1. Hidrua ion
Là chất ở dạng tinh thể khơng màu, giống như muối, cịn được gọi là hiđrua muối. Hidro cĩ ái lực electron rất bé và khuynh hướng tạo thành ion âm của nĩ bé hơn hiều so với các halogen. Do đĩ chỉ cĩ những kim loại hoạt động mạnh như kim loại kiềm và kiềm thổ mới tạo được hidrua ion, bản chất ion của các hidrua đĩ thể hiện rõ ở tính dẫn điện khi nĩng chảy và nhiệt độ nĩng chảy cao của chúng.
Tất cả hiđrua của kim loại kiềm cĩ cấu trúc tà phương. Về mặt hĩa học, hidrua ion là những hợp chất bazơ cĩ hoạt tính rất cao. Chúng tác dụng mãnh liệt với nước
NaH + H2O → NaOH + 1/2H2
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
Phản ứng rất mạnh của hidrua ion được giải thích một cách hình thức rằng: hiđrua ion là muối của một axit hết sức yếu H-H
Xét bán phản ứng: H2 + 2e 2H- E0 = -2,251 Volt
Bán phản ứng này cĩ thế điện cực chuẩn là một số khá âm nên ion H- phải là một chất khử mạnh. Thật vậy các hidrua ion LiH và NaH là những chất khử mạnh, thường được dùng trong tổng hợp hữu cơ. Một số hiđrua tự bốc cháy trong khơng khí cĩ lẽ do nhiệt phát ra của phản ứng thủy phân bởi hơi nước trong khơng khí.
Các hidrua ion thường được điều chế bằng cách đun nĩng kim loại tương ứng trong khí quyển hidro
2Na + H2 → 2NaH
Ca + H2 → CaH2
2. Hidrua cộng hĩa trị
Phần lớn các hợp chất của hidro với các nguyên tố là hợp chất cộng hĩa trị. Tùy theo độ âm điện của nguyên tố X mà liên kết H-X cĩ một phần bản chất ion. Những hợp chất đĩ được gọi là hidrua cộng hĩa trị: đĩ là những hidrua của hầu hết nguyên tố khơng kim loại và á kim. Ví dụ: HF, HCl, H2S, NH3, CH4, SiH4, BH3 ... Những hidrua cộng hĩa trị
thường cĩ nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi thấp. Độ bền của liên kết trong các hidrua cộng hĩa trị của các nguyên tố cùng một nhĩm hơi giảm xuống khi đi từ trên xuống dưới, cịn trong một chu kì thì tăng lên khi đi từ trái sang phải.
Về mặt hĩa học hidrua cộng hĩa trị thường là những hợp chất axit: SiH4 + 4H2O → H4SiO4 + 4H2
Sự khác nhau giữa hidrua baz và hidrua axit cũng biểu hiện rõ ràng khi chúng tác dụng với nhau
LiH + BH3 → Li[BH4]
hidrua baz hidrua axit liti tetrahidroborat
Phản ứng này chỉ cĩ thể xảy ra trong mơi trường khơng phải là nước, ví dụ như ete. Liti hidrua khi chuyển ion H- vào phức chất nĩ thể hiện vai trị chất cho cặp electron (baz Lewis) cịn BH3 tiếp nhận ion hidrua sẽ là chất nhận (axit Lewis).
CHƯƠNG II. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHI KIMDÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI A.CÁC DẠNG BÀI TẬP PHI KIM
Việc phân loại các dạng bài tập phi kim là vơ cùng quan trọng trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi.Bài tập phần phi kim cĩ thể chia thành các dạng:
1. Bài tập về kiến thức vật lý
-Trạng thái tồn tại ở điều kiện thường, màu sắc, mùi vị, khả năng hồ tan trong nước, tính bền ở điều kiện thường.
- Nhiệt độ nĩng chảy (T)nc, nhiệt độ sơi (Ts), năng lượng liên kết (E)...
- Vận dụng kiến thức hố học cơ sở để giải thích các hiện tượng, qui luật về các tính chất đĩ.
- Đưa ra các tình huống vận dụng gắn liền với tính chất vật lí đĩ là bài tập nhận biết và ứng dụng.
2. Bài tập về kiến thức hố học
* Từ đặc điểm cấu tạo nguyên tử (cấu hình e, năng lượng ion hố (I), ái lực e (A), bán kính nguyên tử (R), độ âm điện (χ), năng lượng liên kết (E)… dẫn đến khả năng phản ứng, khuynh hướng oxi hố-khử, tính kim loại, tính phi kim, qui luật biến đổi tính axit-bazơ…
* Vận dụng kiến thức về hố học đại cương như: Thuyết Lewis, thuyết VB, thuyết MO để giải thích sự hình thành liên kết, cấu tạo phân tử dẫn đến khả năng phản ứng. Dựa vào mơ hình VSEPR, tổng số e hố trị dự đốn dạng hình học phân tử.
* Dựa vào kiến thức cơ sở về sự biến thiên các giá trị nhiệt động: Biến thiên thế đẳng áp (∆G), biến thiên entanpi (∆H), biến thiên entropi (∆S) biến thiên thế điện cực chuẩn (∆E0) để xét chiều diễn biến của quá trình, xét tính chất axit-bazơ một cách định lượng hơn, tính oxi hố-khử, khả năng phản ứng với các đơn chất hợp chất...
3. Bài tập về điều chế các đơn chất, hợp chất vơ cơ và ứng dụng
Khai thác các bài tập về điều chế, ứng dụng dựa trên tính chất vật lí và hố học của các đơn chất và hợp chất. Hiện nay cĩ rất nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệu giáo khoa. Vì vậy cần cĩ cái nhìn tổng quát về các dạng bài tập dựa vào việc nắm chắc các cơ sở phân loại.
4. Bài tập tổng hợp
Vận dụng các kiến thức về tính chất vật lí, cấu tạo, liên kết hĩa học, tính chất hĩa học của phi kim để giải quyết các bài tập tổng hợp.
B. HỆ THỐNG CÁC BÀI TẬP PHI KIM