tóm tắt lý thuyết hóa học ôn thi đại học gồm CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ, CHƯƠNG II.LIÊN KẾT HÓA HỌC ....
Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Chương I CẤU TẠO NGUYÊN TỬ – HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ I Cấu tạo nguyên tử Nguyên tử gồm hạt nhân tích điện dương (Z+) tâm có Z electron chuyển động xung quanh hạt nhân Hạt nhân: Hạt nhân gồm: − Proton: Điện tích 1+, khối lượng đ.v.C, ký hiệu điện tích) (chỉ số ghi khối lượng, số ghi − Nơtron: Khơng mang điện tích, khối lượng đ.v.C ký hiệu Như vậy, điện tích Z hạt nhân tổng số proton * Khối lượng hạt nhân coi khối lượng nguyên tử (vì khối lượng electron nhỏ khơng đáng kể) tổng số proton (ký hiệu Z) số nơtron (ký hiệu N): Z + N ≈ A A gọi số khối * Các dạng đồng vị khác nguyên tố dạng nguyên tử khác có số proton khác số nơtron hạt nhân, có điện tích hạt nhân khác khối lượng nguyên tử, tức số khối A khác Phản ứng hạt nhân: Phản ứng hạt nhân trình làm biến đổi hạt nhân nguyên tố thành hạt nhân nguyên tố khác Trong phản ứng hạt nhân, tổng số proton tổng số khối bảo tồn Ví dụ: Vậy X C Phương trình phản ứng hạt nhân Cấu tạo vỏ electron nguyên tử Nguyên tử hệ trung hoà điện, nên số electron chuyển động xung quanh hạt nhân số điện tích dương Z hạt nhân Các electron nguyên tử chia thành lớp, phân lớp, obitan a) Các lớp electron Kể từ phía hạt nhân trở ký hiệu: Bằng số thứ tự n = … Bằng chữ tương ứng: K L M N O P Q … Những electron thuộc lớp có lượng gần Lớp electron gần hạt nhân có mức lượng thấp, lớp K có lượng thấp Số electron tối đa có lớp thứ n 2n2 Cụ thể số electron tối đa lớp sau: Lớp : KLMN… Số electron tối đa: 18 32 … b) Các phân lớp electron Các electron lớp lại chia thành phân lớp Lớp thứ n có n phân lớp, phân lớp ký hiệu chữ : s, p, d, f, … kể từ hạt nhân trở Các electron phân lớp có lượng Lớp K (n = 1) có phân lớp : 1s Lớp L (n = 2) có phân lớp : 2s, 2p Lớp M (n = 3) có phân lớp :3s, 3p, 3d Lớp N (n = 4) có phân lớp : 4s, 4p, 4d, 4f Thứ tự mức lượng phân lớp xếp theo chiều tăng dần sau : 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s… Số electron tối đa phân lớp sau: Phân lớp : s p d f Số electron tối đa: 10 14 c) Obitan nguyên tử: khu vực không gian xung quanh hạt nhân mà khả có mặt electron lớn (khu vực có mật độ đám mây electron lớn nhất) Số dạng obitan phụ thuộc đặc điểm phân lớp electron Phân lớp s có obitan dạng hình cầu Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Phân lớp p có obitan dạng hình số Phân lớp d có obitan, phân lớp f có obitan Obitan d f có dạng phức tạp Mỗi obitan chứa tối đa electron có spin ngược Mỗi obitan ký hiệu vng (cịn gọi lượng tử), có electron ta gọi electron độc thân, đủ electron ta gọi electron ghép đơi Obitan khơng có electron gọi obitan trống Cấu hình electron phân bố electron theo obitan a) Nguyên lý vững bền: nguyên tử, electron chiếm mức lượng từ thấp đến cao Ví dụ: Viết cấu hình electron Fe (Z = 26) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Nếu viết theo thứ tự mức lượng cấu hình có dạng 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Trên sở cấu hình electron nguyên tố, ta dễ dàng viết cấu hình electron cation anion tạo từ nguyên tử ngun tố Ví dụ: Cấu hình electron Fe2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Fe3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 Đối với anion thêm vào lớp số electron mà nguyên tố nhận Ví dụ: S(Z = 16) : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 S2- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cần hiểu : electron lớp theo cấu hình electron khơng theo mức lượng Năng lượng ion hoá, lực với electron, độ âm điện a) Năng lượng ion hoá (I) Năng lượng ion hoá lượng cần tiêu thụ để tách 1e khỏi nguyên tử biến nguyên tử thành ion dương Nguyên tử dễ nhường e (tính kim loại mạnh) I có trị số nhỏ b) Ái lực với electron (E) Ái lực với electron lượng giải phóng kết hợp 1e vào nguyên tử, biến nguyên tử thành ion âm Nguyên tử có khả thu e mạnh (tính phi kim mạnh) E có trị số lớn c) Độ âm điện (χ).Độ âm điện đại lượng đặc trưng cho khả hút cặp electron liên kết nguyên tử phân tử Độ âm điện tính từ I E theo cơng thức: − Ngun tố có χ lớn ngun tử có khả hút cặp e liên kết mạnh − Độ âm điện χ thường dùng để tiên đoán mức độ phân cực liên kết xét hiệu ứng dịch chuyển electron phân tử − Nếu hai nguyên tử có χ tạo thành liên kết cộng hoá trị tuý Nếu độ âm điện khác nhiều (χ∆ > 1,7) tạo thành liên kết ion Nếu độ âm điện khác không nhiều (0 < χ∆ < 1,7) tạo thành liên kết cộng hố trị có cực II Hệ thống tuần hồn ngun tố hố học Định luật tuần hồn Tính chất nguyên tố thành phần, tính chất đơn chất hợp chất chúng biến thiên tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân Bảng hệ thống tuần hoàn Người ta xếp 109 ngun tố hố học (đã tìm được) theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân Z thành bảng gọi bảng hệ thống tuần hồn Có dạng bảng thường gặp a Dạng bảng dài: Có chu kỳ (mỗi chu kỳ hàng), 16 nhóm Các nhóm chia thành loại: Nhóm A (gồm nguyên tố s p) nhóm B (gồm nguyên tố d f) Những nguyên tố nhóm B kim loại b Dạng bảng ngắn: Có chu kỳ (chu kỳ 1, 2, có hàng, chu kỳ 4, 5, có hàng, chu kỳ xây dựng có hàng); nhóm Mỗi nhóm có phân nhóm: Phân nhóm (gồm ngun tố s p - ứng với nhóm A bảng dài) phân nhóm phụ (gồm nguyên tố d f - ứng với nhóm B bảng dài) Hai họ nguyên tố f (họ lantan họ actini) xếp thành hàng riêng Trong chương trình PTTH sách sử dụng dạng bảng ngắn Chu kỳ Chu kỳ gồm nguyên tố mà nguyên tử chúng có số lớp electron Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Mỗi chu kỳ mở đầu kim loại kiềm, kết thúc khí Trong chu kỳ, từ trái sang phải theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần - Số electron lớp tăng dần - Lực hút hạt nhân electron hố trị lớp ngồi tăng dần, làm bán kính nguyên tử giảm dần Do đó: + Độ âm điện nguyên tố tăng dần + Tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần + Tính bazơ oxit, hiđroxit giảm dần, tính axit chúng tăng dần - Hố trị cao oxi tăng từ I đến VII Hố trị hiđro giảm từ IV (nhóm IV) đến I (nhóm VII) Nhóm phân nhóm Trong phân nhóm (nhóm A) từ xuống theo chiều tăng điện tích hạt nhân - Bán kính nguyên tử tăng (do số lớp e tăng) nên lực hút hạt nhân electron lớp yếu dần, tức khả nhường electron nguyên tử tăng dần Do đó: + Tính kim loại tăng dần, tính phi kim giảm dần + Tính bazơ oxit, hiđroxit tăng dần, tính axit chúng giảm dần - Hoá trị cao với oxi (hoá trị dương) nguyên tố số thứ tự nhóm chứa nguyên tố Xét đốn tính chất ngun tố theo vị trí bảng HTTH Khi biết số thứ tự nguyên tố bảng HTTH (hay điện tích hạt nhân Z), ta suy vị trí tính chất Có cách xét đốn.: Cách 1: Dựa vào số ngun tố có chu kỳ Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ đến Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ 10 Chu kỳ có nguyên tố Z có số trị từ 11 18 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 19 36 Chu kỳ có 18 nguyên tố Z có số trị từ 37 54 Chu kỳ có 32 nguyên tố Z có số trị từ 55 86 Chú ý: - Các chu kỳ 1, 2, có hàng, ngun tố thuộc phân nhóm (nhóm A) - Chu kỳ lớn (4 5) có 18 nguyên tố, dạng bảng ngắn xếp thành hàng Hàng có 10 nguyên tố, ngun tố đầu thuộc phân nhóm (nhóm A), ngun tố cịn lại phân nhóm phụ (phân nhóm phụ nhóm VIII có nguyên tố) Hàng có nguyên tố, nguyên tố đầu phân nhóm phụ, nguyên tố sau thuộc phân nhóm Điều thể sơ đồ sau: Dấu * : ngun tố phân nhóm Dấu : ngun tố phân nhóm phụ Ví dụ: Xét đốn vị trí ngun tố có Z = 26 Vì chu kỳ chứa nguyên tố Z = 19 36, nên nguyên tố Z = 26 thuộc chu kỳ 4, hàng trên, phân nhóm phụ nhóm VIII Đó Fe Cách 2: Dựa vào cấu hình electrong nguyên tố theo quy tắc sau: - Số lớp e nguyên tử số thứ tự chu kỳ - Các nguyên tố xây dựng e, lớp ngồi (phân lớp s p) cịn lớp bão hồ thuộc phân nhóm Số thứ tự nhóm số e lớp - Các nguyên tố xây dựng e lớp sát lớp (ở phân lớp d) thuộc phân nhóm phụ Ví dụ: Xét đốn vị trí ngun tố có Z = 25 Cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 - Có lớp e chu kỳ Đang xây dựng e phân lớp 3d thuộc phân nhóm phụ Nguyên tố kim loại, tham gia phản ứng cho 2e 4s 5e 3d, có hố trị cao 7+ Do đó, phân nhóm phụ nhóm VII Đó Mn Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com CHƯƠNG II.LIÊN KẾT HÓA HỌC Liên kết ion Liên kết ion hình thành nguyên tử có độ âm điện khác nhiều ( 1,7) Khi nguyên tố có độ âm điện lớn (các phi kim điển hình) thu e nguyên tử có độ âm điện nhỏ (các kim loại điển hình) tạo thành ion ngược dấu Các ion hút lực hút tĩnh điện tạo thành phân tử Ví dụ : Liên kết ion có đặc điểm: Khơng bão hồ, khơng định hướng, hợp chất ion tạo thành mạng lưới ion Liên kết ion tạo thành phản ứng trao đổi ion Ví dụ, trộn dd CaCl2 với dd Na2CO3 tạo kết tủa CaCO3: Liên kết cộng hoá trị: Đặc điểm Liên kết cộng hoá trị tạo thành nguyên tử có độ âm điện khác khơng nhiều góp chung với e hoá trị tạo thành cặp e liên kết chuyển động obitan (xung quanh hạt nhân) gọi obitan phân tử Dựa vào vị trí cặp e liên kết phân tử, người ta chia thành : 3.2 Liên kết cộng hoá trị không cực Tạo thành từ nguyên tử nguyên tố Ví dụ : H : H, Cl : Cl Cặp e liên kết không bị lệch phía ngun tử Hố trị nguyên tố tính số cặp e dùng chung 3 Liên kết cộng hố trị có cực Tạo thành từ nguyên tử có độ âm điện khác khơng nhiều Ví dụ : H : Cl Cặp e liên kết bị lệch phía ngun tử có độ âm điện lớn Hoá trị nguyên tố liên kết cộng hố trị có cực tính số cặp e dùng chung Nguyên tố có độ âm điện lớn có hố trị âm, ngun tố hố trị dương Ví dụ, HCl, clo hoá trị 1, hiđro hoá trị 1+ 3.4 Liên kết cho - nhận (còn gọi liên kết phối trí) Đó loại liên kết cộng hoá trị mà cặp e dùng chung nguyên tố cung cấp gọi nguyên tố cho e Ngun tố có obitan trống (obitan khơng có e) gọi nguyên tố nhận e Liên kết cho - nhận ký hiệu mũi tên () có chiều từ chất cho sang chất nhận Ví dụ trình hình thành ion NH4+ (từ NH3 H+) có chất liên kết cho - nhận Sau liên kết cho - nhận hình thành liên kết N - H hoàn toàn Do đó, ta viết CTCT CTE NH+4 sau: CTCT CTE HNO3: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Điều kiện để tạo thành liên kết cho - nhận nguyên tố A B là: nguyên tố A có đủ 8e lớp ngồi, có cặp e tự do(chưa tham gia liên kết) nguyên tố B phải có obitan trống 3.5 Liên kết liên kết Về chất chúng liên kết cộng hoá trị a) Liên kết Được hình thành xen phủ obitan (của 2e tham gia liên kết)dọc theo trục liên kết Tuỳ theo loại obitan tham gia liên kết obitan s hay p ta có loại liên kết kiểu s-s, s-p, p-p: Obitan liên kết có tính đối xứng trục, với trục đối xứng trục nối hai hạt nhân nguyên tử Nếu nguyên tử hình thành mối liên kết đơn liên kết Khi đó, tính đối xứng obitan liên kết , hai nguyên tử quay quanh trục liên kết b) Liên kết Được hình thành xen phủ obitan p hai bên trục liên kết Khi nguyên tử hình thành liên kết bội có liên kết , cịn lại liên kết Ví dụ liên kết (bền nhất) liên kết (kém bền hơn) Liên kết khơng có tính đối xứng trục nên ngun tử tham gia liên kết khơng có khả quay tự quanh trục liên kết Đó nguyên nhân gây tượng đồng phân cis-trans hợp chất hữu có nối đơi 3.6 Sự lai hố obitan Khi giải thích khả hình thành nhiều loại hoá trị nguyên tố (như Fe, Cl, C…) ta vào số e độc thân số e lớp mà phải dùng khái niệm gọi "sự lai hoá obitan" Lấy ngun tử C làm ví dụ: Cấu hình e C (Z = 6) Nếu dựa vào số e độc thân: C có hố trị II Trong thực tế, C có hố trị IV hợp chất hữu Điều giải thích "lai hoá" obitan 2s với obitan 2p tạo thành obitan q (obitan lai hố) có lượng đồng Khi 4e (2e obitan 2s 2e obitan 2p)chuyển động obitan lai hoá q tham gia liên kết làm cho cacbon có hố trị IV Sau lai hố, cấu hình e C có dạng: Các kiểu lai hố thường gặp a) Lai hố sp3 Đó kiểu lai hố obitan s với obitan p tạo thành obitan lai hoá q định hướng từ tâm đến đỉnh tứ diện đều, trục đối xứng chúng tạo với góc 109 o28' Kiểu lai hoá sp3 gặp nguyên tử O, N, C nằm phân tử H2O, NH3, NH+4, CH4,… b) Lai hố sp2 Đó kiểu lai hố obitan s 2obitan p tạo thành obitan lai hoá q định hướng từ tâm đến đỉnh tam giác Lai hoá sp2 gặp phân tử BCl3, C2H4,… c) Lai hố sp Đó kiểu lai hoá obitan s obitan p tạo obitan lai hoá q định hướng thẳng hàng với Lai hoá sp gặp phân tử BCl2, C2H2,… Liên kết hiđro Liên kết hiđro mối liên kết phụ (hay mối liên kết thứ 2) nguyên tử H với nguyên tử có độ âm điện lớn (như F, O, N…) Tức nguyên tử hiđro linh động bị hút cặp e chưa liên kết nguyên tử có độ âm điện lớn Liên kết hiđro ký hiệu dấu chấm ( … ) khơng tính hoá trị số oxi hoá Liên kết hiđro hình thành phân tử loại Ví dụ: Giữa phân tử H2O, HF, rượu, axit… phân tử khác loại Ví dụ: Giữa phân tử rượu hay axit với H2O: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com phân tử (liên kết hiđro nội phân tử) Ví dụ : Do có liên kết hiđro toạ thành dd nên: + Tính axit HF giảm nhiều (so với HBr, HCl) + Nhiệt độ sôi độ tan nước rượu axit hữu tăng lên râ rệt so với hợp chất có KLPT tương đương CHƯƠNG III DUNG DỊCH - ĐIỆN LI – pH I DUNG DỊCH Định nghĩa Dd hệ đồng thể gồm hai hay nhiều chất mà tỷ lệ thành phần chúng thay đổi giới hạn rộng Dd gồm: chất tan dung môi Dung môi môi trường để phân bổ phân tử ion chất tan Thường gặp dung môi lỏng quan trọng H2O Q trình hồ tan Khi hoà tan chất thường xảy trình Phá huỷ cấu trúc chất tan Tương tác dung môi với tiểu phân chất tan Ngồi cịn xảy tượng ion hoá liên hợp phân tử chất tan (liên kết hiđro) Ngược với q trình hồ tan q trình kết tinh Trong dd, tốc độ hồ tan tốc độ kết tinh, ta có dd bão hồ Lúc chất tan khơng tan thêm Độ tan chất Độ tan xác định lượng chất tan bão hoà lượng dung mơi xác định Nếu 100 g H2O hồ tan được: >10 g chất tan: chất dễ tan hay tan nhiều OH H+ > 107 mol/l Môi trường bazơ: H+ < OH H+ < 107 mol/l Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Là tinh thể không màu, tan nước, cho vị chua Muối mononatri glutamat (mì chính) có vị thịt, dùng làm gia vị b) Các aminoaxit dạng (nhóm NH2 cuối mạch C) Axit - aminocaproic H2N (CH2)5 COOH Khi trùng ngưng tạo thành poliamit dùng để chế tạo tơ capron Axit - aminoenantoic H2N (CH2)6 COOH Khi trùng ngưng tạo thành polime để chế tạo sợi tổng hợp enan V Protein Thành phần - cấu tạo Thành phần nguyên tố protein gồm có: C, H, O, N, S P, Fe, I, Cu Protein polime thiên nhiên cấu tạo từ phân tử aminoaxit trùng ngưng với Sự tạo thành protein từ aminoaxit xảy theo giai đoạn + Giai đoạn 1: Tạo thành chuỗi polipeptit nhờ hình thành liên kết peptit + Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc khơng gian dạng xoắn (như lò xo) chuỗi polipeptit nhờ liên kết hiđro nhóm vịng với nhóm NH vòng dạng xoắn, gốc R hướng phía ngồi + Giai đoạn chuỗi polipeptit dạng xoắn cuộn lại thành cuộn nhờ hình thành liên kết hố học nhóm chức lại gốc aminoaxit chuỗi polipeptit Với cách cấu tạo từ 20 aminoaxit tạo thành hàng ngàn chất protein khác thành phần, cấu tạo thể sinh vật Mỗi phân tử protein với cấu hình khơng gian xác định, với nhóm chức bên ngồi hình xoắn mang hoạt tính sinh học khác thực chức khác hoạt động sống thể Tính chất: a) Các protein khác tạo thành cuộn khác Có dạng Hình sợi: tơ tằm, lơng, tóc Hình cầu: Như anbumin lịng trắng trứng, huyết thanh, sữa b) Tính tan: khác Có chất hồn tồn khơng tan nước (như protein da, sừng, tóc…) Có protein tan nước tạo dd keo tan dd muối lỗng Tính tan số protein có tính thuận nghịch: tăng nồng độ muối protein kết tủa, giảm nồng độ muối protein tan c) Hiện tượng biến tính protein Khi bị đun nóng hay tác dụng muối kim loại nặng axit (HNO 3, CH3COOH), protein bị kết tủa (đơng tụ) kèm theo tượng biến tính Khi đó, liên kết hiđro, liên kết muối amoni, liên kết đisunfua, liên kết este bị phá huỷ làm hoạt tính sinh học đặc trưng protein d) Tính lưỡng tính protein Vì phân tử protein cịn có nhóm - NH2 - COOH tự nên có tính bazơ tính axit tuỳ thuộc vào số lượng nhóm chiếm ưu Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Trong dd, protein biến thành ion lưỡng cực +H3N - R - COO- Khi tổng số điện tích dương điện tích âm ion lưỡng cực khơng protein gọi trạng thái đẳng điện e) Thuỷ phân protein f) Phản ứng có màu protein Tương tự peptit aminoaxit, protein tham gia phản ứng cho màu Phản ứng biure: Cho protein tác dụng với muối đồng (CuSO 4) mơi trường kiềm cho màu tím tạo thành phức chất đồng (II) với hai nhóm peptit Phản ứng xantoproteinic: Cho HNO3 đậm đặc vào protein xuất màu vàng Nguyên nhân phản ứng nitro hố vịng benzen gốc aminoaxit tạo thành hợp chất nitro dạng thơm có màu vàng Phân loại protein Gồm nhóm chính: a) Protein đơn giản: cấu tạo từ aminoaxit, thuỷ phân không tạo thành sản phẩm khác Các protein đơn giản lại chia thành nhiều nhóm nhỏ Ví dụ: Anbumin: Gồm số protein tan nước, không kết tủa dd NaCl bão hồ kết tủa (NH4)2SO4 bão hồ Đơng tụ đun nóng Có lịng trắng trứng, sữa Globulin: Không tan nước, tan dd muối lỗng, đơng tụ đun nóng Có sữa, trứng Prolamin: Không tan nước, không đông tụ đun sơi Có lúa mì,ngơ Gluein: Protein thực vật tan dd kiềm lỗng Có thóc gạo Histon: Tan nước dd axit loãng Protamin: Là protein đơn giản Tan nước, axit lỗng kiềm Khơng đơng tụ đun nóng b) Các protein phức tạp: Cấu tạo từ protein thành phần khác khơng phải protein Khi thuỷ phân, ngồi aminoaxit cịn có thành phần khác hiđratcacbon, axit photphoric Protein phức tạp chia thành nhiều nhóm Photphoprotein: có chứa axit photphoric Nucleoprotein: thành phần có axit nucleic Có nhân tế bào động, thực vật Chromoprotein: có thành phần máu Glucoprotein: thành phần có hiđratcacbon Lipoprotein: thành phần có chất béo Sự chuyển hố protein trongg thể Protein thành phần quan trọng thức ăn người động vật để tái tạo tế bào, chất men, kích thích tố, xây dựng tế bào cung cấp lượng Khi tiêu hoá, protein bị thuỷ phân (do tác dụng men) thành polipeptit (trong dày) thành aminoaxit (trong mật) hấp thụ vào máu chuyển đến mô tế bào thể Phần chủ yếu aminoaxit lại tổng hợp thành protein thể Một phần khác để tổng hợp hợp chất khác chứa nitơ axit nucleic, kích thích tố…Một phần bị phân huỷ bị oxi hoá để cung cấp lượng cho thể Đồng thời với trình tổng hợp, thể ln xảy q trình phân huỷ protein qua giai đoạn tạo thành polipeptit, aminoaxit sản phẩm xa hơn, NH 3, ure O = C(NH2)2 tạo thành CO2, nước…Quá trình tổng hợp protein tiêu thụ lượng, trình phân huỷ protein giải phóng lượng Ứng dụng protein Dùng làm thức ăn cho người động vật Dùng công nghiệp dệt, giày dép, làm keo dán Một số protein dùng để chế tạo chất dẻo (như cazein sữa) CHƯƠNG XX POLIME I Định nghĩa: Những hợp chất có khối lượng phân tử lớn (thường hàng ngàn, hàng triệu đ.v.C) nhiều mắt xích liên kết với gọi hợp chất cao phân tử hay polime Ví dụ: Cao su thiên nhiên, tinh bột, xenlulozơ polime thiên nhiên Cao su Buna, polietilen, P.V.C polime tổng hợp II Cấu trúc phân loại Thành phần hoá học mạch polime a) Polime mạch cacbon: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Mạch C bão hồ Ví dụ polietilen Mạch C chưa bão hồ Ví dụ cao su Buna: Polime chứa nguyên tử halogen Ví dụ P.V.C: Rượu polime Ví dụ rượu polivinylic: Polime dẫn xuất rượu Ví dụ polivinyl axetat: Các polime anđehit xeton Ví dụ poli acrolein Polime axit cacboxylic Ví dụ poliacrilic: Polime nitril (có nhóm - C N) Ví dụ poliacrilonitril: Polime hiđrocacbon thơm Ví dụ polistiren: b) Polime dị mạch: Trên mạch polime có nhiều loại nguyên tố Mạch có C O Ví dụ poliete (poliglicol): polieste (polietylenglicol terephtalat) Mạch có C, N Ví dụ polietylenđiamin : Mạch có C, N, O Ví dụ poliuretan : Cấu tạo hình học mạch polime Các phân tử polime thiên nhiên tổng hợp có ba dạng sau a) Dạng mạch thẳng dài: Mỗi phân tử polime chuỗi mạch thẳng dài, mắt xich polime kết hợp đặn tạo b) Dạng mạch nhánh: Ngoài mạch thẳng dài mạch chính, cịn có mạch nhánh monome kết hợp tạo thành c) Dạng mạch lưới không gian: Nhiều mạch polime liên kết với theo nhiều hướng khác Ví dụ cao su lưu hóa, chất dẻo phenolfomanđehit III Tính chất polime Tính chất vật lý: Là chất rắn tinh thể vơ định hình tuỳ thuộc vào trật tự xếp phân tử polime Khi phân tử polime xếp hỗn độn tạo thành trạng thái vơ định hình Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Hợp chất polime khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Phần lớn polime đun nóng chảy nhớt Một số polime bị phân huỷ đun nóng Phần nhiều polime khó tan dung mơi Có loại polime hồn tồn khơng tan dung mơi Tính chất hố học: Phụ thuộc thành phần cấu tạo polime Phần lớn polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm, chất oxi hoá) Có chất bền với nhiệt hố chất, ví dụ teflon ( - CF2 - CF2 - )n Một số polime bền với tác dụng axit bazơ Ví dụ: Len, tơ tằm, tơ nilon bị thuỷ phân dd axit kiềm có nhóm peptit Những polime có liên kết đơi phân tử tham gia phản ứng cộng Ví dụ phản ứng lưu hoá cao su IV Điều chế polime: a) Phản ứng trùng hợp: Là trình kết hợp nhiều phân tử đơn giản giống (monome) thành phân tử polime, khơng có tách bớt phân tử nhỏ nên thành phần nguyên tử polime monome giống Phân tử monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có liên kết kép có vịng khơng bền Ví dụ: Phản ứng trùng hợp xảy loại monome khác nhau, gọi đồng trùng hợp b) Phản ứng trùng ngưng: phản ứng tạo thành polime từ monome, đồng thời tạo nhiều phân tử nhỏ, đơn giản H2O, NH3, HCl,… Để tham gia phản ứng trùng ngưng, phân tử monome phải có nhóm chức có khả phản ứng nguyên tử linh động tách khỏi phân tử monome Trùng ngưng monome loại: Ví dụ: Trùng ngưng monome khác nhau: Giữa điamin điaxit: Giữa điaxit rượu lần rượu: (tơ lapxan) V Ứng dụng polime Chất dẻo a) Định nghĩa: chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo, tức có khả bị biến dạng tác dụng bên giữ biến dạng sau ngừng tác dụng b) Thành phần: Thành phần bản: polyme Ví dụ thành phần êbơnit cao su, xenluloit xenlulozơ nitrat, bakelit phenolfomanđehit Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Chất hố dẻo: để tăng tính dẻo cho polime, hạ nhiệt độ chảy độ nhớt polime Ví dụ đibutylphtalat,… Chất độn: để tiết kiệm nguyên liệu, tăng cường số tính chất Ví dụ amiăng để tăng tính chịu nhiệt Chất phụ: chất tạo màu, chất chống oxi hoá, chất gây mùi thơm c) Ưu điểm chất dẻo: Nhẹ (d = 1,05 1,5) Có loại xốp, nhẹ Phần lớn bền mặt học, thay kim loại Nhiều chất dẻo bền mặt học Cách nhiệt, cách điện, cách âm tốt Nguyên liệu rẻ d) Giới thiệu số chất dẻo Polietilen (P.E) : Điều chế từ etilen lấy từ khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí than đá Là chất rắn, trong, khơng cho nước khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo bóng thám khơng, làm thiết bị ngành sản xuất hoá học, sơn tàu thuỷ Polivinyl clorua (P.V.C) Chất bột vơ định hình, màu trắng, bền với dd axit kiềm Dùng chế da nhân tạo, vật liệu màng, vật liệu cách điện, sơn tổng hợp, áo mưa, đĩa hát… Polivinyl axetat (P.V.A) Điều chế cách : cho trùng hợp Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo Polimetyl acrilat polimetyl metacrilat Điều chế cách trùng hợp este tương ứng Là polime rắn, không màu, suốt Polimetyl acrilat dùng để sản xuất màng, tấm, làm keo dán, làm da nhân tạo Polimetyl metacrilat dùng làm thuỷ tinh hữu Polistiren Dùng làm vật liệu cách điện Polistiren dễ pha màu nên dùng để sản xuất đồ dùng dân dụng cóc áo, lươc… Nhựa bakelit: Thành phần phenolfomanđehit Dùng làm vật liệu cách điện, chi tiết máy, đồ dùng gia đình Êbonit: cao su rắn có tới 25 - 40% lưu huỳnh Dùng làm chất cách điện Têflon : bền nhiệt, không cháy, bền với hố chất Dùng cơng nghiệp hố chất kỹ thuật điện Cao su Cao su vật liệu polime có tính đàn hồi, có ứng dụng rộng rãi đêi sống kỹ thuật a) Cao su thiên nhiên: chế hoá từ mủ cao su Thành phần cấu tạo: sản phẩm trùng hợp isopren Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com n từ 2000 đến 15000 Mạch polime uốn khúc, cuộn lại lị xo, cao su có tính đàn hồi Cao su khơng thấm nước, khơng thấm khơng khí, tan xăng, benzen, sunfua cacbon Lưu hoá cao su: Chế hoá cao su với lưu huỳnh để làm tăng ưu điểm cao su như: khơng bị dính nhiệt độ cao, khơng bị dịn nhiệt độ thấp Lưu hố nóng: Đung nóng cao su với lưu huỳnh Lưu hố lạnh: Chế hoá cao su với dd lưu huỳnh CS2 Khi lưu hóa, nối đơi phân tử cao su mở tạo thành cầu nối mạch polime nhờ nguyên tử lưu huỳnh, hình thành mạng khơng gian làm cao su bền học hơn, đàn hồi hơn, khó tan dung môi hữu b) Cao su tổng hợp: Cao su butađien (hay cao su Buna) Là sản phẩm trùng hợp butađien với xúc tác Na Cao su butađien đàn hồi so với cao su thiên nhiên chống bào mịn tốt Cao su isopren Có cấu tạo tương tự cao su thiên nhiên, sản phẩm trùng hợp isopren với khoảng 3000 Cao su butađien - stiren Có tính đàn hồi độ bền cao: Cao su butađien - nitril: sản phẩm trùng hợp butađien nitril axit acrilic Do có nhóm C N nên cao su bền với dầu, mỡ dung môi không cực Tơ tổng hợp: a) Phân loại tơ: Tơ phân thành: Tơ thiên nhiên: có nguồn gốc từ thực vật (bông, gai, đay…) từ động vật (len, tơ tằm…) Tơ hoá học: chia thành loại + Tơ nhân tạo: thu từ sản phẩm polime thiên nhiên có cấu trúc hỗn độn (chủ yếu xenlulozơ) cách chế tạo hoá học ta thu tơ + Tơ tổng hợp: thu từ polime tổng hợp b) Tơ tổng hợp: Tơ clorin: sản phẩm clo hố khơng hồn tồn polivinyl clorua Hồ tan vào dung mơi axeton sau ép cho dd qua lỗ nhỏ vào bể nước, polime kết tủa thành sợi tơ Tơ clorin dùng để dệt thảm, vải dùng y học, kỹ thuât Tơ clorin bền mặt hố học, khơng cháy độ bền nhiệt không cao Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Các loại tơ poliamit: sản phẩm trùng ngưng aminoaxit điaxit với điamin Trong chuỗi polime có nhiều nhóm amit - HN - CO - : + Tơ capron: sản phẩm trùng hợp caprolactam + Tơ enan: sản phẩm trùng ngưng axit enantoic + Tơ nilon (hay nilon): sản phẩm trùng ngưng hai loại monome hexametylđiamin axit ađipic : Các tơ poliamit có tính chất gần giống tơ thiên nhiên, có độ dai bền cao, mềm mại, thường bền với nhiệt axit, bazơ Dùng dệt vải, làm lưới đánh cá, làm khâu Tơ polieste: chế tạo từ polime loại polieste Ví dụ polietylenglicol terephtalat Tơ lapsan bền học, bền nhiệt bền với axit, bazơ tơ nilon MỘT SỐ PP GIẢI NHANH BÀI TẬP HĨA HỌC I PP BẢO TỒN Bảo tồn điện tích - Ngun tắc: Tổng điện tích dương ln ln tổng điện tích âm giá trị tuyệt đối Vì dd ln ln trung hồ điện - Các ví dụ: Ví dụ 1: Kết xác định nồng độ mol ion dd ghi bảng đây: Ion Số mol Na+ 0,05 Ca2+ 0,01 NO30,01 Cl0,04 HCO30,025 Hỏi kết hay sai? Tại sao? Giải: Do điện tích ion dd tích điện tích số mol nó, nên ta có: Tổng điện tích dương là: (+1).0,05 + (+2).0,01 = + 0,07 Tổng điện tích âm là: (-1).0,01 + (-1).0,04 + (-1).0,025 = - 0,075 Giá trị tuyệt đối điện tích dương khác điện tích âm Vậy kết sai Ví dụ 2: Dd A chứa ion Na+: a mol; HCO3-: b mol; CO32-: c mol; SO42-: d mol Để tạo kết tủa lớn người ta dùng 100 ml dd Ba(OH) nồng độ x mol/l Lập biểu thức tính x theo a b Giải: HCO3- + OH- → CO32- + H2O bmol → b Ba2+ + CO32- → BaCO3↓ Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ Dd sau phản ứng có Na+: a mol Vì bảo tồn điện tích nên phải có: a mol OH - Để tác dụng với HCO3- cần b mol OH- Vậy số mol OH- Ba(OH)2 cung cấp (a + b) mol a+b a+b Ta có: n Ba ( OH ) = nồng độ x = = a + b mol/l 0,1 0,2 Bảo toàn khối lượng - Nguyên tắc: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com + Trong phản ứng hóa học tổng khối lượng sản phẩm tổng khối lượng chất phản ứng + Khi cạn dd khối lượng hỗn hợp muối thu tổng khối lượng cation kim loại anion gốc axit - Các ví dụ: Ví dụ 1: Cho từ từ luồng khí CO qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 đun nóng thu 64g sắt, khí sau phản ứng cho qua dd Ca(OH)2 dư 40g kết tủa Tính m Giải: Khí sau phản ứng gồm CO2 CO dư CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 40 = 0,4 0,4 100 ta có: nCO pu = nCO2 = 0,4 Theo định luật bảo toàn khối lượng: m + 28.0,4 = 64 + 44.0,4 → m = 70,4g Ví dụ 2: Một dd có chứa cation Fe2+: 0,1mol Al3+: 0,2mol 2anion Cl-: x mol SO42-: y mol Tính x y, biết cô cạn dd thu 46,9 g chất rắn khan Giải: Do bảo toàn khối lượng: 56.0,1 + 27.0,2 + 35,5x + 96y = 46,9 (1) Do bảo toàn điện tích: 2.0,1 + 3.0,2 = 1.x + 2.y (2) Từ (1) (2) giải x = 0,2; y = 0,3 Ví dụ 3: Đun 132,8 g hỗn hợp rượu no, đơn chức với H 2SO4 đặc 1400C thu 111,2g hỗn hợp ete ete có số mol Tính số mol ete 3( + 1) = ete Giải: Đun hỗn hợp rượu Theo định luật bảo toàn khối lượng: mrượu = mete = mH 2O mH 2O = mrượu - mete = 132,8 – 111,2 = 21,6 g Tổng số mol ete = số mol H2O = 21,6 = 1,2 18 1,2 = 0,2 mol Ví dụ 4: Hồ tan hồn tồn 23,8g hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại hoá trị I muối cacbonat kim loại hoá trị II vào dd HCl thu 0,2mol khí CO2 Tính khối lượng muối tạo dd Giải: Đặt công thức muối M2CO3 RCO3 Số mol ete = M2CO3 + RCO3 + 4HCl → 2MCl + RCl2 + 2CO2 + 2H2O 0,4 0,2 mol → 0,2 Theo định luật BTKL: 23,8 + 0,4.36,5 = mmuối + mCO2 + mH 2O hay: 23,8 + 0,4.36,5 = mmuối + 0,2.44 + 0,2.18 mmuối = 26g Bảo tồn electron - Ngun tắc: Trong q trình phản ứng thì: Số e nhường = số e thu hoặc: số mol e nhường = số mol e thu Khi giải khơng cần viết phương trình phản ứng mà cần tìm xem q trình phản ứng có mol e chất khử nhường mol e chất oxi hoá thu vào - Các ví dụ: Ví dụ 1: Trộn 60g bột Fe với 30g bột lưu huỳnh đun nóng (khơng có khơng khí) thu chất rắn A Hồ tan A dd axit HCl dư dd B khí C Đốt cháy C cần V lít O (đktc) Tính V, biết phản ứng xảy hồn tồn 30 Giải: nFe > nS = nên Fe dư S hết 32 Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Khí C hỗn hợp H2S H2 Đốt C thu SO H2O Kết cuối trình phản ứng Fe S nhường e, O2 thu e Nhường e: Fe – 2e → Fe2+ 60 60 mol → 50 56 S - 4e → S+4 (SO2) 20 30 mol → 32 32 Thu e: Gọi số mol O2 x mol O2 + 4e → 2O-2 mol → 4x 60 30 Ta có: x = + giải x = 1,47 mol 56 32 VO2 = 22,4.1,47 = 32,928 lit Ví dụ 2: Hỗn hợp A gồm kim loại R 1, R2 có hố trị x, y khơng đổi (R 1, R2 khơng tác dụng với nước đứng trước Cu dãy hoạt động hóa học kim loại) Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dd HNO dư thu 1,12 l khí NO đktc Nếu cho lượng hỗn hợp A phản ứng hoàn tồn với dd HNO thu lít N2 Các thể tích khí đo đktc Giải: Trong tốn có thí nghiệm: +5 Ở thí nghiệm 1: R1 R2 nhường e cho Cu2+ để chuyển thành Cu sau Cu lại nhường e cho N để thành +2 N (NO) Số mol e R1 R2 nhường là: +5 +2 → N 1,12 = 0,05 0,15 ← 22,4 N + 3e +5 Ở thí nghiệm 1: R1 R2 trực tiếp nhường e cho N để tạo N2 Gọi x số mol N2, số mol e thu vào là: +5 N + 10e → N 10x ← x mol Ta có: 10x = 0,15 → x = 0,015 VN = 22,4.0,015 = 0,336 lit Ví dụ 3: Cho 1,35 g hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dd HNO thu hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO vào 0,04 mol NO2 Tính khối lượng muối tạo dd Giải: Đặt x, y, z số mol Cu, Mg, Al 2+ Nhường e: Cu – 2e = Cu x → 2x → x 2+ Mg – 2e = Mg y → 2y → y 3+ Al – 3e = Al Thu e: z → 3z → z +2 N + 3e = N (NO) 0,03 ← 0,01 +5 +4 N + 1e = N (NO2) +5 0,04 ← 0,04 Ta có: 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07 (1) Nhưng 0,07 số mol NO3Khối lượng muối nitrat là: 1,35 + 62.0,07 = 5,69g Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com II PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH (khối lượng mol TB, số ngtử TB) Cách giải: - PP trung bình áp dụng cho tốn hỗn hợp chất - Giá trị trung bình dùng để biện luận tìm ngtử khối phtử khối hay số ngtử phtử hchất - Khối lượng mol trung bình khối lượng mol hỗn hợp (kí hiệu M M = Khối lượng hỗn hợp Số mol hỗn hợp Các ví dụ: Ví dụ 1: Hồ tan hoàn toàn 4,68g hỗn hợp muối cacbonat hai kim loại A B nhóm IIA vào dd HCl thu 1,12 lit CO2 đktc Xác định tên kim loại A B Giải: Đặt M NTK trung bình kim loại A B M CO3 + 2HCl → M Cl2 + CO2↑ + H2O 1,12 = 0,05 mol 0,05 22,4 4,68 M CO3 = 0,05 = 93,6; M = 93,6 – 60 = 33,6 Biện luận: A < 33,6 → A Mg = 24 B > 33,6 → B Ca = 40 Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn a g hỗn hợp hai rượu no, đơn chức liên tiếp dãy đồng đẳng thu 3,584 lít CO2 đktc 3,96g H2O Tính a xác định CTPT rượu Giải: Gọi n số ngtử C trung bình x tổng số mol hai rượu 3n C n H n +1OH + O2 → nCO2 + n + H O nx → n + x x mol ( ) ( ) 3,584 = 0,16 (1) 22,4 3,96 n H 2O = n + x = = 0,22 (2) 18 Từ (1) (2) giải x = 0,06 n = 2,67 Ta có: a = (14 n + 18).x = (14.2,67) + 18.0,06 = 3,32g C H OH n = 2,67 C3 H OH Ví dụ 3: Hỗn hợp rượu đơn chức A, B, C có tổng số mol 0,08 khối lượng 3,387 Xác định CTPT A, B, C, biết B C có số ngtử cacbon số mol rượu A tổng số mol rượu B C 3,38 M = = 42,2 Giải: 0,08 Như phải có rượu có M < 42,2 Chỉ có CH3OH = 32 0,08.5 = 0,05 ; mA = 32.0,05 = 1,67 Ta có: n A = 5+3 0,08.3 = 0,03 mB + C = 3,38 – 1,6 = 1,78g; nB + C = 5+3 1,78 M B ,C = = 59,3 0,03 nCO2 = nx = ( ) Gọi y số ngtử H trung bình phtử hai rượu B C Ta có: CxH y OH = 59,3 hay 12x + y + 17 = 59,3 Rút ra: 12x + y = 42,3 Biện luận: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com x 30,3 18,3 6,3 6,3 Có cặp nghiệm: C3H5OH (CH2 = CH – CH2OH) C3H7OH C3H3OH (CH ≡ C – CH2OH) C3H7OH III PHƯƠNG PHÁP GHÉP ẨN SỐ 1a Cách giải: Một số toán cho thiếu kiện nên giải PP đại số ta có số ẩn nhiều số phương trình có dạng vơ định, không giải Nếu dùng PP ghép ẩn số ta giải loại tốn cách dễ dàng Các ví dụ: Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn ag hỗn hợp hai rượu no, đơn chức hỗn hợp khí Cho hỗn hợp khí qua bình đựng H 2SO4 đặc bình đựng nước vơi dư, thấy bình tăng 1,98g bình có 8g kết tủa Tính a Giải: Đặt CTPT rượu CnH2n+1-OH CmH2m+1-OH Gọi x, y số mol rượu 3n CnH2n+1OH + O2 → nCO2 + (n + 1)H2O x nx (n + 1)x CmH2m+1OH + 3m O2 → mCO2 + (m + 1)H2O y my (m + 1)y CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O = 0,08 0,08 100 Ta lập phương trình đại số theo số mol CO2 số mol H2O: nCO2 = nx + my = 0,08 (1) 1,98 n H 2O = ( n + 1) x + ( m + 1) y = = 0,11 (2) 18 Ở đây, với ẩn số (n, m, x, y) mà có phương trình nên có dạng vo định Ta triển khai (2) để ghép ẩn số n H 2O = nx + x + my + y = (nx + my) + (x + y) = 0,11 Từ (2): Thay nx + my = 0,08, rút x + y = 0,11 – 0,08 = 0,03 Tính a: a = (14n + 18)x + (14m + 18)y hay a = 14nx + 18x + 14my + 18y Ghép ẩn số a = 14(nx + my) + 18(x + y) Thay giá trị biết a = 14.0,08 + 18.0,03 = 1,66g Ví dụ 2: Đun p gam hỗn hợp rượu với H 2SO4 đặc thu V lít (đktc) hỗn hợp anken Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp anken thu x lít CO2 (đktc) y gam H2O Lập biểu thức tính x, y theo p, V Giải: Đun nóng với H2SO4 đặc thu hỗn hợp anken, suy hỗn hợp rượu phải thuộc loại no, đơn chức CnH2n+1OH H2SO4đ ≤ 1400C CnH2n + H2O a mol a CmH2m+1OH → CmH2m + H2O b mol b 3n CnH2n + O2 → nCO2 + nH2O a mol na na 3m CmH2m + O2 → mCO2 + mH2O (1) (2) (3) (4) Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com b mol mb mb V (5) Theo (3), (4): nCO2 = n H 2O = na + mb (6) 22,4 Khối lượng rượu là: (14n + 18)a + (14m + 18)b = p hay 14(na + mb) + 18(a + b) = p (7) Thế (5) vào (7) được: V p − 18 na + mb = 22,4 14 V p − 18 p − 7,23V m H 2O = y = 22,4 18 → y = 14 V p − 18 11,2 p − 9V VCO2 = x = 22,4 22,4 → x = 14 IV PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG Cách giải: Khi chuyển từ chất sang chất khác khối lượng tăng giảm chất khác có khối lượng mol khác Dựa vào mối tương quan tỉ lệ thuận tăng giảm ta tính lượng chất tham gia hay tạo thành sau phản ứng Các ví dụ Ví dụ 1: Nhúng kẽm vào dd chứa 8,32g CdSO Sau khử hoàn toàn ion Cd2+ khối lượng kẽm tăng 2,35% so với ban đầu Hỏi khối lượng kẽm ban đầu 2,35a Giải: Gọi khối lượng kẽm ban đầu a gam khối lượng tăng thêm gam 100 Zn + CdSO4 → ZnSO4 + Cd 65g →1mol 112g tăng 112 – 65 = 47g 8,32 2,35a = 0,04 mol g 208 100 47 = Ta có tỉ lệ: 0,04 2,35a 100 Giải a = 80g Ví dụ 2: Nhúng kim loại M hoá trị vào dd CuSO 4, sau thời gian lấy kim loại thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác nhúng kim loại vào dd Pb(NO 3)2, sau thời gian thấy khối lượng tăng 7,1% Xác định M, biết số mol CuSO4 Pb(NO3)2 tham gia trường hợp Giải: Gọi m khối lượng kim loại, A NTK kim loại, x số mol muối phản ứng M + CuSO4 → MSO4 + Cu↓ Ag → 1mol 64g giảm (A – 64)g 0,05m xmol g 100 0,05m Rút ra:x = 100 (1) A − 64 M + Pb(NO3)2 → M(NO3)2 + Pb↓ Ag → 1mol 207 tăng (207 – A)g 7,1m xmol tăng g 100 7,1m Rút ra:x = 100 (2) 207 − A Theo (1), (2): a + b = Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com 0,05m 7,1m Từ (1) (2) ta có: (3) 100 = 100 A − 64 207 − A Từ (3) giải A = 65 Vậy kim loại M kẽm Ví dụ 3: Cho 3,78g bột Al phản ứng vừa đủ với dd muối XCl tạo thành dd Y Khối lượng chất tan dd Y giảm 4,06g so với dd XCl3 Xác định công thức muối XCl3 Giải: Gọi A NTK kim loại X Al + XCl3 → AlCl3 + X 3,78 = 0,14 → 0,14 0,14 27 Ta có: (A + 35,5.3).0,14 – (133,5.0,14) = 4,06 Giải A = 56 Kim loại X Fe muối FeCl3 Ví dụ 4: Nung 100g hỗn hợp gồm Na 2CO3 NaHCO3 khối lượng hỗn hợp không đổi 69g chất rắn Xác định phần trăm khối lượng chất hỗn hợp Giải: Chỉ có NaHCO3 bị phân hủy Đặt x số gam NaHCO3 2NaHCO3 t → Na2CO3 + CO2↑ + H2O↑ 2.84g giảm: 44 + 18 = 62g xg giảm: 100 – 69 = 31g 2,84 62 = → x = 84 g Ta có: x 31 Vậy NaHCO3 chiếm 84% Na2CO3 chiếm 16% Ví dụ 5: Hoà tan hoàn toàn 23,8g hỗn hợp muối cacbonat kim loại hoá trị I muối cacbonat kim loại hoá trị II vào dd HCl thấy 0,2mol khí Khi cạn dd sau phản ứng thu gam muối khan? Giải: Kí hiệu kim loại hố trị I M, số mol x kim loại, hoá trị II R, số mol y M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O (1) 1mol(2M+60)g 2(M+35,5) tăng (2M+71)-(2M+60) = 11gam xmol 11gam RCO3 + 2HCl → RCl2 + CO2↑ + H2O (2) 1mol(R+60)g (R+71) tăng (R+71)-(R+60) = 11g ymol 11ygam Từ (1) (2): mhh = x + y = nCO2 = 0,2 Theo (1), (2): (x + y)mol hỗn hợp phản ứng khối lượng hh muối tăng (11x + 11y)g = 11(x + y) = 11.0,2 = 2,2g Vậy khối lượng muối thu khối lượng muối ban đầu cộng với khối tượng tăng thêm mmuối = 23,8 + 2,2 = 26g V PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO Cách giải: - PP đường chéo thường dùng để giải toán trộn lẫn chất với đồng thể dị thể hỗn hợp cuối phải đồng thể - Nếu trộn lẫn dd phải dd chất (hoặc chất khác, phản ứng với H 2O lại cho chất Ví dụ trộn Na2O với dd NaOH ta chất NaOH) - Trộn hai dd chất A với nồng độ khác nhau, ta thu dd chất A với nồng độ Như lượng chất tan phần đặc giảm xuống phải lượng chất tan phần loãng tăng lên Sơ đồ tổng quát PP đường chéo sau: D1 x1 x – x2 D1 x − x2 = x D2 x1 − x D2 x2 x1 - x x1, x2, x khối lượng chất ta quan tâm với x1 > x > x2 D1, D2 khối lượng hay thể tích chất (hay dd) đem trộn lẫn Các ví dụ: Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com Ví dụ 1: Cần thêm gam nước vào 500g dd NaOH 12% để có dd NaOH 8% ? Giải: mH 2O m H 2O = → mH 2O = 250 g mdd12% 12 500 (ở x1 = 0, nước nồng độ NaOH 0) Ví dụ 2: Cần trộn H2 CO theo tỉ lệ thể tích để hỗn hợp khí có tỉ khối so với metan 1,5 Giải: M hh = 1,5.16 = 24 VH 2 VH → = = 24 VCO 22 11 VCO 28 22 Ví dụ 3: Hồ tan 4,59g Al dd HNO lỗng thu hỗn hợp khí NO N 2O có tỉ khối so với H2 16,75 Tính tỉ lệ thể tích khí hỗn hợp Giải: M hh = 16,75.2 = 33,5 V N 2O 44 3,5 VN O 3,5 → = = 33,5 V NO 10,5 VNO 30 10,5 Ví dụ 4: Trộn thể tích CH4 với thể tích hiđrocacbon X thu hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với H 15 Xác định CTPT X Giải: M hh = 15.2 = 30 2V 16 MX - 30 30 1V MX 30 – 16 2V M X − 30 = → M X = 58 1V 30 − 16 Với 12x + y = 58 có nghiệm x = y = 10 → C4H10 Ví dụ 5: Từ quặng hematit (A) điều chế 420kg sắt Từ quặng manhetit (B) điều chế 504kg sắt Phải trộn quặng với tỉ lệ khối lượng để quặng hỗn hợp mà từ quặng hỗn hợp điều chế 480kg sắt ? Giải: mA 420 24 m 24 → A = = 480 mB 60 mB 504 60 → Thư viện tài liệu trực tuyến miễn phí vnd365.com ... thành loại chính: ăn mịn hố học ăn mịn điện hố a) Ăn mịn hố học: Ăn mịn hố học phá huỷ kim loại kim loại phản ứng hố học với chất khí nước nhiệt độ cao Đặc điểm ăn mịn hố học: Khơng phát sinh dịng... tinh thể hợp chất hoá học, kiểu liên kết liên kết cộng hố trị Tính chất hợp kim: Hợp kim có tính chất hố học tương tự tính chất chất hỗn hợp ban đầu, tính chất vật lý tính chất học lại khác nhiều... D qlt lượng tính theo lý thuyết, nghĩa lượng C D tính với giả thi? ??t hiệu suất 100% Chú ý: − Khi tính hiệu suất phản ứng phải tính theo chất sản phẩm tạo thành từ chất đầu thi? ??u, kết thúc phản