Tiểu luận hóa lý cao học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TIỂU LUẬN HOÁ LÝ, HOÁ LƯỢNG TỬ TRONG HOÁ HỌC THPT MỚI CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ Học viên: Nguyễn Trugn Quân Lớp : CH27 LL&PP bộ môn Hoá Học Khoá: 2019 – 2021 Giá viên hướng dẫn: TS Phan Thị Thuỳ VINH – NĂM 2020 TIỂU LUẬN HOÁ LÝ VÀ HOÁ LƯỢNG TỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH THPT MỚI A HOÁ LÝ VÀ HOÁ LƯỢNG TỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH THPT MỚI Nhằm đáp ứng và phù hợp với chương trình giáo dục hiện đại nước cũng thế giới, chương trình giáo dục THPT mới của Bộ GD&ĐT (triển khai năm học 2021-2022) đã đưa và một số nội dung mới, đó có nội dung vê hoá lý và hoá lượng tử Hoá lý và hoá lượng tử là những phần rất quan trọng hoá học phổ thông, vì nó giải quyết được các vấn đê bản vê đặc điểm cấu tạo của nguyên tử, lượng phản ứng từ đó giải thích được vì phản ứng này xãy mà phản ứng khác không thể xảy được… Môt sô nôi dung đa đươc đưa vao hoa hoc phô thông sau: TT Nội dung HOÁ 10 – THPT Cấu tạo vỏ nguyên tư – Trình bày được mô hình của Rutherford –Bohr và mô hình hiện đại mô tả chuyển động của electron nguyên tử – Nêu được kí hiệu và giá trị của số lượng tử từ spin (ms) – Trình bày được nguyên lí vững bên, quy tắc Klechkowski, quy tắc Hund và nguyên lí loại trừ Pauli – Nêu được khái niệm vê orbital nguyên tử (AO), hình dạng một số AO (s, p) – Vận dụng được mối liên hệ giữa ba số lượng tử n, l, ml để định nghĩa lớp, phân lớp và xác định số lượng, kí hiệu các phân lớp một lớp electron – Tính được số lượng AO một phân lớp, lớp dựa theo số lượng tử – Xây dựng được dãy tăng dần phân mức lượng theo quy tắc n+l – Biểu diễn được cấu hình electron theo ô orbital Liên kết hoá học – Giải thích được hình thành liên kết σ và liên kết π qua xen phủ AO – Viết được công thức Lewis, sử dụng được mô hình VSEPR để dự đoán hình học cho một số phân tử đơn giản – Trình bày được khái niệm lượng liên kết (cộng hoá trị) Ghi chu – Trình bày được khái niệm liên kết hydrogen Vận dụng để giải thích được xuất hiện liên kết hydrogen (với nguyên tố có độ âm điện lớn: N, O, F) – Nêu được vai trò, ảnh hưởng của liên kết hydrogen tới tính chất vật lí của H2O – Nêu được khái niệm vê tương tác van der Waals và ảnh hưởng của tương tác này tới nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất – Trình bày được khái niệm, lí vê lai hoá AO (sp, sp2, sp3) – Vận dụng được kiến thức vê lượng liên kết, số lượng và loại liên kết để giải thích độ bên hoá học của các chất các phản ứng (vì đơn chất nitơ (nitrogen) bên, vì đơn chất oxygen (oxi) dễ phản ứng với các chất, ) Năng lượng hoá học – Trình bày được khái niệm phản ứng toả nhiệt, t hu nhiệt; điêu kiện chuẩn (áp suất bar và thường chọn nhiệt độ 25 oC); enthalpy tạo thành (nhiệt sinh/nhiệt tạo thành) ∆ fHo298, enthalpy cháy (nhiệt cháy) ∆cHo và biến thiên enthalpy (nhiệt phản ứng) của phản ứng ∆rHo298 – Nêu được ý nghĩa của dấu và giá trị ∆rHo298 – Vận dụng được các công thức để tính ∆ rHo dựa theo nhiệt sinh, nhiệt cháy, lượng liên kết tiêu chuẩn từ bảng số liệu cho sẵn với công thức: ∆rHo298 = ∑Eb(cđ) - ∑Eb(sp) và ∆rHo298 = ∑∆fHo298 (sp) - ∑∆fHo298(cđ) Eb(cđ), Eb(sp) là tổng lượng liên kết phân tử chất đầu và sản phẩm phản ứng – Nêu được mối liên hệ giữa mức độ thuận lợi (theo khía cạnh nhiệt) của một phản ứng hoá học với ∆rHo của phản ứng đó – Chứng minh được quy luật tính oxi hoá của các halogen giảm dần thông qua việc mô tả thí nghiệm: + Thay thế halogen dung dịch muối một halogen khác Lí giải được qui luật này dựa vào ∆ rHo của phản ứng 1/2X2(g) + e → X–(aq) âm dần từ F tới I1 + Halogen tác dụng với hydrogen và với nước (giải thích được vì không dùng F2 phản ứng thay thế halogen khác dung dịch muối) – Nêu được quy luật biến đổi các giá trị ∆rHo của quá trình HX(aq) + H2O(l) → H 3O+(aq) + X−(aq) và từ đó lí giải được quy luật biến đổi tính acid của dãy acid hydrohalic Tốc độ phản ứng – Trình bày được khái niệm lượng hoạt hoá theo thuyết va chạm – Viết được biểu thức tốc độ phản ứng theo hằng số tớc đợ phản ứng và nồng đợ (cịn gọi là định luật tác dụng khối lượng (M Guldberg và P Waage, 1864) cho phản ứng đơn giản nên không tùy ý áp dụng cho mọi phản ứng) Từ đó nêu được ý nghĩa hằng số tốc độ phản ứng – Nêu được ảnh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng thông qua phương trình Arrhenius : ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 – 1/T2) – Giải thích được vai trò của chất xúc tác –Nêu được ý nghĩa của hệ số nhiệt độ Van’t Hoff (γ) – Nêu được ý nghĩa của dấu và trị số của biến thiên lượng tự để dự đoán hoặc giải thích chiêu hướng và mức độ của một phản ứng hoá học (không cần giải thích rGo là gì) – Tính được ∆ rGo từ bảng cho sẵn các giá trị ∆H o và ∆So theo công thức: ∆ rGoT = ∆ rHoT – T ∆rSoT – Giải thích được chiêu hướng của phản ứng hoá học thông qua việc tính ∆rGo – Giải thích được mức độ của một phản ứng hoá học: Giải thích được quy luật biến đổi tính acid của dãy acid hydrohalic dựa theo ∆rGo của quá trình HX(aq) + H2O(l) → H3O+(aq) + X−(aq) – Giải thích được ảnh hưởng của nhiệt độ tới chiêu hướng và mức độ của phản ứng hoá học (dự đoán nhiệt độ nào thì phản ứng xảy ra; giải thích vì công nghiệp không tổng hợp NH3 từ N2 và H2 nhiệt độ cao) HOÁ 11 – THPT Cân bằng hoá học – Viết được biểu thức hằng số cân bằng (K C) của một phản ứng thuận nghịch – Thực hiện được thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới chuyển dịch cân bằng: (1) Phản ứng: 2NO2 ← → N2O4 (sử dụng ampul kín chứa NO2 để tránh độc) (2) Phản ứng thuỷ phân sodium acetate – Vận dụng được nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier để giải thích ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ, áp suất đến cân bằng hoá học – Nêu và vận dụng được kiến thức vê cân bằng hoá học cho chu trình Haber – Viết được biểu thức tính pH (pH = –lg[H+] hoặc [H+] = 10–pH) 3 và biết cách sử dụng các chất thị để xác định pH (môi trường acid, base, trung tính) bằng các chất thị phổ biến giấy thị màu, quỳ tím, phenolphthalein, – Nêu được nguyên tắc xác định nồng độ acid, base mạnh bằng phương pháp chuẩn độ – Thực hiện được thí nghiệm chuẩn độ acid – base: Chuẩn độ dung dịch base mạnh (sodium hydroxide) bằng acid mạnh (hydrochloric acid) – Trình bày được ý nghĩa thực tiễn cân bằng dung dịch nước của ion Al3+, Fe3+và CO3 Đơn chất nitơ, Lưu huỳnh và hợp chất – Giải thích được tính trơ của đơn chất nitơ (nitrogen) nhiệt độ thường thông qua liên kết và giá trị lượng liên kết – Mô tả được công thức Lewis và hình học của phân tử ammonia – Dựa vào đặc điểm cấu tạo của ammonia giải thích: + Khả tan tốt nước + Tính base theo thuyết Brønsted–Lowry và thuyết Lewis Viết được PTHH minh hoạ + Tính khử Viết được phương trình hoá học minh hoạ – Nêu được đặc điểm nhiệt và động học của phản ứng tạo ammonia từ chu trình Haber – Giải thích được các yếu tố nhiệt và động học của quá trình sản xuất acid sulfuric bằng phương pháp tiếp xúc Phản ứng oxi hoá – khư – Mô tả được điện cực hydrogen tiêu chuẩn; sơ lược vê phương pháp đo thế điện cực – Trình bày được cách xác định chiêu của phản ứng oxi hoá – khử dựa theo thế điện cực – Tính được sức điện động của một pin điện hoá – Vận dụng được kiến thức điện phân để hiểu được quá trình công n ghiệp sản xuất nhôm (aluminium) và quá trình tinh luyện đồng (copper) Đại cương về kim loại – Giải thích mối liên hệ giữa dãy hoạt động kim loại với dãy thế điện cực chuẩn – Vận dụng được dãy thế điện cực chuẩn nhằm: + So sánh tính oxi hoá hoặc khử; + Dự đoán chiêu hướng của phản ứng oxi hoá – khử; + Xác định sở của các phương pháp bản để tách kim loại – Mô tả được khái quát trạng thái tự nhiên của kim loại và một số quặng, mỏ kim loại phổ biến – Trên sở của dãy thế điện cực chuẩn của kim loại, trình bày được: + Phương pháp tách kim loại hoạt động mạnh; + Phương pháp tách kim loại hoạt động trung bình; + Phương pháp tách kim loại yếu – Trình bày được ăn mòn kim loại và các phương pháp bảo vệ kim loại Ứng dụng của hấp phụ và hấp thụ – Trình bày được hai giai đoạn để xử lí mẫu nước vừa đục, vừa có màu dựa sở tác nhân có vai trị mợt giai đoạn xử lí nước – Trình bày được các vật liệu và hoá chất thông dụng có thể được sử dụng than (hoặc than hoạt tính); cát, đá, sỏi; các loại phèn, PAC (Poly Aluminium Chloride), – Chọn lựa được quá trình thực hiện trước giai đoạn hấp thụ màu hoặc giai đoạn làm giảm độ đục đối với mẫu thực Phức chất – Phân tích được các thành phần của các phân tử phức chất phổ biến, gồm: nhân trung tâm (cation, nguyên tử trung hoà) và phối tử (anion, phân tử trung hoà), số phối trí của nhân trung tâm, dung lượng phối trí của phối tử – Trình bày được hình thành liên kết phức chất theo thuyết Liên kết hoá trị áp dụng cho phức chất tứ diện và phức chất bát diện – Biểu diễn được dạng hình học của một số phức chất đơn giản – Viết được một số loại đồng phân bản phức chất: đồng phân cis, trans, đồng phân ion hoá,đồng phân liên kết – Nêu được vai trị của mợt sớ phức chất sinh học: chlorophyll, heme B, vitamin B12, – Nêu được ứng dụng của phức chất tự nhiên, y học, đời sống và sản xuất, hoá học HOÁ 12 - THPT Khái niệm về chế phản ứng HHHC – Nêu được khái niệm vê chế phản ứng – Trình bày được cách phân cắt đồng li liên kết cộng hoá trị tạo thành gốc tự do, cách phân cắt dị li tạo liên kết cộng hoá trị tạo thành carbocation và carbanion – Nêu được vai trị, ảnh hưởng của gớc tự thể người, độ bên tương đối của các gốc tự do, các carbocation và B carbanion Một số chế phản ứng – Nêu được khái niệm vê tác nhân electrophile và nucleophile – Trình bày được một số chế phản ứng hoá học hữu cơ: Cơ chế thế gốc SR (vào carbon no của alkane), chế cộng electrophile AE (vào nối đôi C=C của alkene), chế thế electrophile SE2Ar (vào nhân thơm), chế thế nucleophile SN1, SN2 (phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen), chế cộng nucleophile AN (vào hợp chất carbonyl) – Giải thích được tạo thành sản phẩm và hướng của một số phản ứng (Cơ chế thế gốc SR vào carbon no của alkane và chế cộng electrophile AE vào nối đôi C=C của alkene theo quy tắc cộng Markovnikov) Hoá học với đời sống - Biết, hiểu và sư dụng Chất đa lượng và chất vi lượng - Hiểu và Trình bày được cấu trúc của một số hormone (cholesterol và hormone giới tính) - Phản ứng oxi hoá tế bào - Vai trò của ion kim loại hệ sinh học TRÌNH BÀY CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ Công nghiệp xản xuất nước Gia – Ven a Vai trò của nước Gia – Ven Nước Gia – Ven có thành phần là dung dịch hỗn hợp natri clorua và natri hipoclorit Đặc điểm vê thành phần của nó có natri hipoclorit đó clo có số oxi hoá +1, nguyên tử clo trạng thái số oxi hoá bên nên dễ chuyển trạng thái số oxi hoá vê bên vững có thể là hoặc -1 Như , các trường hợp đó thì nguyên tử clo sẽ nhận electron, nên nước gia ven có tính oxi hoá mạnh Với đặc tính này, nước Gia – Ven được ứng dụng: - Được dùng các ngành công nghiệp: Tẩy trắng tẩy trắng sợi, vải, giấy Trong đời sớng cịn được dùng làm tẩy vết bẩn áo, ga, thảm Tùy theo chất liệu mà dùng nồng độ phù hợp, nước Gia – Ven phát huy công dụng tốt nhất chất liệu vải cotton, là loại vải mặc dễ bám bẩn cũng dễ tẩy Nước Gia – Ven dùng trường hợp này được khuyến cáo nên dùng mức 1% đến 6% Không nên dùng nồng độ quá 6% vì nó sẽ làm hỏng vải Và cần lưu ý sử dụng tẩy quần áo màu Sau dùng nước nước Gia – Ven tẩy vết bẩn đồ dùng bằng vải cần dùng acid acetic - là một loai acid nhẹ để loại bỏ natrihydroxyd - một tạp chất nước Gia – Ven có khả làm mục vải, hủy hoại dần các loại vải hữu và cotton là một những loại tiêu biểu, điêu này dẫn tới việc tuổi thọ của các chất liệu này sẽ bị thu ngắn lại so với việc sử dụng những chất tẩy thông thường khác - Xử lý khử trùng, diệt khuẩn Tẩy sạch sàn nhà Điêu đầu tiên phải kể tới tính tẩy cực mạnh của nó, nước Gia – Ven tẩy sàn nhà cực kỳ hiệu quả Với công việc này thì nước Gia – Ven có nồng độ từ 12% đến 15% là thích hợp, bạn có thể dùng nồng độ cao hơn, nhiên hết sức lưu ý an toàn sử dụng Khi lau cần mở cửa phòng, dùng quạt để làm bay hết clo thừa và các dạng clo hữu Tránh hít phải khí clo, là một những tác nhân gây ung thư - Nước Gia – Ven xử lý ô nhiễm nước Dùng dung dịch nươc Gia – Ven với nồng độ 12 - 15 % tùy vào mức độ nhiễm bẩn, song cần hết sức lưu ý việc đảm bảo nước thành phẩm có độ Clo không vượt quá tiêu chuẩn cho phép quy định cho nước uống Điêu này sẽ dẫn đến ngộ độc cấp, nếu dùng lâu dài sẽ ngộ độc Clo mãn tính b Quy trình sản xuất nước Gia – ven Nước Gia-ven được điêu chế bằng cách cho khí clo tác dụng với dung dịch NaOH loãng nguội tạo thành dung dịch hỗn hợp natri clorua và natri hipoclorit, đó là nước Gia-ven (Javel) Phản ứng: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O Trong công nghiệp, điện phân dung dịch natri clorua (NaCl), nếu tạo điêu kiện cho khí clo thoát tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành điện phân (bằng cách bình điện phân không có vách ngăn), ta thu được nước Gia-ven Đó là phương pháp điêu chế nước Gia-ven Phản ứng: 2NaCl + 2H2O Điện phân dung dịch Không có màng ngăn NaCl + NaClO + H2O + H2 Nước Gia - Ven c Chất xúc tác đã sử dụng sản xuất nước Gia – Ven Sản xuất nước Gia – Ven công nghiệp bằng phương pháp điện phân dung dịch natri clorua (NaCl) không có màn ngăn Vai trò của màn ngăn là ngăn chia catot và anot (anot tạo khí clo; catot tạo khí H2 và NaOH), đó clo không tiếp tiếp xúc với natrihiđroxit (NaOH) Như bằng cách lấy bỏ màng ngăn thì clo tiếp xúc được với NaOH nên xãy phản ứng Cl + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (nước Gia - Ven) Công nghiệp sản xuất axit sunfuric a Vai trò của axit sunfuric Axit sunfuric là hóa chất hàng đầu, được dùng nhiêu công nghiệp sản xuất với vai trò là nguyên liệu chính hoặc chất xúc tác Hóa chất H2SO4 được sử dụng rất nhiêu sản xuất phân bón, chất giặt tẩy rửa tổng hợp, sản xuất tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu ỨNG DỤNG CỦA AXIT SUNFURIC Trong sản xuất phân bón Axit sunfuric chủ yếu được sử dụng sản xuất axit photphoric, là chất được sử dụng để sản xuất các loại phân photphat, và cũng dùng để sản xuất Amoni sunfat Trong sản xuất công nghiệp Axit sunfuric được sử dụng rộng rãi quá trình sản xuất kim loại sản xuất đồng, kẽm và dùng làm sạch bê mặt thép và dung dịch tẩy gỉ Ngoài ra, axit sunfuric được sử dụng để sản xuất nhôm sunfat (ví dụ phèn làm giấy) Sản xuất các loại muối sunfat, tẩy rửa kim loại trước mạ, chế tạo thuốc nổ, chất dẻo, thuốc nhuộm, sản xuất dược phẩm Hỗn hợp axit với nước được dùng để làm chất điện giải hàng loạt các dạng ắc quy, axit chì Mỗi năm có khoảng 160 triệu tấn H2SO4, đó nổi bật được sử dụng các ngành sản xuất phân bón 30%, luyện kim 2%, phẩm nhuộm 2%, chất dẻo 5%, chất tẩy rửa 14%, giấy, sợi 8% Trong xử lý nước thải Sản xuất nhôm hidroxit là chất được sử dụng các nhà máy xử lý nước để lọc các tạp chất, cũng cải thiện mùi vị của nước, trung hòa pH nước, và sử dụng để loại bỏ các ion Mg2+, Ca2+ có nước thải Lưu ý: Vê tác hại của axit sunfuric, là hóa chất nguy hiểm, hạng mợt ăn mịn và gây bỏng rợp da Vì thế sử dụng nên trang bị đầy đủ các dụng cụ chun dụng, mặt nạ phịng đợc cá nhân, trang, tủ hút khio pha chế b Quy trình sản xuất axit sunfuric Axit sunfuric được sản xuất công nghiệp bằng phương pháp tiếp xúc Từ S SO2 SO3 H2SO4 Từ FeS2 Gồm gia đoạn chính: Giai đoạn 1: Sản xuất SO2 t0 Nguyên liệu là lưu huỳnh: S + O2 SO2 t0 Nguyên liệu từ quặng FeS2: FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2 Giai đoạn 2: Sản xuất SO3 Xúc tác: V2O5 2SO2 + O2 2SO3 450 – 5000C Giai đoạn 3: Sản xuất H2SO4 Để thu được axit sunfuric (H2SO4) người ta hấp thụ SO3 vào axit sunfuric đậm đặc Rồi sau đó dùng nước pha loãng oleum 1) H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3 (hay xH2O.nSO3 : oleum ) 2) H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1)H2SO4 c Chất xúc tác đã sử dụng sản xuất axit sunfuric Chất xúc tác quan trọng được dùng quá trình sản xuất axit sunfuric là pentavanadi đioxit (V2O5) pentavanadi đioxit (V2O5) phục vụ mục đích quan trọng là xúc tác quá trình oxy hóa tỏa nhiệt nhẹ của lưu huỳnh oxit thành lưu huỳnh trioxit bằng không khí quá trình tiếp xúc : 2SO2 + O2 → 2SO3 Việc phát hiện phản ứng đơn giản này, đó V 2O5 là chất xúc tác hiệu quả nhất, cho phép axit sunfuric trở thành hóa chất hàng hóa rẻ tiên hiện Phản ứng được thực hiện khoảng từ 400 đến 620 0C; dưới 4000C, V2O5 không hoạt động một chất xúc tác và 6200C, nó bắt đầu bị phá vỡ Vì người ta biết rằng V2O5 có thể giảm xuống VO2 bằng SO2 , nên một chu trình xúc tác có thể xảy sau: Phản ứng tạo SO3: SO2 + V2O5 → SO3 + 2VO2 Phản ứng tái tạo V2O5: 2VO2 + 2O2 → V2O5 Công nghiệp sản xuất nhôm a Vai trò của nhôm Tính theo cả số lượng lẫn giá trị, việc sử dụng nhôm vượt tất cả các kim loại khác, trừ sắt, và nó đóng vai trò quan trọng nên kinh tế thế giới Nhôm nguyên chất có sức chịu kéo thấp, tạo các hợp kim với nhiêu nguyên tố đồng, kẽm, magiê, mangan và silic Khi được gia công nhiệt, các hợp kim nhôm này có các thuộc tính học tăng lên đáng kể – Các hợp kim nhôm tạo thành một thành phần quan trọng các máy bay và tên lửa tỷ lệ sức bên cao cùng khối lượng – Khi nhôm được bay chân không, nó tạo lớp bao phủ phản xạ cả ánh sáng và bức xạ nhiệt Các lớp bao phủ này tạo thành một lớp mỏng của ôxít nhôm bảo vệ, nó không bị hư hỏng các lớp bạc bao phủ vẫn hay bị Trên thực tế, gần toàn bộ các loại gương hiện đại được sản xuất sử dụng lớp phản xạ bằng nhôm mặt sau của thủy tinh Các gương của kính thiên văn cũng được phủ một lớp mỏng nhôm, là mặt trước để tránh các phản xạ bên mặc dù điêu này làm cho bê mặt nhạy cảm với các tổn thương – Các loại vỏ phủ nhôm được dùng thay vỏ phủ vàng để phủ vệ tinh nhân tạo hay khí cầu để tăng nhiệt độ cho chúng, nhờ vào đặc tính hấp thụ bức xạ điện từ của Mặt Trời tốt, mà bức xạ hồng ngoại vào ban đêm thấp – Hợp kim nhôm, nhẹ và bên, được dùng để chế tạo các chi tiết của phương tiện vận tải (ô tô, máy bay, xe tải, toa xe tàu hỏa, tàu biển, v.v.) – Đóng gói (can, giấy gói, v.v) – Xây dựng (cửa sổ, cửa, ván, v.v; nhiên nó đã đánh mất vai trò chính dùng làm dây dẫn phần cuối cùng của các mạng điện, trực tiếp đến người sử dụng) – Các hàng tiêu dùng có độ bên cao (trang thiết bị, đồ nấu bếp, v.v) – Các đường dây tải điện (mặc dù độ dẫn điện của nó bằng 60% của đồng, nó nhẹ nếu tính theo khối lượng và rẻ tiên – Chế tạo máy móc – Mặc dù tự bản thân nó là không nhiễm từ, nhôm được sử dụng thép MKM và các nam châm Alnico – Nhôm siêu tinh khiết (SPA) chứa 99,980%-99,999% nhôm được sử dụng công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD – Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc sơn Các nhôm có thể cho thêm vào sơn lót, chủ yếu là xử lý gỗ — khô đi, các nhôm sẽ tạo một lớp kháng nước rất tốt – Nhôm dương cực hóa là ổn định đối với ôxi hóa, và nó được sử dụng các lĩnh vực khác của xây dựng – Phần lớn các bộ tản nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được sản xuất từ nhôm vì nó dễ dàng sản xuất và độ dẫn nhiệt cao – Ôxít nhôm, alumina, được tìm thấy tự nhiên dưới dạng corunđum, emery, ruby và saphia và được sử dụng sản xuất thủy 10 – – tinh Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có khả giao thoa Sự ôxi hóa nhôm tỏa nhiêu nhiệt, nó sử dụng để làm nguyên liệu rắn cho tên lửa, nhiệt nhôm và các thành phần của pháo hoa Phản ứng nhiệt nhôm dùng để điêu chế các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao (như crôm Cr Vonfarm W ) b Quy trình sản xuất nhôm Nhôm là một kim loại hoạt động và rất khó phân lập nó từ quặng, oxi nhôm (Al2O3) Việc khử trực tiếp, ví dụ với cacbon, là không kinh tế vì ôxít nhôm có điểm nóng chảy cao (khoảng 2.000°C) Vì thế, nó được tách bằng cách điện phân – oxit nhơm được hịa tan cryolit nóng chảy và sau đó bị khử dịng điện thành nhơm kim loại Theo công nghệ này, nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp khoảng 950-980 °C 950 – 9800C Phương trình để điêu chế nhôm là: 2Al2O3 4Al + 3O2 Xt cryolit Các điện cực điện phân ôxít nhôm làm từ cacbon Khi quặng bị nóng chảy, các ion của nó chuyển động tự Phản ứng tại catốt mang điện âm là: Al3+ + 3e- → Al Ở các ion nhôm bị biến đổi (nhận thêm điện tử) Nhôm kim loại sau đó chìm xuống và được đưa khỏi lò điện phân Tại cực dương (anode) ôxy dạng khí được tạo thành: 2O2- → O2 + 4eCực dương cacbon bị oxi hóa oxi Cực dương bị hao mòn dần và phải được thay thế thường xuyên, nó bị tiêu hao phản ứng: O2 + C → CO2 Ngược lại với anốt, các catốt gần không bị tiêu hao quá trình điện phân không có oxy gần nó Catốt cacbon được bảo vệ nhơm lỏng lị Các catot bị ăn mòn chủ yếu là các phản ứng điện hóa Sau 5-10 năm, phụ tḥc vào dịng điện sử dụng quá trình điện phân, các lò điện phân cần phải sửa chữa toàn bộ các catot đã bị ăn mịn hoàn toàn Điện phân nhơm bằng công nghệ Hall-Héroult tiêu hao nhiêu điện năng, các công nghệ khác luôn có khuyết điểm vê mặt kinh tế hay môi trường công nghệ này Tiêu chuẩn tiêu hao lượng phổ biến là khoảng 14,5-15,5 kWh/kg nhơm được sản x́t Các lị hiện đại có mức tiêu thụ điện khoảng 12,8 kWh/kg Dòng điện để thực hiện công việc điện phân này đối với các cơng nghệ cũ là 100.000-200.000 A Các lị hiện làm việc với cường đợ dịng điện khoảng 350.000 A Các lò thử nghiệm làm việc với dòng điện khoảng 500.000 A Năng lượng điện chiếm khoảng 20-40% giá thành của sản xuất nhôm, phụ thuộc vào nơi đặt lị nhơm Các lị lụn nhơm có xu hướng được đặt những khu vực mà nguồn cung cấp điện dồi dào với giá điện rẻ, Nam Phi, đảo miên nam New Zealand, Úc, Trung Quốc, Trung Đông, Nga và Québec Canada c Chất xúc tác đã sử dụng sản xuất nhôm 11 Cryolit nguyên thủy được tìm thấy một khoáng chất Greenland, sau đó được thay thế bằng cryôlit tổng hợp Cryôlit là hỗn hợp của các florua nhôm, natri và canxi (Na3AlF6) Oxit nhôm dạng bột màu trắng thu được từ quặng boxit tinh chế, quặng này có màu đỏ vì chứa khoảng 30-40% ôxít sắt Nó được tinh chế theo cơng nghệ Bayer Vai trị của cryolit quá trình sản xuất nhôm là: - Làm giảm nhiệt đợ nóng chảy của oxit nhơm từ 20500C x́ng cịn khoảng 9500C – 9800C - Cung cấp thêm các ion: Na+, Al3+, F- có tác dụng dẫn điện cho dung dịch, ngoài cung cấp them một lượng ion Al3+ tạo lượng them lượng nhôm 12 ...TIỂU LUẬN HOÁ LÝ VÀ HOÁ LƯỢNG TỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH THPT MỚI A HOÁ LÝ VÀ HOÁ LƯỢNG TỬ TRONG CHƯƠNG TRÌNH THPT MỚI Nhằm... (triển khai năm học 2021-2022) đã đưa và một số nội dung mới, đó có nội dung vê hoá lý và hoá lượng tử Hoá lý và hoá lượng tử là những phần rất quan trọng hoá học phổ... phản ứng hoá học (dự đoán nhiệt độ nào thì phản ứng xảy ra; giải thích vì công nghiệp không tổng hợp NH3 từ N2 và H2 nhiệt độ cao) HOÁ 11 – THPT Cân bằng hoá học – Viết