スライド 1 department of inorganic chemistry hut department of inorganic chemistry hut group via oxygen family calcogens đặc điểm chung oxygen tính chất lý học tính chất hóa học vai trò sinh học trạng

Oxit axit tác dụng oxit bazo tạo thành muối.... 18.[r]

(1)

1

(2)

2

Department of Inorganic Chemistry - HUT

GROUP VIA GROUP VIA

Oxygen Family - Calcogens Oxygen Family - Calcogens 1.

1. Đặc điểm chungĐặc điểm chung 2.

2. OxygenOxygen

 Tính chất lý học  Tính chất hóa học  Vai trò sinh học

 Trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng  Ozon

 Oxide

 Hydroxide

 Hydro peoxide

3.

3. Lưu huỳnhLưu huỳnh

 Đơn chất

 Hợp chất S(-II)  Hợp chất S(IV)  Hợp chất S(VI)

 Một số hợp chất khác của lưu huỳnh

Oxygen

Oxygen OO Sulfur

Sulfur S S Selenium

Selenium Se Se Tellurium

Tellurium TeTe Polonium

(3)

3

Oxygen

Oxygen OO 88 [He][He]2s2s222p2p44

Sulfur

Sulfur SS 1616 [Ne][Ne]3s3s223p3p44

Selenium

Selenium Se Se 3434 [Ar]3d[Ar]3d10104s4s224p4p44

Tellurium

Tellurium TeTe 5252 [Kr]4d[Kr]4d10105s5s225p5p44

Polonium

Polonium PoPo 8484 [Xe]4f[Xe]4f14145d5d10106s6s226p6p44

IA, IIA: số OXH -II

IA, IIA: số OXH -II ns

ns22npnp44 CHT: số OXH –II / CHT: số OXH –II /

+II

số OXH +IV, +VI

     

   

   

(4)

4

Nguyên

tố

tố E EA A

[kJ/mol]

χ

χAA

Allred-Rochow

Bán kính ion

cộng hóa trị

[

[Å]Å]

Bán kính

X

X2- 2- [[Å]Å]

Số OXH Số OXH O O S S Se Se Te Te Po Po -142 -142 -200 -200 -195 -195 -190 -190 -185 -185 3.50 3.50 2.44 2.44 2.48 2.48 2.01 2.01 1.76 1.76 0.74 0.74 1.03 1.03 1.16 1.16 1.43 1.43 1.67 1.67 1.40 1.40 1.84 1.84 1.98 1.98 2.21 2.21 -II -II

-II, +IV, +VI

+II, +IV

(5)

5

Các nguyên tố VIA (trừ O) có thể dùng AO d lai hóa AO s và p để tạo nên hơn bốn liên kết với các nguyên tố khác và cho những hợp chất trong đó chúng có số phối trí cao.

Se và nhất là S thường dùng những AO d trống để tạo liên kết π (pi) như trong ion SO

(6)

6

Oxygen

[He]2s

[He]2s222p2p44

Oxygen as

Oxygen as OO22 gas is essential to life.gas is essential to life. O

O22 is the oxidizer in combustion and metabolism. is the oxidizer in combustion and metabolism. O

O22 is 21% of the earth’s atmosphere. is 21% of the earth’s atmosphere.

Oxygen makes up 49% of the earth’s crust. Oxygen makes up 49% of the earth’s crust.

Ozone,

Ozone, OO33, is an allotropic form of oxygen., is an allotropic form of oxygen.

R O R 

2

O 

O C O 

2 *2 2 2 2 *1 *1

(7)

7

O

O OO

●● ●●

1.278

1.278 ÅÅ

117

11700

2 liên kết

2 liên kết σσ 1 liên kết

1 liên kết ππ không định chỗ không định chỗ

1.21

1.21 ÅÅ < 1.278 Å < 1.49 Å < 1.278 Å < 1.49 Å O=O O

O=O O33 H-O-O-H H-O-O-H Mp=-192.7

Mp=-192.7 ooCC

Bp=-111.9

(8)

8

Ozone (Greek ozein, “to smell”), pale blue, highly poisonous gas with a strong odor Ozone is considered a

pollutant at ground level, but the ozone layer of the upper atmosphere protects life on Earth from the Sun’s harmful ultraviolet radiation

Tử ngoại gần

2 2

UV

O   O 3 240 360 2

160 240

O  O O

 

       

(9)

9

O

O33 hoạt tính hóa học cao hơn O hoạt tính hóa học cao hơn O22

3 2 2

2Ag O Ag O O

3 4 2

4 4

PbS  O PbSO  O

3 2 2 2

2KI O  2H O I  2KOH O

Phá hủy nhanh chóng cao su, làm rượu bốc cháy

3 2 3 2

/ /

( ) 2.07

( ) 1.24

o O O o O O H V OH V       2 2 / /

(10)

10

Freon-CFCl

Freon-CFCl33, CF, CF22ClCl22

2 2 2

CF Cl  h CF Cl Cl

3 2

2

3 2 2

Cl O ClO O

ClO O Cl O

O O O

  

 

http://www.ccpo.odu.edu/SEES/ozone/oz_class.htm

190-225 nm

(11)

11

3 2 2

2 2

3 2 2

NO O NO O

NO O NO O

O O O

  

 

Nobel prize for Chemistry – 1995

Paul Crutzen – 1933 – Nertheland

Mario Molina – 1943 - US

Frank Rowland – 1927 - US

(12)

12

OXIDE - X

OXIDE - XnnOOmm

0 2

2 0

2 1

( ) ( ) 247 /

2

( ) 2 ( ) 656 /

1

( ) 2 ( ) 903 /

2

O k O k H kJ mol

O k e O k H kJ mol



  

   

(13)

13

Oxit bazo-tan trong nước

tạo thành bazo

Oxit axit (anhidrit axit)-tan

trong nước tạo thành axit

Oxit lưỡng tính-vừa tan trong

axit vừa tan trong bazo

Oxit trơ-không tạo muối

(14)

14

 

2 5 2 6

2 2 3 2

2 5 2 ( )

2

Sb O NaOH H O Na Sb OH

SiO NaOH Na SiO H O

  

  

3 2 2 4

SO  H O   H SO

2 5 3 2 7

N O SO Cl O

2 5 2

Sb O SiO

Oxit axit (anhidrit axit)-tan

trong nước tạo thành axit

(15)

15

2 2

2

NiO  HCl NiCl  H O

22

2 2

10 2

2

K

Na O H O NaOH O  H O  OH 

  

   

Oxit bazo-tan trong nước

tạo thành bazo

tạo thành bazo 2 2

Li O Na O CaO BaO

(16)

16

 

2 2

2 2 4

2

2 ( )

ZnO HCl ZnCl H O

ZnO NaOH H O Na Zn OH

   

   

2 3 2 3 As O4 6

Al O ZnO Cr O SnO PbO

2

N O CO

Oxit lưỡng tính-vừa tan trong

axit vừa tan trong bazo

Oxit trơ-không tạo muối

(17)

17

 Oxit của kim loại mạnh là các oxit bazo.Oxit của kim loại mạnh là các oxit bazo.  Phi kim điển hình tạo oxit axit.Phi kim điển hình tạo oxit axit.

 Kim loại và phi kim yếu tạo oxit lưỡng tính.Kim loại và phi kim yếu tạo oxit lưỡng tính.  Nguyên tố tạo nhiều oxit thì tính axit tăng Nguyên tố tạo nhiều oxit thì tính axit tăng

dần và tính bazo giảm dần theo số oxi hóa. dần và tính bazo giảm dần theo số oxi hóa.

(18)

18

Một số dạng oxit đặc biệt Một số dạng oxit đặc biệt

PEOXITPEOXIT

(19)

19

19 PEOXIT: NaPEOXIT: Na

2

2OO22, BaO, BaO22

2 2

2 : :

O O O



  

    

 

   1,49 A 

2 2 2 2 2 2 2

(20)

20

20 SUPEOXIT: KOSUPEOXIT: KO

2

2, RbO, RbO22

2 2 2 2 2

4KO  6H O   4KOH  4H O  O

2 : :

O O O



  

    

  1,26 A  

(21)

21

Ozonit: KOOzonit: KO33, RbO, RbO33, NH, NH44OO33

3 2 2

4KO  2H O   4KOH  5O

3

O O



 

 

 

 

 



(22)

22

HYDROXIT – O

HYDROXIT – OmmX(OH)X(OH)nn

 Hidroxit = oxit.nHHidroxit = oxit.nH22O.O.

Ca(OH)

Ca(OH)22 == CaO.HCaO.H22OO Zn(OH)2

Zn(OH)2 == ZnO.HZnO.H22OO 4H

4H33POPO44 == PP44OO1010.6H.6H22OO

 Hidroxit bazo là hidroxit tương ứng với oxit bazo.Hidroxit bazo là hidroxit tương ứng với oxit bazo.  Hidroxit axit là hidroxit tương ứng với oxit axit.Hidroxit axit là hidroxit tương ứng với oxit axit.

 Hidroxit lưỡng tính là hidroxit tương ứng với oxit Hidroxit lưỡng tính là hidroxit tương ứng với oxit

(23)

23

O

OmmX(OH)X(OH)nn

Pauling

Độ mạnh của hidroxit axit Độ mạnh của hidroxit axit tăng theo giá trị m trong tăng theo giá trị m trong phân tử phân tử m = 0

m = 0 axit yếuaxit yếu H-O-ClH-O-Cl m = 1

m = 1 axit trung bìnhaxit trung bình O=N-O-HO=N-O-H m

m ≥ 2≥ 2axit mạnhaxit mạnh H  O

N O

O



 HOI HOBr HOCl

Độ mạnh axit tăng dần theo Độ mạnh axit tăng dần theo χχ

(24)

24

HYDROXIT – O

3 2

2 2 2 2

( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

Fe OH Fe OH

Mg OH Ca OH Sr OH Ba OH

Độ mạnh bazo tăng dần Độ mạnh bazo tăng dần

 Tính chất bazo của hidroxit bazo phụ thuộc vào số oxi hóa, Tính chất bazo của hidroxit bazo phụ thuộc vào số oxi hóa,

bán kính ion, độ âm điện nguyên tố trung tâm X. bán kính ion, độ âm điện nguyên tố trung tâm X.

 Tính chất bazo tăng khi số oxi hóa và độ âm điện của X Tính chất bazo tăng khi số oxi hóa và độ âm điện của X

(25)

25

HYDROXIT – O

Trong chu kỳ

2 2 3 2 4 10 3 2 7

2 3 2 3 3 4 2 4 4

( ) ( )

Na O MgO Al O SiO P O SO Cl O NaOH Mg OH Al OH H SiO H PO H SO HClO

Tính bazo giảm dần, tính axit tăng dần Tính bazo giảm dần, tính axit tăng dần

(26)

26

HYDROXIT – O

Trong nhóm Trong nhóm 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

BeO Be OH

MgO Mg OH

CaO Ca OH

SrO Sr OH

BaO Ba OH

(27)

27

HYDRO PEOXIT – H

(28)

28

 Cấu trúc bất đối xứng.Cấu trúc bất đối xứng.

 Độ phân cực liên kết O-H lớn.Độ phân cực liên kết O-H lớn.  Momen lưỡng cực lớn.Momen lưỡng cực lớn.

 Tồn tại liên kết hidro giữa các phân tử.Tồn tại liên kết hidro giữa các phân tử.

 Chất lỏng, xanh nhạt, hơi nhớt, tan trong nước mọi tỷ lệ Chất lỏng, xanh nhạt, hơi nhớt, tan trong nước mọi tỷ lệ

1.

1. Ít bền.Ít bền. 2.

2. Tính chất axit yếu.Tính chất axit yếu. 3.

3. Tính khử yếu.Tính khử yếu. 4.

(29)

29

0 2 2 4 0

, , , ,

2 2 98.74 / 2 2

2H O OH MnO K CrO t hH kJ mol  2H O O

 

        

 Bảo quản râm, mát.Bảo quản râm, mát.

(30)

30

12 1

2

1.5 10

2 2 2 20 3 2

2

2 2 3 2

o

K

C K

H O H O H O HO

HO H O H O O



   

  

 

  

          



         

2 2 2 2 2

2 2 4 4 2 2

( ) 2

H O Ba OH BaO H O

BaO H SO BaSO H O

  

Dung dịch loãng của H

Dung dịch loãng của H22OO22 có tính axit mạnh hơn nước có tính axit mạnh hơn nước

BaO

(31)

31

Oxidant

Oxidant εε Fluorine

Fluorine 3.03.0 Hydroxyl radical

Hydroxyl radical 2.82.8 Ozone

Ozone 2.12.1 Hydrogen peroxide

Hydrogen peroxide 1.81.8

Potassium permanganate

Potassium permanganate 1.71.7 Chlorine dioxide

Chlorine dioxide 1.51.5 Chlorine

Chlorine 1.41.4

0

2 2 2

0

2 2

0

2 2 2

2 2 2 1.77

2 3 0.87

2 2 0.68

H O H e H O V

HO H O e OH V

O H e H O V

                                12 1 2 1.5 10

2 2 2 20 3 2

2

2 2 3 2

o K

C K

H O H O H O HO

HO H O H O O

(32)

32

2 2 2 4 2 2 2 2 2 4

H O  H SO  KI I  H O K SO

2 2 2 4

4H O  PbS  (black) 4 H O PbSO  (white)

2 2 3 2 2 2

H O  O H O  O

2 2 4 2 4 4 2 4 2 2

5H O  2KMnO 3H SO 2MnSO K SO 8H O 5O  Tính chất oxi hóa của H

Tính chất oxi hóa của H22OO22

Tính chất khử của H

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	1,13 MB