a. Amoniac - Tính chất vật lí:
Là chất khí, khơng màu, mùi khai và sốc, nhẹ hơn khơng khí.
Tan rất nhiều trong nước (1 lít nước ở 20oC hịa tan được khoảng 800 lít khí NH3).
Amoniac tan trong nước tạo thành dung dịch amoniac. Dung dịch amoniac đậm đặc thường cĩ nồng độ 25% (D = 0,91 g/cm3). - Tính chất hĩa học: * Tính bazơ yếu: Tác dụng với nước. 5 3 2 4 b NH + H O ¬ → NH+ + OH− K =1,8.10− ⇒
Dung dịch amoniac làm cho phenolphtalein từ khơng màu chuyển sang màu hồng, quỳ tím chuyển sang màu xanh.
Tác dụng với axit.
Amoniac dạng khí cũng như dung dịch kết hợp dễ dàng với axit tạo thành muối amoni. 3 2 4 4 2 4 2 NH + H SO → (NH ) SO 3 4 NH + H+ → NH+ 3 (k) (k) 4 (r) NH +HCl → NH Cl Khĩi trắng
Tác dụng với dung dịch muối.
Dung dịch amoniac cĩ khả năng làm kết tủa nhiều hiđroxit kim loại khi tác dụng với dung dịch muối của chúng:
3
3 2 3 4
Al+ +3NH + H O → Al(OH) +3NH+ * Khả năng tạo phức:
Dung dịch amoniac cĩ khả năng hịa tan hiđroxit hay muối ít tan của một số kim loại, tạo thành các dung dịch phức chất:
[ ]
2 3 3 4 2
Cu(OH) +4 NH → Cu(NH ) +(OH)
[ ]
2 3 3 4
Cu(OH) +4 NH → Cu(NH ) + + 2OH− Xanh thẫm [ ] 3 3 2 AgCl+2 NH → Ag(NH ) Cl [ ] 3 3 2 AgCl+ 2 NH → Ag(NH ) + +Cl− * Tính khử: Tác dụng với oxi: o 3 0 0 2 t 3 2 2 2 4 N H− + 3O → 2 N + 6H O− ⇒
Cháy với ngọn lửa màu vàng.
o 3 0 2 2 t 3 2 xt 2 4 N H− +5O → 4 N O+ +6 H O− Tác dụng với clo.
NH3 tự bốc cháy trong bình khí clo tạo ra ngọn lửa cĩ khĩi trắng.
3 0 0 1 3 2 2 2 N H− + 3Cl → N + 6H Cl− 3 (k) (k) 4 (r) NH +HCl → NH Cl Khĩi trắng
Tác dụng với oxit kim loại. o 3 2 0 0 t 3 2 2 2 N H− +3Cu O+ → 3Cu + N +3H O b. Axit Axit nitric - Tính chất vật lí:
Axit nitric tinh khiết là chất lỏng khơng màu, bốc khĩi mạnh trong khơng khí ẩm, D = 1,53 g/cm3, sơi ở 86oC.
Axit nitric tinh khiết kém bền:
as
3 2 2 2
2HNO → 4 NO + O +2H O
. Khí NO2 tan trong dung dịch axit làm cho dung dịch cĩ màu vàng.
Tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. - Tính chất hĩa học: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Tính axit:
Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. Tác dụng với oxit bazơ → muối + H O2
3 3 2 2
CuO +2 HNO → Cu(NO ) +H O
Tác dụng với bazơ → muối + H O2
2 3 3 2 2
Ba(OH) +2HNO → Ba(NO ) +2H O
Tác dụng với muối của axit yếu hơn → muối mới+ axit mới
3 3 3 2 2 2
CaCO + 2 HNO → Ca(NO ) +CO + H O * Tính oxi hĩa:
Tác dụng được hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt). Với kim loại cĩ tính khử yếu (như Cu, Pb, Ag,…) :
0 5 2 4
3 ( ) 3 2 2 2
Cu + 4 H N O+ đặc → Cu(NO )+ + 2 N O+ + 2 H O
0 5 2 2
3 ( ) 3 2 2
3Cu +8H N O+ loãng → Cu(NO )+ + 2 N O+ +4 H O Với kim loại cĩ tính khử mạnh (như Mg, Al, Zn,…)
0 5 3 1 3 ( ) 3 3 2 2 8 Al+ 30 H N O+ loãng → Al(NO )+ + 3 N O 15H O+ + 0 5 2 3 3 ( ) 3 2 4 3 2 4 Zn +10 H N O+ rất loãng → 4 Zn(NO )+ + N H NO− +3H O Fe, Al bị thụ động hĩa trong dung dịch HNO3 đặc nguội.
Tác dụng được nhiều phi kim như C, S, P,…
o 0 5 6 4 t 3 2 4 2 2 S 6 H N O+ + → H S O+ + 6 N O+ + 2 H O
Tác dụng được với nhiều hợp chất như H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II),…
o 2 5 0 2 t 2 3 ( ) 2 3H S− + 2 H N O+ loãng → 3S+ 2 N O+ + 4 H O
Axit photphoric
- Tính chất vật lí:
Axit photphoric (axit orthophotphoric) là chất rắn, dạng tinh khiết, trong suốt, khơng màu.
Nĩng chảy ở 42,5oC, rất háo nước nên dễ chảy rữa, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào.
Axit photphoric thường dùng là dung dịch đặc, sánh, cĩ nồng độ 85%. - Tính chất hĩa học:
* Tính oxi hĩa – khử: Khác với nitơ, photpho ở mức oxi hĩa +5 bền hơn. Do đĩ, axit photphoric khĩ bị khử, khơng cĩ tính oxi hĩa như axit nitric.
* Tác dụng với nhiệt:
Khi đun nĩng đến khoảng 200 – 250oC, axit photphoric bị mất nước, biến (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thành axit điphotphoric (H P O4 2 7): o t 3 4 4 2 7 2 2 H PO → H P O + H O
Tiếp tục đun nĩng đến khoảng 400 – 500oC, axit photphoric lại mất bớt nước, biến
thành axit metaphotphoric (HPO3):
o
t
4 2 7 3 2
H P O → 2 HPO + H O
Các axit H P O4 2 7, HPO3 lại cĩ thể kết hợp với nước để tạo ra axit H PO3 4. * Tính axit:
Axit H PO3 4 là axit ba lần axit, cĩ độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nĩ phân li ba nấc. Hằng số phân li axit ở 25oC như sau:
Nấc 1: 3 3 4 2 4 1 H PO →H+ + H PO− ; K =7,6.10− Nấc 2: 2 8 2 4 4 2 H PO− → H+ + HPO − ; K =6, 2.10− Nấc 3: 2 3 13 4 4 3 HPO − → H+ + PO− ; K =4, 4.10−
Dung dịch H PO3 4 cĩ những tính chất chung của axit, như làm đổi màu quỳ tím thành đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại,…
Khi tác dụng với oxit bazơ, tùy theo lượng chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra muối trung hịa, muối axit hoặc hỗn hợp muối.
H PO3 4 + NaOH → NaH PO2 4 +H O2 H PO3 4 + 2 NaOH → Na HPO2 4 +2 H O2 H PO3 4 +3 NaOH → Na PO3 4 +3H O2
Muối amoni
- Tính chất vật lí:
Là những chất tinh thể ion, gồm cation amoni (NH4 +
) và anion gốc axit.
Tất cả các muối amoni đều tan trong nước và khi tan điện li hồn tồn thành các ion.
Ion NH4 +
khơng cĩ màu. - Tính chất hĩa học:
Tác dụng với dung dịch kiềm.
o t 4 2 4 3 2 4 2 (NH ) SO + 2 NaOH → 2 NH ↑ + Na SO + 2 H O 4 3 2 NH+ + OH− → NH ↑ + H O ⇒ Ion NH4 + nhường H + cho ion OH −
, vậy trong dung dịch ion NH4 +
là một axit.
Phản ứng này dùng để nhận biết ion NH4 + .
Ngồi ra, muối amoni cịn cĩ thể phản ứng trao đổi với dung dịch các muối khác. Phản ứng nhiệt phân.
Khi đun nĩng, các muối amoni dễ bị nhiệt phân hủy, tạo ra các sản phẩm khác nhau. + Muối chứa gốc của axit khơng cĩ tính oxi hĩa khi đun nĩng bị phân hủy thành amoniac.
o
t (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 (r) 3 (k) (k)
Các muối amoni cacbonat và amoni hi đrocacbonat bị phân hủy chậm ngay ở nhiệt độ thường, giải phĩng khí NH3 và khí CO2. 4 2 3 3 4 3 (NH ) CO → NH + NH HCO 4 3 3 2 2 NH HCO → NH + CO + H O
+ Muối amoni chứa gốc của axit cĩ tính oxi như axit nitrơ, axit nitric khi bị nhiệt
phân cho ra N2, N O2 và nước.
o t 4 2 2 2 NH NO → N + 2 H O o t 4 3 2 2 NH NO → N O + 2 H O ⇒
Sử dụng để điều chế các khí N2 và N O2 trong phịng thí nghiệm. Muối nitrat
- Tính chất vật lí:
Tất cả các muối nitrat đều tan trong nước và là chất điện li mạnh. Trong dung dịch, chúng phân li hồn tồn thành các ion.
Ion NO3 −
khơng cĩ màu, nên màu của một số muối nitrat đều do màu của cation kim loại trong muối tạo nên.
- Tính chất hĩa học:
Các muối nitrat dễ bị phân hủy. Độ bền của muối nitrat phụ thuộc vào bản chất của cation kim loại.
Muối của các kim loại hoạt động mạnh (kali, natri,…) → muối nitrit + O2 .
o
t
3 2 2
2 KNO → 2 KNO + O
Muối của các KL hoạt động trung bình (từ Mg – Cu) → oxit KL + NO2 + 2 O o t 3 2 2 2 2 Mg(NO ) → 2 MgO + 4 NO + O
Muối của kim loại đứng sau Cu → kim loại + NO2 + O2.
3 2 2
2 AgNO → 2 Ag+ 2 NO +O - Nhận biết ion nitrat:
Thuốc thử là đồng kim loại và dung dịch axit.
o
t 2
3 2
3Cu +8H+ + 2 NO− → 3Cu + + 2 NO↑ + 4 H O
Màu xanh khơng màu
2 2
2 NO O 2 NO
Đỏ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ →
⇒
Phản ứng tạo dung dịch màu xanh và cĩ khí màu nâu đỏ thốt ra. Muối photphat
Gồm 3 loại muối: muối photphat trung hịa, muối đihiđrophotphat, muối hiđrophotphat.
- Tính tan:
Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan.
Muối hiđrophotphat và photphat đều khơng tan hoặc ít tan (trừ muối natri, kali, amoni là dễ tan).
- Phản ứng thủy phân: các muối photphat tan bị thủy phân trong dung dịch.
3 4 2 2 4
Na PO + H O → Na HPO + NaOH
3 2
4 2 4
PO − + H O →HPO − +OH− - Nhận biết ion photphat:
Thuốc thử là bạc nitrat. 3 4 3 4 3Ag+ + PO− → Ag PO ↓ Màu vàng 2.4. NHĨM CACBON 2.4.1. Đặc điểm và tính chất
Bảng 2.4. Một số tính chất của các nguyên tố nhĩm cacbon.
Số hiệu nguyên tử 6 14 32 50 82
Nguyên tử khối 12,01 28,09 72,64 118,69 207,20
Cấu hình electron lớp ngồi cùng 2s22p2 3s23p2 4s24p2 5s25p2 6s26p2 Bán kính nguyên tử (nm) 0,077 0,117 0,122 0,140 0,146
Độ âm điện 2,55 1,90 2,01 1,96 2,33
Năng lượng ion hĩa thứ nhất
(kJ/mol) 1086 786 762 709 716
Sự biến thiên tính chất
Đơn chất
- Từ cacbon đến chì tính phi kim giảm dần, tính kim loại tăng dần. Cacbon và slilic là các nguyên tố phi kim, gemani vừa cĩ tính kim loại vừa cĩ tính phi kim, cịn thiếc và chì là các kim loại.
- Trong chu kì, khả năng nhận electron của cacbon kém hơn nitơ và của silic kém hơn photpho, nên cacbon và silic là những phi kim yếu hơn nitơ và photpho.
Hợp chất
- Hợp chất với hiđro cĩ dạng AH4 như CH4, SiH4,… Độ bền nhiệt của các hiđrua
giảm nhanh từ CH4 đến PbH4.
- Các oxit cac nhất cĩ dạng AO2 như CO2 và SiO2 là các oxit axit cịn các oxit GeO
, PbO2, SnO2 là các hợp chất lưỡng tính. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các hiđroxit: H CO2 3(axit yếu), H SiO2 3(axit rất yếu); Ge(OH)2, Sn(OH)2 và
2Pb(OH) Pb(OH) là các hợp chất lưỡng tính. 2.4.2. Tính chất hĩa học a. Tính oxi hĩa Tác dụng với hiđro