Tính chất hóa học a Phản ứng thủy phân trong môi trường axit - Đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo, đây là phản ứng thuận nghịch b [r]
(1)Tóm Tắt Kiến thức Hóa Học 12 CHƯƠNG I : ESTE - LIPIT Bài 1: ESTE I.Khái niệm Este và dẫn xuất khác axit cacboxylic: 1.Cấu tạo phân tử: II.Tính chất vật lý: - Nhiệt độ sôi thấp axit tương ứng không có liên kết hydro các phân tử - Các este là chất lỏng không màu (mmột số este có Kl phân tử lớn trạng thái rắn sáp ong, mỡ động vật…), dễ bay hơi, ít tan nước, có mùi thơm hoa III.Tính chất hoá học: 1.Phản ứng nhóm chức Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! (2) Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! Bài : LIPIT I- KHÁI NIỆM , PHÂN LOẠI VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Khái niệm và phân loại - Chất béo là trieste glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (khoảng từ 12C đến 14C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol - Chất béo có công thức chung là : (3) Trạng thái tự nhiên: Chất béo là thành phần chính dầu mỡ động, thực vật Sáp điển hình là sáp ong Steroit và photpholipit có thể sinh vật và đóng vai trò quan trọng hoạt động chúng II- TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO Tính chất vật lí (Sgk) Tính chất hóa học a) Phản ứng thủy phân môi trường axit - Đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo glixerol và các axit béo, đây là phản ứng thuận nghịch b) Phản ứng xà phòng hóa - Khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH KOH) thì tạo glixerol và hỗn hợp muối các axit béo Muối natri kali các axit béo chính là xà phòng - Phản ứng chất béo với dung dịch kiềm gọi là phản ứng xà phòng hóa Phản ứng xà phòng hóa xảy nhanh phản ứng thủy phân môi trường axit và không thuận nghịch c) Phản ứng hiđro hóa - Chất béo có chứa các gốc axit béo không no tác dụng với hiđro nhiệt độ và áp suất cao có Ni xúc tác Khi đó hiđro cộng vào nối đôi C = C d) Phản ứng oxi hóa - Nối đôi C = C gốc axi không no chất béo bị oxi hóa chậm oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu Đó là nguyên nhân tượng dầu mỡ để lâu bị ôi III - VAI TRÒ CỦA CHẤT BÉO Vai trò chất béo thể - Chất béo bị thủy phân thành axit béo và glixerol hấp thụ vào thành ruột Ở đó, glixerol và axit béo lại kết hợp với tạo thành chất béo máu vận chuyển đến các tế bào Nhờ phản ứng sinh hóa phức tạp, chất béo bị oxi hóa chậm thành CO2, H2O và cung cấp lượng cho thể Ứng dụng công nghiệp - Dùng để điều chế xà phòng, glixerol và chế biến thực phẩm Ngày nay, người ta đã sử dụng số dầu thực vật làm nhiên liệu cho động điezen - Glixerol dùng sản suất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ,…Ngoài ra, chất béo còn dùng sản xuất số thực phẩm khác mì sợi, đồ hộp,… Bài 3: CHẤT GIẶT RỮA Khái niệm:Chất giặt rửa là chất dùng cùng với nước thì có tác dụng làm các chất bẩn bám trên các vật rắn mà không gây phản ứng hóa học với các chất đó Tính chất giặt rửa a) Một số khái niệm liên quan - Chất tẩy màu làm các vết màu bẩn nhờ phản ứng hóa học Thí dụ: nước Giaven, nước clo oxi hóa chất màu thành chất không màu; SO2 khử chất màu thành chất không màu Chất giặt rửa, xa phòng, làm các vết bẩn không phải (4) nhờ phản ứng hóa học - Chất ưa nước là chất tan tốt nước, : metanol, etanol, axit axetic, muối axetat kim loại kiềm… - Chất kị nước là chất không tan nước, : hiđrocacbon, dẫn xuất halogen,…Chất kị nước thì lại ưa dầu mỡ, tức là tan tốt vào dầu mỡ Chất ưa nước thì thường kị dầu mỡ, tức là không tan dầu mỡ b) Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri các axit béo c) Cơ chế hoạt động chất giặt rửa - Lấy trường hợp natri stearat làm thí dụ, nhóm CH3[CH2]16 -, “đuôi” ưa dầu mỡ phân tử natri stearat thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo phía các phân tử nước Kết là vết dầu bị phân chia thành hạt nhỏ giữ chặt các phân tử natri stearat, không bám vào vật rắn mà phân tán vào nước bị rửa trôi II- XÀ PHÒNG Sản xuất xà phòng: - Đun dầu thực vật mỡđộng vật với dung dịch NaOH KOH nhiệt độ và áp suất cao.Sau phản ứng xà phòng hóa kết thúc, người ta cho thêm natriclorua vào và làm lạnh Xà phòng tách khỏi dung dịch cho thêm phụ gia - Ngươì ta còn sản xuất xà phòng cách oxi hóa parafin dầu mỏ nhờ oxi không khí, nhiệt độ cao, có muối mangan xúc tác, trung hòa axit sinh NaOH : R - COOH + R’- COOH ==> R - COONa + R’- COONa Thành phần xà phòng và sử dụng xà phòng - Thành phần chính xà phòng là các muối natri (hoặc kali) axit béo thường là natri stearat (C17H35COONa), natri panmitat (C15H31COONa), natri oleat (C17H33COONa),…Các phụ gia thường gặp là chất màu, chất thơm III- CHẤT GIẶT RỬA TÔNG HỢP Sản xuất chất giặt rửa tổng hợp - Để đáp ứng nhu cầu to lớn và đa dạng chất giặt rửa, người ta đã tổng hợp nhiều chất dựa theo hình mẫu ”phân tử xà phòng” (tức là gồm đầu phân cực gắn với đuôi dài không phân cực), chúng có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng và gọi là chất giặt rửa tổng hợp Chương 2: CACBOHIĐRAT Bài 5: Glucozơ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN: SGK II CẤU TRÚC PHÂN TỬ - Glucozơ có công thức phân tử là C6H12O6, tồn hai dạng mạch hở và mạch vòng (5) Dạng mạch hở a) Các kiện thực nghiệm sgk b) Kết luận - Glucozơ có cấu tạo anđehit đơn chức và ancol chức, có công thức cấu tạo thu gọn là CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O Dạng mạch vòng a) Hiện tượng - Glucozơ có hai nhiệt độ nóng chảy khác nhau, có hai dạng cấu tạo khác b) Nhận xét - Trong phân tử Glucozơ có nhóm -OH có thể phản ứng với nhóm -CH=O cho các cấu tạo mạch vòng c) Kết luận - OH C5 cộng vào nhóm C=O tạo dạng vòng cạnh và -Trong thiên nhiên, Glucozơ tồn dạng dạng Trong dung dịch, hai dạng này chiếm ưu và luôn chuyển hoá lẫn theo cân qua dạng mạch hở III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC - Glucozơ có các tính chất nhóm anđehit và ancol đa chức Tính chất nhóm anđehit a)Oxi hóa Glucozơ phức bạc amoniac (AgNO3 dung dịch NH3) *Thí nghiệm: sgk *Hiện tượng: Thành ống nghiệm láng bóng Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! (6) Bài : SACCAROZƠ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Kết tinh , không màu, vị ngọt, dễ tan nước, nóng chảy 185oC - Saccaroz củ mớa, củ cải, nốt III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC - Saccarozơ không còn tính khử vì không còn nhóm -CHO và không còn -OH hemixetan tự nên không còn dạng mạch hở Vì saccarozơ còn tính chất (7) ancol đa chức và đặc biệt có phản ứng thuỷ phân đisaccarit Phản ứng ancol đa chức Phản ứng với Cu(OH)2 - Thí nghiệm: sgk - Hiện tượng: kết tủa Cu(OH)2 tan cho dung dịch màu xanh lam - Tính chất: 1.Tính chất poliol giống saccarozơ, tác dụng với Cu(OH)2 cho phức đồng mantozơ Có tính khử tương tự Glucozơ Bị thuỷ phân phân tử Glucozơ Bài 7: TINH BỘT I TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Tinh bột là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan nước nguội nước nóng 65oC trở lên, tinh bột chuyển thành dd keo nhớt gọi là hồ tinh bột - Tinh bột có các loại hạt ( gạo, ngô , mì ), củ ( khoai, sắn ) và quả( táo chuối ) II CẤU TRÚC PHÂN TỬ: SGK III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Là polisaccarit có cấu trúc vòng xoắn, tinh bột biểu hiệu yếu tính chất poliancol, biểu rõ tính chất thuỷ phân và phản ứng màu với iot Phản ứng thuỷ phân Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! (8) Bài : XENLULOZƠ I TÍNH CHẤT VẬT LÍ TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN - Xenluloz là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan nước và dung môi hữu ( ete, benzen ) - Là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật, là khung cây cối.Bông có95-98% xenluloz, đay, gai, tre,nứa (50-80%)… III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Xenlulozơ là polisaccarit và mắt xích có nhóm -OH tự nên xenlulozơ có phản ứng thuỷ phân và phản ứng ancol đa chức Phản ứng thuỷ phân(phản ứng polisaccarit) a) Mô tả thí nghiệm sgk (9) b) Giải thích sgk - Xenluloz triaxetat là chất dẻo dễ kéo thành sợi d) Sản phẩm xenluloz với CS2 và NaOH là dung dịch nhốt gọi là visco IV.ỨNG DỤNG: - Làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình - làm tơ sợi, giấy viết , giấy bao bì - làm thuốc sung, ancol CHƯƠNG III : AMIN - AMINOAXIT - PEPTIT VÀ PROTEIN Bài 11: AMIN I ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN Định nghĩa - Amin là hợp chất hữu tạo thay nhiều nguyên tử hiđro phân tử NH3 nhiều gốc hiđrocacbon Thí dụ: NH3; C6H5NH2 ;CH3NH2 ; CH3-NH-CH3 Phân loại Amin phân loại theo cách: - Theo loại gốc hiđrocacbon - Theo bậc amin Danh pháp - Cách gọi tên theo danh pháp gốc-chức: Ankan + vị trí + yl + amin - Cách gọi tên theo danh pháp thay thế: Ankan+ vị trí+ amin - Tên thông thường Chỉ áp dụng cho số amin : (10) C6H5NH2 Anilin C6H5-NH-CH3 N-Metylanilin Đồng phân HS viết các đồng phân amin hợp chất hữu có cấu tạo phân tử C4H11N Dùng quy luật gọi tên áp dụng cho đồng phân vừa viết Kết luận: Amin có các loại đồng phân: - Đồng phân mạch cacbon - Đồng phân vị trí nhóm chức - Đồng phân bậc amin II TÍNH CHẤT VẬT LÍ: - Metylamin, đimetylamin, trimetylamin và etylamin là chất khí có mùi khó chịu, độc , dễ tan nước, các amin đồng đẳng cao là chất lỏng rắn, - Anilin là chất lỏng, nhiệt độ sôi là 1840C, không màu , độc,ít tan nước, tan rượu và benzen III CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC - Do có đôi electron chưa liên kết nguyên tử nitơ mà amin có biểu tính chất nhóm amino tính bazơ Ngoài anilin còn biểu phản ứng dễ dàng vào nhân thơm ảnh hưởng nhóm amino Tính chất nhóm -NH2 (11) Bài 12: AMINO AXIT I.ĐỊNH NGHĨA, CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ DANH PHÁP 1.Định nghĩa - Amino axit là loại HCHC tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amoni (NH2) và nhóm cacboxyl (COOH) VD: H2N – CH2 – COOH R – CH[NH2] – COOH (12) 3.Danh pháp - Tên thay thế: axit + (vị trí nhóm NH2 : 1, 2,…) + amino + tên axit cacboxylic tương ứng - Tên bán hệ thống: axit + (vị trí nhóm NH2: , , , …) + amino + tên thông thường axit cacboxylic tương ứng II.TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Các amin axit là các chất rắn không màu, vị ngọt, nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan nước IV.ỨNG DỤNG - Amino axit thiên nhiên là sở kiến tạo protein thể sống số amino axit dùng phổ biến đời sống và sản xuất chế tạo mì chính, thuốc bổ thần kinh …., chế tạo nilon – 6, nilon – 7… Bài 13: PEPTIT VÀ PROTEIN I Khái niệm peptit và protein Peptit - Peptit là hợp chất polime hình thành cách ngưng tụ hai hay nhiều phân tử –aminoaxit (13) - Tuỳ theo số lượng đơn vị aminoaxit chia : đipeptit, tripeptit… và polipeptit - Khi số phân tử aminoaxit tạo peptit tăng lên n lần thì số lượng đồng phân tăng nhanh theo giai thừa n (n!) - Tên các peptit gọi cách ghép tên các gốc axyl, aminoaxit đầu còn tên aminoaxit đuôi C giữ nguyên vẹn Protein - Protein là polipeptit, phân tử có khối lượng từ vài chục ngàn đến vài chục triệu (đvC), là tảng cấu trúc và chức sống - Protein chia làm loại : protein đơn giản và protein phức tạp II SƠ LƯỢC VỀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ PROTEIN - Người ta phân biệt bậc cấu trúc phân tử protein, cấu trúc bậc là trình tự xếp các đơn vị –aminoaxit mạch protein III TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN Tính chất vật lí protein - Dạng tồn tại: protein tồn dạng chính là dạng sợi và dạng hình cầu - Tính tan protein khác nhau: protein hình sợi không tan nước, protein hình cầu tan nước - Sự đông tụ : đun nóng, cho axit, bazơ, số muối vào dung dịch protein, protein đông tụ lại, tách khỏi dung dịch Tính chất hoá học protein (14) - Khi tác dụng với Cu(OH)2, protein tạo màu tím đặc trưng IV KHÁI NIỆM VỀ ENZIM VÀ AXIT NUCLEIC Enzim - Enzim là chất, hầu hết có chất protein, có khả xúc tác cho các quá trình hoá học, đặc biệt thể sinh vật - Xúc tác enzim có đặc điểm : + Có tính đặc hiệu cao, enzim xúc tác cho chuyển hoá định + Tốc độ phản ứng nhờ xúc tác enzim lớn, gấp 10^9 10^11 tốc độ nhờ xúc tác hoá học Axit nucleic (AN) - Axit nucleic là polieste axit photphoric và pentozơ (monosaccarit có C), pentozơ lại có nhóm là bazơ nitơ + Nếu pentozơ là ribozơ tạo axit ARN + Nếu pentozơ là đeoxi-ribozơ tạo axit AND - Khối lượng ADN từ - triệu đơn vị C, = CHƯƠNG 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME Bài 16: ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME I ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP (15) II CẤU TRÚC Cấu tạo điều hoà và không điều hoà Các dạng cấu trúc mạch polime Các mắt xích polime có thể nối với thành: - Mạch không nhánh - Mạch phân nhánh - Mach mạng lưới III TÍNH CHẤT Tính chất vật lí: SGK Tính chất hoá học a) Phản ứng giữ nguyên mạch polime (16) IV.Điều chế Polime: 1.Phản ứng trùng hợp: - Định nghĩa: Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer), giống hay tương tự thành phân tử lớn (polime) - Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải có liên kết bội là vòng kém bền 2.Phản ứng trùng ngưng: - Định nghĩa: Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monomer) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác ( H2O) - Điều kiện cần : Về cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phân tử phải có ít nhóm chức có khả phản ứng Bài 17: VẬT LIỆU POLIME A- CHẤT DẺO: I- Khí niệm chất dẻo và vật liệu compozit - Chất dẻo là vật liệu polime có tính dẻo: Tính dẻo là vật thể bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt độ và áp suất và giữ nguyên biến dạng đó thôi tác dụng.VD: PE, PVC, Cao su buna - Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít thành phần phân tán vào mà không tan vào (17) - Thành phần compozit: 1- Chất (Polime): Nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn 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: B- TƠ : I Khái niệm: - Tơ là vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền định II.Phân loại: 1- Tơ thiên nhiên: Tơ tằm, bông, len 2- Tơ hóa học: Điều chế từ phản ứng hóa học a- Tơ nhân tạo: Từ vật liệu có sẵn tự nhiên và chế biến phương pháp hóa học VD: Xenluozơ axetat, tơ visco b- Tơ tổng hợp: Từ các polime tổng hợp Vd: tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinilic ( vinilon, nitron) III.Vài loại tơ tổng hợp thường gặp: Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! (18) 3) Tơ lapsan: thuộc loại tơ polieste tổng hợp từ axit terephtalic và etylen glycol C- CAO SU : I.Khái niệm: Cao su là vật liệu Polime có tính đàn hồi Có loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp II.Cao su thiên nhiên: Cao su thiên nhiên lấy từ mũ cây cao su a.Cấu trúc : Cao su thiên nhiên là polime isoprene ; b.Tính chất và ứng dụng: đàn hồi, không dẫn nhiệt và dẫn điện, không thấm nước và khí, không tan nước, etanol tan xăng và benzen, tham gia phản ứng cộng H2, HCl, Cl2…tác dụng với lưu huỳnh cho cao su lưu hóa III.Cao su tổng hợp: Cao su buna: trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na : nCH2=CH–CH=CH2 ( CH2–CH=CH–CH2)n - Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với stiren có mặt Na ta cao su buna-S có tính đàn hồi cao - Đồng trùng hợp buta-1,3-dien với acrilonitrin có mặt Na cao su buna-N Cao su isopren: cấu trúc gần giống cao su thiên nhiên : D KEO DÁN: Khái niệm: - Là loại vật liệu có khả kết dính mảnh vật liệu giống khác mà không cần biến đổi chất các vật liệu kết dính Phân loại: a- Theo chất hóa học: hồ tinh bột, keo epoxi…và keo dán vô thủy tinh lỏng, mati vô ( hỗn hợp dẻo thủy tinh lỏng với các oxit kim loại ZnO, MnO, Sb2O3…) b- Theo dạng keo: keo lỏng ( dd hồ tinh bột nước nóng, dd cao su xăng ) Keo nhựa dẻo ( matit vô cơ, matit hữu cơ, bitum, ) và keo dán dạng bột hay mỏng Keo dán tổng hợp thông dụng: a- Keo dán epoxi: là polime có chứa nhóm epoxi kết hợp thêm chất đóng rắn thường gọi là các triamin H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 - Ke dán epoxi dùng để dán các vật liệu kim loại, gỗ, thủy tinh, chất dẻo các ngành sản xuất ôtô, máy bay, xây dựng và đời sống hàng ngày (19) b- Keo dán ure-fomandehit : - Được điều chế từ ure và fomandehit môi trường axit, sau đó trùng hợp mono metylolure thu poli(ure-fomandehit) : - Khi dùng, phải thêm chất đóng rắn axit oxalic, axit lactic…để tạo polime dạng không gian rắn lại bền với dầu mỡ và số dung môi thong dụng keo urefomandehit dùng để dán các vật liệu gỗ, chất d ẻo Một số loại keo dán tự nhiên a- Nhựa vá săm : là dung dịch keo cao su thiên nhiên dung môi hữu toluene, xilen b- keo hồ tinh bột : nấu từ tinh bột sắn tinh bột gạo CHƯƠNG V: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Bài 19: KIM LOẠI VÀ HỢP KIM A KIM LOẠI I VỊ TRÍ, CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI: Trong bảng tuần hoàn , kim loại có mặt các vị trí: - Nhóm IA (trừ hidro) và IIA :: nguyên tố s - Nhóm IIIA ( trừ Bo) , phần các nhóm IVA, VA, VIA : Kim loại này là nguyên tố p - Các nhóm B ( từ IB đến VIIIB) : kim loại chuyển tiếp, chúng là nguyên tố d - Họ lantan và actini : kim loại hai họ này là nguyên tố f II TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI: Tính chất chung a Tính dẻo: - Khi tác dụng lực đủ mạnh lên vật KL nó bị biến dạng - Nguyên nhân: Khi tác dụng lực thì các mạng tinh thể trượt lên nhau, nhờ các e tự chuyển động qua lại các lớp mạng mà chúng không tách rời b Tính dẫn điện: - Nối đầu KL với nguồn điện thì kim loại cho dòng điện chạy qua Do các e tự chuyển động thành dòng Lưu ý: + Các KL khác thì chúng dẫn điện khác + Khi nhiệt độ càng cao thì khả dẫn điện càng giảm c Tính dẫn nhiệt: - Khi KL bị đun nóng các e tự chuyển động nhanh va chạm vào các Ion(+) và truyền lượng cho các Ion có lượng thấp d Ánh kim: - Các e tự có khả phản xạ các ánh sáng và bước sóng mà mắt nhìn thấy Kết luận: Các e tự là thành phần gây nên tính chất vật lý chung kim (20) loại 2.Tính chất vật lý riêng kim loại: a- Tỉ khối: Các KL có tỷ khối khác (nặng, nhẹ khác nhau) * d<5 kim loại nhẹ VD: K, Na, Mg, Al * d>5 kim loại nặng VD: Fe, Pb, Ag b- Độ cứng: Các kim loại có độ cứng khác - Kim loại mềm: Na, K - Kim loại cứng: Cr, W c- Nhiệt độ nóng chảy: - Các kim loại có nhiệt độ nóng chảy khác VD: t0nc W = 34100C t0nc Hg = -390C Nguyên nhân do: R và Z + khác III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI: Kim loại dễ nhường e M ==> Mn+ + ne ==> kim loại thể tính khử mạnh nên tác dụng với chất oxi hóa ((PK, dd axit, dd muối) 1- Tác dụng với PK: (O2, Cl, S, P ) a- Với oxi ==> ôxit KL 4M + nO2 ==> 2M2On VD: 2Al + 3/2 O2 ==> Al2O3 b-Tác dụng với phi kim khác ==> Muối không có Oxy Cu + Cl2 ==> CuCl2 2Fe + 3Cl2 ==> 2FeCl3 (21) Lưu ý: Trừ Au, Pt - Kim loại muối có mức oxh cao - Fe, Al, Cu không tác dụng HNO3, H*2SO4 đặc nguội - HNO3 đặc ==> NO2 VD: Fe + 4HNO3 ==> Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3- Tác dụng với dung dịch muối: a- TN: Cho Fe + dd CuSO4 Hiện tượng: Cu có màu đỏ bám vào Fe Dung dịch có màu xanh lục PTPU: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu b- TN: Cu + dd AgNO3 Hiện tượng: Ag tạo thành bám vào Cu Dd có màu xanh thẩm PTPU: 2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag 2Ag+ + Cu = Cu2+ + 2Ag Nhận xét: - Kim loại đứng trước có thể đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối nó - Lưu ý: Trừ kim loại tác dụng với nước như: Na; K; Ca; Ba 4- Tác dụng với nước: * Ở nhiêt độ thường: Gồm có Kim loại IA và phần IIA 2Na + 2H2O ==> 2NaOH + 4H2 * Kim loại trung bình Zn, Fe khử nước nhiệt độ cao 3Fe + 4H2O ==> Fe3O4 + 4H2 * Kim loại yếu Cu, Ag, Hg không khử H2O, dù nhiệt độ cao B HỢP KIM I Định nghĩa: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa kim loại và số kim loại phi kim khác II Tính chất hợp kim: phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể hợp kim * Hóa tính tương tự * Lí tính và tính chất học thì khác nhiều III.Ứng dụng hợp kim:Xem SGK Bài 20: DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI I Khái niệm cặp oxi hoá khử -Chất oxi hoá và chất khử cùng nguyên tố tạo nên cặp oxi hoá-khử Cặp oxi hoá khử các kim loại trên viết sau : Fe2+/Fe ; Cu2+/Cu ; Ag+/Ag Tổng quát: Mn+/M II Pin điện hoá Khái niệm pin điện hóa, suất điện động và thế điện cực: (22) * Điện cực Zn (cực âm) là nguồn cung cấp e, Zn bị oxi hoá thành Zn2+ tan vào dung dịch: Zn ==> Zn2+ + 2e * Điện cực Cu (cực dương) các e đến cực Cu, đây các ion Cu2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt lá đồng Cu2+ + 2e ==> Cu Cơ chế phát sinh dũng điện: * Cầu muối trái: Cation NH4+ ( K+) di chuyển sang cốc đựng dung dịch CuSO4 * Cầu muối phải: các cation NO3– di chuyển sang cốc đựng dung dịch ZnSO4 Sự di chuyển các ion này làm cho các dung dịch muối luôn trung hoà điện * Phương trình ion rút gọn biểu diễn quá trình oxi hoá-khử xảy trên bề mặt các điện cực pin điện hoá: Cu2+ + Zn ==> Cu + Zn2+ Oxh Kh Kh yếu Oxh yếu 3.Nhận xét – Có biến đổi nồng độ các ion Cu2+ và Zn2+ quá trình hoạt động pin Cu2+ giảm, Zn2+ tăng – Năng lượng phản ứng oxi hóa – khử pin điện hóa đã sinh dòng điện chiều – Những yếu tố ảnh hưởng đến suất điện động pin điện hóa như: * Nhiệt độ * Nồng độ ion kim loại * chất kim loại làm điện cực III Thế điện cực chuẩn kim loại Điện cực hidro chuẩn: *Cấu tạo: - Điện cực platin - Điện cực nhúng vào dd axit H+ M *Cách xác định thế điện cực chuẩn hiđro chuẩn - Cho dòng khí H2 có p =1 atm liên tục qua dd axit để bột Pt hấp thụ khí H2 - Qui ước điện cực hiđro chuẩn cặp oxi hoá khử H+/H2 là 0,00 V ; E0 (H+/H2)= 0,00 V Thế điện cực chuẩn kim loại: - Thiết lập pin điện hoá gồm: điện cực chuẩn kim loại bên phải, điện cực chuẩn hiđro bên trái vôn kế ==>hiệu số điện lớn hai điện cực chuẩn Nếu điện cực kim loại là cực âm → E0<0, điện cực kim loại là cực dương → E0>0 - Hiđro là điện cực dương (+): 2H+ + 2e ==>? H2 - Kẽm là điện cực âm ( –) : Zn ==>? Zn2+ + 2e * Vôn kế số 0,76 V Cho biết hiệu số điện lớn điện cực chuẩn cặp Zn2+/Zn và H+/H2 Ký hiệu: E0(Zn2+/Zn)= –0,76 V * Xác định thế điện cực chuẩn cặp Ag+/Ag : (23) Các phản ứng xảy ra: – Ag là cực dương (catot): Ag+ + e ==> Ag – Hidro là cực âm (anot) : H2 ==> 2H+ + 2e Phản ứng xảy pin: 2Ag+ + H2 ==>2Ag + 2H+ IV Dãy thế điện cực chuẩn kim loại: Dãy điện cực chuẩn kim loại là dãy xếp các kim loại theo thứ tự tăng dần điện cực chuẩn V Ý nghĩa dãy thế điện cực chuẩn kim loại: So sánh tính oxihóa–khử: - Trong dung môi nước, điện cực chuẩn kim loại E càng lớn thì tính oxihóa cation Mn+ càng mạnh và tính khử kim loại M càng yếu - Ngược lại điện cực chuẩn kim loại càng nhỏ thì tính oxihóa cation càng yếu và tính khử kim loại càng mạnh Xác định chiều phản ứng oxihóa –khử: Cu2+/Cu (E0 = +0,34V) và Ag+/Ag ( E0 = +0,80V) thấy: – ion Cu2+ có tính oxi hóa yếu ion Ag+ – kim loại Cu có tính khử mạnh Ag – Cặp oxihóa–khử Cu2+/Cu có điện cực chuẩn nhỏ cặp oxihóa –khử Ag+/Ag Kết luận : Cation kim loại cặp oxihóa–khử có điện cực chuẩn lớn có thể oxihóa kim loại cặp có điện cực chuẩn nhỏ Xác định suất điện động chuẩn pin điện hóa: - Suất điện động chuẩn pin điện hóa (E0pin) thế điện cực chuẩn cực dương trừ thế điện cực chuẩn cực âm Sức điện động pin điện hóa luôn là số dương Xác định thế điện cực chuẩn cặp oxihóa–khử: Bài 22: SỰ ĐIỆN PHÂN I KHÁI NIỆM : - Sự điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy trên bề mặt các điện cực có dòng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li II SỰ ĐIỆN PHÂN CÁC CHẤT ĐIỆN LI Sự điện phân NaCl nóng chảy - Khi có dòng điện chiều chạy qua - Cực dương (anot) diễn oxi hóa (24) - Cực âm (catot) diễn khử - Quá trình oxi hoá-khử biểu diễn Sự điện phân dd CuSO4: a) Điện phân dd CuSO4 với các điện cực trơ ( graphit) * Bình điện phân là ống chữ U, điện cực graphit, điện cực âm và điện cực dương, dd chất điện phân là CuSO4 * Khi cho dòng điện chiều qua (có hiệu điện ³ 1,3 V) có tượng: - catot: kim loại Cu bám vào điện cực.( cực õm) - anot: Bọt khí O2 thoát ( cực dương ) Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! III ỨNG DỤNG CỦA SỰ ĐIỆN PHÂN Điều chế kim loại Điều chế số phi kim (H2 ; O2 ) Điều chế số loại hợp chất (KMnO4, NaOH, H2O, nước giaven ) Tinh chế số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au Mạ điện Bài 23: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI I- KHÁI NIỆM: - Ăn mòn kim loại là phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng các chất môi trường M ==> Mn+ + ne II- HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: Sự ăn mòn hoá học - Bản chất ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá khử, đó các electron kim loại chuyển trực tiếp đến các chất môi trường - Thí dụ: 3Fe + 4H2O ==> Fe3O4 + H2 2Fe + Cl2 ==> FeCl3 Fe + O2 ==> Fe3O4 Ăn mòn điện hoá học: (25) a – Khái niệm Ăn mòn điện hoá học: - Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa – khử , đó kim loại bị ăn mòn tác dụng dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương b – Điều kiện xảy ăn mòn điện hoá học : * Các điện cực phải khác chất : - kim loại – kim loại - kim loại – phi kim - kim loại – hợp chất hóa học * Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với qua dây dẫn * Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li c- Ăn mòn điện hóa học hợp kim sắt ( gang , thép) không khí ẩm : ==>Ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa tác dụng ion OH– tạo gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O Bài 24: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI I NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Thực khử : Mn+ + ne ==> M II PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI 1.Phương pháp thuỷ luyện - Dùng hoá chất thích hợp H2SO4, NaOH, NaCN… tách hợp chất kim loại khỏi quặng Sau đó dùng chất khử để khử ion kim loại thành kim loại tự - Phương pháp này dùng để điều chế kim loại yếu Phương pháp nhiệt luyện - Cơ sở: Khử ion kim loại oxit nhiệt độ cao các chất khử như: C, CO, H2 AL, KL kiềm, KL kiềm thổ - Dùng CN, để điều chế kim loại hoạt động trung bình Phương pháp điện phân - Phương pháp điện phân dùng lượng dòng điện để gây biến đổi hoá học, đó là phản ứng oxi hoá - khử Trong điện phân, tác nhân khử là cực (–) mạnh nhiều lần tác nhân khử là chất hoá học Thí dụ, không chất hoá học nào có thể khử các ion kim loại kiềm thành kim loại Trong điện phân, tác nhân oxi hoá là cực (+) mạnh nhiều lần tác nhân oxi hoá là chất hoá học - Dùng CN, để điều chế kim loại hoạt động trung bình III ĐỊNH LUẬT FARADAY - Công thức: m=Ait / 96500n CHƯƠNG VI: KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM Bài 28: KIM LOẠI KIỀM (26) I- VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: 1- Vị trí kim loại kiềm bảng tuần hoàn: Liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr) các kim loại này thuộc nhóm IA ( kim loại kiềm) 2- cấu tạo và tính chất kim loại kiềm: - Viết cấu hình theo yêu cầu thầy - Xem bảng 6.1 để biết số tính chất vật lí kim loại kiềm Kết luận: - Nguyên tử kim loại kiềm có 1e lớp ngoài cùng thuộc phân lớp ns - Năng lượng ion hóa thứ (I1) có giá trị thấp các kim loại và giảm dần từ Li đến Cs Năng lượng ion hóa thứ hai (I2) có giá trị lớn lượng ion hóa thứ (I1) nhiều - Thế điện cực chuẩn có giá trị âm - Nguyên tử kim loại kiềm dễ dàng tách 1e để trở thành ion dương có điện tích 1+ (M ==> M+ + e ) Do đó kim loại kiềm có tính khử mạnh II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ: SGK III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC: - Kim loại kiềm có tính khử mạnh do: + Chỉ có 1e phân lớp ns ngoài cùng, lượng ion hóa thấp nên nguyên tử dễ 1e: M ==> M+ + 1e + Thế điện cực chuẩn E có giá trị âm - Kim loại kiềm thể tính khử phản ứng với phi kim, dung dịch axit và nước +Khử các phi kim tạo thành oxit baz muối: 4M + O2 → 2M2O 2M + Cl2 → 2MCl - Đặc biệt Natri cháy oxi khô tạo thành peoxit Na2O2 +Khử dễ dàng ion H+ dd axit tạo thành khí H2 Phản ứg mãnh liệt, gây nổ : 2M + 2H+ → 2M+ + H2 +Khử nước dễ dàng, tạo thành dung dịch baz va khí H2 : 2M + 2H2O → 2MOH + H2 IV- ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ: 1-Ứng dụng : học theo SGK 2-Điều chế: Nguyên tắc: điện phân muối nóng chảy: M+ + e ==> M Điều chế Na: +Nguyên liệu: NaCl tinh khiết +Phương pháp: Điện phân nóng chảy NaCl, bình điện phân có cực dương than chì, cực âm thép +Các phản ứng xảy điện phân: * Cực âm: Na+ + e → Na ( Quá trình khử) * Cực dương: 2Cl– → Cl2 + e ( QT oxi hóa) -Phương trình điện phân: 2NaCl(r) ==> 2Na + Cl2 (27) Bài 29: MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM I.Natrihidroxit: NaOH 1.Tính chất: - NaOH là chất rắn không màu, dễ hút ẩm, dễ nóng chảy, tan nhiều nước - NaOH là bazơ mạnh, phân li hoàn toàn thành ion tan nước NaOH ==> Na+ + OH- Tác dụng với dung dịch axit, oxit axit, muối VD: NaOH + HCl ==> CO2 + NaOH ==> 2.Ứng dụng và điều chế: a Ưng dụng: có nhiều ứng dụng quan trọng công nghiệp: sx nhôm , xà phòng b Điều chế: điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn II.Natrihidro cacbonat và natricacbonat: Muối natrihidrocacbonat: NaHCO3 a.Tính chất: - Là chất rắn màu trắng ít tan nước, bị phân huỷ nhiệt độ cao 2NaHCO3 ==> Na2CO3+CO2 +H2O - Là muối axit yếu, không bền, tác dụng với axit mạnh NaHCO3 +HCl ==> NaCl + CO2 + H2O HCO3- + H+ ==> CO2 + H2O - Là muối axit nên pư với dung dịch bazơ VD: NaHCO3 + NaOH→ Na2CO3 + H2O HCO3- + OH- → CO3- + H2O b.Ứng dụng : sgk Natricacbonat: Na2CO3 a.Tính chất: - Là chất rắn màu trắng dễ tan nước, to nc = 850oC , không phân huỷ nhiệt độ cao - Là muối axit yếu nên pư với axit mạnh Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 +H2O CO3- + 2H+ → CO2 + H2O ==> ion CO32- nhận proton, nên có tính bazơ b) Ứng dụng: sgk Bài 30: KIM LOẠI KIỀM THỔ (28) I.Vị trí và cấu tạo: 1.Vị trí KLKT bảng tuần hoàn: - Thuộc nhóm Iia , gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba và Ra(px) - Trong chu kì đứng sau KLK 2.cấu tạo KLK thổ: - Là nguyên tố s - Cấu hình e ngoài cùng TQ: ns2 - Xu hướng nhương 2e tạo ion M2+ Vd Mg ==> Mg 2+ + 2e [Ne]3s2 [Ne] II.Tính chất vật lí: - Tonc và tos tương đối thấp - Kim loại thuộc nhóm IIA có độ cứng cao KLK mềm nhôm và kim loại nhẹ, vì có d<g/cm3 - Kiểu mạng tinh thể: không giống III Tính chất hoá học: - KLK thổ có tính khử mạnh, yếu KLK Tính khử tăng dần từ Be → Ba IV.Ứng dụng và điều chế: Ứng dụng: - Kim loại Be tạo hợp kim bền, có tính đàn hồi cao - Kim loai Mg tạo hợp kim nhẹ ,bền - Ca: Dùng đẻ tách oxi, S khỏi thép Điều chế: * PP: Đpnc muối halogenua Vd: dpnc MgCl2 ==> Mg + Cl2 TQ: dpnc MX2 ==> M + X2 (29) Bài 31: MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ I.Một số tính chất chung hợp chất KLKT II.Một số hợp chất Canxi: 1.Canxihidroxit: Ca(OH)2 a.Tính chất: - Là chất rắn màu trắng, ít tan nước - Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong) là bazơ mạnh Ca(OH)2 ==> Ca2+ + 2OH- Dung dịch Ca(OH)2 có tính chất dung dịch bazơ kiềm VD: Ca(OH)2 + HNO3 → Ca(OH)2 + CuSO4 → b.Ứng dụng: SGK 2.Canxicacbonat: CaCO3 a.Tính chất: - Là chất rắn màu trắng không tan nước - Là muối axit yếu nên pư với axit mạnh VD: CaCO3 + HCl → CaCO3 + CH3COOH → - Phản ứng với CO2 và H2O: CaCO3 + CO2 H2O ==> Ca(HCO3)2 b.Ứng dụng : 3.Canxi sunfat: CaSO4 - Là chất rắn, màu trắng , ít tan nước - Tuỳ theo lượng nước kết tinh mà ta có loại: + CaSO4.2H2O: thạch cao sống + 2CaSO4 H2O: thạch cao nung + CaSO4 : thạch cao khan 2CaSO4 2H2O ==> 2CaSO4.H2O + H2O * Ứng dụng: III.Nước cứng: - Nước có vai trò cực kì quan trọng đời sống người và sản xuất - Nước thường dùng là nước tự nhiên có hoà tan số hợp chất canxi, magie như: Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 , CaSO4, MgSO4, CaCl2 ==> vì nước tự nhiên có chứa các ion Ca2+, Mg2+ (30) - Nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ gọi là nước cứng nước có chứa ít không chứa các ion trên gọi là nước mềm IV.Phân loại nước cứng: - Tuỳ thuộc vào thành phần anion gốc axit có nứơc cứng, chia làm loại: 1.Nước cứng tạm thời: là nước cứng có chứa anion HCO3- ( các muối Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 ) 2.Nước cứng vĩnh cửu: là nước cứng có chứa các ion Cl-, SO42- ( các muối CaCl2, CaSO4, MgCl2 ) V.Tác hại nước cứng: VI.Cách làm mềm nước cứng: - Nguyên tắc: làm giảm nồng độ ion Ca2+, Mg2+ nước cứng cách chuyển ion tự này vào hợp chất không tan thay chúng cation khác - Có phương pháp: Bài 33: NHÔM I.Vị trí và cấu tạo: 1.Vị trí nhôm bảng tuần hoàn: Al: 1s22s22p63s23p1 vị trí: chu kì 3, nhóm IIIA - Trong chu kì Al đưng sau Mg, trước Si - Trong nhóm IIIA: Al đưng sau B 2.Cấu tạo nhôm: - Là nguyên tố p, có e hoá trị Xu hướng nhường e tạo ion Al3+ Al → Al3+ + 3e [Ne]3s23p1 [Ne] - Trong hợp chất nhôm có số oxi hoá +3 vd: Al2O3, AlCl3 - Cấu tạo đơn chất : LPTD II.Tính chất vật lí nhôm (sgk) I.Tính chất hoá học: EoAl3+/Al = -1,66 V; I1, I2, I3 thấp ==> Al là kim loại có tính khử mạnh ( yếu KLK, KLK thổ) 1.Tác dụng với phi kim: tác dụng trực tiếp và mãnh liệt với nhiều phi kim Vd: Al + 3O2 → Al2O3 (31) Al + 3Cl2 → AlCl3 ==> Al khử nhiều phi kim thành ion âm 2.Tác dụng với axit: Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! II.Ứng dụng và sản xuất: 1.Ứng dụng: 2.Sản xuất : Qua công đoạn: - Công đoạn tinh chế quặng boxit - Công đoạn đpnc Al2O3 - Để hạ nhiệt độ nóng chảy Al2O3 từ 2050o C xuống 900oC, hoà tan Al2O3 criolit n/c Đpnc, xt *ptđp: Al2O3 ==> 2Al + 3/2 O2 Bài 34: MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM I.Nhôm oxit: Al2O3 1.Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên: - Là chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước.ton/c > 2000oC - Trong vỏ đất, Al2O3 tồn các dạng sau: + Tinh thể Al2O3 khan là đá quý cứng: corindon suốt, không màu (32) + Đá rubi(hồng ngọc): màu đỏ + Đá saphia: màu xanh.(Có lẫn TiO2 và Fe3O4) + Emeri ( dạng khan) độ cứng cao làm đá mài 2.Tính chất hoá học: II.Nhôm hidroxit: Al(OH)3 1.Tính chất hoá học: Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! * Ứng dụng: Phèn chua dùng công nghiệp thuộc da, CN giấy., chất cầm màu, làm nước Chương 7: CRÔM - SẮT - ĐỒNG Bài 38: CRÔM I.Vị trí và cấu tạo: 1.Vị trí crôm BTH: Crôm là kim loại chuyển tiếp vị trí: STT: 24 Chu kì: Nhóm: VIB (33) 2.Cấu tạo crôm: Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 - Trong hợp chất, crôm có số oxi hoá biến đổi từ +1 đến +6 số oxi hoá phổ biến là +2,+3,+6 ( crôm có e hoá trị nằm phân lớp 3d và 4s) - Ở nhiệt độ thường: cấu tạo tinh thể lục phương 3.Một số tính chất khác: Eo Cr3+/Cr = - 0,74 V II.Tính chất vật lí: - Crôm có màu trắng bạc, cứng ( độ cứng thua kim cương) - Khó nóng chảy, là kimloại nặng, d = 7,2 g/cm3 III.Tính chất hoá học: 1.Tác dụng với phi kim: 4Cr + O2 → Cr2O3 2Cr + 3Cl2 → CrCl3 - Ở nhiệt độ thường không khí, kim loại crôm tạo màng mỏng crôm (III) oxit có cấu tạo mịn, bền vững bảo vệ nhiệt độ cao khử nhiều phi kim 2.Tác dụng với nước: không tác dụng với nước có màng oxit bảo vệ 3.Tác dụng với axit: với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng nóng, màng axit bị phá huỷ Cr khử H+ dung dịch axit Vd: Cr + 2HCl → CrCl2 + H2 Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2 Pt ion: 2H+ + Cr → Cr2+ + H2 - Crôm thụ động axit H2SO4 và HNO3 đặc ,nguội IV.Ứng dụng và sản xuất: 1.Ứng dụng: Sgk 2.Sản xuất - Trong TN, crôm tồn dạng hợp chất quặng chủ yếu crôm là crômit: FeO.Cr2O3 - PP: tách Cr2O3 khỏi quặng, dùng phương pháp nhiệt nhôm Cr2O3 + Al → 2Cr + Al2O3 Bài 39: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CRÔM (34) III.Hợp chất Crôm (VI): Nhấn vào đây để xem kích thước đầy đủ ảnh ! (35) Bài 40: SẮT I.Vị trí và cấu tạo: 1.Vị trí Fe BTH vị trí: stt : 26 chu kì 4, nhóm VIIIB - Nhóm VIIIB, cùng chu kì với sắt còn có các nguyên tố Co, Ni Ba nguyên tố này có tính chất giống 2.Cấu tạo sắt: - Fe là nguyên tố d, có thể nhường e e phân lớp 4s và phân lớp 3d để tạo ion Fe2+,Fe3+ - Mạng tinh thể: phụ thuộc vào nhiệt độ - Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là +2, +3 Vd: FeO, Fe2O3 3.Một số tính chất khác sắt: - Thế điện cực chuẩn: Fe2+ / Fe = -0,44V; Fe3+ / Fe2+ = +0,77V II Tính chất vật lí: - Sắt là kim loại màu trắng xám, dẻo, dai, dễ rèn, nhiệt độ nóng chảy khá cao( 1540oC) - Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ III.Tính chất hoá học: - Khi tham gia phản ứng hoá học, nguyên tử sắt nhường e phân lớp 4s , tác dụng với chất oxi hoá mạnh thì sắt nhường thêm e phân lớp 3d ==> tạo các ion Fe2+, Fe3+ Fe → Fe2+ + 2e (36) Fe → Fe3+ + e ==>Tính chất hoá học sắt là tính khử IV.Điều chế: công nghiệp từ quặng sắt - Dùng phương pháp nhiệt luyện: vd: Fe2O3 + CO ==> 2Fe + CO2 *các pư khác: FeCl2 ==> Fe + Cl2 Mg + FeSO4 ==> MgSO4 + Cu Bài 41: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA SẮT I.Hợp chất sắt (II): gồm muối, hidroxit, oxit Fe2+ Vd: FeO, Fe(OH)2, FeCl2 1.Tính chất hoá học chung hợp chất sắt (II): - Hợp chất sắt (II) tác dụng với chất oxi hoá bị oxi hoá thành hợp chất sắt (III) (37) Trong pư hoá học ion Fe2+ có khả cjo electron Fe2+ ==> Fe3+ + 1e ==>Tính chất hoá học chung hợp chất sắt (II) là tính khử Ví dụ 1: nhiêt độ thường, không khí ( có O2, H2O) Fe(OH)2 bị oxi hoá thành Fe(OH)3 Pư: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ==> Fe (OH)3 khử oxh Ví dụ 2: Sục khí clo vào dung dịch muối FeCl2 Pư: FeCl2 + Cl2 ==> FeCl3 Fe(NO3)2 + HNO3 ==> NO + Ví dụ 3: Cho FeO vào dung dịch HNO3 loãng: 3FeO + 10 HNO3 à Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Ví dụ 4: cho từ từ dung dịch FeSO4 vào dung dịch hỗn hợp ( KMnO4 + H2SO4) ==> Kết luận: Oxit và hidroxit sắt có tính bazơ: 2.Điều chế số hợp chất sắt (II): a.Fe(OH)2 : Dùng phản ứng trao đổi ion dung dịch muối sắt (II) với dung dịch bazơ Ví dụ: FeCl2 + NaOH ==> Fe(OH)2 + NaCl Fe2+ + OH- ==> Fe(OH)2 b.FeO : - Phân huỷ Fe(OH)2 nhiệt độ cao môi trường không có không khí Fe(OH)2 ==> FeO + H2O - Hoặc khử oxit sắt nhiệt độ cao to Fe2O3 + CO ==> FeO + CO2 c.Muối sắt (II): cho Fe FeO, Fe(OH)2 tác dụng với các dung dịch HCl, H2SO4 loãng II.Hợp chất sắt (III): 1.Tính chất hoá học hợp chất sắt (III): a.Hợp chất sắt (III) có tính oxi hoá: tác dụng với chất khử, hợp chất sắt (III) bị khử thành hợp chất sắt (II) kim loại sắt tự Trong pư hoá học : Fe3+ + 1e ==> Fe2+ Fe3+ + 3e ==> Fe ==>tính chất chung hợp chất sắt (III) là tính oxi hoá Ví dụ 1: Nung hỗn hợp gồm Al và Fe2O3 nhiệt độ cao: Fe2O3 + 2Al ==> Al2O3 + Fe Ví dụ 2: Ngâm đinh sắt dung dịch muối sắt (III) clorua FeCl3 + Fe → FeCl2 Ví dụ 3: cho Cu tác dụng với dung dịch FeCl3 Cu + FeCl3 → CuCl2 + FeCl2 - Sục khí H2S vào dung dịch FeCl3 có tượng đục: FeCl3 + H2S → FeCl2 + HCl + S$ 2.Điều chế số hợp chất sắt (III): a Fe(OH)3: Chất rắn, màu nâu đỏ (38) - Điều chế: pư trao đổi ion dung dịch muối sắt (III) với dung dịch kiềm Ví dụ : Fe(NO3)3 +3NaOH→ Fe(OH)3+3NaNO3 Pt ion: Fe3+ + OH- → Fe(OH)3 b Sắt (III) oxit: Fe2O3 phân huỷ Fe(OH)3 nhiệt độ cao Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O c Muối sắt (III): Ứng dụng hợp chất sắt (III): phèn sắt amoni: NH4Fe(SO4)2 12H2O Bài 42: HỢP KIM CỦA SẮT I GANG: - Gang là hợp kim sắt – cacbon và số nguyên tố khác, đó hàm lượng cacbon biến độngtrong giới hạn 2% - 5% - Có loại gang: gang trắng và gang xám - Gang trắng cứng, giòn, dùng để luyện thép Gang xám ít cứng và ít giòn hơn, dùng để đúc các vật dụng - Nguyên liệu để luyện gang là quặng sắt, than cốc và chất chảy CaCO3 - Nguyên tắc luyện gang là dùng chất khử CO để khử các oxit sắt thành sắt - Các phản ứng khử sắt xảy lò cao II THÉP: - Thép là hợp kim sắt với cacbon và lượng ít nguyên tố Si, Mn Hàm lượng cacbon thép chiếm 0,01 – 2% - Có loại thép : dựa trên hàm lượng các nguyên tố có loại thép + Thép thường hay thép cacbon chứa ít cacbon, silic, mangan và ít S,P + Thép đặc biệt là thép có chứa thêm các nguyên tố khác Si, Mn, Ni, W, Vd … - Thép có nhiều ứng dụng sống và kĩ thuật - Nguyên tắc để sản xuất thép là oxihoá để giảm tỉ lệ cacbon, silic, lưu hùnh, phôtpho có gang - Nguyên liệu để sản xuất thép là: + Gang trắng gang xám, sắt thép phế liệu + Chất chảy là CaO + Chất oxihoá là oxi nguyên chất không khí giàu oxi + Nguyên liệu là dầu mazút, khí đốt dùng lượng điện - Có phương pháp luyện thép là: + phương pháp lò thổi oxi, thời gian luyện thép ngắn, chủ yếu dùng để luyện thép thường + Phương pháp lò bằng: thường dùng để luyện thép có chất lượng cao + Phương pháp hồ quang điện: dùng để luyện thép đặc biệt, thành phần có km loại khó chảy W, Mo, crôm, Bài 43: ĐỒNG MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG A.ĐỒNG I.Vị trí và cấu tạo: 1.Vị trí đồng BTH: (39) - Là kim loại chuyển tiếp - Vị trí: STT: 29; chu kì 4; nhóm IB 2.Cấu tạo đồng: Cu : 1s22s22p63s23p63d104s1 - Là nguyên tố d, có electron hoá trị nằm 4s và 3d - Trong hợp chất: Cu có mức oxi hoá phổ biến là: +1 và +2 tạo ion: Cu+ (Ar) 3d10; Cu2+ (Ar) 3d9 - Bán kính nguyên tử = 0,128(nm), có cấu tạo mạng tinh thể LPTD là tinh thể đặc à liên kết đơn chất đồng vững 3.Một số tính chất khác đồng : XCu = 1,9; Eo Cu2+/Cu = + 0,34 V I1, I2 là 744; 1956 ( KJ/mol) II.Tính chất vật lí: - Đồng là kim loại màu đỏ, dẻo, dai, dễ kéo sợi, dát mỏng - Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt - Là kim loại nặng, nhiệt độ nóng chảy cao III.Tính chất hoá học: Eo Cu2+/Cu = + 0,34 V > EoH+/H2 ==>Đồng là kim loại kém hoạt động, có tính khử yếu 1.Tác dụng với phi kim: - Cu phản ứng với oxi đun nóng tạo CuO bảo vệ nên Cu không bị oxi hoá tiếp tục 2Cu + O2 ==> CuO - Khi tiếp tục đun nóng tới (800-1000oC) CuO + Cu ==> Cu2O (đỏ) - Tác dụng trực tiếp với Cl2, Br2, S Cu + Cl2 ==> CuCl2 Cu + S ==> CuS 2.Tác dụng với axit: - Cu không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng - Khi có mặt oxi, Cu tác dụng với dung dịch HCl, nơi tiếp xúc dung dịch axit với không khí Cu + 4HCl + O2 ==> CuCl2 + H2O * Với HNO3, H2SO4 đặc : Cu + H2SO4 đ ==> CuSO4 + SO2 + H2O Cu + HNO3 đ ==> Cu + HNO3 loãng ==> 3.Tác dụng với dung dịch muối: - Khử ion kim loại đứng sau nó dung dịch muối vd: Cu + AgNO3 ==> Cu(NO3)2 + Ag IV.Ứng dụng đồng: dựa vào tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, bền đồng và hợp kim 1.Đồng thau : Cu-Zn 2.Đồng bạch : Cu-Ni 3.Đồng : Cu-Sn 4.Cu-Au : ( vàng tây) V.Sản xuất đồng: - Trong tự nhiên : phần lớn tồn dạng hợp chất - Các loại quặng : pirit đồng CuFeS2, malachit Cu(OH)2.CuCO3, chancozit : Cu2S (40) - Sản xuất đồng từ CuFeS2 : chia làm giai đoạn: + Làm giàu qặng phương pháp tuyển + Chuyển hoá quặng đồng thành đồng , gồm bước: CuFeS2 ==> Cu2S ==> Cu2O ==> Cu +Tinh luyện đồng thô phương pháp điện phân B.MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG: I.Đồng (II) oxit: CuO - Là chất rắn màu đen - Điều chế: nhiệt phân Cu(NO3)2 ==> CuO + NO2 + O2 CuCO3 Cu(OH)2 ==> CuO + CO2 + H2O Cu(OH)2 ==> CuO + H2O - CuO có tính oxi hoá: Vd : CuO + CO ==> Cu + CO2 CuO + NH3 ==> N2 + 3Cu + H2 II.Đồng (II) hidroxit: Cu(OH)2 - Là chất rắn màu xanh - Điều chế: từ dung dịch muối Cu2+ và dung dịch bazơ Vd: CuSO4 + NaOH ==> Cu(OH)2 + Na2SO4 - Cu(OH)2 dễ tan dung dịch NH3 tạo dung dịch màu xanh thẩm gọi là nước Svayde Vd: Cho từ từ dung dịch NH3 dư vào dung dịch CuSO4 (41)