6. Để tráng bạc một số ruột phích, người ta phải dùng 100 gam saccarozơ. Hãy viết các phương trình hoá học của phản ứng xảy ra, tính khối lượng AgNO3 cần dùng và khối lượng Ag tạo ra. Gi[r]
(1)ESTE - LIPIT I Khái niệm, danh pháp
thay nhóm OH nhóm cacboxyl axit cacboxylic nhóm OR
được este.
Este đơn chức có cơng thức chung RCOOR',
trong R gốc hiđrocacbon H ; R' gốc hiđrocacbon
Este no đơn chức tạo thành từ axit no đơn chức ancol no đơn chức có cơng thức cấu tạo C Hn1 2n11COOCn2H2n21 (n1 0, n2 1) hay có cơng thức phân tử
CnH2nO2 (với n = n1 + n2 + 2)
Tên este RCOOR' gồm tên gốc R' cộng thêm tên gốc axit RCOO (đuôi “at”)
Thí dụ : CH3COOC2H5 : etyl axetat ; CH2=CHCOOCH3 : metyl acrylat ;
Một số tên gốc tên axit cần nắm:
Cấu tạo Tên Cấu tạo Tên
1/ CH2 = CH - Vinyl HCOOH Axit fomic
2/ CH3-CH2-CH2- Propyl CH3COOH Axit axetic
3/ (CH3 )2 CH - Isopropyl CH3CH2COOH Axit
propionic
4/ C6H5 - Phenyl CH2=CH-COOH Axit acrylic
5/ C6H5CH2 - Benzyl CH3CH2CH2COOH Axit butiric
6/ CH3 - Metyl CH2=C(CH3)COOH Axit
metacrylic
7/ C2H5 - Etyl HOOC – COOH Axit oxalic
8/ (CH3)3 C- Te– butyl HOOC-(CH2)4 -
COOH
Axit adipic 9/ CH3CH2-CH(CH3) - Sert - butyl C6H5COOH Axit benzoic HOOCCH2CH2CH2COOH Axit glutaric C17H35COOH Axit stearic
C15H31COOH Axit panmitic C17H33COOH Axit oleic
C17H31COOH Axit linoleic C17H29COOH Axit linolenic
o – C6H4(COOH)2 Axit phtalic m- C6H4(COOH)2 Axit iso phtalic
p- C6H4(COO)2 Axit
terephtalic CH3CH(OH)COOH Axit lactic
(2)Các este không tan nước So với axit đồng phân ancol có cùng khối lượng mol phân tử có số nguyên tử cacbon este có nhiệt độ sơi độ tan nước thấp hơn hẳn.
Thí dụ :
CH3 CH2CH2COOH
(M=88) sôi 163,50C
Tan nhiều nước
CH3[CH2]3CH2OH
(M=88) sôi 1320
tan nước
CH3COOC2H5
(M=88) sơi 77OC
không tan nước
Sở dĩ có khác nhiều độ tan nhiệt độ sôi este với axit ancol este không tạo liên kết hiđro phân tử este với liên kết hiđro phân tử este với phân tử nước
Các este thường có mùi đặc trưng : isoamyl axetat có mùi chuối chín ; etyl butirat etyl propionat có mùi dứa ; geranyl axetat có mùi hoa hồng,
II Tính chất hố học
Este dễ bị thuỷ phân môi trường axit bazơ CH3COOC2H5 + H2O
o
2 t , H SO
CH3COOH + C2H5OH
Phản ứng thuận nghịch nên este tạo thành hai lớp chất lỏng
CH3COOC2H5 + NaOH o t
CH3COONa + C2H5OH
Phản ứng xảy chiều Phản ứng thuỷ phân este dung dịch kiềm cịn gọi phản ứng xà phịng hố
- Ngồi ra, este cịn có phản ứng gốc hiđrocacbon
IV Điều chế
Các este thường điều chế cách đun sôi hỗn hợp gồm ancol axit cacboxylic, có axit H2SO4 đặc làm xúc tác (phản ứng este hoá)
RCOOH + R’OH t , H SO0
RCOOR’ + H2O
Giảm tải: CH3COOH + CHCH t, xt
0
CH3COOCH=CH2
(3)1 Hãy điền chữ Đ (đúng) S (sai) vào ô trống bên cạnh câu sau : a) Este sản phẩm phản ứng axit ancol
b) Este hợp chất hữu phân tử có nhóm COO
c) Este no, đơn chức, mạch hở có cơng thức phân tử CnH2nO2, với n
d) Hợp chất CH3COOC2H5 thuộc loại este
e) Sản phẩm phản ứng axit ancol este
2. ứng với cơng thức phân tử C4H8O2 có este đồng phân ?
A ; B ; C ; D
3. Chất X có cơng thức phân tử C4H8O2 Khi X tác dụng với dung dịch NaOH sinh chất Y
có cơng thức C2H3O2Na Cơng thức cấu tạo X
A HCOOC3H7 B C2H5COOCH3 C CH3COOC2H5 D
HCOOC3H5
4. Phản ứng thuỷ phân este môi trường axit môi trường bazơ khác điểm ?
5. Thuỷ phân este X có cơng thức phân tử C4H8O2 dung dịch NaOH thu hỗn hợp
2 chất hữu Y Z Z có tỉ khối so với H2 23 Tên X
A etyl axetat B metyl axetat C metyl propionat D propyl fomiat
6. Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam este X đơn chức thu 6,72 lít khí CO2 (đktc) 5,4 gam
nước
a) Xác định công thức phân tử X
b) Đun 7,4 gam X dung dịch NaOH vừa đủ đến phản ứng hoàn toàn thu 3,2 gam ancol X lượng muối Z Viết công thức cấu tạo X tính khối lượng Z
lipit
I Khái niệm lipit
Lipit hợp chất hữu có tế bào sống, khơng hịa tan nước
nhưng tan nhiều dung môi hữu không phân cực
(4)Thí dụ : (C17H35COO)3C3H5 : tristearoylglixerol (tristearin) ; (C17H33COO)3C3H5 : trioleoylglixerol (triolein) ;
(C15H31COO)3C3H5 : tripanmitoylglixerol (tripanmitin)
II Chất béo
1 Khái niệm
Chất béo trieste glixerol với axit béo, gọi chung triglixerit
triaxylglixerol1Axit béo axit đơn chức có mạch cacbon dài, khơng phân nhánh.
1
2 |
|
2
R COO C H R COO C H R COO CH
Công thức cấu tạo chung chất béo :
2 Tính chất vật lí
Khi phân tử có gốc hiđrocacbon khơng no, thí dụ (C17H33COO)3C3H5, chất béo trạng thái lỏng Khi phân tử có gốc hiđrocacbon no, thí dụ (C17H35COO)3C3H5, chất béo trạng thái rắn
không tan nước, tan nhiều dung môi hữu benzen, hexan, clorofom,… Khi cho vào nước, dầu mỡ nổi, chứng tỏ chúng nhẹ nước
3 Tính chất hố học
tính chất este nói chung, tham gia phản ứng thuỷ phân môi trường axit, phản ứng xà phịng hố phản ứng gốc hiđrocacbon
a) Phản ứng thuỷ phân :
Đun chất béo, thí dụ tristearin, với dung dịch axit H2SO4 loãng xảy phản ứng thuỷ phân :
o
t , H
3 16 3 16
CH [CH ] COO C H 3H O 3CH [CH ] COOH C H (OH)
tristearin axit stearic
glixerol
b) Phản ứng xà phòng hoá
(5)CH [CH ] CO3 16 O3C H3 3NaOH t0 3CH [CH ] CO3 16 ONaC H (OH)3
tristearin natri stearat glixerol Vì muối dùng làm xà phòng nên phản ứng gọi phản ứng xà phịng hố.
c) Phản ứng cộng hiđro chất béo lỏng
(C17H33COO)3C3H5 (lỏng) + 3H2 o Ni 175 190 C
(C17H35COO)3C3H5(rắn) (lỏng)
(rắn)
Phản ứng dùng công nghiệp để chuyển hoá chất béo lỏng (dầu) thành mỡ rắn thuận tiện cho việc vận chuyển thành bơ nhân tạo để sản xuất xà phòng
Dầu mỡ để lâu thường có mùi khó chịu (hơi, khét) mà ta gọi tượng mỡ bị ôi Nguyên nhân tượng liên kết đôi C=C gốc axit không no chất béo bị oxi hố chậm oxi khơng khí tạo thành peoxit, chất bị phân huỷ thành anđehit có mùi khó chịu gây hại cho người ăn Sau dùng để rán, dầu mỡ bị oxi hoá phần thành anđehit, nên dùng lại dầu mỡ khơng đảm bảo vệ sinh an tồn thực phẩm
1.Chất béo ? Dầu ăn mỡ động vật có điểm khác cấu tạo tính chất vật lí ? Cho thí dụ minh hoạ
2 Những phát biểu sau không ? A Chất béo không tan nước
B Chất béo không tan nước, nhẹ nước tan nhiều dung môi hữu C Dầu ăn mỡ bơi trơn có thành phần nguyên tố
D Chất béo este glixerol axit cacboxylic mạch cacbon dài, không phân nhánh 3.Trong thành phần số loại sơn có trieste glixerol với axit linoleic
C17H31COOH axit linolenic C17H29COOH Viết công thức cấu tạo thu gọn
trieste có hai axit với glixerol
4. So sánh chất béo este : Thành phần nguyên tố, đặc điểm cấu tạo phân tử tính chất hố học
5. Khi đun hỗn hợp axit cacboxylic với glixerol (axit H2SO4 làm xúc tác) thu
mấy trieste ? Viết công thức cấu tạo chất
6. Khi thuỷ phân (xúc tác axit) este thu glixerol hỗn hợp axit stearic (C17H35COOH) axit panmitic (C15H31COOH) theo tỉ lệ mol :
(6)17 35
| C H COO C H
| 15 31 | C H COO C H
| A C H COOCH17 35 B C H COOCH17 35
17 35
C H COOCH C H COOCH17 35 2
17 33
| C H COO C H
| 15 31 | C H COO C H
| C C H COOCH17 35 D C H COOCH17 35
C H COOCH15 31 C H COOCH15 31
6. Làm bay 7,4 gam este A no, đơn chức thu thể tích thể tích 3,2 gam khí oxi điều kiện nhiệt độ, áp suất
a) Tìm cơng thức phân tử A
b) Thực phản ứng xà phịng hố 7,4 gam A với dung dịch NaOH đến phản ứng hoàn toàn thu sản phẩm có 6,8 gam muối Tìm cơng thức cấu tạo tên gọi A
7. Khi thuỷ phân a gam este X thu 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat C17H31COONa m gam muối natri oleat C17H33COONa
Tính giá trị a, m Viết cơng thức cấu tạo có X
8. Thuỷ phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu 4,6 gam ancol Y Tên gọi X
A etyl fomiat B etyl propionat C etyl axetat D propyl axetat
9 Đốt cháy hoàn toàn 3,7 g este đơn chức X thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) 2,7 g
nước Công thức phân tử X
A C2H4O2 B C3H6O2 C C4H8O2 D C5H8O2
10. 10,4 gam hỗn hợp X gồm axit axetic etyl axetat tác dụng vừa đủ với 150 gam dung dịch natri hiđroxit 4% Phần trăm khối lượng etyl axetat hỗn hợp
A 22 % B 40,3 % C 59,7 % D 88% AMIN – AMINO AXIT - PROTEIN Khái niệm, phân loại danh pháp
1 Khái niệm, phân loại
Khi thay nguyên tử H phân tử NH3 gốc hiđrocacbon ta thu
hợp chất amin.
(7)NH , CH NH ,3 C H6 5NH ,2 CH3NH CH 3,
amoniac metylamin phenylamin đimetylamin xiclohexylamin
Đồng phân :
-đồng phân mạch cacbon -về vị trí nhóm chức -bậc amin
Thí dụ : |
2
N H
|
C H CH3-CH2-CH2-CH2-NH2, CH3-CH-CH2NH2, CH3-CH2-CH-CH3
|
C H CH3–N–CH2CH3
Amin phân loại theo hai cách thông dụng :
a) Theo gốc hiđrocacbon, ta có :
amin béo CH3NH2, C2H5NH2, ,
amin thơm như C6H5NH2, CH3C6H4NH2,
b) Theo bậc amin (tức theo số nguyên tử H phân tử NH3 bị thay
bởi gốc hiđrocacbon), ta có :
amin bậc một C2H5NH2,
amin bậc hai CH3-NH-CH3,
|
C H amin bậc ba CH3-N-CH3.
2 Danh pháp
+ Tên Gốc chức: Tên gốc hidrocacbon + “amin”
Chú ý có nhiều gốc giống ta thêm tiếp đầu ngữ đi, tri, tetra…trước tên gốc
Nếu gốc khác trật tự tên gọi xác định dựa vào chữ tên gốc xếp theo trật tự A.B.C
+ Tên thay thế:
Nếu amin bậc 1: Đánh số thứ tư gọi tên hợp chất có nhóm chức học ( xem ví dụ 1 bảng)
Nếu amin bậc 2, 3: Xem mạch C dài mạch chính, gốc cịn lại nhánh gọi như ví dụ 5
(8)chức
CH3NH2 Metyl amin metanamin
CH3CH2NH2 Etyl amin etanamin
CH3CH2CH2NH2 propyl amin propan-1-amin CH3CH(CH3)NH2 isopropyl
amin propan-2-amin
CH3NHC2H5 etyl metyl amin
N-metyletanamin
C6H5NH2 phenyl amin bezenamin anilin
H2N[CH2]6NH2
hexan-1,6-điamin
2 Tính chất hố học
a) Tính bazơ
- Nhúng giấy quỳ tím vào dung dịch metylamin propylamin, màu quỳ tím chuyển thành màu xanh Nếu nhúng quỳ tím vào dung dịch anilin, màu quỳ tím khơng đổi
Giải thích
Metylamin propylamin nhiều amin khác tan nước phản ứng với nước tương tự NH3, sinh ion OH Thí dụ :
3 2 3
CH NH H O € [CH NH ] OH Anilin amin thơm phản ứng với nước -Anilin có tính bazơ, tác dụng với axit :
+
6
C H NH + HCl [C H NH ] Cl
anilin phenylamoni clorua
Nhận xét : Các amin tan nhiều nước metylamin, etylamin, có khả
năng làm xanh giấy quỳ tím làm hồng phenolphtalein, có tính bazơ mạnh amoniac nhờ ảnh hưởng nhóm ankyl
Anilin có tính bazơ, dung dịch khơng làm xanh giấy quỳ tím, khơng làm hồng phenolphtalein tính bazơ yếu yếu amoniac. Đó ảnh hưởng gốc phenyl (tương tự phenol) Như vậy, so sánh tính bazơ sau :
(9)Phản ứng dùng để nhận biết anilin. Bài tập
1 Có hố chất sau : Etylamin, phenylamin amoniac Thứ tự tăng dần tính bazơ xếp theo dãy
A Amoniac < etylamin < phenylamin B Etylamin < amoniac < phenylamin C Phenylamin < amoniac < etylamin D Phenylamin < etylamin < amoniac
2. Có thể nhận biết lọ đựng dung dịch CH3NH2 cách cách sau ?
A Nhận biết mùi ;
B Thêm vài giọt dung dịch H2SO4 ; C Thêm vài giọt dung dịch Na2CO3 ;
D Đưa đũa thuỷ tinh nhúng vào dung dịch HCl đậm đặc lên phía miệng lọ đựng dung dịch CH3NH2 đặc
3.Viết công thức cấu tạo, gọi tên rõ bậc amin đồng phân có cơng thức phân tử sau :
a) C3H9N ; b) C7H9N
(chứa vòng benzen)
4. Trình bày phương pháp hố học để tách riêng chất hỗn hợp sau :
a) Hỗn hợp khí : CH4 CH3NH2
b) Hỗn hợp lỏng : C6H6, C6H5OH C6H5NH2
5. Hãy tìm phương pháp hố học để giải hai vấn đề sau : a) Rửa lọ đựng anilin
b) Khử mùi cá sau mổ để nấu Biết mùi cá (đặc biệt cá mè) hỗn hợp số amin (nhiều trimetylamin) số tạp chất khác gây nên
6. a) Tính thể tích nước brom 3% (D = 1,3g/ml) cần dùng để điều chế 4,4 g
tribromanilin
b) Tính khối lượng anilin có dung dịch A Biết cho A tác dụng với nước brom thu 6,6 g kết tủa trắng
Giả thiết hiệu suất phản ứng hai trường hợp 100% AMINOAXXIT
I Khái niệm
Amino axit loại hợp chất hữu tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm
amino (-NH2) nhóm cacboxyl (-COOH).
|
(10)Bảng 2.1 TÊN GỌI CỦA MỘT SỐ AMINO AXIT
Công thức Tên
thay Tên bán hệ thống Tên thường Kí hiệu |
NH CH2-COOH axit
aminoetanoic
axit
aminoaxetic glyxin Gly |
2
NH
CH3-CH-COOH axit 2-aminopropanoic
axit
-aminopropio nic alanin Ala | NH | CH
CH3-CH-CH-COOH axit 2-amino-3-metylbutanoic
axit
-aminoisovaler ic valin Val | NH H
2N- CH2[CH2]3
-CHCOOH axit 2,6-điaminohexanoi c Lysin Lys | NH HOOC-CH-CH
-CH2-COOH
axit
2-aminopentanđioi c
axit -amino
glutamic axit glutamic
Glu
II Cấu tạo phân tử tính chất hoá học
1 Cấu tạo phân tử
2
+
2 CH COO
H N H H NCH COO
dạng phân tử dạng ion lưỡng cực
Do đó, amino axit hợp chất ion nên điều kiện thường chất rắn kết tinh, dễ tan nước có nhiệt độ nóng chảy cao
2 Tính chất hố học -Tính chất lưỡng tính,
-Tính chất riêng nhóm chức -Phản ứng trùng ngưng
(11)-Phản ứng với axit vơ mạnh sinh muối (tính chất nhóm –NH2)
-Phản ứng với bazơ mạnh sinh muối nước có nhóm nhóm -COOH phân tử
2 2
HOOC CH NH + HCl HOOC CH N H Cl
H2N-CH2COOH + NaOH H2N-CH2-COONa + H2O
b) Tính axit - bazơ dung dịch amino axit
Giả sử có amino axit có dạng: (H2N)x R (COOH)y x = y khơng có khả làm đổi màu quỳ tím x > y quỳ tím đổi sang màu xanh
x< y Quỳ tím đổi sang màu đỏ Ví dụ: Glyxin có cân
+
2
H N CH COOH H N CH COO nên không lầm quỳ tím chuyển màu
Glutamic có cân : |
2 NH
| NH
HOOC-CH2CH2CHCOOH –OOC-CH2CH2CHCOO– + H+ quỳ
tím chuyển sanh màu đỏ
c)Phản ứng riêng nhóm -COOH : phản ứng este hố
HCl khÝ
2 2 2
H N CH COOH + C H OH H N CH COOC H + H O
Thực ra, este hình thành dạng muối
+
3 2
Cl H N CH COOC H
d) Phản ứng trùng ngưng
Khi đun nóng, - -amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo polime thuộc loại poliamit Thí dụ với axit - aminocaproic :
o
2 5 n
t
n H N [CH ] COOH NH [CH ] CO + nH O
axit -aminocaproic policaproamit
axit 6-aminohexanoic (-aminocaproic) nilon-6 axit 7-aminoheptanoic (-aminoenantoic) nilon-7
(12)1. Ứng với công thức phân tử C4H9NO2 có amino axit đồng phân cấu tạo ?
A ; B ; C
5 ; D
2. Có ba chất hữu : H2NCH2COOH, CH3CH2COOH CH3[CH2]3NH2 Để nhận dung dịch hợp chất trên, cần dùng thuốc thử sau ?
A NaOH ; B HCl ; C CH3OH/HCl ;
D Quỳ tím
3 -amino axit X có phần trăm khối lượng nguyên tố C, H, N 48,0 %, 9,33 %, 18,66%, cịn lại oxi có cơng thức trùng với CTĐGN Xác định công thức cấu tạo viết tên X
4. Viết phương trình hố học phản ứng axit 2-aminopropanoic với : NaOH ; H2SO4 ; CH3OH có mặt khí HCl bão hồ
5. Viết phương trình hố học phản ứng trùng ngưng amino axit sau : a) Axit 7-aminoheptanoic ;
b) Axit 10-aminođecanoic
6. Este A điều chế từ amino axit B (chỉ chứa C, H, N, O) ancol metylic Tỉ khối A so với H2 44,5 Đốt cháy hoàn toàn 8,9 gam este A thu 13,2 g CO2, 6,3 g H2O 1,12 lít N2 (đo đktc)
Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo A B PEPTIT VÀ PROTEIN
I Peptit
1 Khái niệm ||
OPeptit loại hợp chất chứa từ đến 50 gốc a-amino axit liên kết với
các liên kết peptit Liên kết peptit liên kết –CO–NH– hai đơn vị
-amino axit Nhóm -C-NH- đơn vị a-amino axit gọi nhóm
peptit.
(13)–CO–NH–
Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4, gốc -amino axit gọi đi, tri,
tetrapeptit
Những phân tử peptit chứa nhiều gốc a-amino axit (trên 10) hợp thành gọi polipeptit
Amino axit đầu N có nhóm NH2, amino axit đầu C cịn có nhóm COOH Thí dụ :
|
CH H2N-CH2CO-NH-CH-COOH 2 Tính chất hố học
phản ứng thuỷ phân
phản ứng màu với Cu(OH)2
a) Phản ứng thuỷ phân
Peptit bị thuỷ phân hoàn toàn thành -amino axit nhờ xúc tác axit bazơ :
b) Phản ứng màu biure
Trong môi trường kiềm, Cu(OH)2 tác dụng với peptit cho màu tím
II Protein
1 Khái niệm
Protein polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.
Protein phân thành hai loại :
- Protein đơn giản loại protein mà thuỷ phân cho hỗn hợp -amino
axit,
thí dụ anbumin lịng trắng trứng, fibroin tơ tằm,
- Protein phức tạp loại protein cấu thành từ protein đơn giản cộng với
thành phần "phi protein" nữa,
thí dụ nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa chất béo,
2 Cấu tạo phân tử
Tương tự peptit, phân tử protein tạo nhiều gốc -amino axit nối với
nhau liên kết peptit, phân tử protein lớn hơn, phức tạp (n >50, n số gốc -amino axit)
3 Tính chất
a) Tính chất đơng tụ: Khi đun nóng cho vào axit, bazơ số muối
(14)- Tương tự peptit, protein bị thuỷ phân nhờ xúc tác axit bazơ enzim sinh peptit cuối thành -amino axit
- Protein có phản ứng màu biure với Cu(OH)2 Màu tím đặc trưng xuất màu sản phẩm phức tạp protein ion Cu2+.
Bài tập 1. Hợp chất sau thuộc loại đipeptit ?
A H2N–CH2CONH–CH2CONH–CH2COOH B H2N–CH2CONH–CH(CH3)– COOH
C H2N–CH2CH2CONH–CH2CH2COOH D H2N–CH2CH2CONH–CH2COOH
2. Thuốc thử dùng để phân biệt dung dịch glucozơ, glixerol, etanol lòng trắng trứng ?
A NaOH ; B AgNO3/NH3 ; C Cu(OH)2 ;
D HNO3
3. Peptit ? Liên kết peptit ? Có liên kết peptit tripeptit ?
Viết công thức cấu tạo gọi tên tripeptit hình thành từ glyxin, alanin phenylalanin (C6H5CH2-CH(NH2)-COOH, viết tắt Phe)
4. Phân biệt khái niệm : a) Peptit protein
b) Protein đơn giản protein phức tạp
5. Xác định phân tử khối gần hemoglobin (huyết cầu tố) chứa 0,4% Fe (mỗi phân tử hemoglobin chứa nguyên tử sắt)
6. Khi thuỷ phân 500 g protein A thu 170 g alanin Tính số mol alanin có lượng A Nếu phân tử khối A 50 000 số mắt xích alanin phân tử A ?
II Bài tập
1. Dung dịch chất làm đổi màu quỳ tím thành xanh ?
A C6H5NH2 B
H2N–CH2–COOH
2
|
C H CH COOH C CH3CH2CH2NH2
(15)2. Chất sau không có phản ứng với C2H5NH2 H2O ?
A HCl ; B H2SO4 ; C NaOH ;
D Quỳ tím |
2
N H 3. Viết phương trình hố học phản ứng tirozin HO- -CH2-CH-COOH với hoá chất sau :
a) HCl ; c) NaOH ;
b) Nước brom ; d) CH3OH/HCl (hơi
bão hồ)
4. Trình bày phương pháp hoá học phân biệt dung dịch chất nhóm sau :
a) CH3NH2, NH2-CH2-COOH, CH3COONa
b) C6H5NH2, CH3-CH(NH2)-COOH, CH2OH-CHOH-CH2OH, CH3-CHO
5. Khi cho 0,01 mol -amino axit A tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,125M ; sau đem cạn 1,815 g muối Nếu trung hồ A lượng vừa đủ NaOH thấy tỉ lệ mol A NaOH :
a) Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo A, biết phân tử A có mạch cacbon khơng phân nhánh
b) Viết cơng thức cấu tạo đồng phân có A gọi tên chúng theo danh pháp thay thế, :
Thay đổi vị trí nhóm amino
Thay đổi cấu tạo gốc hiđrocacbon nhóm amino vị trí
CACBOHIĐRAT
Cacbohiđrat hợp chất hữu tạp chức thường có cơng thức chung là Cn(H2O)m.
Có nhiều nhóm cacbohiđrat, quan trọng ba nhóm sau :
Monosaccarit nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, khơng thể thuỷ phân
Thí dụ : glucozơ, fructozơ
Đisaccarit nhóm cacbohiđrat mà thuỷ phân phân tử sinh hai phân tử monosaccarit
(16) Polisaccarit nhóm cacbohiđrat phức tạp, thuỷ phân đến phân tử sinh nhiều phân tử monosaccarit
Thí dụ : tinh bột, xenlulozơ
GLUCOZƠ
II Cấu tạo phân tử
Glucozơ có cơng thức phân tử C6H12O6 Để xác định cấu tạo glucozơ, người ta vào kiện thí nghiệm sau :
Glucozơ có phản ứng tráng bạc bị oxi hoá nước brom tạo thành axit gluconic, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm CH=O
Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH vị trí kề
Glucozơ tạo este chứa gốc axit CH3COO chứng tỏ phân tử có nhóm OH Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan, chứng tỏ có nguyên tử C phân tử glucozơ tạo thành mạch dài không nhánh
Vậy : Glucozơ hợp chất tạp chức, phân tử có cấu tạo anđehit đơn chức và
ancol chức. Công thức cấu tạo glucozơ dạng mạch hở sau : CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O viết gọn CH2OH[CHOH]4CHO
Trong thực tế, glucozơ tồn chủ yếu hai dạng mạch vịng : -glucozơ -glucozơ
III Tính chất hố học
Glucozơ có tính chất anđehit đơn chức ancol đa chức (poliancol)
1 Tính chất ancol đa chức
a) Tác dụng với Cu(OH)2
2C6H12O6 + Cu(OH)2 (C6H11O6)2Cu +2 H2O
Hiện tượng : Kết tủa bị tan cho dung dịch màu xanh lam
b) Phản ứng tạo este
Glucozơ tạo este chứa gốc axit axetic phân tử tham gia phản ứng với anhiđrit axetic (CH3CO)2O có mặt piriđin
2 Tính chất anđehit đơn chức
a) Oxi hoá glucozơ dung dịch AgNO3 amoniac (phản ứng tráng
bạc)
o t
2 3
HOCH [CHOH] CHO + 2AgNO + 3NH + H O
(17)amoni gluconat
b) Oxi hoá Cu(OH)2/ NaOH
o t
2
HOCH [CHOH] CHO + 2Cu(OH) + NaOH
2 (đỏ gạch)
HOCH [CHOH] COONa + Cu O + 3H O natri gluconat
c) Khử glucozơ hiđro
2 Ni, to 2 4 2
2
CH OH CHOH CHO + H CH OH CHOH CH OH sobitol
3 Phản ứng lên men rượu
enzimo
6 12 30 35 C
C H O 2C H OH + 2CO
V Đồng phân glucozơ
Một đồng phân glucozơ có nhiều ứng dụng fructozơ
Fructozơ có công thức cấu tạo dạng mạch hở2 :
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
-Tương tự glucozơ, fructozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch phức Cu(C6H11O6)2 màu xanh lam (tính chất ancol đa chức),
-Cộng hiđro cho poliancol C6H14O6 (tính chất nhóm cacbonyl)
- fructozơ chuyển thành glucozơ môi trường bazơ ( kiềm) : nên có tồn tính chất Glucozơ mơi trường kiềm
OH
G
Fructoz¬ lucoz¬
Bài tập
1 Tìm từ thích hợp để điền vào chỗ trống câu sau :
Ở dạng mạch hở glucozơ fructozơ có nhóm C=O, phân tử glucozơ nhóm C=O nguyên tử C số , cịn phân tử fructozơ nhóm C=O nguyên tử C số Trong môi trường bazơ, fructozơ chuyển hố thành
2. Cho dung dịch : Glucozơ, glixerol, fomanđehit, etanol Thuốc thử sau dùng để phân biệt dung dịch ?
A Cu(OH)2 ; B Dung dịch AgNO3 NH3 ;
(18)3 Cacbohiđrat ? Có loại cacbohiđrat quan trọng ? Nêu định nghĩa loại lấy thí dụ minh hoạ
4. Những thí nghiệm chứng minh cấu tạo phân tử glucozơ ? 5. Trình bày cách nhận biết hợp chất dung dịch dãy sau
bằng phương pháp hoá học :
a) Glucozơ, glixerol, etanol, axit axetic ; b) Fructozơ, glixerol, etanol ;
c) Glucozơ, fomanđehit, etanol, axit axetic
6. Để tráng gương soi, người ta phải đun nóng dung dịch chứa 36 g glucozơ với lượng vừa đủ dung dịch bạc nitrat amoniac Tính khối lượng bạc sinh bám vào mặt kính gương khối lượng bạc nitrat cần dùng Biết phản ứng xảy hoàn toàn
SACCAROZƠ, TINH BỘT
VÀ XENLULOZƠ,
I Saccarozơ, C12H22O11 2 Công thức cấu tạo
Saccarozơ đisaccarit cấu tạo từ gốc glucozơ gốc fructozơ
Saccarozơ khơng có phản ứng tráng bạc không làm màu nước brom khơng có nhóm chức -CHO có nhóm ancol (OH)
3 Tính chất hố học
Tính chất ancol đa chức Phản ứng thuỷ phân
a) Phản ứng ancol đa chức với số hiđroxit kim loại
-Phản ứng với Cu(OH)2 cho dung dịch đồng saccarat màu xanh lam
-Tác dụng với vơi sữa cho canxi saccarat tan nước Tính chất áp dụng trình sản xuất tinh chế đường
Dẫn khí CO2 vào dung dịch canxi saccarat cho kết tủa CaCO3, lại dung dịch saccarozơ
b) Phản ứng thuỷ phân: Xt: H+ enzim
+ o H , t
12 22 11 12 6 12
C H O + H O C H O + C H O glucozơ fructozơ
(19)công thức phân tử (C6H10O5)n tồn hai dạng:
-không phân nhánh gọi amilozơ, -Phân nhánh gọi amilopectin
-Do gốc glucozơ liên kết với xoắn thành hạt có lỗ rỗng -Tinh bột tạo thành xanh nhờ trình quang hợp
CO2 H O, as diƯp lơc
C6H12O6 (C6H10O5)n glucozơ tinh bột
3 Tính chất hố học
a) Phản ứng thuỷ phân
+ o H , t
6 10 n 12
(C H O ) + nH O nC H O
Trong thể người động vật, tinh bột bị thuỷ phân thành glucozơ nhờ enzim
b) Phản ứng màu với iot
Do cấu tạo mạch dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp thụ iot cho màu xanh lục
III Xenlulozơ
1 Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên
Xenlulozơ không tan nước nhiều dung môi hữu etanol, ete, benzen, tan nước Svayde dung dịch Cu(OH)2 dung dịch NH3
2 Cấu tạo phân tử
Xenlulozơ polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc -glucozơ xenlulozơ có cấu tạo mạch khơng phân nhánh
Cơng thức phân tử: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n
3 Tính chất hoá học
a) Phản ứng thuỷ phân
+ o H , t
6 10 n 12
(C H O ) + nH O nC H O dày động vật ăn cỏ nhờ enzim xenlulaza
(20)o H SO ®, t
3 n 3
2 n
7
6
[C H O (OH) ] + 3nHNO [C H O (ONO ) ] + 3nH O Xenlulozơ trinitrat dùng làm thuốc súng khơng khói
4 Ứng dụng
Xenlulozơ nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo tơ visco, tơ axetat chế tạo thuốc súng khơng khói
Từ xenlulozơ tạo xenlulozơ triaxetat dùng sản xuất tơ axetat, tơ visco phim ảnh
Bài tập
1. Phát biểu ?
A Fructozơ có phản ứng tráng bạc chứng tỏ phân tử fructozơ có nhóm chức -CHO
B Thuỷ phân xenlulozơ thu glucozơ
C Thuỷ phân tinh bột thu fructozơ glucozơ D Cả xenlulozơ tinh bột có phản ứng tráng bạc
2 Những câu phát biểu sau đây, câu (Đ), câu sai (S) ? a) Saccarozơ coi đoạn mạch tinh bột
b) Tinh bột xenlulozơ polisaccarit, khác cấu tạo gốc glucozơ
c) Khi thuỷ phân đến saccarozơ, tinh bột xenlulozơ cho loại monosaccarit
d) Khi thuỷ phân đến cùng, tinh bột xenlulozơ cho glucozơ
3. a) So sánh tính chất vật lí glucozơ, saccarozơ, tinh bột xenlulozơ b) Tìm mối liên quan cấu tạo glucozơ, saccarozơ, tinh bột xenlulozơ 4. Hãy nêu tính chất hố học giống saccarozơ, tinh bột
xenlulozơ Viết phương trình hố học (nếu có)
5. Viết phương trình hố học phản ứng xảy (nếu có) trường hợp sau :
a) Thuỷphân saccarozơ, tinh bột xenlulozơ
b) Thuỷ phân tinh bột (có xúc tác axit), sau cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 (lấy dư)
c) Đun nóng xenlulozơ với hỗn hợp HNO3/H2SO4
(21)Bài tập
1. Để phân biệt dung dịch glucozơ, saccarozơ anđehit axetic dùng dãy chất sau làm thuốc thử ?
A Cu(OH)2 AgNO3/NH3; B NaOH Cu(OH)2 ;
C HNO3 AgNO3/NH3 ; D AgNO3/NH3 NaOH
2. Khi đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu thu hỗn hợp khí CO2 nước có tỉ lệ mol : Chất lên men rượu Chất chất chất sau ?
A Axit axetic ; B Glucozơ ; C Saccazozơ ;
D Fructozơ
3 Trình bày phương pháp hố học để phân biệt dung dịch nhóm chất sau :
a) Glucozơ, glixerol, anđehit axetic b) Glucozơ, saccarozơ, glixerol
c) Saccarozơ, anđehit axetic, hồ tinh bột
4. Từ bột sắn chứa 20% tạp chất trơ sản xuất kg glucozơ, hiệu suất trình sản xuất 75%
5. Tính khối lượng glucozơ tạo thành thuỷ phân : a) kg bột gạo có 80% tinh bột lại tạp chất trơ b) kg mùn cưa có 50% xenlulozơ, cịn lại tạp chất trơ c) kg saccarozơ
Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn
6. Đốt cháy hoàn tồn 16,2 g cacbohiđrat X thu 13,44 lít khí CO2 (đktc)
a) Tìm cơng thức đơn giản X X thuộc loại cacbohiđrat học ? b) Đun 16,2 gam X dung dịch axit thu dung dịch Y Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 thu gam Ag Giả sử hiệu suất trình 80%
Bài 13 ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME
(22) Polime hợp chất có phân tử khối lớn nhiều đơn vị sở (gọi
mắt xích) liên kết với tạo nên.
Ví dụ : nCH2=CH2 (– CH2 – CH2 –)n
Trong đó:
n: hƯ sè polime hoá hay polime húa - CH2-CH2- : mắt xích
CH2=CH2 : monome
Tên gọi :
Tên polime = poli + tên monome
Nếu tên monome có từ cụm từ trở lên đặt dấu ngoặc đơn Ví dụ : (– CH2 – CH2 –)n : polietilen
nCH2 = CH (-CH2 - CH -)n
Cl Cl Vinylclorua poli (vinylclorua) Phân loại theo nguồn gốc :
- Polime thiên nhiên (có sẵn thiên nhiên) : tinh bột, xelulozơ, cao su thiên nhiên…
- Polime tổng hợp (do cong người tổng hợp) : nhựa PE, PVC…
- Polime bán tổng hợp (polime thiên nhiên chế biến thêm) : tơ visco…
II ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC
Có dạng mạch :
Mạch khơng phân nhánh : amilozơ tinh bột…
Mạch phân nhánh : amilopectin tinh bột, glicozen… Mạch mạng khơng gian : cao su lưu hóa, nhựa bakelit…
III.TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Rắn, khơng bay hơi, nhiệt độ nóng chảy nằm khoảng giá trị rộng
(khơng có giá trị xác định)
Khi nóng chảy đa số polime cho chất lỏng nhớt để nguội rắn lại gọi
chất nhiệt dẻo
Một số polime khơng nóng chảy mà phân hủy đun gọi chất nhiệt rắn Không tan dung môi thông thường, số tan dung mơi thích
hợp
(23)IV. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ
1 Phản ứng trùng hợp
KN: Trùng hợp trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer), giống
nhau hay tương tự thành phân tử ln (polime).
iu kin: phân tử phải có liên kết bội nh CH2=CH2,
CH2=CH-CH=CH2 vòng kÐm bỊn
Ví dụ :
nCH2 = CH2 (-CH2 - CH2 -)n
etilen polietilen
nCH2=CH-CH=CH2 (–CH2 – CH = CH – CH2 –)n
buta-1,3-đien polibuta-1,3-đien
2 Phản ứng trùng ngưng
KN : Trùng ngưng trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành
phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác ( H2O)
Điều kiện : phân tử phải có hai nhóm chức có khả phản ứng
Ví dụ :
nH2N-[CH2]5-COOH (-NH-[CH2]5-CO-) n + nH2O
axit ε-amino caproic policaproamit (tô nilon-6)
nHOOC-C6H4-COOH + nHO-CH2CH2-OH (-OC-C 6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n + 2n
H2O
axit terephtalic etylen glycol poli (etylen terephtalat) – tô lapsan Bài 14 VẬT LIỆU POLIME
A. CHẤT DẺO
I. Khái niệm chất dẻo vật liệu compozit
Chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo.
VD: PE, PVC,
Vật liệu compozit vật liệu hỗn hợp gồm thành phần phân tán vào
nhau mà không tan vào
Thành phần vật liệu compozit:
(24)2- Chất độn: Sợi bột silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O)
3- Chất phụ gia
II Một số hợp chất polime dùng làm chất dẻo: 1. Polietilen (PE)
nCH2 = CH2 (– CH2-CH2–)n
etilen polietilen
Ứng dụng: làm màng mỏng, vật liệu điện, bình chứa… 2. Polivinylclorua (PVC)
nCH2 = CH (-CH2 - CH -)n
Cl Cl
Vinylclorua poli (vinylclorua)
Ứng dụng: làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa… 3 Poli(metyl meta crylat) (Thủy tinh hữu plexiglas)
COOCH3 CH2- C
CH3 n poli( phenol fomanđehit:): Có 3dạng:
* Nhựa novolac: đi từ phenol HCHO (fomanđehit- anđehit fomic)
OH
n
OH
n CH2OH
OH
CH2
n
Nhựa novolac
* Nhựa rezol
Phenol + HCHO dư nhựa rezol * Nhựa rezit (nhựa bakelit)
Nhựa rezol >để nguội1400C Nhựa rezit
I Khái niệm
Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài mảnh với độ bền định.
II Phân loại: 2 loại
+ nCH2=O
H+,75oC, –H2O
(25)1- Tợ thiên nhiên: Tơ tằm, bông, len
2- Tơ hóa học: chế tạo phương pháp hóa học Có loại tơ hóa học:
Tơ nhân tạo ( bán tổng hợp) : xuất phát từ polime thiên nhiên chế biến
thêm phương pháp hóa học VD: tơ xenluozơ axetat, tơ visco
Tơ tổng hợp: chế tạo từ polime tổng hợp
Vd: tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinilic ( vinilon, nitron) III Vài loại tơ tổng hợp thường gặp:
1. Tơ nilon-6: thuộc loại tơ poliamit
nH2N-[CH2]5-COOH (- NH-[CH2]5-CO-)n
axit -amino caproic tơ nilon-6 (tơ capron)
2. Tơ nilon-7: thuộc loại tơ poliamit
nH2N-[CH2]6-COOH (- NH-[CH2]6-CO-)n
axit -amino enantoic tơ nilon-7 (tơ enan)
3. Tơ nilon-6,6 : thuộc loại tơ poliamit
nH2N-[CH2]6-NH2 + n HOOC-[CH2]4-COOH ( NH-[CH2]6-NHCO-[CH2]4-CO ) n + 2nH2O
hexametylenđiamin axit ađipic tơ nilon-6,6
Tính chất: nilon-6,6 dai bền, mềm mại óng mướt, thấm nước, bền với
nhiệt, axit kiềm
Ứng dụng: dng dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, bít tất, dây cáp, dây dù,
đan lưới…
4 Tơ lapsan
nHOOC-C6H4-COOH + nHO-CH2CH2-OH (-OC-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n + 2n H2O
axit terephtalic etylen glycol tơ lapsan
5. Tơ nitron ( hay olon ) thuộc loại tơ vinylic :
to
(26)
CH2 CH CN
RCOOR', t0 CH
2 CH
CN n
n
acrilonitrin poliacrilonitrin
B. CAO SU
I Định nghĩa
Cao su loại vật liệu polime có tính đàn hồi.
II. Phân loại
Có loại cao su : Cao su thiên nhiên cao su tổng hợp 1 Cao su thiên nhiên:
Cao su thiên nhiên lấy từ mủ cao su
Cấu tạo: Cao su thiên nhiên l polime isopren:
CH2 C
CH3CH CH2 n n ~~ 1.500 - 15.000
2 Cao su tổng hợp:
Cao su buna: trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na :
CH2=CH – CH=CH2 → ( – CH2 – CH = CH – CH2 –)n Buta-1,3-đien polibuta-1,3-đien
Cao su buna-S:
CH2 CH CH CH2+ CH CH2 C6H5 n
n CH2 CH CH CH2 CH
C6H5 CH2
t0 xt
n
buta-1,3-ñien stiren cao su buna-S
Cao su buna-N:
CH2 CH CH CH2+ n
n t CH2 CH CH CH2 CH
0,p xt
buta-1,3-ñien acrilonitrin cao su buna-N CH2 CH
CN CN CH2 n
CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN CẤU TẠO KIM LOẠI
I LÝ THUYẾT
1 Vị trí kim loại bảng tuần hồn
- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ Bo) phần nhóm IVA, VA, VIA
(27)- Họ lantan họ actini 2 Cấu tạo kim loại a Cấu tạo nguyên tử
Đặc điểm cấu hình e lớp ngồi ngun tử kim loại: có 1, e
b Cấu tạo tinh thể
- Ở nhiệt độ thường kim loại thể rắn có cấu tạo tinh thể (riêng Hg ở thể lỏng)
- Mạng tinh thể kim loại gồm có: + Nguyên tử kim loại
+ Ion kim loại
+ Electron hóa trị (hay e tự do)
- Ba kiểu mạng tinh thể kim loại phổ biến
+ Mạng tinh thể lục phương có độ đặc khít 74% (Be, Mg, Zn)
+ Mạng tinh thể lập phương tâm diện có độ đặc khít 74% (Cu, Ag, Au, Al)
+ Mạng tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít 68% (Li, Na, K, V, Mo)
c Liên kết kim loại
Liên kết kim loại liên kết hình thành nguyên tử kim loại ion kim loại mạng tinh thể tham gia e tự
BÀI 18 TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HÓA CỦA
KIM LOẠI
I TÍNH CHẤT VẬT LÍ Tính chất vật lí chung
Ở điều kiện thường kim loại trạng thái rắn (trừ Hg) có tính dẻo, dẫn điện ,dẫn nhiệt ánh kim
Tính chất vật lý chung kim loại gây nên có mặt electron tự mạng tinh thể kim loại ( không electron tự tinh thể kim loại mà cấu trúc, bán kính ảnh hưởng đến tính chất vật lý kim loại Một số tính chất khác:
Kim loại cứng nhất: Cr khối lượng riêng nhỏ nhất: Li Khối lượng riêng lớn nhất: Os
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất: Hg, Cao : W
Kim loại mềm nhất: K, Rb, Cs ( nhóm IA) Kim loại dẫn điện tốt nhất: Ag Cu Au Al Fe ( thường dẫn điện tốt dẫn nhiệt tốt)
II TÍNH CHẤT HỐ HỌC
(28)1 Tác dụng với phi kim
a/ Với clo 2Fe + Cl2 to
FeCl3
b/ Với Oxi 3Fe + 2O2 to
Fe3O4
c/ Với lưu huỳnh phản ứng cần đun nóng (trừ Hg to thường )
Chú ý: Một số muối sunfua tan nước: Na2S, K2S, BaS, Al2S3, Cr2S3 Một số sunfua khơng tan nước tan trog axit lỗng như: FeS, ZnS, MnS, CoS, NiS
Một số Sunfua không tan nước axit như: CuS, CdS, PbS, HgS, SnS
2 Tác dụng với dung dịch axit
a/Với dd HCl,H2SO4 loãng Trừ kim loại đứng sau hidro dãy điện hóa
2M + 2nHCl 2MCln + nH2 Ví dụ: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2
2M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2 Ví dụ: Mg + H2SO4 MgSO4 + H2
b/ với dd HNO3 ,H2SO4 đặc
Hầu hết kim loại (trừ Au,Pt) khử N+5(HNO3 loang)
N+2 ( NO chất khí khơng màu hóa nâu ngồi khơng khí); N+5 ( HNO3 đặc)
N+4 (NO2 : màu nâu đỏ) ; Ngoài tùy điều kiện phản ứng sinh sản phẩm khử khác như: N2O, NH4NO3 hỗn hợp sản phẩm
S+6 (H2SO4 đặc nóng ) →S+4 (SO2) ( sản phẩm khử khác có mức oxi hóa thấp S, H2S)
Chú ý : HNO3 ,H2SO4 đặc nguội làm thụ động hoá Al,Fe, Cr, Tác dụng với nước
-Chỉ có kim loại nhóm IA( Li, Na, K, Rb, Cs) nhóm IIA ( Ca, Ba, Sr trừ Be,Mg) khử H2O nhiệt độ thường
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 -Các kim loại có tính khử yếu khử nước nhiệt độ cao Fe, Zn - Có kim loại khơng khử nước Ag, Au
4 Tác Dụng Với Dung Dịch Muối VD: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe chất khử : Cu2+ chất oxh ( dựa vào quy tắc )
III DÃY ĐIỆN HOÁ KIM LOẠI
1 Cặp oxi hóa khử kim loại Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – Khử kim loại Vd Ag+ /Ag ,Cu2+/Cu, .
2 Dãy điện hóa kim loại
- Từ trái qua phải tính oxi hóa ion kim loại tăng dần, tính khử của kim loại giảm dần.
(29)4 Ý nghĩa dãy điện hóa
Cho phép dự đoán chiều pư cặp oxh-khử theo qui tắc
vd phản ứng cặp Cu2+/Cu Fe2+/Fe
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
c.khử mạnh c. oxh mạnh c oxh yếu c.khử yếu
BÀI 19 HỢP KIM ( không trọng tâm)
I KHÁI NIỆM
H ợp kim vật liệu kim loại có chứa kim loại số kim loại hoặc phi kim khác
II TÍNH CHẤT
Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất đơn chất tham gia thành hợp kim ,nhưng tính chất vật lí tính chất học hợp kim lại khác nhiều tính chất đơn chất
Ví dụ:
Inoc: Fe – Cr – Mn : Thép không gỉ
Hợp kim siêu cứng: W – Co ; Co – Cr – W – Fe
Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp Sn – Pb ( thiếc hàn nóng chảy 2010 C) Hợp kim Bi – Pb – Sn nóng chảy 650 C
Hợp kim nhẹ, bền, cứng: Al – Si; Al – Cu – Mn - Mg III ỨNG DỤNG
Trên thực tế ,hợp kim sử dụng nhiều kim loại nguyên chất
Hợp kim Au với Ag , Cu ( vàng tây) đẹp cứng , dùng để chế tạo đồ trang sức trước số nước dùng để đúc tiền
BI 20 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Khái niệm chung : Ăn mòn kim loại: phá hủy kim loại hợp kim tác
dụng chất môi trường xung quanh M = Mn+ + n.e
II.Các dạng ăn mịn kim loại Ăn mịn hóa học
Khái niệm: Ăn mịn hóa học q trình oxi hố –khử, e kim
loại chuyển trực tiếp đến chất môi trường.
Đặc điểm : -Không phát sinh dòng điện
Cu2+ Cu Fe2+
(30)-Nhiệt độ cao tốc độ ăn mòn nhanh
Ăn mịn điện hóa
a.Khái niệm:Ăn mịn điện hóa q trình oxi hóa –khử, kim loại bị ăn mòn tác dụng dung dịch chất điện li tạo nên dòng e chuyển dời từ cực
âm sangcực dương
-Cực âm (anot) : xảy q trình oxi hóa ( qtrình nhường e ) : Kim loại có tính khử mạnh đóng vai trò cực âm bị ăn mòn
-Cực dương (catot) : xảy trình khử ( qtrình nhận e )
b Ăn mịn điện hóa học hợp kim sắt khơng khí ẩm ( ví dụ vật bằng gang)
+ Anot ( Fe) : Fe Fe2+ + 2e
+ Catot ( C) : O2 + 2H2O + 4e 4OH
-C.Điều kiện có ăn mịn điện hóa:
-Các điện cực phải khác nhau: cặp kim loại khác kim loại với phi kim -Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với qua dây dẫn
-Các điện cực phải tiếp xúc với dd chất điện li
II- CÁCH CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1-Phương pháp bảo vệ bề mặt: sơn , mạ , …
Ví dụ: sắt tây sắt tráng thiếc, tôn sắt tráng kẽm 2-Dùng phương pháp điện hoá
Nguyên tắc: Gắn kim loại có tính khử mạnh với kim loại cần bảo vệ ( có tính khử yếu hơn)
BI 21 ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I-NGUYÊN TẮC :Khử ion kim loại thành nguyên tử : Mn+ + ne → M
II- PHƯƠNG PHÁP:
1 Phương pháp nhiệt luyện
Dùng chất khử CO, H2, C, NH3, Al… để khử ion kim loại oxit
ở nhiệt độ cao.
Fe2O3+3CO t0 2Fe+ 3CO2
Dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình ( sau Al) 2 Phương pháp thủy luyện
Dùng kim loại tự có tính khử mạnh để khử ion kim loại dung dịch
muối
Vd:Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Dùng để điều chế kim loại hoạt động yếu (sau H2, áp dụng quý tắc )
3 Phương pháp điện phân:
a) Điện phân hợp chất nóng chảy:
Dùng dòng điện để khử ion kim loại hợp chất nóng chảy(oxit, hydroxit,
(31)2Al2O3 dpnc 4Al + 3O2 ; 4NaOH dpnc 4Na+O2 +2H2O MgCl2 dpnc Mg + Cl2
Dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động mạnh (từ đầu →Al) b) Điện phân dung dịch:
- Dùng dòng điện để khử ion dung dịch muối CuCl2 dpdd
Cu + Cl2
2CuSO4 + 2H2O dpdd
2Cu + O2 + 2H2SO4
Dùng điều chế kim loại trung bình, yếu
* Sự khử catot ( điện cực âm – trái với ăn mịn điện hóa)
- Các kim loại từ Al trở phía trước dãy điện hóa khơng bị khử
- Các kim loại sau Al, ion kim loiaj có tính oxi hóa mạnh ưu tiên khử trước ( ion cuối dãy)
- Riêng H+ đứng trước số kim loại khó khử tồn dạng H3O+
* Sự oxi hóa anot: ( cực dương)
- Dễ bị oxi hóa kim loại làm điện cực anot hoạt động ( Dương cực tan) anion không điện phân
- Nếu điện cực trơ Pt thứ tự điện phân là: S2-> I- > Br- > Cl- > OH
Các ion có oxi khơng bị oxi hóa điện phân dung dịch ( trừ trường hợp đặc biệt không xét chương trình)
c) Tính lượng chất thu điện cực:
Công thức dựa vào định luật Faraday: m =
A I t n F
Trong đó: m: khối lượng chất thu điện cực
A: Khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực n: Số e mà nguyên tử cho nhận
I : Cường độ dòng điện (A) t : Thời gian ( giây)
F : 96500 Hằng số Faraday
CHƯƠNG KIM LOẠI KỀM, KIỀM THỔ, NHÔM
BÀI 25: KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM.
A.KIM LOẠI KIỀM I Vị trí - cấu hình e ngtử :
(32)lập phương tâm khối tương đối rỗng liên kết kim loại yếu mạng tinh thể kim loại
III Tính chất hóa học: Các ngun tử kim loại kiềm có lượng ion hóa nhỏ, kim loại kiềm có tính khử mạnh Tính khử tăng dần từ liti đến xesi.MM++1e.
Trong hợp chất, kim loại kiềm có số oxi hóa+1 Tác dụng với pk
a/ Với O2 2Na + O2(khô)Na2O2 4Na+O2(kk)2Na2O
b/ Với Cl2 2K + Cl22KCl
Tác dụng với axit 2Na+2HCl2NaCl+H2 ; 2Na+H2SO4Na2SO4+H2 Tác dụng với H2O 2K+2H2O2KOH+H2
Na nóng chảy chạy mặt nước, K bùn cháy, Rb&Cs pư mãnh liệt.
⇒ KLK tác dụng dễ dàng với H2O nên người ta bảo quản dầu hỏa.
IV: Ứng dụng, trạng thái tự nhiên điều chế
1.Ứng dụng : Chế tạo hợp kim có t0nc thấp Hợp kim Li-Al dùng kỉ thuật hàng không Cs làm tế bào quang điện
Trạng thái tự nhiên : tồn dạng hợp chất( nước biển, silicat, aluminat)
Điều chế : Khử ion KLK thành KL tự M++e
M cách Đpnc muối halogenua KLK
2NaCl ⃗đpnc 2Na+Cl2
B.HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM. I Natri hidroxit
-NaOH(xút ăn da) chất rắn, khơng màu, dễ nóng chảy, hút ẩm mạnh tỏa nhiều nhiệt
-NaOH chất điện li mạnh: NaOHNa+ + OH NaOH td với axit, oxit axit, muối
*CO2+2NaOHNa2CO3 + H2O ( PT ion: CO2+2OH
-
CO32-+H2O)
hoặc CO2+NaOHNaHCO3 tùy theo tỉ lệ mol CO2 dung dịch kiềm *HCl+NaOHNaCl+H2O: PT ion H+ + OH
-
H2O *CuSO4+2NaOH Na2SO4+Cu(OH)2: PT ion Cu2+ + 2OH
-
Cu(OH)2
-NaOH Làm xà phòng, phẩm nhuộm, tơ nhân tạo,luyện nhôm, tinh chế dầu mỏ II Natri hiđrocacbonat
Ít tan nước dễ bị nhiệt phân: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
- Na2CO3 chất rắn, màu trắng tan nhiều nước Ở nhiệt độ thường
Na2CO3.10H2O, nhiệt độ cao kết tinh tạo Na2CO3 Na2CO3 muối axit yếu có tính chất chung muối
(33)III Kali nitrat: KNO3 tinh thể không màu, bền kk, tan nhiều nước Bị nhiệt phân 2KNO3 ⃗to 2KNO2+O2; nhiệt độ cao KNO3
chất oxi hóa mạnh
Ứng dụng : Dùng làm phân bón, tạo thuốc nổ 2KNO3+3C+S ⃗to N2
+3CO2+K2S BÀI 26:
KIM LOẠI KIỀM THỔ MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
A KIM LOẠI KIỀM THỔ
I.Vị trí cấu tạo :Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA, gồm Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra
electron lớp nggồi ns2,
II.Tính chất vật lý: Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi tương đối thấp.Độ cứng có cao kim loại kiềm thấp Khối lượng riêng tương đối nhỏ,là kim loại nhẹ nhôm.(trừ Ba)
II.Tính chất hố học:
Các ngun tử kim loại kiềm có lượng ion hóa tương đối nhỏ,
Kim loại kiềm thổ có tính khử manh.Tính khử tăng dần từ Be đến Ba: M→M2+ +2e
Trong hợp chất , klk thổ có số oxh +2
1/Tác dụng với phi kim: VD: 2Mg + O2 → 2MgO
a) Kim loại kiềm thổ khử H+ dung dịch axit HCl, H2SO4 thành khí H2
M + 2H+ → M2+ + H2
b) Kim loại kiềm thổ khử N+5 HNO3 loãng xuống N-3; S+6 H2SO4 đặc xuống S-2.
4Mg+10HNO3loãng → 4Mg(NO3)2+NH4NO3+ 3H2O
4Mg+50H2SO4đ → 4MgSO4+H2S+ 4H2O
3/ Td với H2O :
-Ca,Sr,Ba tác dụng với nước nhiệt độ thường thành dung dịch bazơ Vd : Ca +2 H2O = Ca(OH)2 + H2
- Be không tác dụng với nước Mg tác dụng chậm với nước nhiệt độ thưòng tạo Mg(OH)2,Mg tác dụng nhanh với nước nhiệt độ cao tạo thành MgO: 2Mg +O2 2MgO
B MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ 1/ Canxi hiđroxit:Ca(OH)2 rắn ,màu trắng , tan nước
-dd canxi hiđroxit dd bazơ mạnh :Ca(OH)2 →Ca2+ +2OH- tác dụng với oxit axit, axit ,muối
(34)-ứng dụng:chế tạo tạo vữa xây nhà,khử chua, tẩy trùng ,khử trùng, sx amoniac, clorua vôi, vật liệu xây dựng
2/ canxi cacbonat:CaCO3 Chất rắn màu trắng ,không tan nước
-đây muối axit yếu không bền,tác dụng với nhiều axit vơ hữu giải phóng khí CO2:
CaCO3+ 2HCl→ CaCl2 +H2O +CO2
CaCO3 + 2CH3COOH→ Ca(CH3COO)2+H2O+CO2
đặc biệt:CaCO3 tan dần nước có chứa khí CO2 : CaCO3+ H2O +CO2↔ Ca(HCO3)2
phản ứng xảy theo chi ều :chiều (1) giải thích xâm thực nước mưa, chiều (2) giải thích tạo thành thạch nhũ hang động
3/Canxi sunphat:CaSO4chất rắn màu trắng , tan nước.Có loại:
+ CaSO4 2H2O :thạch cao sống,bền nhiệt độ thường
CaSO4 H2O :thạch cao nung, điều chế bắng cách nung thạch cao sống 1600C + CaSO4:thạch cao khan, điều chế cách nung thạch cao sống nhiệt đ ộ cao 3500C.
+th ạch cao nung th ờng d ùng đ úc t ợng,ph ấn vi ết b ảng,b ó b ột g ãy x ơng…
II.N ƯỚC CỨNG: 1/khái niệm:
-Nước cứng nước có chứa nhiều ion Canxi,Magiê
-Nước chứa it khơng có chứa ion Canxi ,magiê gọi nước mềm 2./phân loại nước cứng:
-Nước cứng có tính cứng tạm thời : Tính cứng tạm thời tính cứng gây nên muối :Ca(HCO3)2 ,Mg(HCO3)2
-Nước cứng có tính cứng vĩnh cữu : Tính cứng vĩnh cửu tính cứnggây nên sunfat, clorua canxi magie: CaCl2,MgCl2,CaSO4,MgSO4
-Tính cứng tồn phần:là tính cứng tạm thời tính vĩnh cữu
3/ tác hại nước cứng:nước cứng làm xà phịng bọt, nấu thực phẩm bị lâu chin giảm mùi vị, gây tác hại ngành sản xuất
4/ Các biện pháp làm mềm nước cứng:Nguyên tắc:giảm nồng độ cation :Ca2+,Mg2+ nước cứng.
*Phương pháp kết tủa:
-Với nước cứng tạm thời: Đun sôi dung dịch Ca(OH)2 vừa đủ Na2CO3 dể kết tủa ion canxi,magie ,loại bỏ kết tủa ta nước mềm: M(HCO3)2 → MCO3+CO2 +H2O
-Với nước cứng vĩnh cữu: Dung Na2CO3,Na3PO4,Ca(OH)2 dể làm mềm : Ca2+ + CO32-→ CaCO3 3Ca2+ +2PO43- → Ca3(PO4)2
(35)*Phương pháp trao đổi ion: Dùng chất trao đổi ion(hạt zeolit), nhựa trao đổi ion Nước cứng qua chất trao đổi ion hạt zeolit ion canxi ,magiê trao đổi ion khác H+,Na+….ta nước mềm.
Bài 27: NHƠM VÀ MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM A NHƠM
1 Vị trí cấu tạo: Nhơm có số hiệu ngun tử 13, thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, chu kì BTH
2 Cấu tạo nhơm: Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1 Số oxi hố: +3
3 Tính chất hóa học: Nhơm kim loại có tính khử mạnh sau kim loại kiềm kiềm thổ
Al → Al3+ + 3e
1 Tác dụng với phi kim: Tác dụng trực tiếp mạnh với nhiều phi kim như: O2, Cl2, S,…
2 Tác dụng với axit HCl H2SO4 loãng → H2↑:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2↑
Với HNO3 lỗng đặc nóng, H2SO4 đặc nóng nhơm khử N+5 +S6
xuống số oxi hố thấp
Al + 4HNO3 lỗng→ Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc, nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Với HNO3 H2SO4 đặc nguội: không tác dụng 4 Tác dụng với nước.
Nhơm khử nước →H2↑: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑
Những vật nhôm phủ màng Al2O3 mỏng, mịn, bền nên khơng cho nước khí thấm qua
5 Tác dụng với dung dịch kiềm.
Nhôm tan dung dịch kiềm : 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 (dd) + 3H2↑
Hiện tượng giải thích sau:
- Màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy dung dịch kiềm: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ 2H2O
- Nhôm khử nước: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 +3H2↑
-Màng Al(OH)3 bị phá hủy: Al(OH)3 + NaOH → 2NaAlO2 (dd) + 3H2↑ IV Ứng dụng trạng thái tự nhiên sản xuất.
1 Ứng dụng:Chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ, trang trí nội thất, bột nhơm trộn bột sắt( tecmit) dùng hàn đường ray
2 Trạng thái tự nhiên: Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O
(36)3 Sản xuất: Trong công nghiệp, nhôm sản xuất từ quặng boxit
phương pháp điện phân Có cơng đoạn:Tinh chế quặng boxit(Al2O3.2H2O): loại bỏ tạp chất SiO2, Fe2O3…Điện phân Al2O3 nóng chảy( hỗn hợp Al2O3 với criolit Na3AlF6): 2Al2O3 ⃗đpnc 4Al + 3O2 ↑
Vai trò criolit:
+ Hạ nhiệt độ nóng chảy hỗn hợp xuống 9000C
tiết kiệm lượng + Tạo hỗn hợp lỏng có tính dẫn điện cao Al2O3 nóng chảy
+ Tạo hỗn hợp có khối lượng riêng nhỏ nhơm bảo vệ nhơm nóng chảy khơng bị oxi hóa
B TMỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I NHÔM OXIT – Al2O3 :
1.Lý tính :
2/ Trạng thái tự nhiên:
-dạng ngậm nước: boxit (Al2O3.2H2O) sản xuất nhôm
-dạng khan: corindon có độ cứng cao dùng làm đá mài, giấy nhám 3/ Tính chất hố học :
b Tính lưỡng tính :
- Tính bazơ : Al2O3 + 6HCl AlCl3 + H2O Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +
3 H2O
- Tính axit : Al2O3 + NaOH 2NaAlO2+ H2O Al2O3 + 2OH-
AlO2-+2H2O
II NHÔM HiĐROXIT Al(OH)3 :
1 Tính chất vật lý : Chất rắn, kết tủa keo, màu trắng Tính chất hố học
a Hợp chất bền : Dể bị phân huỷ nhiệt độ
O H O OH
Al t
2
3 Al
) (
2 0
b Là hợp chất lưỡng tính :
* Tính bazơ : Al(OH)3 + HCl AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
* Tính axit :
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3 + OH-
AlO2-+2H2O
Al(OH)3 hiđroxit lưỡng tính
2. Điều chế: AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl III.NHÔM SUNFAT :
Phèn chua K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O viết gọn: KAl(SO4)2.12H2O Nếu thay K+ Na+, Li+ hay NH4+
muối kép khác (phèn nhôm)
IV: CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH: Cho từ từ dung
(37)Al3+ + 3OH
- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- dư
AlO2-+2H2O
CHƯƠNG SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG
Bài 31 SẮT
1 Vị trí: Fe thuộc Ơ 26, Nhóm VIIIB, Chu kì
2 Cấu hình electron nguyên tử: Cấu hình electron : 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar] 3d64s2
KL: Fe nguyên tố d, có e ngồi nhường 2e 3e phân lớp 4s 3d để trở thành ion Fe2+vàFe3+. Fe → Fe2+ [Ar]3d6 + 2e
Fe → Fe3+ [Ar]3d5 +3e II Tính chất vật lí: Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ.
III Tính chất hóa học: Fe có tính khử trung bình
- Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +2: Fe → Fe+2 + 2e
- Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh, sắt bị oxi hóa đến số oxi hóa +3: Fe → Fe+3 + 3e
1 Tác dụng với phi kim :Ở nhiêt độ cao, sắt khử nguyên tử phi kim thành ion âm bị oxi hóa đến số oxi hóa +2 +3
Feo + So ⃗t0 Fe+2 −S2 ( sắt II sunfua) Feo + 2 Oo2 ⃗t
Fe
+8/3
3 O
−2
4 ( oxit
sắt từ) (FeO Fe2O3) Feo +3 Clo 2 ⃗t0 Fe+3 Cl−13 (sắt III clorua) ( tác dụng với HCl tạo Fe2+)
2 Tác dụng với axít
a. Fe khử ion H+ của dung dịch HCl, H2SO4 loãng thành H2, Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +2
Feo + H+12SO4 → Fe+2 SO4 + Ho 2
b. Fe khử N+5 +S6 dung dịch HNO3 loãng H2SO4, HNO3 đặc,
nóng đến số oxi hóa thấp hơn, cịn Fe bị oxi hóa đến số oxi hóa +3
Feo +4H N+5 O3(l) → Fe+3 (NO3)3+ N+2 O+ H2O
Feo +6H N+5 O3(đ) t⃗0 Fe+3 (NO3)3 + N+4O + 3H2O
2 Feo + 6 H2+S6O4 (đ) ⃗t0 Fe+3 2(SO4)3 + SO+4 2 + 6H2O
Chú ý: Sắt bị thụ động với axít HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc, nguội 3. Tác dụng với dung dịch muối Fe khử ion kim loại đứng sau dãy điện hóa
VD: Fe + Cu+2 SO4 → Fe+2 SO4 + Cu↓
4 Tác dụng với nước ( giảm tải)
- Ở nhiệt độ thường, Fe không khử nước
(38)3Fe + 4H2O ⃗to
<570oC Fe3O4 + H2↑
Fe + H2O ⃗to>570oC FeO + H2↑
IV- Trạng thái tự nhiên: Sắt tồn chủ yếu dạng hợp chất trong: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu ( Fe2O3.nH2O), quặng xiđêrit (FeCO3), quặng pirit (FeS2) Sắt có hemoglobin (huyết cầu tố) máu Sắt tự có thiên thạch Bài 32: HỢP CHẤT CỦA SẮT
I HỢP CHẤT Fe(II): Sắt(II) oxit, Săt(II) hiđroxit, Muối sắt(II) Vừa có tính oxi
hóa vừa có tính khử tính chất hóa học đặc trưng Fe(II) là tính khử
(nhường 1e): Fe2+ → Fe3+ + 1e
1/ Sắt (II) oxít: FeO
- FeO tan dd HNO3 loãng → NO ↑ : 3FeO+10HNO3(l) →
3Fe(NO3)3+NO+5H2O
Phương trình ion thu gọn: 3FeO+NO3- +10H+ → 3Fe3++NO+5H2O - FeO chất rắn, đen, tự nhiên Điều chế: Fe2O3+
¿ CO
H2 ¿{
¿
⃗5000c
2FeO+CO2
2/ Sắt (II) hiđroxit Fe(OH)2
- Fe(OH)2 rắn màu trắng xanh, không tan nước Fe(OH)2 bền khơng khí => dễ bị oxi hóa thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ ↓ : 4Fe(OH)2+O2+2H2O
→ 4Fe(OH)3
- Điều chế Fe(OH)2 tinh khiết: điều chế điều kiện khơng có khơng khí: Fe2+ +2OH- → Fe(OH)
3
3/ Muối Fe(II)
- Muối sắt(II) + chất oxi hóa → Muối sắt(III) VD: 2F+2eCl
2+Cl2→2F
+3
eCl3
- Muối sắt(II) đa số tan nước, kết tinh dạng ngậm nước: FeSO4.7H2O , FeCl2.4H2O
- Điều chế:
Fe FeO OH¿2
¿ ¿ ¿{ { Fe¿
+HCl → Muối sắt(II)
VD:Fe +2HCl → FeCl2+ H2 hoặc FeO+H2SO4 → FeSO4+H2O
II HỢP CHẤT Fe(III) Fe2O3 Fe(OH)3 Các muối sắt(III)
Tính chất hóa học đặc trưng hợp chất Fe(III) tính oxi hóa (nhận e) Fe3+ +1e → Fe2+ Fe3++3e → Fe
1/ Sắt (III) oxit : Fe2O3 Rắn, đỏ nâu, không tan nước
-Ở nhiệt độ cao, Fe2O3 bị CO H2 khử mạnh
(39)- Trong tự nhiên: dạng quặng hêmatit dùng luyện gang - Fe2O3 oxit bazơ => tan axit mạnh → muối Fe(III) Fe2O3+6HCl → 2FeCl3+3H2O
* Điều chế: 2Fe(OH)3 ⃗t0 Fe2O3+3H2O
2/ Fe(OH)3 rắn, đỏ nâu, không tan nước Fe(OH)3 tan axit mạnh
→ muối Fe(III)
2Fe(OH)3+3H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 6H2O
*Điều chế:Fe3++3OH- → Fe(OH)
3 ↓
3/Muối Fe(III): Các muối Fe(III) đa số tan nước Kết tinh thường dạng
ngậm nước FeCl3.6H2O, Fe2(SO4)3.9H2O
*Muối sắt (III)+ KL → Muối Fe(II) VD: 2F+3eCl
3+F
e →3F+2eCl2
Oxi hóa khử 2F+3eCl3+C
u →2F+2eCl2+C
+2 uCl2
* FeCl3 dùng làm chất xúc tác tổng hợp hữu
BÀI 33: HỢP KIM CỦA SẮT
I GANG.
1 Khái niệm gang: Gang hợp kim Sắt với Cacbon có từ 2-5% khối lượng Cacbon ngồi cịn có lượng nhỏ nguyên tố Si, Mn, S Phân loại gang: có loại:
- Gang xám( chứa cacbon) Dùng đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa
- Gang trắng Chứa cacbon Cacbon chủ yếu dạng xementit( Fe3C), dùng luyện thép
3 Sản xuất gang:
a Nguyên tắc: Khử quặng sắt oxit than cốc lò cao
b Nguyên liệu:Quặng sắt oxit ( Hematit đỏ: Fe2O3) Than cốc, chất chảy( CaCO3
hoặc SiO2)
c Các phản ứng xảy ra:
* Phản ứng tạo chất khử CO: C + O2 CO2 CO2 + C 2CO 18000C * Phản ứng khử sắt oxit: (1) 3Fe2O3 + CO CO2 + 3Fe3O4
(2) Fe3O4 + CO 3CO2 + FeO (3) FeO + CO CO2 + Fe
* Phản ứng tạo xỉ: CaCO3 CaO + CO2 ; CaO + SiO2 CaSiO3( Canxi Silicat)
II THÉP.
Khái niệm thép: Thép hợp kim của sắt chứa từ 0.012% khối lượng cacbon với số nguyên tố khác( Si, Mn, Cr, Ni .)
Phân loại thép:
(40)- Thép chứa 13% Mn Rất cứng Dùng làm máy nghiền đá
- Thép chứa 20% Cr 10% Ni Rất cứng Dùng làm dụng cụ gia đình - Thép chứa 18% W 5% Cr Rất cứng Dùng làm máy nghiền đá Sản xuất thép:
* Nguyên tắc: Giảm hàm lượng tạp chất C Si, S, Mn .có Gang cách oxi hóa chất dó thành oxit biến thánh xỉ tách khỏi thép
* Các phương pháp luyện thép: a Phương pháp Bet-xơ-me b Phương pháp Mac-tanh c Phương pháp lò điện
Bài 34: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM A CROM
1 Vị trí - Cấu tạo:Crom thuộc 24, nhóm VIB, chu kì Cấu hình
electron:
Cr (Z=24): 1s22s22p63s23p6 3d 4s5 1 Hay [Ar]3d54s1
2 TÍNH CHẤT HĨA HỌC: Crom kim loại có tính khử mạnh sắt
hơn kẽm, số oxi hóa từ +1 đến +6( thường gặp +2, +3, +6) 2.1 Tác dụng với phi kim
- Ở nhiệt độ thường Crom tác dụng với Flo, bền kk có lớp Cr+32O3
bảo vệ
- Ở nhiệt độ cao, crom khử nhiều phi kim: oxi, clo, lưu huỳnh,…
4 Cr0 + 3O2 ⃗to Cr+32O3 Cr0 + 3Cl2 ⃗to Cr+3 Cl3 Cr0 + 3S ⃗
to Cr+32S3
Tác dụng với nước: Cr không tác dụng với H2O
3. Tác dụng với axit Do có lớp oxit bảo vệ nên khơng tan HCl,
H2SO4 lỗng nguội mà đun nóng muối Cr(II) + khí H2 khơng có khơng khí
Cr0 + 2HCl Cr+2Cl2 + H2
Chú ý: Tương tự nhôm,crom không tác dụng với axit HNO3 H2SO4 đặc,
nguội
V SẢN XUẤT ( Không học)
Quặng cromit FeO.Cr2O3 oxit crom Cr2O3 Cr (độ tinh khiết 97 – 99%):
Cr2O3 + 2Al ⃗to 2Cr + Al2O3
B MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CROM II.Hợp chất crom(III).
1.Crom(III) oxit: Cr2O3 chất rắn ,màu lục lục thẩm, không tan nước
(41)2.Crom(III) hiđroxit Cr(OH)3 chất răn , màu lục xám ,không tan
nước
.Điều chế: CrCl3+3NaOH→Cr(OH)3+3NaCl Cr(OH)3 : hiđroxit lưỡng tính
Cr(OH)3+ NaOH→NaCrO2+2H2O Cr(OH)3 + 3HCl→CrCl3+3H2O
Tính axit Natricromit Tính bazơ 3.Muối crom(III): có tính oxi hóa tính khử
Trong mơi trường axít muối Cr(III) dể bị khử→muối Cr(II) 2Cr+3 + Zn0→2Cr+2 + Zn+2
(c.oxh) (c.k)
Trong môi trường kiềm muối Cr(III) bị oxi hóa thành muối Cr(VI) 2Cr+3+3Br20+16OH-→2CrO4-2+16Br-+8H2O
III.Hợp chất Crom(VI).
1.Crom(VI) oxít CrO3 chất rắn , màu đỏ thẫm
-Là oxít axít tác dụng với nước →2axit: CrO3 + H2O → H2CrO4 (axít cromic)
2CrO3+H2O →H2Cr2O7(axit đicromic) CrO3 có tính oxi hóa mạnh ,một số chất vơ hữu (S,C,P,NH3, C2H5OH…) bốc cháy tiếp xúc với CrO3 → Cr2O3
Vd:2CrO3 + NH3 → Cr2O3 +N2 + 3H2O 2.Muối Cromat đicromat.
Muối Cromat CrO42-(màu vàng) muối đicromat Cr2O72-(màu da cam) có tính oxi hóa mạnh
Trong mơi trường axít muối crom(VI) bị khử → muối Crom(III) Vd: + K2Cr2O7 + FeSO4 +7H2SO4 → Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 +K2SO4 +7H2O + K2Cr2O7 +6KI +7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 +7H2O +3I2
.Trong mơi trường thích hợp :2CrO42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O (màu vàng) (màu da cam)
XEM ĐỂ VẬN DỤNG LÀM BÀI TẬP
Bài 35 ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
A ĐỒNG
I Vị trí cấu tạo: Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB, Chu kỳ 4, Số hiệu NT
là 29, Kí hiệu Cu 2964Cu
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s1 hoặc: [Ar] 3d104s1.Trong hợp chất đồng có soh phổ biến là: +1; +2
Cấu hình e của: Ion Cu+: [Ar] 3d10 Ion Cu2+: [Ar] 3d9
b Cấu tạo đơn chất:
(42)- Kim loại đồng có cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện tinh thể đặc liên kết đơn chất đồng bền vững
3 Một số tính chất khác đồng: - BKNT: 0,128 (nm)
- BK ion Cu2+: 0,076(nm); Cu+: 0,095 (nm) - Độ âm điện: 1,9
- Năng lượn ion hóa I1, I2: 744; 1956 (KJ/mol) - Thế điện cực chuẩn: E0
Cu2+/Cu: +0,34(V)
II Tính chất vật lí: Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi tráng mỏng Dẫn điện nhiệt cao (chỉ bạc) D = 8,98g/cm3; t0
nc= 10830C III Hóa tính: Cu KL hoạt động; có tính khử yếu
1 Pứ với phi kim:
- Khi đốt nóng 2Cu + O2 2CuO (đồng II oxit)
- Cu td Với Cl2, Br2, S… nhiệt độ thường đun nóng
PT: Cu + Cl2 CuCl2 (đồng clorua) Cu + S CuS (đồng sunfua) 2 Tác dụng với axit:
a Với HCl, H2SO4(l): Không phản ứng có mặt O2 khơng khí
Cu bị oh Cu2+ (H 7.11)
PT: 2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2 + 2H2O
b Với HNO3, H2SO4 đặc nóng:
N03¿2+2 NO↑
+2
+4H20 Cu0 +8HNO+5 3(l)→3 Cu
+2 ¿
N03¿2+2N
+4
2+2H20 Cu0 +4HNO
+5
3(đ)→Cu
+2 ¿ SO❑ 3¿2+2S
+4
O2+4H20 Cu0 +2H2SO+6 4(đ , n)→Cu
+2 ¿
3 Tác dụng với dung dịch muối:
- Đồng khử ion kim loại đứng sau dãy điện hóa dung dịch muối KL tự
TD: Cu + 2AgN03 Cu(N03)2 + 2Ag Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag B Một số hợp chất đồng:
1 Đồng (II) Oxit: CuO chất rắn, màu đen Tính oxi hóa: TD: Cu+2 O+C0→
t0
Cu0 +C02↑ Cu
+2
O+2N
−3
H3→3t
0
Cu0 +N
2↑+3H20
Tính bazơ : CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
2 Đồng (II) hiđroxit: Cu(OH)2 Chất rắn, màu xanh
Tính bazơ: Phản ứng với axit M + H2O TD: Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H20
Cu(OH)2 dễ bị nhiệt phân: Cu(OH)2 ⃗t0 CuO + H20
(43)Bài 3 SƠ LƯỢC VỀ NIKEN – KẼM – CHÌ – THIẾT Phần 1: lí thuyết
I/NIKEN(Ni) Ni 28,nhóm VIIIB,chu kì a.Lí tính:Ni kl màu trắng bạc,rất cứng
b.Hóa tính Ni có tính khử yếu Fe,tác dụng với nhiều đơn chất hợp chất không tác dụng với H2 VD: Ni + Cl2 t0 NiCl2 2Ni + O2 5000C 2NiO
c.Ứng dụng: Ni có nhiều ứng dụng quang trọng:chống gỉ cho sắt,làm chất xúc tác
II/KẼM(Zn) Zn ô 30,nhóm IIB,chu kì a.Lí tính:Zn KL có màu lam nhạc
-Ở t0 thường Zn giòn 100-1500C dẻo dai 2000C giịn. -Zn hợp chất rắn Zn khơng độc,riêng ZnO(h) độc
b.Hóa tính Zn KL họat động,có tính khử mạnh Fe
-Zn tác dụng với O2,S đung nóng 2Zn + O2 t0 2ZnO Zn + Cl2 ZnCl2
-Zn tác dụnh với axit,kiềm,muối : Zn + HCl → ZnCl2 + H2 ; Zn +
FeCl2 → ZnCl2 + Fe
c.Ứng dụng Zn dùng Chống gỉ cho sắt,tạo hợp kim với đồng , Sx pin khô,
ZnO làm thuốc giảm đau,chữa bệnh ngứa III/CHÌ(Pb) Pb 82,nhómIVA,ck
a.Lí tính: -Pb Kl màu trắng xanh,mền dễ dát mỏng Pb hợp chất chì độc
b.Hóa tính Tác dụng với O2 : 2Pb + O2 ⃗t0 PbO; Tác dụng với S :Pb +
S ⃗t0 PbS
c.Ứng dụng Pb dùng Chế tạo cực acquy,vỏ dây cáp Chế tạo thiết bị bảo vệ khổi tia tử ngoại
IV/THIẾC(Sn) Sn 50,nhóm IVA,ck
a.Lí tính: Ở diều kiện thường:Sn KL trắng bạc,mềm dễ dát mỏng Sn tồn dạng thù hình:Sn trắng Sn xám SnTrắng Giảm t0 SnXám
b.Hóa tính Sn tan chậm HCl lõang Sn + 2HCl SnCl2 + H2 Đun nóng,Sn tác dụng với O2 :Sn + O2 t0 SnO2
c.Ứng dụng Sn dùng chống gỉ(sắt tây), thiết dùng tụ điện, Sn dùng sx hợp kim, SnO2 làm men(gốm,sứ)
Bài 42 NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT VƠ CƠ Phần 1- lí thuyết
I- Nhận biết cation:
Catio n
Dung dịch thuốc thử
Hiện tượng Giải thích
NH4+ Kiềm NH3
OH-+ NH4+ → NH3+H2O
Ba2+ Dung dịch BaSO4
(44)H2SO4 l
Al3+ Kiềm dư NH3 dư
Al(OH)3 keo tan
Al(OH)3 keo không
tan
3OH-+ Al3+ → Al(OH)3
Al(OH)3+OH- → AlO2- + H2O 3NH3+3H2O+Al3+ → Al(OH)3+NH4+ Fe2+ Kiềm
NH3 dư
Fe(OH)2 xanh
sau chuyển thành nâu đỏ
Fe2+ + 2OH
- Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Fe3+ Kiềm
NH3 dư Fe(OH)3 nâu đỏ
Fe3+ + 3OH
- Fe(OH)3
3NH3+3H2O+Fe3+ → Fe(OH)3
+3NH4+
Cu2+ NH3 dư
Kiềm
xanh tan thành dd
xanh đậm
xanh
2NH3+2H2O+Cu2+ → Cu(OH)2
+2NH
4+
Cu2+ + 2OH
- Cu(OH)2
Mg2+ Kiềm
NH3 dư Mg(OH)2 trắng Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2
II- Nhận biết anion:
Anio n
Dung dịch thuốc thử Hiện tượng Giải thích
CO32- dd HCl H2SO4
lỗng
Bọt khí khơng màu,
khơng mùi CO32- + 2H+ CO2 + H2O
SO42- BaCl2 mtr axit loãng dư BaSO4 trắng Ba2++SO42- → BaSO4
Cl- AgNO3 mtr HNO3
loãng AgCl trắng Ag+ + Cl- AgCl
NO3- Cu(bột) +H2SO4 loãng
Dung dịch xanh, khí khơng màu hóa nâu khơng khí
3Cu+2NO3-+8H+
3Cu2+
+2NO+4H2O
2NO+O22NO2(nâu)
III- Nhận biết chất khí
Khí Mùi Dung dịch thuốc thử Hiện tượng - Giải thích
SO2 Hắc, gây ngạt Dung dịch brom dư SO2 + Br2 + H2O H2SO4 + 2HBr
CO2 Ca(OH)2 dư Ba(OH)2 dư
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 +
H2O
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 +
H2O
NH3 khai Quỳ tím Chuyển màu xanh
H2S Trứng thối Cu
2+ Pb2+
H2S + Cu2+
CuS màu đen
+ 2H+
(45)CHƯƠNG 9 - HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ, XÃ HỘI, MƠI TRƯỜNG.
I - Hóa học góp phần giải vấn đề vật liệu cho tương lai:
Hóa học kết hợp với ngành KH ngiên cứu khai thác vật liệu có trọng lượng nhẹ, độ bền cao có công đặc biệt: vật liệu compozic; vật liệu hỗn hợp chất vô hữu cơ; vật liệu hỗn hợp nano
II - Hóa học vấn đê lương thực thực phẩm
- Hóa học góp phần làm tăng số lượng chất lượng lương, thực thực phẩm Nghiên cứu sản xuất chất hóa học có tác dụng bảo vệ phát triển thực vật, động vật Thí dụ : phân bón hóa học, thuốc trừ sâu,diệt cỏ, kích thích sinh truởng …Nghiên cứu chất màu, chất phụ gia thực phẩm, hương liệu giúp chế biến thực thực phẩm thơm ngon, hình thức đẹp đảm bảo vệ sinh an tồn thực phẩm
- Bằng phương pháp hóa học, tăng cường chế biến thực phâm nhân tạo chế biến thực phẩm theo cơng nghệ hóa học tọ sản phẩm có chất lượng cao phù hợp với nhu cầu khác người
III- Hóa học vấn đề may mặc
Các loại tơ sợi hóa học sản xuất phương pháp công nghiệp nên dần đáp ứng đuợc nhu cầu số lượng, chất lượng mĩ thuật
IV- Hóa học vấn đề sức khỏe người 1.Dược phẩm
- Nhiều loại bệnh dùng loại cỏ tự nhiên trực tiếp để chữa trị
- Ngành hóa học gpá phần tạo loại thuốc tân dược có nhiều ưu thế: sử dung đơn giản, bệnh khỏi nhanh, có hiệu đặc biệt số bệnh virut số bệnh hiểm nghèo…
2.Chất gây nghiện, chất ma túy, phịng chống ma túy
Hóa học góp phần làm rõ thành phần hóa học, tác dụng tâm, sinh lí số chất gây nghiện, ma túy Trên cow sở giúp tạo biện pháp phòng chống sử dụng chất ma túy, chất gây nghiện
V - Hố học vấn đề nhiễm mơi trường phịng chống nhiễm mơi trường:
(46)2 Ơ nhiễm mơi trường nước: Tác nhân hố học gây nhiễm mơi trường nước bao gồm ion kim loại nặng, anion NO ❑3− , PO ❑34− , SO ❑42− ,
thuốc bảo vệ thực vật phân bón hố học
3 Ô nhiễm đất: Ô nhiễm đất kim loại nặng nguồn ô nhiễm nguy hiểm hệ sinh thái đất
* Nhận biết môi trường bị ô nhiễm: Quan sát.Xác định thuốc thử, xác định độ PH.Xác định dụng cụ đo
Một số phương pháp xử lý chất thải gây ô nhiễm môi trường + Phương pháp hấp thụ