Xây dựng hệ thống bài tập cơ sở lý thuyết hóa vô cơ phần bảng tuần hoàn, chiều hƣớng diễn biến của phản ứng hóa học và axit – bazơ (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - NGUYỄN THỊ NGỌC HÂN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ SỞ LÝ THUYẾT HĨA VƠ CƠ PHẦN BẢNG TUẦN HỒN, CHIỀU HƯỚNG DIỄN BIẾN CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ AXIT – BAZƠ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa học vô Người hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Văn Quang HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Văn Quang - Giảng viên trường Đại học Sư phạm Hà Nội - người trực tiếp hướng dẫn ln nhiệt tình, tận tâm bảo tạo điều kiện để đề tài em hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Ban chủ nhiệm khoa Hóa học thầy cô giáo khoa tạo điều kiện cho em nghiên cứu hoàn thiện đề tài Do thời gian có hạn trình độ hạn chế, nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, cô giáo, bạn để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 27 tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Hân MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG BÀI TẬP 1.1 Bài tập hóa học 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Ý nghĩa, tác dụng tập hóa học 1.2 Hệ thống tập hóa học 1.2.1 Ý nghĩa hệ thống tập 1.2.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập hóa học CHƯƠNG II: BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC 2.1 Hệ thống sở lý thuyết 2.1.1 Nguyên tắc xếp 2.1.2 Cấu trúc bảng tuần hoàn 2.1.3 Quy luật biến đổi tuần hoàn số tính chất 2.2 Hệ thống tập 15 2.2.1 Bài tập có hướng dẫn giải 15 2.2.2 Bài tập tự giải 27 CHƯƠNG III: CHIỀU HƯỚNG DIỄN BIẾN CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC 30 3.1 Hệ thống sở lý thuyết 30 3.1.1 Các yếu tố phản ứng quy định chiều hướng diến biến phản ứng hóa học 30 3.1.2 Hiệu ứng nhiệt 30 3.1.3 Entropi 32 3.1.4 Năng lượng tự Gibbs chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học 32 3.1.5 Cân hóa học 33 3.2 Hệ thống tập 36 3.2.1 Bài tập có hướng dẫn giải 36 3.2.2 Bài tập tự giải 48 CHƯƠNG IV: AXIT – BAZƠ 52 4.1 Hệ thống sở lý thuyết 52 4.1.1 Một số thuyết axit – bazơ trước Arenius 52 4.1.2 Thuyết axit – bazơ Arenius (còn gọi thuyết axit – bazơ cổ điển) 52 4.1.3 Thuyết axit – bazơ Bronsted Laury 54 4.1.4 Thuyết hệ dung môi 55 4.1.5 Thuyết axit – bazơ Lewis 57 4.2 Hệ thống tập 58 4.2.1 Bài tập có hướng dẫn giải 58 4.2.2 Bài tập tự giải 64 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC (Đáp án số tập tự giải) 69 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Xuất phát từ đòi hỏi quy trình đào tạo phải tổ chức cho sinh viên tìm cách học thích hợp cho mình, đồng thời trường đại học phải nhanh chóng thích nghi đáp ứng nhu cầu thực tiễn sống, vào năm 1872 Viện Đại học Harvard định thay hệ thống chương trình đào tạo theo niên chế cứng nhắc hệ thống chương trình mềm dẻo cấu thành mơđun mà sinh viên lựa chọn cách rộng rãi Có thể xem kiện điểm mốc khai sinh học chế tín Phương pháp đào tạo theo hệ thống tín hay gọi tắt Hệ thống tín phương thức đào tạo tiên tiến giáo dục nhiều quốc gia giới, áp dụng giáo dục phổ thông giáo dục đại học Cùng với xu phát triển giới, phương pháp đào tạo theo hệ thống tín dần áp dụng vào nhiều trường đại học Việt Nam, bao gồm trường Đại học Sư phạm Hà Nội Phương pháp đào tạo hệ thống tín đòi hỏi sinh viên phải có lực tự học, lực tự tổng hợp tích lũy kiến thức Vì phần lớn mơđun học chế tín quy định tương đối nhỏ, cỡ tín chỉ, khơng đủ thời gian để trình bày kiến thức cách đầy đủ, theo trình tự diễn biến liên tục Với đặc thù mơn hóa học phương pháp đào tạo hệ thống tín việc đề xuất hệ thống tập liên quan đến nội dung chương trình hóa vơ bậc đại học với dạng mức độ khác (kèm theo hướng dẫn) công việc cần thiết nhằm giúp sinh viên nắm vững kiến thức trang bị chương trình hóa học vơ cơ, đồng thời tài liệu giúp cho sinh viên việc tự học rèn luyện để nâng cao tầm nhìn mối quan hệ giữ lý thuyết thực nghiệm Xuất phát từ lí em chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống tập sở lý thuyết hóa vơ phần bảng tuần hồn, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học axit – bazơ” Mục đích đề tài Việc thực đề tài nhằm xây dựng hệ thống tập bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học; chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ có tính chọn lọc cho sinh viên, góp phần nâng cao chất lượng học tập mơn hóa học vơ trường đại học Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu sở lý luận tập sở lý thuyết hóa học Xây dựng hệ thống tập phần bảng tuần hồn ngun tố hóa học; chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ Đề xuất tập nhằm giúp sinh viên thực trình tự bồi dưỡng Phương pháp nghiên cứu Trong trình nghiên cứu đề tài, chúng tơi sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: - Phương pháp đọc sách tài liệu tham khảo: Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: Sách, báo, nội dung chương trình, đề thi olympic sinh viên hóa học nước quốc tế - Phương pháp thực nghiệm: Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy giảng viên học tập sinh viên nhằm phát vấn đề khó mơn Hóa vơ - Phương pháp chun gia: Tham khảo ý kiến giảng viên có nhiều kinh nghiệm nghiên cứu giảng dạy Những đóng góp đề tài Về mặt lí luận: Bước đầu đề tài góp phần xây dựng hệ thống tập vô bậc đại học phần bảng tuần hồn ngun tố hóa học, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ Về mặt thực tiễn: Nội dung khóa luận giúp sinh viên có thêm nhiều tư liệu tham khảo hữu ích q trình học tập nghiên cứu môn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG BÀI TẬP 1.1 Bài tập hóa học 1.1.1 Định nghĩa Theo nghĩa chung nhất, thuật ngữ “bài tập”, Tiếng Anh - “Exercise”, Tiếng Pháp - “Exercice” dùng để loạt hoạt động rèn luyện thể chất tinh thần (trí tuệ) Ở Việt Nam khái niệm “bài tập” dùng theo nghĩa rộng, tập câu hỏi hay toán Bài tập hoá học dạng làm gồm toán, câu hỏi hay đồng thời toán câu hỏi thuộc hoá học mà hoàn thành chúng, người học nắm tri thức hay kĩ định Nội dung tập hoá học bao gồm kiến thức yếu giảng Đó câu hỏi lý thuyết đơn giản yêu cầu người học tái lại kiến thức vừa học học xong tập tính tốn liên quan đến đến kiến thức hố học lẫn tốn học, đơi tốn tổng hợp yêu cầu người học phải vận dụng kiến thức học từ trước kết hợp với kiến thức vừa học để giải 1.1.2 Ý nghĩa, tác dụng tập hóa học  Làm cho người học hiểu sâu khắc sâu kiến thức học Bài tập hố học giúp người học nhớ lại tính chất chất, phương trình phản ứng, hiểu sâu nguyên lý định luật hóa học Những kiến thức (khái niệm, định nghĩa,…) chưa vững thơng qua giải tập giúp người học hiểu sâu, nhớ lâu  Cung cấp thêm kiến thức Ngoài tác dụng củng cố kiến thức học, tập hố học cung cấp thêm kiến thức mới, mở rộng hiểu biết người học cách phong phú, sinh động  Hệ thống hoá kiến thức học Đòi hỏi người học phải vận dụng tổng hợp kiến thức học Người học tự làm tập củng cố kiến thức cũ cách thường xuyên  Thường xuyên rèn luyện kĩ kĩ xảo hoá học Trong trình giải tập hố học, người học tự rèn luyện việc lập cơng thức, cân phương trình, thủ thuật tính tốn Nhờ việc thường xun giải tập, lâu dần kĩ phát triển thành kĩ xảo giúp người học ứng xử nhanh trước tình xảy  Phát triển kĩ (so sánh,quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, loại suy,khái quát hoá,…) Mỗi tập hoá học có điểm nút, để mở điểm người học bắt buộc phải tư để sử dụng phương pháp quy nạp, diễn dịch, loại suy, …Nhờ tư người học phát triển, lực làm việc độc lập nâng cao Trong trình giải tốn hố học, người học buộc phải tái lại kiến thức cũ, xác định mối liên hệ điều kiện có yêu cầu đề thông qua hoạt động phân tích, tổng hợp, phán đốn,…để tìm lời giải  Giáo dục tư tưởng đạo đức Việc tự thường xun giải tập hố học góp phần rèn luyện cho người học tinh thần kỉ luật, tính kiên nhẫn, tự kiềm chế, cẩn thận, cách suy nghĩ trình bày xác khoa học, qua nâng cao lòng u thích mơn 1.2 Hệ thống tập hóa học 1.2.1 Ý nghĩa hệ thống tập Trong năm trở lại đây, lên vấn đề là “việc giảng dạy phải đảm bảo cho người học trở thành cơng dân có trách nhiệm hoạt động hiệu quả” Như mục đích việc học tập phát triển từ học để hiểu đến học để hành đến học để trở thành người tự chủ, sáng tạo, động hoạt động Vì việc học tập giải vấn đề học tập, thực tế đòi hỏi người phải có kiến thức phương pháp tư 1.2.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập hóa học  Đảm bảo tính xác khoa học Tính xác, khoa học nguyên tắc định tập hóa học có đạt u cầu hay khơng Theo ngun tắc nội dung tập hóa học phải đảm bảo tính xác ngữ pháp, tả, đảm bảo thuật ngữ hóa học Nội dung tập hóa học cần phải ngắn gọn, súc tích đảm bảo tính logic đầy đủ mặt ý nghĩa  Đảm bảo tính hệ thống Để hệ thống tập phát huy tối đa tác dụng hệ thống tập cần phải có tính hệ thống tính đa dạng Theo nguyên tắc hệ thống tập xây dựng từ dễ đến khó, dạng tập có tập điển hình, tập tương tự Các tập hệ thống cần có mối quan hệ hữu với nhau, tập trước sở tảng để thực tập sau, tập sau cụ thể hóa, phát triển củng cố vững cho tập trước  Đảm bảo tính đa dạng Mỗi tập hóa học rèn luyện một số, ta cần phải đa dạng tập để giúp người học hình thành hệ thống kĩ tồn diện Theo ngun tắc hệ thống tập hóa học giúp người học rèn luyện hầu hết kĩ giải tập mức độ nhận thức: hiểu, biết, vận dụng Bên cạnh hệ thống tập rèn luyện cho người học thao tác tư như: phân tích, tổng hợp, so sánh, hệ thống hóa, khái quát hóa, trừu tượng hóa …  Có tập điển hình cho dạng tập Để giúp người học định hướng phương pháp giải dạng tập cần phải có tập điển hình  Giúp người học củng cố khắc sâu kiến thức Mỗi tập hóa học ứng với mảng kiến thức định, việc giải tập giúp người học khắc sâu mảng kiến thức c) Lực ba zơ: N(CH3)3> NH3 > NF3 Vì mật độ điện tích dương nguyên tử N tăng dần (mật độ điện tích âm nguyên tử N giảm dần) ảnh hưởng nhóm Câu 61: So sánh hoạt tính axit (hoặc bazơ) BF3, AlF3, SiF4 MgF2 tương tác với KF Hướng dẫn BF3, AlF3, SiF4 MgF2 axit Lewis KF bazơ Lewis - Tính axit: BF3 > SiF4 > AlF3> MgF2 Do khả nhận cặp electron: BF3> AlF3; SiF4> AlF3; AlF3> MgF2 Vì độ âm điện B > Al; Si > Al; Al > Mg Câu 62: Oxi cho hợp chất phân tử có cấu trúc tam giác: OH2, O(CH3)2, O(SiH3)2 Các hợp chất có phải bazơ Lewis khơng? Nếu phải tính bazơ thay đổi nào? Hướng dẫn Ở hợp chất này, nguyên tử oxi obitan chứa cặp electron chưa tham gia phản ứng, nên phân tử chất nhường cặp electron, chúng bazơ Lewis tính bazơ giảm theo dãy O(CH3)2> OH2> O(SiH3)2 - Tính bazơ O(CH3)2> OH2 Vì phân tử nguyên tử O lai hoá sp , O(CH3)2 có hiệu ứng siêu liên hợp gây nhóm - CH3 - Ở phân tử O(SiH3)2: Nguyên tử Si obitan 3d trống, nên có tạo liên kết πp – d obitan 3d trống Si với obitan p chứa cặp electron tự oxi Vì làm hệ bền vững Dạng 3: Vận dụng thuyết axit – bazơ để giải thích tượng thí nghiệm hố học Câu 63: Nêu tượng giải thích thí nghiệm hố học sau: - Cho bột nhôm vào dung dịch Na2CO3 - Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 - Cho Mg vào dung dịch NH4Cl đặc Hướng dẫn - Cho bột nhôm vào dung dịch Na2CO3: Nhôm bột tan dần, có khí Giải thích: + H2O CO 2 CO2 + 2OH - Al(OH)3 + Al + 3H2O → Al(OH)3 + OH [Al(OH)4] H2↑ - - → PTHH: 2Al + Na2CO3 +7H2O → 2Na[Al(OH)4] + CO2 + 3H2 - Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3: kết tủa nâu đỏ bay khí làm đục nước vơi Giải thích: - + 2OH CO2↑ CO 23 + H2O Fe 3+ - + 3OH → Fe(OH)3↓ → PTHH: 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑ - Cho Mg vào dung dịch NH4Cl đặc: Mg tan dung dịch NH4Cl đặc Giải thích: NH4Cl  NH → NH NH3  + Cl + H - + → NH4Cl có tính axit Vì Mg đẩy hiđro khỏi dung dịch muối amoni → PTHH: Mg + 2NH4Cl → MgCl2 + 2NH3 + H2 4.2.2 Bài tập tự giải Câu 64: Theo Lewis: - - AlCl3 (r) Cl aq tiểu phân axit, tiểu phân bazơ tương tác với - CH3Cl AlCl3 - BF3 NH3 Câu 65: Viết phương trình thuỷ phân AlCl3 dung môi sau: - Nước - Amoniac - NOCl lỏng Câu 66: Hãy chứng tỏ phản ứng phản ứng axit – bazơ theo Lewis: + Ag + 2NH3 Pb [Ag(NH3)2] 2+ + 4Cl 2+ + 4NH3 Cu - + 2- [PbCl4] [Cu(NH3)4] 2+ Câu 67: Viết công thức cấu tạo phân tử sau đây: PH3, BCl3, H2S, SF4, ICl3 Từ xác định chất axit, bazơ Lewis Câu 68: Theo Bronsted chất sau có tính axit, bazơ trung tính hay lưỡng tính : -  2  3+ +  2 C6H5O , H2PO 4, CO , HSO 4, Al , NH 4, Na , SO Câu 69: a) Hãy cho biết chất axit hay bazơ amoniac lỏng: HCl, CH3COOH, KNH2, NH4Cl, NH3 Câu 70: Cho phần tử đây, phần tử axit Bronsted? Phần tử bazơ Bronsted? Phần tử axit Lewis? Phần tử bazơ Lewis? Vì 2+ sao? Viết phương trình phản ứng cụ thể để giải thích: HCl, SO2, Cu , H2O, NH3, BCl3 Câu 71:Bằng thực nghiệm người ta chứng minh cân phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận: - H2O + CN - ClO - HS HCN + OH HClO4 + Cl H2 S + CN -  - + HCl + HCN - (C6H5)3C + C4H4NH CH3COOH + HS 2- O - + (C6H5)3CH - C H4 N + H2 S (C6H5)3CH + C4H4N - CH3COO + H2S - OH C4H4NH + (C6H5)3C + HS - - - Chỉ dựa vào quy luật bán định lượng lực tương đối axit, xếp chất sau theo thứ tự giảm dần tính axit chúng: HCN, HCl, - HClO4, CH3COOH, (C6H5)3CH, C4H4NH, H2S, OH , H2O Câu 72: Tại sao: a) NH3 bazơ Lewis mạnh nhiêu so với NF3 b) BF3 axit Lewis yếu nhiều so với BBr3 Câu 73: Hãy chứng minh định nghĩa axit – bazơ Bronsted – Lauri trường hợp riêng nằm định nghĩa axit – bazơ theo thuyết hệ dung mơi Cho thí dụ minh hoạ Câu 74:Dung dịch Na3PO4 có mơi trường kiềm mạnh Còn dung dịch NaH2PO4 lại có mơi trường axit yếu Hãy giải thích tượng Câu 75: Kẽm phản ứng với axit sunfurric có bọt khí bay lên mạnh Nhưng cho thêm natri axetat vào hỗn hợp phản ứng bọt khí bay lên bị giảm hẳn Hãy giải thích tượng Câu 76: Trong hai hợp chất cặp hợp chất sau đây, hợp chất bền Vì sao? 2- a) [PtI4] [PtF4] 3+ 23+ b) [Co(NH3)3] [Co(PH3)] c) (C2H5)3B:PCl3 (C2H5)3B:P(CH3)3 KẾT LUẬN Sau trình thực khóa luận với đề tài: “Xây dựng hệ thống tập sở lý thuyết hóa vơ phần bảng tuần hoàn, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học axit – bazơ” em thu số kết sau: Hệ thống kiến thức cần nắm vững phần bảng tuần hồn ngun tố hóa học, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ Hệ hệ thống tập liên quan đến phần: bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học; chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ: Trong 32 tập bảng tuần hoàn nguyên tố hoá học gồm dạng: - Dạng 1: Xác định tên nguyên tố, vị trí nguyên tố bảng tuần hoàn - Dạng 2: Bài tập liên quan đến lượng ion hoá - Dạng 3: Bài tập liên quan đến bán kính nguyên tử, bán kính ion - Dạng 4: Bài tập liên quan đến độ âm điện lực electron - Dạng 5: So sánh tính axit hidurua tính axit – bazơ hiđroxit Trong 22 tập chiều diễn biến cân hóa học gồm dạng: - Dạng 1: Bài toán ứng dụng định luật Hess xây dựng chu trình Born – Haber tính tốn đại lượng liên quan - Dạng 2: Bài toán liên quan đến lượng tự Gibbs xét chiều tự diễn biến phản ứng hóa học - Dạng 3: Tính tốn đại lượng: áp suất riêng phần, số mol cấu tử trạng thái cân bằng; độ phân hủy; số cân bằng, … Trong 22 tập phản ứng axit –bazơ gồm dạng: - Dạng 1: Vận dụng thuyết axit – bazơ để giải thích tính axit, bazơ chất - Dạng 2: So sánh tính axit axit Lewis, tính bazơ bazơ Lewis - Dạng 3: Vận dụng thuyết axit – bazơ để giải thích tượng thí nghiệm hố học Cách thức tập: Hầu hết câu hỏi đưa có tính logic cao Các câu hỏi đưa theo thứ tự từ đến nâng cao Phần đáp án cho tập xác, rõ ràng, có tính khoa học, tạo điều kiện tốt cho sinh viên tự học tự nghiên cứu 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Duy Ái Định luật tuần hồn hệ thống tuần hồn ngun tố hóa học NXB giáo dục, 2010 Trần Thị Đà – Đặng Trần Phách Cơ sở lí thuyết phản ứng hóa học NXB giáo dục Việt Nam, 2010 Vũ Đăng Độ Bài tập sở lý thuyết trình hóa học NXB giáo dục, 2010 Trần Hiệp Hải, Vũ Ngọc Ban, Trần Thành Huế Cơ sở lí thuyết q trình hóa học NXB Đại học sư phạm, 2004 Lê Mậu Quyền Cơ sở lí thuyết hóa học phần tập NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2001 Lâm Ngọc Thiềm (chủ biên), Trần Hiệp Hải Bài tập hóa học Đại cương NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2004 68 PHỤ LỤC (Đáp án số tập tự giải) Câu 19: Nguyên tử chu kì 7s kết thúc 7p 14 10 6 7s 5f 6d 7p : 32 nguyên tố chu kì 14 14 10 Z = 107: [Rn] 5f 6d 7s : Nhóm VIIB Z = 117: [Rn] 5f 6d 7s 7p : Nhóm VIIA Câu 20: a) Các electron có n = thuộc lớp thứ gồm phân lớp: 3s, 3p, 3d Số electron tối đa phân lớp 3s, 3p 3d là: 2, 6, 10 Vậy số electon tối đa có n = là: + + 10 = 18 b) Các electron có số lượng tử: n = l = thuộc phân lớp 3p Số electron cực đại phân lớp 3p c) Các electron có số lượng tử: n = 3, l = ml = -1 thuộc obitan p nên có tối đa electron d) Chỉ có electron có số lượng tử: n = 3, l = 1, ml = -1 ms = -1/2 Câu 23: Ta có: n+4 n → n = Cấu hình electron lớp ngồi cùng: +7s → Ngun tố thuộc thứ 87, chu kì 7, nhóm IA + 3d → Nguyên tố thuộc ô thứ 23, chu kì 4, nhóm VB + 3s 3p → Nguyên tố thuộc ô thứ 17, chu kì 3, nhóm VIIA + 2s 2p → Ngun tố thuộc thứ 6, chu kì 2, nhóm VIA + 5s 5p → Nguyên tố thuộc ô thứ 49, chu kì 5, nhóm IIIA 69 Câu 25: Xét trường hợp: + TH1: SixBy : 14x + 5y = 70 + TH2: AlmCn : 13m + 6n = 70 Lập bảng giá trị cặp (x, y) (m, n) ta tìm cặp giá trị thoả mãn trường hợp 2: (m, n) = (4, 3) → Hợp chất: Al4C3 Câu 28: Cấu hình electron: 2 6 + 2 K: 1s 2s 2p 3s 3p 4s → K : 1s 2s 2p 3s 3p 2 6 + 2 6 Ca: 1s 2s 2p 3s 3p 4s → Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s Năng lượng ion hóa thứ K nhỏ Ca Ca có bán kính nhỏ hơn, số đơn vị điện tích hạt nhân lớn + Năng lượng ion hóa thứ hai Ca nhỏ K K có cấu hình bền vững + khí trơ, Ca electron đạt tới cấu hình bền vững khí trơ Ar b) Oxi có điện tích hạt nhân Z = 8: = E3 – E1 = - 13,6( →λ= = -19 ).1,602.10 J = 1,24.10 -16 J -9 = 1,602.10 m = 1,602 nm Câu 29: 1) NCl5 17Cl: [Ne]3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑ 3p → Mỗi nguyên tử Cl thiếu electron để đạt cấu hình bền vững → N cần có electron độc thân TTCB TTKT 7N: [He]2s 2p ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ 2s 2p → N có electron độc thân có 4AO hóa trị 70 → Phân tử NCl5 không tồn 2) SF6 9F: [He]2s 2p ↑↓ ↑↓ ↑ 2p → Mỗi nguyên tử F thiếu electron để đạt cấu hình bền vững → S cần có tối thiểu electron độc thân TTCB TTKT 16S: [Ne]3s 3p TTCB: ↑↓ ↑↓ ↑ 3s TTKT: ↑ ↑ ↑ ↑ 3p ↑ ↑ 3s 3p → TTKT, S có electron độc thân ↑ 3d → Phân tử SF6 tồn 3) ClF3 NX: Cl cần có electron độc thân TTCB TTKT 17Cl: [Ne]3s 3p TTCB: ↑↓ 3s TTKT: ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑ 3p ↑ ↑ 3s 3p → Ở TTKT, Cl có electron độc thân 3d → Phân tử ClF3 có tồn Tương tự ta xác định được: OF6, I7F, SiF6 không tồn Câu 47: a) NaCl KCl có cấu trúc tinh thể nên so sánh lượng mạng lưới tinh thể hai chất dựa vào so sánh điện tích bán kính ion + + Do bán kính ion Na nhỏ bán kính ion K nên lượng mạng lưới tinh thể NaCl lớn lượng mạng lưới tinh thể KCl → Nhiệt độ nóng chảy NaCl lớn KCl b) Năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2: = (- 796) – 244 – 2(- 349) – 178 – 590 – 1146 = - 2256 kJ/mol Câu 49: Xét cân bằng: NH3(k) Có: NH3(aq) = - = - 26,6 – (- 16,5) = - 10,1 kJ/mol = - 10100 J/mol 4,07 Mặt khác: Mà: Kp = = - RTlnKp → Kp = 10 [ ] → -6 = = 8,51.10 atm Câu 51: a) Ag + + Cl - AgCl ᴼ ∆G = - RTlnK = RTlnTAgCl = RT.2,303logTAgCl ᴼ = 8,314.298.2,303.log(1,7.10 ) = - 55,75 kJ/mol -10 ᴼ = 8,314.323.2,303.log(1,29.10 ) = - 54,98 kJ/mol Ở 25 C: -9 Ở 50 C: ᴼ ᴼ Coi ∆H ∆S không biến đổi theo nhiệt độ ᴼ ∆S = ᴼ ∆H = = = - 0,0308 kJ/mol.K ᴼ + T∆S = - 55,75 + 298 (- 0,0308) = - 64,9 kJ/mol b) ᴼ Độ tan AgCl 25 C: S298 = √ =√ ᴼ Độ tan AgCl 100 C: ᴼ ᴼ = ∆H - 373∆S = - 64,9 – 373(- 0,0308) = RTlnTAgCl → TAgCl = 10 -7,48 -5 = 1,3.10 M → S373 = 1,8.10 -4 Độ tan tăng theo nhiệt độ trình phân ly AgCl trình thu nhiệt (ngược với trình kết tủa tỏa nhiệt) Câu 52: + Xét cân bằng: N2 + 3H2 2NH3 Kp = ᴼ Có: ∆G pư = - RTlnKp =  -16640.2 = - 8,314.298.lnKp Kp = 681,809.10 + Xét cân bằng: 1/2N2 + 3/2H2 =√ = Có: NH3 =√ = 825,717 Câu 53: a) PCl5(k) Cân bằng: PCl3(k) 1–α Cl2(k) α Áp suất: (1 – α).P/ (1 + α) Ta có: Kp = ( + α α.P/ (1 + α) )/ α.P/ (1 + α) = α P/ (1 – α ) Vậy Kp = α P/ (1 – α ) b) Theo đề = 83,4/208,5 = 0,4 mol, P = 2,7 atm Tổng số mol khí hỗn hợp TTCB: ns = 69,5 Vậy Ms = 139 BTKL:ms = = 83,4 g → ns = 83,4/139 = 0,6 mol PCl5(k) BĐ: 0,4 mol PCl3(k) + Cl2(k) TTCB: (0,4 – x) mol x mol x mol ns = 0,4 + x = 0,6 → x = 0,2 Do đó: α = x/0,4 = 0,5 2 2 Kp = α P/ (1 – α ) = (0,5 2,7)/ (1 – 0,5 ) = 0,9 c) Gọi áp suất hệ nhiệt độ T1 P1 = 2,7 atm, số mol n1 = ns = 0,6 mol Áp suất hệ nhiệt độ T2 = 0,9T1 P2 = 1,944 atm, số mol n2 Ta có: P1V1 = n1RT1 P2V2 = n2RT2 → P1V1/ P2V2 = n1RT1/ n2RT2  P1V/ P2V = n1RT1/ n2R.0,9T1  n2 = (n1P2)/ 0,9P1 = (0,6.1,944) / (0,9.2,7) = 0,48 PCl5(k) BĐ: PCl3(k) + Cl2(k) 0,4 mol ’ ’ ’ ’ x mol TTCB: (0,4 – x ) mol x mol ’ ns = 0,4 + x = 0,48 → x = 0,08 ’ ’ Do đó: α = x / 0,4 = 0,2 ’ Và Kp = 0,081 Vì giảm nhiệt độ độ phân ly PCl5 giảm, phản ứng phân ly PCl5 phản ứng thu nhiệt Câu 54: 1) C = R – q -  + = – – + = Số cho biết: T, P tỉ lệ SO2 : O2 ảnh hưởng đến cân 2) Dùng O2 khơng khí dư để cân chuyển dịch sang phía tạo SO3 phù hơp với nguyên lý Le Chartelier Nhiệt độ cao không phù hợp với nguyên lý Le Chartelier ∆H < 0, nhiệt độ cao cân chuyển dịch theo phản ứng nghịch, nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng qúa bé nên phải tăng nhiệt độ dùng chất xúc tác 3) a) Khi cân -2 = 0,21.10 atm; -2 = 5,37.10 atm; -2 = 10,30.10 atm, nên: KP  b) 2SO2 (10,30.102 ) (0,21.102 ) 5,37.102 +  4,48.10 O2 CB: a – x 2SO3 b – ½x x = 10,30mol  a = 10,51 mol SO2; b = 10,52mol O2; 84,12 mol N2 c)  = 10,30/10,51 = 0,98  = 0,98% Nếu dùng O2 tinh khiết: 2SO2 + O2 2SO3 CB: 10,51 – x 10,52 – x n = (21,03 – x) mol PSO 10,51  x ;  x P 21,03  x P; PO2  21,03  x 10,52  x PSO3  x 21,03  xP Vì KP lớn nên coi x = 10,51 (10,51) 15,78 4,48.10  (10,51  x) 5,37  10,51  x  0,086  x  10,42 10,42  100  99% 10,51 Dùng oxy tinh khiết  tăng thêm 1% khơng đáng kể, dùng O2 khơng khí bỏ qua giai đoạn điều chế O2 tiết kiệm nhiều ... Nghiên cứu sở lý luận tập sở lý thuyết hóa học Xây dựng hệ thống tập phần bảng tuần hồn ngun tố hóa học; chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ Đề xuất tập nhằm giúp sinh viên... tập sở lý thuyết hóa vơ phần bảng tuần hồn, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học axit – bazơ Mục đích đề tài Việc thực đề tài nhằm xây dựng hệ thống tập bảng tuần hồn ngun tố hóa học; chiều. .. đề tài góp phần xây dựng hệ thống tập vô bậc đại học phần bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, chiều hướng diễn biến phản ứng hóa học, cân hóa học axit – bazơ Về mặt thực tiễn: Nội dung khóa luận