CÁC NGUYÊN tố PHÂN NHÓM VIA (hóa vô cơ) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

CÁC NGUN TỐ PHÂN NHĨM VIA CÁC NHẬN XÉT CHUNG • Tên gọi chung: Cancogen (tức chất có khả sinh quặng), gồm O, S, Se, Te Po • Cấu trúc lớp e cùng: ns2np4   Xu hướng nhận thêm e tạo hợp chất X-2, thể tính oxy hóa • Từ O  Te số lớp e tăng dẫn đến hiệu ứng chắn tăng, hiệu ứng xâm nhập giảm Từ S trở có AO d, f tự có khả tạo liên kết   Tính Ox giảm không đều, Se Te có tính Ox giảm đột ngột nhiều • Từ S trở có xu hướng cho e hoá trị tạo số Ox dương (+2, +4, +6), thể tính khử ĐƠN CHẤT X O S Se Te Po d (g/cm3) 1.27 2.06 4.80 6.24 9.30 r (Å) 0.66 1.04 1.14 1.32 - F (EA, eV) 1.47 2.08 2.02 2.0 1.35 I1 (eV) 13.62 10.36 9.75 9.01 8.43 tnc (oC) -119.3 218.61 217 449.8 254 ts (oC) 444.6 182.87 634.8 990 962 2.5 2.1 - DAT 3.5 2.6 Bán kính Nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy • Ở xét chủ yếu Oxy Lưu huỳnh • Oxy • Có dạng thù hình O2 O3 • Công thức phân tử O2: 2O [1s22s22p4] O2 [( s)2( s*)2( x)2( y,z)4( y*)1( z*)1] Bậc liên kết =2 Độ dài liên kết:1.207Ao (liên kết đơn O-O =1.48Ao) Lý tính: Bền nhiệt (Epl=494 kJ/mol) có lk đôi tnc, ts thấp ptl nhỏ, gần không cực nên tan nước (ở 00C tan 5% v/v) Thuận từ có e độc thân Hóa tính: Hoạt tính cao nhiệt độ cao hay có xúc tác Tính oxy hóa mạnh (tạo oxyt từ He, Ne, Ar), số Ox = -2 (với F có số OX +1, +2) Điều chế: Trong công nghiệp chưng cất phân đoạn không khí lỏng hay điện phân nước Trong PTN: Nhiệt phân muối KClO 3, KMnO4, Ca(ClO)2… KClO3 (MnO2, to)  KCl + O2 KNO3 (to)  KNO2 + O2 Ozon 1.26 Lieân kết CHT o A 116 O trung tâm lai hóa sp o Công thức e phân tử: ( s) ( x)2( y)2 ( so)2 Ozon nghịch từ e độc thân Kém bền oxy bậc lk = 1.5 Ở 2500C tự phân hủy (chậm), ozon lỏng hỗn hợp ozon nồng độ cao (70%) bị phân hủy nổ O3  O2 + O Hoạt tính oxy hóa cao oxy (do tạo O nguyên tử) Ag + O3  Ag2O + O2 • Ở xét chủ yếu Oxy Lưu huỳnh • Lưu huỳnh (S) • Bắt đầu có AO 3d tự có khả tham gia tạo liên kết S có khả tạo mạch zic-zac đồng thể 2.05 Hoặc tạo vòng kín (S4, S6, S8) o o 108A • Các dạng thù hình khác nhau: S tà phương (S ), S đơn tà (S ), S dẻo (S ), S vàng da cam (S6), S đỏ tía (S2) Bền hay gặp điều kiện thường S (trong tự nhiên, màu vàng chanh) S tnc = 112.80C Từ 190 – 2500C có độ nhớt cao S8 bị phá vỡ tạo dây S, nên tăng độ nhớt, sau t>2500C dây S bị cắt nhỏ nên độ nhớt giảm ts = 444.60C, dòn, cách nhiệt, điện, không tan H2O Trạng thái lai hóa bền: sp3 Với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (DAT S 2.6) thể tính Ox S + H2  H2S , H0298 = -22 kJ/mol CÁC HP CHẤT • CÁC HP CHẤT CÓ SỐ Oxh ÂM • HP CHẤT CỦA OXY Gồm oxide peroxide Phân tử O2 có F =0.8 eV I =12.2 eV nên có khả tạo nên ion phân tử O2-2, O2-1, O2+1 cách cho hay nhận e (trong bảng sau) Các hợp chất peroxide O2-2, O2-1 có đặc điểm chung cấu tạo dây oxy (cầu oxy –O – O –) • VD: Na2O2 Na – O – O – Na Phân tử ion O2-2 O2-1 O2 O2+1 Cấu tạo Bậc liên kết 1.5 2.5 dO-O (Ao) 1.48 1.26 1.207 1.12 EO-O (kJ/mol) 210 328 493 641 Loại O2-1 gọi peroxide bậc cao, O2 kết hợp trực tiếp với loại kiềm mạnh : K + O2 (to)  KO2 Nó thuận từ, có màu (do có e độc thân) có tính Ox mạnh H2 02 Tính acid yếu: H2O2  H+ + H2OVừa có tính Ox vừa có tính Kh, tính Ox đặc trưng O2- + 2e  2O-2 : Tính Ox O2- - 2e  O2 : Tính Kh VD: 4H2O2 + PbS  PbSO4 + 4H2O KMnO4 + H2O2 + H2SO4 MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O • HP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH S(-2) S(-1) thể hợp chất sulfua (sulfide) polysulfua (tương tự oxide peroxide) Các sulfur giống với oxide mặt: Thành phần, cấu tạo, tính chất…VD: Với Na (base): Na2O, NaOH, Na2S, NaSH Với Al (lưỡng tính): Al2O3, Al(OH)3, Al2S3, Al(SH)3 Với P (acid): P2O5, H3PO4, P2S5, H3PS4 H2S: Goùc (HSH)=92o, tnc=-85.60C, ts=-60.750C Kém bền H2O, độc (không HCN) Tính chất đặc trưng H2S: Khử FeCl3 + H2S  FeCl2 + HCl +S Khi bị Ox S-2 S+6, dễ dàng S0 Khả tạo mạch đồng thể S: Na2S + (n-1)S  Na2Sn (n = – 9) Tăng hàm lượng S, màu sulfur thay đổi từ vàng (S2-2) sang đỏ (S9-2), cấu tạo mạch biểu diễn sau: -2 • CÁC HP CHẤT CỦA Se, Te, Po Các hợp chất Se, Te, Po có tính base, tăng lên từ Se đến Po Tính khử tăng từ Se đến Po Khuynh hướng tạo thành hợp chất có lk kim loại tăng lên dãy O – S – Se – Te Oxyt – Sulfua Selenua – Telurua Số lk kim loại Nhiều chất bán dẫn Các chất bán dẫn Selenua Telurua: ZnX, HgX, CdX • CÁC HP CHẤT CÓ SỐ Ox DƯƠNG Từ S trở có khả tạo X (+1 đến +6) mà đặc trưng +4 +6 Trạng thái + thể điển hình hợp chất với halogen oxy Các hợp chất X(+4) Lưu huỳnh SO2, H2SO3, SO3-2 SO2 cấu tạo giống O3, chất khí có 1.43 0C, t =-100C tnc=-75 s o 119.A 5o SO2 bền nhiệt (H0tt=-296.9 kJ/mol) trạng thái lai hóa sp2 S ổn định nhờ xuất lk  (bậc lk = 2) Do cặp e tự mà SO2 có phản ứng: + Cộng (không thay đổi số Ox) + Oxy hóa (nhận thêm e) + Khử (cho cặp e): Khả đặc trưng VD: SO2 + H2O  H2SO3 SO2 + 2CO (5000C)  2CO2 +S SO2 + O2 (to, xt)  SO3 SO3 coù dạng khối tháp S trạng thái sp3, dư cặp e -2 SO3 có khả cho phản ứng cộng Oxy hóa: H2SO3+ H2S  H2O + S Khử (đặc trưng hơn) Na2SO3+ Cl2 + H2O  Na2SO4 +HCl Các hợp chất X(+6) Lưu huỳnh SO3, H2SO4, SO4-2, SO2X2… S lai hóa sp2, bậc liên kết =2 1.43 o 120Ao H0tt=-395 kJ/mol Do trạng thái sp2 nên SO3 dễ polymer hóa tạo thành mạch vòng (SO3)3 (trime) hay mạch hở zic-zac (SO3) (lỏng rắn) (SO3)3 16.80C hóa rắn thành dạng -SO3 dễ bay hơi, bốc khói, tan dễ -SO3 để lâu biến thành -SO3 giống amiang [(SO3) ], tnc xác định, khoù tan Oleum: Acid polysulfuric H2SO4.xSO3 x=3  H2S3O10 SO3 + H2O  H2SO4 , H0298 = -89 kJ/mol SO3  SO2 + 1/2O2 (từ 400-10000C)  Tính Ox mạnh SO3 + KI  K2SO3 + I2 Nhiệt hòa tan acid sulfuric: H2SO4 + nH2O  H2SO4.nH2O, H0ht=79.4kJ/mol H2SO4 nguyên chất tính acid, pha loãng acid mạnh Phân ly bậc (k1=, k2=2.10-2), nên điều kiện thường tạo muối sulfate acid, có nhiệt độ tạo sulfate trung tính Acid H2SO4 đặc nóng có tính Ox mạnh H2SO4 (đ) + Cu (to)  CuSO4 + SO2 + H2O H2SO4 đặc nguội thụ động hóa Fe, Al, Cr Một số acid muối khác S Acid polythionic H2SxO6 (x= 3-6), thu cho H2S sục qua dung dịch SO2 tồn dung dịch Acid thiosulfuric H2S2O3 , phân tử S(+4), 1S(0), không bền, dễ bị phân hủy Na2S2O3+H2SO4H2S2O3 +Na2SO4 H2S2O3  H2O + SO2 + S Có tính khử S0 gây Na2S2O3 có khả hòa tan AgCl, AgBr, AgI tạo nên phức tan AgBr + Na2S2O3Na3[Ag(S2O3)2] +NaBr Các hợp chất Se, Te, Po Giống lưu huỳnh SeO2  H2SeO3 (anhydric selenous(ô)  acid) SeO3  H2SeO4 (anhydric selenic  acid) TeO2  H2TeO3 (anhydric telurous(ô)  acid) TeO3  H2TeO4 (anhydric telunic  acid) Daõy SeO2 – TeO2 – PoO2 có tính acid giảm, tính base tăng Tính Ox đặc trưng tính khử ... phương diện cấu tạo phân tử, thù hình tính chất lý hóa Trong dãy S Se Te Po Tính khử tăng, tính Ox giảm Các nguyên tố hiếm, gặp quặng độc lập (thường kèm quặng S) CÁC HP CHẤT • CÁC HP CHẤT CÓ SỐ... HP CHẤT CỦA OXY Gồm oxide peroxide Phân tử O2 có F =0.8 eV I =12.2 eV nên có khả tạo nên ion phân tử O2-2, O2-1, O2+1 cách cho hay nhận e (trong bảng sau) Các hợp chất peroxide O2-2, O2-1 có... t>2500C dây S bị cắt nhỏ nên độ nhớt giảm ts = 444.60C, dòn, cách nhiệt, điện, không tan H2O Trạng thái lai hóa bền: sp3 Với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (DAT S 2.6) thể tính Ox S + H2  H2S ,