sắc phức chất Tính thuận từ nghịch từ: Năng lượng gép đơi electron, kí hiệu ( P ), thơng số tách, kí hiệu ( ∆ ); Nếu P > ∆, orbital d có orbital electron, sau gép đơi electron; Trường hợp này, ta có phức chất spin cao (Nhiều electron độc thân, phức thuận từ) -6- Nếu P < ∆, electron điền vào orbital có mức lợng thấp trước , đầy, đến lượng cao; Trường hợp ta có phức chất spin thấp ( có phức chất nghịch từ, khơng electron độc thân nữa) Ví dụ, Co3+ có phức sau: [CoF6]3- ( phức spin cao, thuận từ) [Co(NH3)6]3+ ( Nghịch từ, phức spin thấp) Thuyết orbital phân tử (MO) Thuyết liên kết hoá trị (VB), coi (liên kết kim loại – Phối tử) tuý cộng hoá trị Thuyết trường phối tử (hay trường tinh thể), coi liên kết tuý ion Trong thục tế, liên kết kim loại - phối tử, hầu hết phức chất, có phần cộng hoá trị Bởi thuyết MO tỏ bao quát xác hơn, giải thích cấu tạo tính chất phức chất Thuyết MO, coi phức chất phân tử hợp chất đơn giản, hạt thống nhất, bao gồm nguyên tử trung tâm phối tử Chuyển động electron phân tử phức, mô tả hàm sóng Ψ, gọi orbital phân tử (MO) Các MO, tổ hợp tuyến tính từ AO nguyên tử trung tâm phối tử Điều kiện orbital tổ hợp với chúng phải xen phủ nhau, nghĩa chúng phải có kiểu đối xứng MO tổ hợp nên, có lượng thấp AO, MO liên kết, hay viết (MOlk) MO tổ hợp nên, có lượng cao AO, MO phản liên kết, hay viết (MO*) Quy tắc điền electron vào MO phức chất, giống quy tắc điền electron vào AO nguyên tử Sau gian đồ lượng MO ion phúc [Ti(H2O)6]3+ -7- Phổ hấp thụ electron phức chất: Mầu sắc phức chất, Phức chất hấp thụ phần ánh sáng vùng khả kiến (mắt nhìn thấy) Theo thuyết trường phối tử, có tách mức lượng trường phối tử bát diện , trường phối tử tứ diện Phức chất, hấp thụ bước sóng, ứng với bước nhảy dε → dγ , trường bát diện; Còn với trường tứ diện, ứng với bớc dγ → dε Bức xạ ánh sáng liên tục, bị hấp thụ bước sóng vùng khả kiến, làm cho phức chất có mầu đặc trưng Quang phổ hấp thụ bước nhảy d → d, gọi quang phổ hấp thụ electron phân tử Ví dụ: Bước nhảy dε → dγ phức [Ti(H2O)6]3+ Dới bước sóng bị hấp thụ vùng khả kiến mầu sắc: λ bị hấp thụ (Å ) Mầu bị hấp thụ Mầu trông thấy 4000 - 4350 Tím Vàng lục 4350 - 4800 Xanh chàm Vàng 4800 - 4900 Chàm lục Da cam 4900 - 5000 Lục chàm Đỏ 5000 - 5600 lục Đỏ tía 5600 - 5750 Lục vàng Tím 5750 - 5900 Vàng Xanh chàm 5900 - 6050 Da cam Chàm lục 6050 - 7300 Đỏ Lục chàm 7300 - 7600 Đỏ tía Lục -8- Chương Các ngun tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) Cấu hình electron nguyên tử đặc điểm chung nhóm Tính chất vật lý, tính chất hóa học, cơng dụng, trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế Cấu hình electron nguyên tử đặc điểm chung nhóm: Nguyên tố Cấu hình electron I1 (eV) Thế điện cực chuẩn [Ar]3d 4s 6,56 -2,08 21Sc [Kr]4d 5s 6,21 -2,37 39Y [Xe]5d 6s 5,77 -2,52 57La [Rn]6d 7s 5,1 -2,26 89Ac Các nguyên tố nhóm IIIB có cấu hình electron hóa trị (n-1)d ns , nguyên tố đứng đầu dãy kim loại chuyển tiếp Cấu hình (n-1)d1ns2 bền; Số oxi hóa khơng thay đổi +3; Khả tạo phức khơng mạnh Năng lượng ion hóa (nhỏ) điện cực chuẩn (âm) cho thấy, tính kim loại tăng từ Sc đến Ac Tính chất vật lí: Sc, Y, La, Ac kim loại mầu trắng bạc, tương đối khó nóng chảy, giòn Bảng số số vật lí quan trọng: Kim loại Nđnc 0C Nđs 0C Tỉ khối Độ dẫn điện (Hg = 1) 1,36 1,73 1,54 Sc 1539 2700 3,02 Y 1526 3340 4,47 La 920 3470 6,16 Ac 1050 3300 10,1 Dẫn điện nhiệt Sc Y kim loại nhẹ, La Ac kim loại nặng Kim loại lantan tạo nhiều hợp kim, LaNi5 có khả hấp thụ nhiều hiđro, đun nóng hiđro lại giải phóng Actini nguyên tố phóng xạ Sc Y gần với lantanoit nhóm nhẹ La Ac gần với lantanoit nhóm nặng Tính chất hóa học: Thế điện cực chuẩn âm nhiều, chúng kim loại hoạt động, khả hoạt động tăng từ Sc đến Ac -9- Trong khơng khí Sc Y có màng oxit bảo vệ, nên khơng có biến đổi La Ac nhanh chóng bị mờ tạo lớp hiđroxit mặt Lantan bị cọ xát tự cháy khơng khí Khi đun nóng kim loại nhóm IIIB tác dụng với đa số phi kim: Oxi, hiđro, halogen….tạo E2O3, EH3, EX3….(E có số oxi hóa +3) Với Sc Y đun nóng tác dụng với nước có màng oxit bảo vệ La Ac tác dụng chậm với nước: 2E + 6H2O = 2E(OH)3 + 3H2 Về tính chất hóa học Y La giống nhiều với họ lantanoit, nên đợc gộp vào họ lantanoit ứng dụng: Y dùng làm vật liệu lò phản ứng hạt nhân Hợp kim mishmetall (các đất + 25% La) làm đá lửa chất cho thêm vào hợp kim Trạng thái thiên nhiên: Scanđi, ytri, lantan, actini thuộc nguyên tố phân tán thiên nhiên Chúng khơng có khoáng vật riêng Chúng tồn khoáng vật đa kim kim loại đất Điều chế: Cơng nghệ chế biến phụ thuộc vào khống vật, phức tạp, qua bước: Tuyển khoáng, chế biến tinh quặng để thu tổng đất hiếm, sau công nghệ tách: Bằng kết tinh phân đoạn, traođổi ion, chiết … Hợp chất quan trọng: Oxit, hiđroxit, Halogenua, phức chất quan trọng: Oxit: Các oxit chất rắn mầu trắng, khó nóng chảy Sc2O3 lưỡng tính, tan kiềm đặc tạo thành Na3[Sc(OH)6] Các oxit Y2O3, La2O3, Ac2O3 hấp thụ nước tạo hiđroxit, tác dụng với CO2 tạo bonat: L2O3 + 3H2O = 2La(OH)3 +Q Hiđroxit: Các hiđroxit kết tủa mầu trắng, Sc(OH)3 lưỡng tính Từ La(OH)3 tính bazơ mạnh tương đương Ca(OH)2 Tính bazơ tăng từ Sc(OH)3 đến Ac(OH)3 Đun nóng hiđroxit biến thành oxit Tri halogenua EX3: Các tri halogenua chất rắn mầu trắng EF3 khó nóng chảy, khơng tan nước Các EBr3, EI3 nóng chảy nhiệt độ thấp hơn, hút ẩm, tan nước bị thủy phân tạo thành dạng polime oxohalogenua EOX - 10 - Enzym hợp chất protein có khả xúc tác đặc hiệu phản ứng hố học Chúng có tất tế bào động thực vật, vi sinh vật thờng đợc gọi chất xúc tác sinh học 2, Vai trò enzym: - Enzym xúc cho phản ứng chuyển hoá tổng hợp chất - Nếu thể thiếu enzym q trình chuyển hố bị đình chỉ, sinh vật khơng thể sống, sinh sản phát triển bình thờng đợc; Sự sống sinh vật không tồn 3, Bản chất, cấu tạo enzym: - Bản chất hoá học enzym protein, hay nói cách khác enzym protein đặc hiệu làm nhiệm vụ xúc tác phản ứng sinh học thể sống - Dựa vào thành phần hoá học enzym, ngời ta chía enzym làm nhóm lớn: Enzym cấu tử enzym cấu tử Loại cấu tử, thành phần có protein Loại hai cấu tử, thành phần cấu tạo, nhóm protein có nhóm ngoại hay nhóm prostetic Thơng thờng nhóm ngoại dẫn xuất vitamin, kim loại, nucleotic Trong nhóm ngoại, có chứa kim loại đợc gọi metalloenzym - Trung tâm hoạt động enzym, khơng phải tồn phân tử enzym trực tiếp liên kết với chất, định hoạt tính xúc tác enzym, mà có phần Phần đợc gọi trung tâm hoạt động cuả enzym Số trung tâm hoạt động enzym hay nhiều - Với enzym hai cấu tử, số nhóm chức axit amin, có nhóm ngoại tham gia hoạt động - Hoạt tính xúc tác enzym cao, cần lợng nhỏ làm chuyển hoá lợng lớn chất thời gian ngắn - Khi có enzym xúc tác, làm giảm đáng kể lợng hoạt hoá - Đặc điểm enzym xúc tác chọn lọc 4, Phân loại enzym Trong sinh - hố, có hệ thống phân loại chặt chẽ enzym dựa đặc điểm phản ứng đợc xúc tác Các loại phản ứng quan trọng là: - Bứt đứt liên kết hoá học hai nguyên tử kết hợp phân tử nớc vào, nghĩa thuỷ phân Loại enzym xúc tác cho thuỷ phân có tên hydrolaza - Chuyển nhóm nguyên tử từ phân tử sang phân tử khác; Loại xúc tác có tên transferaza - Các phản ứng oxi hoá - khử (chuyển electron hay nguyên tử hidro); Loại xúc tác có tên oxidaza - Xây dựng lại khung phân tử - đồng phân hoá, hay kết hợp hai phân tử, tức ngng tụ; Loại có tên synthaza hay isomeraza 5, Các metalloenzym xúc tác cho trình thuỷ phân Trong trình thuỷ phân, khơng xẩy chuyển electron, nghĩa khơng có thay đổi mức oxi hoá Các metalloenzym xúc tác cho loại phản ứng - 69 - này, chứa kim loại có mức oxi hố cố định: kẽm, magie, canxi Trờng hợp có kim loại thay đổi mức oxi hoá hãn hữu (mangan) Bảng dới số emzym xúc tác cho thuỷ phân peptit Metalloenzym Kim loại Phản ứng thuỷ phân enzym Cacboxypeptidaza Zn2+ Thuỷ phân gốc C đầu mút peptit 2+ 2+ Aminopetidaza Mg , Zn , Thuỷ phân gốc N đầu mút (Mn2+) petit 2+ Đipeptidaza Zn Thuỷ phân đipeptit 2+ Proteaza Ca Thuỷ phân pép tit Khi thuỷ phân peptit, xẩy bứt đứt liên kết peptit, nớc đợc kết hợp vào, sơ đồ sau: R-OC- NH- X + H2O → R-COOH + H2NX Nhiều enzym xúc tác cho phản ứng thuỷ phân liên kết ete phức tạp, mà trớc hết liên kết với nhóm photphat (photphataza) Bảng dới số enzym xúc tác cho thuỷ phân liên kết ête phức tạp Enzym Kim loại Phản ứng Pyrophotphata Mg2+ P2O74- + H2O = 2HPO42za ATPaza Mg2+ ATP + H2O = ADP +H2PO4Photphataza Mg2+ Photphataza kiềm Photpholipaza C Á -Amilaza Zn2+ Hidratcacbonphotphat + H2O =Hidratcacbon + HPO42Các ete photphat + OH- Zn2+ Các photpholipit + H2O Ca2+ (Zn2+) Glucozit + H2O Các metalloenzym tham gia vào trinh xúc tác cho chuyển nhóm nguyên tử, enzym đợc gọi kinaza Hiện ngời ta biết gần 100 kinaza 6, Các metalloenzym xúc tác cho phản ứng oxi hoá - khử Năng lợng cần thiết để thực trình khác thể đợc cung cấp phản ứng oxi hoá khử Chất oxi hoá chủ yếu oxi phân tử, sản phẩm khử nớc, (hiếm hơn) hiđropeoxit Đa số phản ứng oxi hoá thể đợc biểu diễn tổng quát hai phơng trình sau: - 70 - 2StH2 + O2 = 2St + H2O StH2 + O2 = St + H2O2 Trong St dạng oxi hố chất nền, StH2 dạng khử Hai phản ứng thờng tiến hành chậm, theo chế nhiều giai đoạn với tham gia nhiều metalloenzym Chúng ta xem xét qua enzym chứa sắt Trong thể sống có số lớn protein chứa sắt Các enzym chứa sắt đợc phân làm hai loại khác rõ rêt: - Các protein hem chứa vòng pofirin - Các protein phi hem Các protein hem thực vai trò vận chuyển oxi, biết có hemoglobin (4Fe, hem) hồng cầu Xitocrom có đến 50 loại khác nhau, đặc biệt xitocrom c (1Fe, 1hem) có chức chuyển electron Các enzym chứa sắt nh peroxidaza cactalaza đóng vai trò quan trọng hoạt động sống thể Peroxilaza xúc tác cho phản ứng oxi hoá chất khác hidropeoxit: pe ro xi da za H2O2 + StH2 → 2H2O + St Cactalaza thúc đẩy phân huỷ hidropeoxit, kèm theo giải phóng oxi phân tử: ca ta la za H2O2 + H2O2 → 2H2O + O2 III Một số lĩnh vực ứng dụng hố sinh vơ Hố sinh vơ đợc ứng dụng rơng rãi y học, nông nghiệp (đặc biệt trồng trọt) Lĩnh vực y hoc: Việc nghiên cứu chu trình sinh học nguyên tố độc hại, nguyên tố xâm nhập vào môi trờng xung quanh , thể ngời sinh vật, mang lại hiệu quả; Giúp đề phơng pháp phòng tránh, ngăn chặn Ngành sinh hố học, bắt trớc(hay mơ phỏng) phản ứng xẩy thể sống vào sản xuất cơng nghiệp Ví dụ: Cố định nitơ điều kiện mềm, sản xuất số chế phẩm đờng xúc tác enzym, thu gom nguyên tố q Việc ứng dụng hố sinh vơ y học, dựa tợng nồng độ( hàm lợng) kim loại sinh học mô khác (của thể hoạt động bình thờng) đợc trì mức độ hồn tồn xác định, nhờ hệ thơng kiểm tra điều chính xác protein hooc môn tơng ứng Sự thiếu nguyên tố đó, thể dẫn đến chứng bệnh khác Chẳng hạn, thiếu sắt dẫn đến bệnh thiếu máu; Sự thiếu đồng gây h hỏng huyết quản; Sự thiếu kẽm, giảm mạnh hoạt tính nhiều enzym; Sự thiếu magie dẫn đến phá vỡ riboxom ; Ngợc lại, d thừa kim loại sinh học dẫn tới bệnh tật Ví dụ: Sự d đồng, tích luỹ - 71 - gan, não thận gây bệnh uynsơn; Sự d sắt bị bệnh siderogis (xuất đám mầu chàm da); D canxi, số hợp chất hữu thể bị kết tủa tạo thành sỏi thận, hay bám thành mạch máu Sự d kali, ảnh hởng tới hoạt động tim; Nếu nồng độ ion tế bào vợt hai lần mức bình thờng nhịp tim bị rối loạn nghiêm trọng gây tử vong Hố sinh vô cơ, nghiên cứu kim loại khác kim loại sinh học với hệ sinh học có việc nghiên cứu mức độ phân tử, chế gây độc kim loại nh thuỷ ngân, chì asen Nhiều loại thuốc giải độc phối tử tác dụng chọn lọc với kim loại định Các thuốc giải độc tác dụng với kim loại độc hại, bao vây chúng, hay thải chúng khỏi thể Một số phức chất số phối tử có hoạt tính kháng khuẩn Phức chất oxiquinolin Fe(III) có tác dụng diệt vi khuẩn nấm, thân ion sắt - oxiquinolin tự khơng có tác dụng Tetraxiclin phá huỷ riboxom vi khuẩn, cách liên kết với ion magie Sự phát triển vi khuẩn bị ức chế tetraxiclin, đợc phục hồi thêm vào ion magie Trong năm gần đây, số cơng trình nghiên cứu chất có khả có hoạt tính chống ung th tăng lên nhiều, có chất có nguồn gốc vơ Các ứng dụng hố sinh vơ nơng nghiệp: Người ta tìm phương pháp chống bệnh úa vàng cối, vùng đất vơi, đất có nhiều vơi Đất có pH cao, nhiều nguyên tố, có sắt tạo thành hiđroxit bonat khó tan đố thực vật không hấp thụ thụ Người ta dùng tác nhân tạo phức vòng kiểu complexon để chuyển sắt thành dạng dễ tan, hấp thụ Chống nhiễm mơi trường: Hố sinh vơ sử dụng để chống ô nhiễm môi trường nguyên tố độc hại hợp chất chúng Do hoạt động người, làm cho môi trường biến đổi rõ rệt, làm phát tán nguyên tố độc hại, không độc hại vào môi trường với hàm lượng cao Ngay dư thừa nguyên tố không độc sắt hay đồng gây bệnh tật cho thể Trong kim loại, thuỷ ngân, chì, Catmi độc, lại tương đối phổ biến Thuỷ ngân, xâm nhập vào môi trường từ nguồn nhà máy sử dụng thuỷ ngân hay hỗn hống thuỷ ngân làm điện cực trình điện phân; Các nhà máy điện kĩ thuật, khai thác vàng thuỷ ngân - 72 - Trong khí thải oto thường chứa chì Nước bề mặt bị nhiễm chì, khai thác quặng, chế biến cơng nghiệp, với lắng đọng khói bụi khơng khí trơi nguồn nước mặt Sự ô nhiễm catmi công nghiệp luyện kim công nghiệp nguyên tử gây Các complexon hợp chất khác đống vai trò phối tử tác nhân gây nhiễm chúng có mặt nguồn nước; Chúng hồ tan kêt tủa (muối, hiđroxit) chứa kim loại độc, chuyển ion kim loại sang dạng ngấm qua màng tế bào, để xâm nhập vào thể cá loại động vật biển khác, tức đầu độc nguồn thực phẩm người Lưu ý rằng, complexonat kim loại complexon, rơi vào thể gây nhiều thứ bệnh ung thư đột biến Khơng khí bị nhiễm chất đơn giản: CO, CO2, SO2 ngồi gây hiệu ứng nhà kính, mưa axit chất tác dụng với chất thể, làm tê liệt trung tâm hoạt động enzym chứa kim loại Phỏng sinh học Một ứng dụng khác hoá sinh vô ngành sinh học; Nghiên cứu trình hố học xẩy với tham gia thể sống mơ hình hố chúng, quy mơ đó, tái tạo chúng phòng thí nghiệm, sau cơng nghiệp Thuộc nhóm nghiên cứu có: Mơ hình hố q trình kết hợp thuận nghịch oxi phân tử, mục đích tạo cơng cụ dự trữ oxi; Mơ hình hố q trình cố định nitơ Thu gom ngun tố phân tán Hóa sinh vơ nghiên cứu chế trình thu gom nguyên tố phân tán nước biển(iot, vàng, catmi, thuỷ ngân), số loại thực vật Quá trình luyện kim vi sinh, lấy 80% lượng đồng từ quặng nghèo, 97,5% lượng mangan từ quặng nghèo 4% - 73 - CAU HOI HOA VO CO Chương Mở đầu hoá học kim loại chuyển tiếp 1, Hãy làm rõ, kim loại chuyển tiếp ? Trường hợp 50Sn, 82Pb có phải kim loại chuyển tiếp khơng ? Vì ? Các nguyên tố Cr, Mo, W có phải kim loại chuyển tiếp khơng ? Vì ? 2, Các ngun tố chuyển tiếp có đặc điểm chung quan trọng ? 3, Hãy làm rõ, chất thuận từ, chất nghịch từ ? Giữa tính thuận từ, nghịch từ tính sắt từ có khác ? Vì nguyên tố chuyển tiếp (ở dạng đơn chất hay hợp chất) thường chất thuận từ ? 4, Hãy làm rõ khả tạo phức nguyên tố chuyển tiếp ? Vì chúng lại có khả ? 5, Phức chất phân thành loại ? 6, Phức chất có loại đồng phân ? Cho ví dụ 7, Trình bày luận điểm thuyết VB liên kết phức chất ? Cho ví dụ minh hoạ - 74 - Hãy dùng thuyết VB giải thích phức chất sau: [Co(NH3)6]3+, [Fe(CO)5], [CoCl4]2- Cho biết hình dạng khơng gian phức, từ tính phức ? 8, Trình bày luận điểm thuyết trường phối tử liên kết phức chất ? Thuyết trường phối tử giải thích từ tính phức chất, quang phổ phổ phức chất ? 9, Thuyết ocbitan phân tử (MO) giải thích liên kết phức chất ? 10, Nguyên nhân gây phổ hấp thụ electron phức chất ? Cho ví dụ Chương Các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) 1, Cấu hình electron đặc điểm chung nhóm IIIB ? 2, Qua số liệu độ dẫn điện, dẫn nhiệt, lượng ion hoá, tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy nguyên tố nhóm IIIB, đưa nhận xét ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm IIIB ? 4, Hãy nêu trạng thái thiên nhiên, điều chế ứng dụng nguyên tố nhóm IIIB ? 5, Nêu tính chất hố học oxit M2O3 hiđroxit M(OH)3 nhóm IIIB? 6, Nhóm IIIB có loại phức chất bền ? Cho ví dụ Chương Các nguyên tố nhóm IVB (Ti, Zr, Hf) 1, Trình bày cấu hình electron đặc điểmchung nhóm IVB ? 2, Trình bày tính chất lí học ngun tố nhóm IVB ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm IVB ? 4, Nêu ứng dụng kim loại nhóm IVB (Ti, Zr, Hf) cơng nghiệp kĩ thuât ? 5, Trình bày trạng thái thiên nhiên nguyên tố nhóm IVB ? 6, Điều chế Ti ? Phương pháp điều chế Ti có đặc biệt ? Tại không trực tiếp khử TiO2 than cốc , mà phải dùng phương pháp nhiệt kim loại ? Tại khơng clo hố trực tiếp TiO2 ? 7, Các tính chất TiO2, ZrO2, HfO2 ? 8, Tính chất hố học hiđroxit Ti(IV), zr(IV), Hf(IV) ? Các EO2.nH2O có tan nước không ? tan dung dịch axit lỗng ? Tan dung dịch kiềm ? 9, Tính chất tetra halogenua Ti, Zr, Hf ? 10, Hãy nêu số phức chất Ti, Zr, Hf ? 11, Hãy trình mơ tả kiến trúc tinh thể kiểu rutin ? Chương Các nguyên tố nhóm VB (V, Nb, Ta) 1, Trình bày cấu hình electron, đặc điểm chung nhóm VB ? Cấu hình electron hố trị có khác khơng ?; Nếu có, tính chất hố học chúng có khác khơng ? Vì ? Khả tạo cation dung dịch nguyên tố V, Nb, Ta ? Số oxi hố đặc trưng nhóm ? Khả tạo hợp chất peoxi ? 2, Nêu tính chất vật lí ngun tố nhóm VB ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi V, Nb, Ta có cao khơng ?; Nếu có, giải thích ? Các kim loại V, Nb, Ta kim loại nặng hay nhẹ ? - 75 - V, Nb, Ta có độ cứng = 6, cứng, giả thích chúng có độ lớn ? Khả tạo hợp kim V, Nb, Ta ? Ứng dụng làm ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm VB ? Khả hoạt động hoá học V, Nb, Ta nhiệt độ thường ? Hãy chứng minh nhận định ? Khả hoạt động hố học V, Nb, Ta đun nóng, nhiệt độ cao ? Khả phản ứng kim loại V, Nb, Ta dạng bột ? Khả phản ứng với kiềm ? Đặc điểm hợp chất V, Nb, Ta với nguyên tố không kim loại ? 4, Nêu công dụng kim loại V, Nb, Ta ? 5, Trình bày phương pháp điều chế V, Nb, Ta ? 6, Số oxi hoá bền nguyên tố V, Nb, Ta ? Đặc điểm hợp chất số oxi hoá +2, +3, +4 V, Nb, Ta ? Chúng có hợp thức khơng ? Chúng có mầu sắc khơng ? Vì ? Hợp chất claste ? Cho ví dụ ? 7, Tính chất chung Vanadat, niobat, tatalat ? Đặc điểm chung vanadat ? : (Mầu sắc, khả tan, thành phần dung dịch phụ thụ vào yếu tố nào) Môi trường kiềm mạnh, axit mạnh, tồn ion vanadat dung dịch ? Nồng độ vanadat dung dịch tăng lên, chúng có khuynh hướng hay khả ? 8, Tính chất chung pentahalogenua kim loại V, Nb, Ta ? Chúng có mạng lưới tinh thể ? Mạng dẫn gây tính chất ? Khả thuỷ phân EX5 ? Hãy viết phương trình tổng qt phản ứng ? Khả kết hợp với florua kim loại kiềm EX5 ? Hãy viết phương trình ? Chương Các ngun tố nhóm VIB 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm VIB ? Cấu hình electron, lượng ion hố, bán kính ngun tử, điện cực ? Số oxi hoá đặc trưng Cr, Mo, W ? Khả thể số oxi hoá thấp ? 2, Trình bày tính chất vật lý quan trọng nguyên tố nhóm VI ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa ? Nêu nhận xét giải thích ? Tỷ khối, độ cứng, độ dẫn điện, khả chế hoá học ? 3, Trình bày tính chất hố học Cr, Mo, W ? - 76 - Hoạt tính hố học từ Cr → W ? Khả phản ứng điều kiện thường với oxi khơng khí ? với halogen ? Khả phản ứng nhiệt độ cao với oxi, với halogen, với phi kim khác ? Khả phản ứng với nước ? Khả phản ứng với axit, axit có tính oxi hố mạnh ? khả phản ứng với kiềm ? 4, Nêu ứng dụng Crom, molipden, vonfram công nghiệp ? 5, Trong thực tế, crom, molipđen, vonfram luyện thành ferocrom, feromolipđen, ferovonfram để dùng cho luyện thép hợp kim đặc biệt ; Hãy viết phương trình nhiệt luyện Hãy trình bày bước sử lý, điều chế crom tinh khiết từ quăng cromit (Fe(CrO2)2) viết phương trình phản ứng ? 6, Trình bày tính chất oxit cromic (Cr2O3) viết phương trình phản ứng chứng minh tính chất ? 7, Tính chất hố học Cr(OH)3 ? (lưỡng tính, có tính khử, tồn cân ion dung dịch) Các hợp chất Cr(III) có tính chất chung ? 8, Nêu tính chất lý hoá học CrO3 ? 9, Nêu tính chất axit cromic H2CrO4 ? (axit trung bình, điện li hai nấc, có cân ion dung dịch) 10, Tính chất chung hợp chất Cr(VI) ? Hãy chứng minh nhận định ? Chương CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIB (Mn, Tc, Re) 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm VIIB ? Cấu hình electron, lương ion hố, bán kính nguyên tử, điện cực chuẩn Khả thể số oxi hoá ; Số oxi hoá đặc trưng, số oxi hoá phổ biến Sơ đồ thế, nhạn xét ? 2, Trình bày tính chất vật lý nguyên nhóm VIIB ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa ? Giải thích ? Tỉ khối, độ cứng, độ dẫn điện, khả tạo hợp kim ? 3, Trình bày tính chất hố học nguyên tố nhóm VIIB ? Khả hoạt động hố học ? Điều kiện nhiệt độ thường, ngồi khơng khí ? Dạng bột đốt nóng ? Khả phản ứng với nuớc ? Giải thích đưa bột Mn vào ống nghiệm chúa nước, phản ứng xẩy chậm, thêm vào ống nghiệm vài giọt dung dịch NH3 phản ứng xẩy nhanh ? Đặc biệt thả bột Mn vào ống nghiệm chứa dung dịch muối amoni, phản ứng xẩy mãnh liệt ? Khả phản ứng với axit ( axit thơng thường, axit có tính oxi hố)? - 77 - Khả phản ứng với kiềm ? 4, Nêu công dụng nguyên tố nhóm VIIB ? 5, Điều chế feromangan ? Điều chế mangan kim loại ? Điều chế mangan tinh khiết ? 6, Tính chất hố học Mn(OH)2 ? Khả tan nước ? Tính lưỡng tính (tan ttrong axit, tan kiềm đặc) ? Vì tan tốt dung dịch muối amoni ? Tính khử ( mơi trường axit, mơi trường kiềm) ? 7, Những tính chất chung muối Mn2+ ? Khả tan ? Khả khử môi trường axit ? Khả khử môi trường kiềm ? 8, Tính chất hố học MnO2 ? Khả phân huỷ nhiệt oxit thấp ? Khả tan axit ? Khả thể tính oxi hố ? Khả tan kiềm đặc ? tính tự oxi hố tự khử ? Khả khử ? Nấu chảy với kiềm có chất oxi hố ? 9, Tính chất manganát ? Mầu sắc ? Tồn môi trường ? Trong mơi trường trung tính, axit có chuyển hố ? Mầu sắc sau chuyển hoá ? Khả oxi hố ? Khả khử ? Cho ví dụ 10, Tính chất chung hợp chất Mn(VII) (Mn2O7, HMnO4, muối KMnO4) ? Khả bền nhiệt, màu sắc, khả oxi hố ? - Tính chất hố học KMnO4 ? Khả bền nhiệt ? Khả oxi hố ? Sự phụ thuộc mạnh vào mơi trường phản ứng ? Mầu sắc, sản phẩm phản ứng ? 11, Hãy mô tả phức hai nhân Mn2(CO)10 theo thuyết liên kết hố trị (VB) ? 12, Mơ tả phân tử Re3X9 (X = halogen) ? Trong hợp chất có đủ electron liên kết khơng ? liên kết liên kết ion hay cộng hoá trị ? 13, Mô tả phức hai nhân [Re2X8]2-, rõ liên kết hình thành ? Chương Các nguyên tố họ sắt (Fe, Co, Ni) 1, Đặc điểm chung nguyên tố họ sắt ? Cấu hình electron, bán kính ngun tử, lương ion hố, điện cực chuẩn : Chung 4s2, bán kính giảm, số oxi hoá đặc trưng +2, +3 Từ Fe -> Ni độ bền +2 tăng, độ bền +3 giảm, ? 2, Trình bày tính chất vật lý nguyên tố họ sắt ? Mầu sắc, đồng vị, tính chất lý, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa, tỉ khối, độ cứng, độ dẫn điện Các dạng thù hình sắt Thế gọi austenit ? Thế gọi ferit ? Thế mactensit ? ram thép để làm ? 3, Trình bày tính chất hố học sắt, coban, niken ? Khả hoạt đơng hố học Trong khơng khí khơ ; Điều kiện đốt nóng dạng bột ; với halogen, lưu huỳnh Khả tạo phức với CO Khả phản ứng với kiềm Khả tác dụng với axit thông thường Khả phản ứng với axit có tính oxi hố ? Khả phản ứng với khơng khí nước Fe, Co, Ni (kim loại tinh khiết) 4, Nêu khoáng vật chứa sắt, cho biết khoáng vật quặng dùng luyện gang ? - 78 - 5, Trình bày công dụng kim loại sắt, coban, niken ? 6, Hãy nêu phương pháp điều chế Fe, Co, Ni tinh khiết ? Khử oxit H2 Nhiệt phân cacbonyl Điện phân muối sunfat Nhiệt nhôm 7, Luyện gang cần nguyên nhiên liệu ? Tại phải nạp phối liệu vào đỉnh lò cao ? Có thể làm ngược lại không ? Tại phải dùng khơng khí nóng cấp vào bụng lò ? Viết tất phương trình phản ứng xẩy lò luyện gang 8, Mục đích q trình luyện thép ? Tại phải thổi oxi vào, trình luyện thép ? Việc thêm CaO bột, thêm SiO2 bột nhằm mục đích ? Viết phản ứng xẩy trình luyện thép ? 9, Hãy mô tả phân tử Fe(CO)5 theo thuyết liên kết hố trị ? Nêu tính chất chúng ? 10, Hãy mô tả phân tử Co2(CO)8 theo thuyết liên kết hố VB ? 11, Hãy mơ tả phân tử Ni(CO)4 theo thuyết liên kết hoá trị VB ? 12, Tính chất hố học FeO, CoO, NiO ? 13, Tinh chât hoá học Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2 ? 14, Tính chất hố học muối Fe(II), Co(II), Ni(II) ? 15, Khả tạo phức Fe(II), Co(II), Ni(II) ? 16, Tính chất kali fero xianua K4[Fe(CN)6].3H2O ? 17, Tính chất hố học Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)3 ? 18, Trình bày cấu tạo acquy kiềm, phương trình phản ứng hố học nạp phóng điện ? 19, Tính chất hố học muối Fe(III), Co(III), Ni(III) ? 20, Khả tạo phức Fe(III) ? 21, Tính chất kali feri xianua K3[Fe(CN)6] ? Chương CÁC NGUYÊN TỐ HỌ PLATIN (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố họ platin ? Cấu hình electron hố trị ? Năng lượng ion hoá, điện cực chuẩn M 2+/M ? Khả đạt số oxi hoá cao ? Khả tạo liên kết cộng hoá trị ? Khả tạo phức chất ? Khả tạo halogen cacbonyl ? Số phối trí thơng thường, cấu hình phức ? Hoạt tính xúc tác ? 2, Trình bày tính chất vật lý nguyên tố họ platin ? 3, Tính chất hố học kim loại ho platin ? 4, Phức vng phẳng [Pt(NH3)2Cl2] có đồng phân không gian(cis, trans); Hãy dùng thuyết VB mô tả liên kết phức chất (Pt có điện tích hạt nhân 78; Pt(5d96s1) 5, Dùng thuyết VB mô tả liên kết phức [PtCl6]2-, [Pt(OH)6]2- Biết có cấu hình Pt(5d96s1) Chương CÁC NGUN TƠ NHĨM IB (Cu, Ag, Au) 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố nhóm IB (Cu, Ag, Au) ? - 79 - Cấu hình electron, lượng ion hố, bán kính nguyên tử, điện cực ? Các số số oxi hố phổ biến ? 2, Trình bày tính chất vật lý kim loại nhóm IB ? Mạng tinh thể, nặng, mềm, mầu sắc ? Đồng vị ? Nhiệt độ nóng chảy? Độ cứng ? Độ dẫn điện ? Dẫn nhiệt ? Độ dẻo ? Khả tạo hợp kim ? 3, Kim loại đồng tan axit ? Hãy viết phương trình phản ứng minh hoạ Trong trường hợp Cu tan HCl, NH3 ? Hãy viết phương trình phản ứng 4, Bạc kim loại có khả phản ứng với H2S, HI, HCN, HNO3, H2SO4 đặc nóng Hãy viết tất phương trình giải thích ? 5, Kim loại vàng tan nước cường thuỷ, tan dung dịch muối xianua có mặt oxi, dung dịch HCl có hồ tan Clo Hãy viết tất phương trình phản ứng ? 6, Trình bày cơng dụng đồng, bạc, vàng ? 7, Trình bày bước luyện đồng từ quặng FeCuS2 ? 8, Trình bày phương pháp chế biến bạc từ quặng nghèo (phương pháp xianua) ? 9, Nitrat bạc (AgNO3) thuốc thử thơng dụng phòng thí nghiệm; Hãy cho biết khả bền nhiệt, ánh sáng, khả oxi hoá khử chúng ? Trong phản ứng tráng gương, AgNO3 đóng vai trò ? Hãy viết phương trình minh hoạ 10, Trình bày bước kĩ thuất nhiếp ảnh với phản ứng hoá học xảy q trình ? 11, Oxit đồng (II) CuO tan axit, kiềm nóng chảy, dung dịch NH3 bị khử kim loại nhiệt độ cao có mặt chất khử Hãy viết tất phương trình phản ứng ? 12, Cu(OH)2 nước dung dịch đun nóng, Cu(OH)2 tan axit, tan dung dịch kiềm 40% đun nóng, tan dung dịch NH3 Hãy viết tất các phương trình phản ứng ? Nước syze hồ tan đươc xenlulozơ có cơng thức ? 13, Cho biết mầu sắc chất sau: CuSO4 khan, CuSO4.5H2O, [Cu(H2O)6]2+, [Cu(NH3)4]2+? 14, Thuốc thử Feling dung dịch gi ? gồm chất ? Thành phần dùng để phát anđêhit có cơng thức ? 15 Trình bày cấu tạo acquy kiềm bac ? Chương 10 NHOM IIB (Zn, Cd, Hg) 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm IIB ? Cấu hình electron, lượng ion hố, điện cực ? Khả thể hiên số oxi hoá Zn, Cd Hg có khác ? Độc tính kim loại ? 2, Tính chất lý học kẽm, catmi, thuỷ ngân ? Mầu sắc kim loại, nhiều đồng vị bền, mềm, dễ nóng chảy, Hg lỏng, kim loại nặng, thuỷ ngân dễ bay hơi, tan rong nước dầu, tạo nhiều hợp kim, hợp kim Hg gọi ? 3, Kẽm tan axit kiềm, dung dịch NH3 Hãy viết tất phương trình ? Khi kẽm tác dụng với HNO3 lỗng, nitơ bị khử tới số oxi hố -3; Hãy viết viết phương trình phản ứng ? 4, Thuỷ ngân có lực mạnh với S, thuỷ ngân tan axit có tính oxi hố - 80 - Hãy viết phương trình phản ứng chứng minh nhận định 5, Trình bày phương pháp luyện kẽm từ quăng sphalerit (ZnS) ? 6, Oxit kẽm (ZnO), hiđroxit kẽm Zn(OH)2 lưỡng tính Hãy viết phương trình phản ứng, chứng minh tính chất ? 7, Xi măng kẽm có cơng thức ? Điều chế cách ? ứng dụng làm gì? 8, Bazơ milon ? Thuốc thử Nesle ? Hãy viết rõ cơng thức chúng Viết phương trình phản ứng định lượng NH3 nước thải sinh hoạt thuốc thử Nestle 9, Hãy so sánh tính chất hố học Hg2Cl2 HgCl2 ? CHƯƠNG 11 CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANOIT 1, Đặc điểm cấu hình electron lantanoit, khả thể số oxi hoá phổ biến (thơng thường) số oxi hố bất thường ? Phân nhóm nhẹ lantanoit gồm nguyên tố ? Phân nhóm nặng lantanoit gồm ngun tố ? 2, Trình bày tính chất vật lí lantanoit ? Mầu sắc, hệ tinh thể, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi? Khả dẫn điện, Kả tạo hợp kim, tính hợp kim, khả thâu tóm nơtron? 3, Trình bày tính chất hố học lantanoit ? Khả hoạt động hố học ? Tính tự cháy số lantanoit ? tác dụng với phi kim , tác dụng với nước ? tan axit, không tan kiềm Khử đươc oxit kim loại số kim loại nhiệt độ cao kim loại 4, Trình bày ứng dụng lantanoit ? Sản xuất gang biến tính, chế tạo hợp kim Ln - Mg, chế tạo hợp kim Ln - thép, hấp thụ nơtron, Sm có từ tính mạnh, dùng làm xúc tác, kích hoạt xúc tác, chất hoạt hố 5, Trạng thái thiên nhiên phương pháp điều chế lantanoit ? 6, Trình bày tính chất chung oxit Ln2O3 ? Giống oxit kim loại kiềm thổ, không tan, kết hợp với nước tạo Ln(OH)3, tan axit, khơng tan dd kiềm tan kiềm nóng chảy Các NaLnO2 nhóm Ytri bền nhiệt học 7, Tính chất chung Ln(OH)3 ? Khả tan nước ? khả bền nhiệt ? Khả hấp thụ CO2 ? Khả tan axit ? Khả tan kiềm ? 8, Tính chất chung muối Ln3+ ? Không mầu: f0, f7, f14, f1, f 13 Có mầu f2, f3, f4, f5, f6 có mầu.; f8, f9, f10, f11, f12có màu Khả tan nước ? Khả bị thuỷ phân ? Khả tạo muốim kép ? 9, Khả tạo phức Ln3+ ? Với phối tử thông thường: NH3, Cl, CN-, NO3- ? Với phối tử đa phối trí : axit xitric, axit tactric, amino poli axetic ? - 81 - 10, Đặc điểm hợp chất lantanoit có số oxi hố +4 ? Ce+4 (bền) phần T b+4, Pr+4 (kém bền), oxi hố nước CeO2 khó nóng chảy, bền nhiêt, bền học, không tan nuớc, nung trơ hoá học, chưa nung tan axit đun nóng Ce(OH)4 khơng tan nước, kết tủa nhầy, bazơ yếu Các hợp chất Ce+4 có tính oxi hố (Ce+4/Ce+3) có E0 = 1,61V 11, Đăc điểm hợp chất lantanoit có số oxi hố +2 ? Eu phần Sm, Yb Eu(II), Sm(II), Yb(II) tương tự Ca, Sr, Ba: oxit (LnO), hiđroxit (Ln(OH) có tính bazơ Các ion Eu2+, Sm2+, Yb2+ có tính khử mạnh, tác dụng với nước giải phóng H2 12, Trình bày phương pháp tách riêng nguyên tố đất ? CHƯƠNG 12 CÁC NGUYÊN TỐ HỌ ACTINI 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố họ actini ? 2, Trình bày tính chất vật lí nguyên tố họ actinoit ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố họ actinoit ? Khả hoạt động hoá học Phản ứng với phi kim: Oxi, Hiđro, Với kim loại Với nước, với axit Với kiềm 4, ứng dụng actinoit lĩnh vực nhiệt điện nguyên tử ? 5, Trình bày hiểu biết uran tri halogenua UX3 ? 6, Trình bày hiểu biết hợp chất U(IV): UO 2, UX4 ? 7, Các hợp chất Uran +6: UO3, U3O8, UO2(OH)2 Tính chất vật lý tính chất hố học chúng ? 8, Muối uranyl, ion uranyl : Cấu tạo, tính chất ? 9, Trình bày ngun tắc tổng hợp nguyên tố siêu nặng ? CHƯƠNG 13 MỘT SỐ VẤN ĐỀ HỐ SINH VƠ CƠ 1, Kim loại sinh học bao gồm kim loại ? Dạng tồn chúng, vai trò chức chúng trình sống ? 2, Hãy nêu định nghĩa enzym ? (Enzym gi ?) 3, Bản chất hố học enzym ? - 82 - Đặc điểm cấu tạo enzym, thành phần hoá học, trung tâm hoạt động, loại cấu tử, loại hai cấu tử ? Các tính enzym ? 4, Người ta phân loại enzym dựa sở ? Hãy nêu tên loại enzym xúc tác phản ứng ? 5, Các metalloenzym xúc tác trình thuỷ phân, cấu tạo enzym có kim loại ? Hãy cho vài ví dụ ? 6, Các metalloenzym xúc tác cho phản ứng oxi hố khử: Phương trình õi hố khử tổng quát ? peroxidaza, cactalaza xúc tác cho phản ứng ? 7, Các ứng dụng hố sinh vơ lĩnh vực y học ? 8, Các ứng dụng hố sịnh vơ nơng nghiệp ? 9, Hố sinh vơ việc chống nhiễm mơi trường ? 10, Hoa sinh vô sinh học ? 11, Hố sinh vơ việc thu gom nguyên tố phân tán ? - 83 - ... bị khử thành MnO2 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O = 2MnO2 + 2KOH + 3Na2SO4 2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + 2K2SO4 + 2H2SO4 (*) Phản ứng (*), nhắc ta ý, chuẩn độ pemanganat phải cho d H2SO4 làm môi trờng... Cr2O3 với kiềm khơng khí có chất oxi hố tạo cromat Cr2O3 + 2NaOH (nóng chảy) → 2NaCrO2 + H2O 4NaCrO2 + 4NaOH + 3O2 = 4Na2CrO4 + 2H2O Phương trình tổng là: 2Cr2O3 + 8NaOH + 3O2 = 4Na2CrO4 + 4H2O... 4Fe(CrO2 )2 + 8K2CO3 + 7O2 → 8K2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2↑ t 4Fe(CrO2 )2 + 16NaOH + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8H2O - Hồ tan hỗn hợp nước, axit hố tạo bicromat, sau dùng bon để khử bicromat thành Cr2O3