intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

Chia sẻ: Fd Fd | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

358
lượt xem
71
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vị trí của các nguyên tố kim loại trong bảng tuần hoàn: - Kim loại chiếm khoản 90 nguyên tố trong bảng tuần hoàn - Gồm IA - IIIB ( trừ H,B) , một phàn nhóm IVA - VIA, nhóm IB - VIIIB , họ lan tan và actini

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài 17: Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của kim loại

  1. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Bài 17 : V TRÍ C A KIM LO I TRONG B NG TU N HOÀN VÀ C U T O C A KIM LO I I. V trí c a các nguyên t kim lo i trong b ng tu n hoàn - Kim lo i chi m kho n 90 nguyên t trong b ng tu n hoàn - G m nhóm IA IIIA (tr H, B), m t ph n c a nhóm IVA VIA, nhóm IB VIIIB,h lan tan và actini II. C u t o c a nguyên t kim lo i: 1.C u t o nguyên t -Các nguyên t kim lo i có 1,2,3e ngoài cùng Ví d : Na:[Ne]3s1. Mg[Ne]3s2. Al[Ne]3s23p1 - Năng lư ng ion hoá tương ñ i nh ⇒ Kim lo i d như ng electron ⇒ Tính ch t chung c a kim lo i là tính KH 2. Câu t o m ng tinh th nhi t ñ thư ng tr Hg tr ng thái l ng -Các kim lo i khác tr ng thái r n và có c u t o tinh th . -Tinh th kim lo i g m có 3 ph n: nguyên t , ion dương n m nút m ng và các electron chuy n ñ ng t do trong m ng tinh th -Có 3 ki u mang tinh th ph bi n:l c,l p phương tâm diên, l p phương tâm kh i. (xem các ki u m ng tinh th sgk) 3. Liên k t kim lo i Liên k t kim lo i là liên k t ñư c hình thành do l c hút gi a các electron chuy n ñ ng t do v i các ion dương trong m ng tinh th CÂU H I: 1/ Tính ch t chung c a Kim Lo i là gì? Nêu nguyên nhân 2/ Trong tinh th kim lo i t n t i nh ng thành ph n nào? 3/ Th nào là liên k t kim lo i ? Bài 18 : TÍNH CH T C A KIM LO I VÀ DÃY ðI N HÓA I .Tính ch t v t lí : Kim lo i có tính d o , tính d n nhi t, tính d n ñi n, tính ánh kim t t c các tính ch t này do s có m t c a electron t do II. Tính ch t hoá h c : - Do ñ c ñi m c u t o ít electron l p ngoài cùng ( 1,2,3e), - Năng lư ng ion hoá tương ñ i nh - Bán kính nguyên t l n ⇒ Các nguyên t kim lo i d dàng như ng các e hoá tr hoá tr này ⇒ th hi n tính kh : Phương trình t ng quát: M – ne -> Mn+ ði t ñ u ñ n cu i "dãy ñi n hóa" c a kim lo i thì tính kh c a kim lo i gi m d n, còn tính oxi hoá c a ion kim lo i tăng d n Tính Oxi hoá: K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Cr2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg22+ Fe3+ Ag+ Pt2+ Au3+ K Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu 2Hg Fe2+ Ag Pt Au Tính Kh 1/ Tác d ng v i phi kim: a/ Ph n ng v i oxi: ða s các kim lo i ñ u b oxi hóa b i O2 (ñ c bi t nhi t ñ cao). Kh năng ph n ng tuỳ thu c vào ñi u ki n và tính kh m nh hay y u c a kim lo i Ví d : 4Na + O2 2Na2O 0 3Fe + 2O2 t → Fe3O4  b/ Ph n ng v i halogen và các phi kim khác to thư ng. Các kim lo i khác − V i halogen: các kim lo i ki m, ki m th , Al ph n ng ngay ph i ñun nóng. + V i phi kim m nh thì kim lo i có hoá tr cao: http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 1
  2. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 0 2Fe + 3Cl2 t → 2FeCl3 + V i phi kim y u ph i ñun nóng và kim lo i có hoá tr th p : 0 Fe + S t → FeS  0 Zn + S t → ZnS c/ Tác d ng v i axit * V i axit HCl, H2SO4 loãng (tính oxi hóa th hi n ion H+) - Kim lo i s kh ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng thành H2 -Lưu ý: Kim lo i ñ ng trư c H2. Ví d : Mg + 2HCl ----> MgCl2 + H2 ↑ 2Al + 3H2SO4 loãng ---- > Al2(SO4)3 + 3H2 * V i axit HNO3, H2SO4 ñ c, ñun nóng Tr Au và Pt, còn h u h t các kim lo i tác d ng ñư c v i HNO3 (ñ c ho c loãng), H2SO4 (ñ c, nóng), Pt t ng quát: Kim lo i + HNO3 ----- > mu i ( hoá tr cao ) + S n ph n kh + H2O − V i HNO3 ñ c nóng : thư ng gi i phóng khí NO2 ( màu nâu ñ ) 0 Mg + 4HNO3 ñ, n t → Mg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O  0 Cu + 4HNO3 ñ, n t → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O  − V i HNO3 loãng: thư ng sinh ra khí NO ( không màu hoá nâu trong không khí ) Tuy nhi n tuỳ theo ñi u ki n ñ bài có th là: N2, N2O, NO, NH4NO3. Ví d : 0 8Na + 10HNO3 ñ, n t → 8NaNO3 + NH4NO3 + 3H2O  0 4Mg + 10HNO3 ñ, n t → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O  0 3Cu + 8HNO3 ñ, n t → 3Cu(NO3)2 + NO + 4H2O  ☼ Lưu ý: Kim lo i ph n ng v i HNO3 không sinh khí H2 − V i axit H2SO4 ñ c nóng. Pt t ng quát: Kim lo i + H2SO4 ñ.n → mu i ( hoá tr cao ) + (H2S, S, SO2) + H2O. Thư ng thì t o SO2 tuy nhiên m t s trư ng h p t o H2S ha c S Ví d : 0 8Na + 5H2SO4 ñ, n t → 4Na2SO4 + H2S + 5H2O  0 2Mg + 3H2SO4 ñ, n t → 2MgSO4 + S+ 3H2O  0 Cu + 2H2SO4 ñ, n t → CuSO4 + SO2 + 2H2O  ☼ Lưu ý: Kim lo i ph n ng v i H2SO4 ñ c, nóng không sinh khí H2 Chú ý: Al , Fe và Cr b th ñ ng hoá trong H2SO4 ñ c, ngu i và HNO3 ñ c, ngu i d/ Ph n ng v i nư c: − to thư ng, ch có các kim lo i ki m, ki m th ph n ng ñư c v i nư c t o thành dung d ch ki m và gi i phóng H2. M t s kim lo i y u hơn ph n ng ch m ho c không ph n ng Ví d : Na + H2O ---- > NaOH + 1/2H2 Be + H2O --- > − nhi t ñ cao, m t s kim lo i ph n ng v i hơi nư c 0 Fe + H2O >570→ FeO + H2 ↑ C 0 Fe + H2O  FeSO4 + Cu ↓ http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 2
  3. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 − Ngoài ra kim lo i m nh ( Al) còn ñ y ñư c kim lo i y u kh i oxit (ph n ng nhi t kim lo i). X y ra to cao, to nhi u nhi t làm nóng ch y kim lo i: 0 Al + Fe2O3 t → Al2O3 + Fe  0 2Al + 3NiO t → Al2O3 + 3Ni  III. Dãy ñi n hoá c a kim lo i 1. C p oxi hoá - kh c a kim lo i - Kim lo i d như ng electron thành ion kim lo i, ngư c l i ion kim lo i có th nh n electron ñ tr thành kim lo i. Do ñó gi a kim lo i M và ion kim lo i Mn+ t n t i m t cân b ng: M+n + ne M0 - D ng oxi hoá và d ng kh c a cùng m t nguyên t t o thành c p oxi hoá - kh (oh/kh) c a nguyên t ñó. Ví d :Các c p oxi hoá - kh : Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Al3+/Al. 2. Dãy ñi n hóa c a kim lo i: Tính oxi hóa c a ion kim lo i tăng d n D ng oh: K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Cr2+Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg22+ Fe3+ Ag+ Pt2+ Au3+ D ng kh : K Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu 2Hg Fe2+ Ag Pt Au Tính kh c a kim lo i gi m d n 3. Ý nghĩa c a dãy th ñi n hoá c a kim lo i - D ñoán chi u ph n ng gi a 2 c p oxh - kh: α Khi cho 2 c p oxh - kh g p nhau, d ng oxi hóa m nh hơn s tác d ng v i d ng kh m nh hơn t o thành d ng oxi hóa y u hơn và d ng kh y u hơn: Hay là quy t c anpha Ví d : Có 2 c p oxh - kh : Zn2+/Zn và Fe2+/Fe ph n ng: Zn + Fe2+ -----> Zn2+ + Fe0 Có 2 c p oxh - kh: Zn2+/Zn và Cu2+/Cu ph n ng: Zn + Cu2+ -----> Zn2+ + Cu0 - Nh ng kim lo i ñ ng trư c H ñ y ñư c hiñro ra kh i dung d ch axit. Ví d : Fe + H2SO4 ----> FeSO4 + H2 ↑ CÂU H I 1/ Tính ch t v t lí chung c a kim lo i là gì? Do y u t nào quy t ñ nh ? 2/ Kim lo i có tính ch t hoá h c ñ c trưng là gì? Nguyên nhân t o nên tính ch t này? 3/ Kim lo i có th ph n ng ñư c v i nh ng ch t nào? M i ch t vi t pthh minh ho tính kh c a kim lo i 4/ Khi kim lo i ph n ng v i HCl , H2SO4 loãng có gì khác so v i khi ph n ng v i HNO3, H2SO4 ñ c, ñun nóng ? 5/ Nêu ñi u ki n ñ ph n ng c a kim lo i v i dd mu i x y ra? Vi t pthh minh ho ? 6/ H c thu c th t c a các nguyên t / ion kim lo i trong dãy ñi n hoá 7/ Dãy ñi n hoá cho ta bi t ñi u gì? Lưu ý nh ng bài t p d ñoán kh năng x y ra ph n ng c a kim lo a v i dd mu i Bài 19 : H P KIM I. Khái ni m: H p kim là v t li u kim lo i ch a m t kim lo i cơ b n và m t s kim lo i ho c phi kim khác. VD: Thép là h p kim c a Fe và C H p kim ðuyra là h p kim c a Al v i Cu, Mn, Si II. Tính ch t: H p kim có nh ng tính ch t hoá h c tương t tính ch t c a các ch t t o thành h p kim, nhưng tính ch t v t lý và tính ch t cơ h c l i khác nhi u. VD: H p kim ðuyra Al-Cu-Mn-Si-Mg c ng nh và b n H p kim không r : Fe-Cr-Mn H p kim siêu c ng: W-Co, Co-W-Cr-Fe http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 3
  4. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Bài 20 : S ĂN MÒN KIM LO I I.:Khái ni m: S ăn mòn kim lo i là S phá hu kim lo i ho c h p kim do tác d ng c a các ch t trong môi trư ng xung quanh. S ăn mòn có th là quá trình hoá h c ho c quá trình ñi n hoá. Trong ñó kim lo i b oxi hoá thành ion dương M ---- > Mn+ + n.e II. Các d ng ăn mòn: 1. Ăn mòn hoá h c: Ăn mòn hoá h c là quá trình oxi hóa- kh , trong ñó các electron c a Kim Lo i chuy n tr c ti p ñ n các ch t trong môi trư ng. Ví d : 0 3Fe + 4H2O t → Fe3O4 + 4H2 ↑  0 Cu + Cl2 t → CuCl2  - ði u ki n ăn mòn hóa h c:Kim lo i ph i ti p xúc tr c ti p v i các ch t c a môi trư ng 2. Ăn mòn ñi n hoá: Ăn mòn ñi n hoá h c là quá trình oxi hóa- kh , trong ñó kim lo i b ăn mòn do tác d ng c a dung d ch ch t ñi n li và t o nên dòng ñi n chuy n d i t c c âm ñ n c c dương Cơ ch ăn mòn ñi n hoá: Nh ng kim lo i dùng trong ñ i s ng và k thu t thư ng ít nhi u có l n t p ch t (kim lo i khác ho c phi kim), khi ti p xúc v i môi trư ng ñi n li (như hơi nư c có hoà l n các khí CO2, NO2, SO2,…ho c nư c bi n, …) s x y ra quá trình ăn mòn ñi n hoá. Xét cơ ch ăn mòn c a gang ñ ngoài không khí m. Gang là Fe có l n C, trong không khí m có hoà tan H+, O2, CO2, NO2,…t o thành môi trư ng ñi n li. Fe có l n C ti p xúc v i môi trư ng ñi n li t o thành vô s pin ñi n hóa, trong ñó Fe là kim lo i ho t ñ ng hơn là c c âm, C là c c dương. − c c âm (Fe): Fe b oxi hoá và b ăn mòn. Fe – 2e -> Fe2+ Ion Fe2+ tan vào môi trư ng ñi n li, trên s t dư e. Các e dư này ch y sang Cu (ñ gi m b t s chênh l ch ñi n tích âm gi a thanh s t và ñ ng). − c c dương(C): X y ra quá trình kh ion H+ và O2 2H+ + 2e -> H2 O2 + H2O + 4e -> 4OH- Sau ñó x y ra quá trình t o thành g s t: Fe2+ + 2OH- -> Fe(OH)2 − H 2O 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3  xFeO. → yFe2O3. mH2O B n ch t c a s ăn mòn ñi n hóa: B n ch t c a ăn mòn ñi n hoá là m t quá trình oxi hóa kh x y ra trên b m t các ñi n c c. - c c âm x y ra quá trình oxi hóa kim lo i Kim lo i ho t ñ ng m nh ñóng vai trò c c dương x y ra quá trình oxi hóa ( như ng e ñ - tr thành ion dương) Kim lo i kém ho t ñ ng hơn ( ho c phi kim) ñóng vai trò c c âm. X y ra quá trình oxi hóa ( - quá trình nh n e ) Các ñi u ki n c n và ñ ñ x y ra hi n tư ng ăn mòn ñi n hóa: - Các ñi n c c ph i khác ch t nhau : có th là c p kim lo i khác nhau, c p kim lo i - phi kim .Trong ñó kim lo i có tính kh m nh s là c c âm. ⇒ kim lo i nguyên ch t khó b ăn mòn. - Các ñi n c c ph i ti p xúc v i nhau (tr c ti p ho c gián ti p qua dây d n). - Các ñi n c c cùng ti p xúc v i m t dung d ch ñi n li. http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 4
  5. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Lưu ý: Quá trình ăn mòn ñi n hoá h c thư ng kèm theo quá trình ăn mòn hoá h c III. Ch ng ăn mòn kim lo i: 1. Phương pháp b o v b m t: + Cách li kim lo i v i môi trư ng: Dùng nh ng ch t b n v i môi trư ng ph lên b m t kim lo i: − Các lo i sơn ch ng g , vecni, d u m , tráng men, ph h p ch t polime. − M m t s kim lo i b n như crom, niken, ñ ng, k m, thi c lên b m t kim lo i c n b o v . + Dùng h p kim ch ng g (h p kim inox): Ch t o nh ng h p kim không g trong môi trư ng không khí, môi trư ng hoá ch t. + Dùng ch t ch ng ăn mòn (ch t kìm hãm): Ch t ch ng ăn mòn làm b m t kim lo i tr nên th ñ ng (trơ) ñ i v i môi trư ng ăn mòn. 2.Phương pháp ñi n hóa: N i kim lo i c n b o v v i 1 t m kim lo i khác có tính kh m nh hơn. Ví d : ð b o v v tàu bi n b ng thép, ngư i ta g n vào v tàu (ph n chìm trong nư c bi n) 1 t m k m. Khi tàu ho t ñ ng, t m k m b ăn mòn d n, v tàu ñư c b o v . Sau m t th i gian ngư i ta thay t m k m khác. CÂU H I: 1/ Th nào là ăn mòn kim lo i? K t qu c a quá trình ăn mòn kim lo i ? 2/ Có m y ki u ăn mòn kim lo i? Nêu ñi m gi ng và khác nhau c a các lo i ăn mòn này? 3/ Nêu ñi u ki n c a ăn mòn ñi n hoá và ăn mòn hoá h c 4/ Gi i thích cơ ch b o v kim lo i b ng phương pháp ñi n hoá Bài 21: ðI U CH KIM LO I I. Nguyên t c chung: Kh ion kim lo i thành nguyên t kim lo i. Mn+ + ne -> M II. Các phương pháp ñi u ch Tuỳ thu c vào tính kh c a kim lo i mà ta có nh ng phương pháp sau: 1. Phương pháp nhi t luy n (Dùng ñi u ch kim lo i trung bình, y u sau Al): Dùng các ch t kh như CO, H2, C ho c kim lo i ñ kh ion kim lo i trong oxit nhi t ñ cao. Phương pháp này ñư c s d ng ñ s n xu t kim lo i trong công nghi p: 0 CuO + H2 t → Cu + H2O  0 Fe2O3 + 3CO t → 2Fe + 3CO2  2.. Phương pháp th y luy n (ñi u ch kim lo i y u sau H): Dùng kim lo i t do có tính kh m nh hơn ñ kh ion kim lo i trong dung d ch mu i. Ví d : − ði u ch ñ ng kim lo i: Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cu − ði u ch b c kim lo i: Fe + Ag+ -> Fe2+ + Ag 3. Phương pháp ñi n phân: Dùng dòng ñi n ñ kh ion kim lo i thành nguyên t kim lo i a. ði n phân nóng ch y (ñi u ch kim lo i m nh t Na ñ n Al): ði n phân h p ch t nóng ch y (mu i, ki m, oxit). VD: ði n phân nóng ch y Al2O3 Al3+ + 3e - Al C c ( -) catot: 2O2- C c (+) anot : O2 + 4e Pt: 2Al2O3 → 4Al + 3O2 b.ði n phân dung d ch (ñi u ch kim lo i trung bình, y u): ði n phân dung d ch mu i c a chúng ( có H2O ) Lưu ý: Th t ñi n phân C c ( + ) SO42-,NO3- < H2O < Cl- N u H2O b ñi n phân: 2H2O ---- > 4 H+ + O2 + 4e http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 5
  6. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 C c ( - ) Na Cu 2- 2H2O ----- > 4H+ + O2 + 4e catot ( +): SO4 , H2O Pt: CuSO4 + H2O ------ > Cu + O2 + H2SO4 B ng phương pháp ñi n phân có th ñi u ch ñư c kim lo i có ñ tinh khi t cao. CÂU H I: 1/ Nguyên t c chung ñ ñi u ch kim lo i là gì? 2/ Kim lo i m nh ñư c ñi u ch b ng phương pháp nào? Xét cơ ch ñi n phân nóng ch y CaCl2 3/ Nêu khái ni m c a các phương pháp ñi u ch kim lo i 4/ Cho bi t th t x y ra quá trình oxi hoá c c (+) và quá trình kh c c (- ) khi ñi n phân dd 5/ Vi t cơ ch và pt ñi n phân dd AgNO3 Bài 25 : KIM LO I KI M VÀ H P CH T QUAN TRONG C A KIM LO I KI M A. KIM LO I KI M I. V trí trong b ng TH và c u hình electron: - Kim lo i ki m thu c nhóm IA c a b ng tu n hoàn, g m các nguyên t : Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubiñi (Rb), Xesi (Cs) và Franxi (Fr) - C u hình electron nguyên t : ns1 ( n là s th t c a l p). II. Tính ch t v t lí: -Các kim lo i ki m có màu tr ng b c và có ánh kim, d n ñi n d n nhi t t t, nhi t ñ nóng ch y và nhi t ñ sôi th p, kh i lư ng phân t nh , ñ c ng th p. KL Ki m có ts, tnc th p, kh i lư ng riêng nh ñ c ng nh .Nguyên nhân: c u trúc m ng tinh th l p phương tâm kh i III. Tính ch t hóa h c: Các nguyên t KLK có năng lư ng ion hóa nh , itư electron l p ngoài cúng ( 1e) vì v y kim lo i ki m có tính kh r t m nh. Tính kh tăng t Li Cs Mn+ + ne M Trong h p ch t các kim lo i ki m có s oxi hóa +1 ( tr h p ch t hiñrua ) 1/ Ph n ng v i phi kim: Kim lo i ki m có tính kh m nh nên kh d dành các phi kim thành ion âm a/ Ph n ng v i oxi: t o oxit ho c peoxit Natri cháy trong khí oxi t o ra oxit ho c peoxit Na + O2 nhi t ñ thư ng Na2O ( Natri oxit ) Na + O2 nhi t ñ cao Na2O2 ( Natri peoxit ) b/ Tác d ng v i khí Clo: t o mu i clorua 2K + Cl2 2KCl 2/ Tác d ng v i axit: KL Ki m kh m nh H+ c a axit HCl và H2SO4 loãng thành khí H2 VD: Na + HCl NaCl + H2 Ph n ng r t mãnh li t. T t c KLK ñ u gây n 3/ Tác d ng v i nư c: t o dd bazo và gi i phóng H2 KLK tác d ng d dàng v i nư c t o bazo và gi phóng khí H2 nhi t ñ thư ng. M c ñ mãnh li t c a ph n ng tăng t Li ñ n Cs K + H2O ----- > KOH + ½ H2 => Do KLK r t d ph n ng v i O2 và H2O nên ñ b o qu n KLK ngư i ta ngâm vào d u h a IV: ng d ng-tr ng thái t nhiên và ñi u ch : 1/ ng d ng: http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 6
  7. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 -KLK có nhi u ng d ng trong ñ i s ng và kĩ thu t + Dùng ch t o h p kim có nhi t ñ nóng ch y th p. VD h p kim K-Na có tnc 70oC dùng làm ch t trao ñ i nhi t trong lò h t nhân + H p kim Li-Al là h p kim siêu nh dùng sx thi t b hàng không +Xesi dùng làm t bào quang ñi n 2/ Tr ng thái TN: Do có tính kh m nh nên KLK t n t i trong TN dư i d ng h p ch t 3/ ði u ch : KL ki m ñư c ñi u ch b ng pp ñi n phân nóng ch y: M Mn+ + ne B. M T S H P CH T QUAN TR NG C A KLK: I. NATRI HIðROXIT: NaOH 1. Tính ch t: a/ Tính ch t v t lí: Natri hiñroxit (NaOH) hay xút ăn da là ch t r n, không màu, d nóng ch y ( tnc = 322oC ), hút m m nh ( d ch y r a), tan nhi u trong nư c và t a nhi t m nh b/ Tính ch t hoá h c: - Tan trong nư c phân li hoàn toàn thành ion: NaOH ----- > Na+ + OH— - Natri hiñroxit là bazo m nh tác d ng v i oxit axit, axit và mu i: *Pt phân t : NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Pt ion thu g n OH- + CO2 CO32- + H2O *Pt phân t HCl + NaOH NaCl + H2O Pt ion thu g n H+ + OH- H2O *Pt phân t CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 Pt ion thu g n Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 2. ng d ng: NaOH là hóa ch t quan tr ng hang th hai trong các ngành CN. Dùng n u xà phòng, ch ph m nhu m, tơ nhân t o, tinh ch qu ng nhôm, CN ch bi n d u m II. NATRI HIðROCACBONAT: NaHCO3 1. Tính ch t: - NaHCO3 là ch t b t màu tr ng, ít tan trong nư c, d b nhi t phân t o ra Na2CO3 và khí CO2 2NaHCO3 ----- > Na2CO3 + CO2 + H2O - NaHCO3 là h p ch t lư ng tính NaHCO3 + NaOH ------ > Na2CO3 + H2O NaHO3 + HCl ------ > NaCl + CO2 + H2O 2. ng d ng: Dùng trong CN dư c ph m và th c ph m III. NATRI CACBONAT: Na2CO3 1.Tính ch t: - Na2CO3 là ch t r n màu tr ng, tan nhi u trong nư c. nhi t ñ thư ng Na2CO3 t n t i d ng mu i ng m nư c Na2CO3.10H2O, nhi t ñ tăng lên m t d n nư c thành mu i k t tinh và nóng ch y 850oC - Na2CO3 là mu i c a axit y u có tính ch t chung c a mu i. Tan trong nư c cho môi trư ng ki m 2. ng d ng: Na2Co3 là ch t quan tr ng trong CN th y tinh, ph m nhu m, gi y s i IV: KALI NITRAT: KNO3 1.Tính ch t: KNO3 là tinh th không màu, b n trong kk, tan nhi u trong nư c. Khi ñun nhi t ñ cao thì b nh t phân KNO3 ----- > KNO2 + O2 1. ng d ng: KNO3 dùng làm phân bón, và dùng ch t o thu c n Ph n ng cháy c a thu c súng: 2KNO3 + 3C + S N2 + 3CO3 + K2S http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 7
  8. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 CÂU H I: 1/ T i sao kim lo i ki m l i m m và có tnc, ts th p? 2/ Vi t c u hình t ng quát c a kim lo i ki m. D ñoán tính ch t hoá h c c a KL ki m 3/ Nguyên nhân tính kh m nh c a KL ki m 4/ V i tính kh m nh KL ki m ph n ng ñư c v i nh ng ñơn ch t và h p ch t nào ? 5/ ð ñi u ch kim lo i Ki m ta dùng phương pháp nào? Vi t cơ ch và pt ñi u ch Na t NaCl 6/ Nêu tính ch t hoá h c c a NaOH, vi t pt ch ng minh 7/ Nêu tính ch t hoá h c c u NaHCO3. Vi t pt ch ng minh tính lư ng tính c u NaHCO3 8/ Vi t pt nhi t phân NaHCO3 và KNO3 Bài 26 : KIM LO I KI M TH VÀ H P CH T QUAN TR NG C A KI LO I KI M TH A. KIM LO I KI M TH I. V trí c a kim lo i ki m th trong b ng tu n hoàn, c u hình electron nguyên t - Kim lo i ki m th thu c nhóm IIA c a b ng tu n hoàn, g m các nguyên t beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rañi (Ra) - Nguyên t c a các kim lo i ki m th ñ u có c u hình electron l p ngoài cùng là ns2 (n là s th t c a l p). Be : [He] 2s2; Mg : [Ne] 3s2 ; Ca : [Ar] 4s2 ; Sr : [Kr] 5s2 ; Ba : [Xe] 6s2 II. Tính ch t v t lí - Các kim lo i ki m th có màu tr ng b c, có th dát m ng. - tnc , ts c a kim lo i ki m nhưng v n tương ñ i th p. - Kh i lư ng riêng tương ñ i nh , nh hơn nhôm (tr bari). - ð c ng hơi cao hơn các kim lo i ki m nhưng v n tương ñ i m m - Lưu ý : Nhi t ñ nóng ch y, nhi t ñ sôi và kh i lư ng riêng c a các kim lo i ki m th không theo m t quy lu t nh t ñ nh như các kim lo i ki m. ðó là do các kim lo i ki m th có ki u m ng tinh th không gi ng nhau. III. Tính ch t hoá h c - Các nguyên t kim lo i ki m th có năng lư ng ion hoá nh , vì v y kim lo i ki m th có tính kh m nh. Tính kh tăng d n t beri ñ n bari M→ M2+ + 2e. - Trong h p ch t, các kim lo i ki m th có s oxi hoá +2. 1. Tác d ng v i phi kim Kim lo i ki m th kh các nguyên t phi kim thành ion âm. 0 +2 - 2 0 2 Mg + O 2 → 2 Mg O 2. Tác d ng v i dung d ch axit a) V i dung d ch axit H2SO4 loãng ,HCl Kim lo i ki m th kh m nh ion H+ trong các dung d ch H2SO4 loãng, HCl thành khí H2. +2 +1 0 0 Mg + 2 H Cl → Mg Cl 2 + H 2 ↑ b) V i dung d ch axit H2SO4 ñ c ,HNO3 +5 +6 Kim lo i ki m th có th kh N trong HNO3 và S trong H2SO4 ñ c xu ng s oxi hoá th p hơn Ví d : −3 0 +5 +2 4 Mg + 10 HNO3 lo·ng → 4 Mg(NO3 )2 + NH 4 NO3 + 3H 2 O http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 8
  9. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 −2 +6 0 +2 4 Mg + 5 H 2 SO 4 ®Æc → 4 Mg SO 4 + H 2 S + 4H 2 O 3. Tác d ng v i nư c nhi t ñ thư ng, Be không kh ñư c nư c, Mg kh ch m. Các kim lo i còn l i kh m nh nư c gi i phóng khí hiñro. Ca + 2H 2O → Ca(OH)2 + H 2 ↑ 4. ði u ch : Dùng phương pháp ñi n phân nóng ch y mu i Halogenua ñpnc MX2 M + X2 B. M T S H P CH T QUAN TR NG C A CANXI 1. Canxi hiñroxit: Ca(OH)2 - Canxi hiñroxit (Ca(OH)2) còn g i là vôi tôi, là ch t r n màu tr ng, ít tan trong nư c. Nư c vôi trong là dung d ch Ca(OH)2. - Ca(OH)2 h p th d dàng khí CO2: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O Ph n ng trên thư ng ñư c dùng ñ nh n bi t khí CO2. - Ca(OH)2 là m t bazơ m nh, l i r ti n nên ñư c s d ng r ng rãi trong nhi u ngành công nghi p: s n xu t xút NaOH, amoniac NH3, clorua vôi CaOCl2, ... 2. Canxi cacbonat : CaCO3 • Canxi cacbonat (CaCO3) là ch t r n, màu tr ng, không tan trong nư c, b phân hu nhi t ñ kho ng 10000C. 1000 CaCO3 CaO + CO2 Ph n ng trên x y ra trong quá trình nung vôi. • Trong t nhiên, canxi cacbonat t n t i d ng ñá vôi, ñá hoa, ñá ph n và là thành ph n chính c a v và mai các loài sò, h n, m c,... • nhi t ñ thư ng, CaCO3 tan d n trong nư c có hoà tan khí CO2 t o ra canxi hiñrocacbonat (Ca(HCO3)2), ch t này ch t n t i trong dung d ch. CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Khi ñun nóng, Ca(HCO30)2 b phân hu t o ra CaCO3 k t t a. t Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O → Các ph n ng trên gi i thích s t o thành th ch nhũ (CaCO3) trong các hang ñá vôi, c n trong m nư c,... • ðá vôi dùng làm v t li u xây d ng, s n xu t vôi, xi măng, thu tinh, ... ðá hoa dùng làm các công trình mĩ thu t (t c tư ng, trang trí, ...). ðá ph n d nghi n thành b t m n làm ph gia c a thu c ñánh răng, ... 3. Canxi sunfat: CaSO4 • Trong t nhiên, canxi sunfat (CaSO4) t n t i dư i d ng mu i ng m nư c CaSO4.2H2O g i là th ch cao s ng. • Khi ñun nóng ñ n 1600C, th ch cao s ng m t m t ph n nư c bi n thành th ch cao nung. CaSO4.2H2O CaSO4.H2O CaSO4 (th ch cao nung) (th ch cao s ng) th ch cao khan • + M t lư ng l n th ch cao ñư c tr n vào clanhke khi nghi n ñ làm cho xi măng ch m ñông c ng. + Th ch cao nung còn ñư c dùng ñ n n tư ng, ñúc khuôn và bó b t khi gãy xương. C.NƯ C C NG: 1 Khái ni m : http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 9
  10. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Nư c ch a nhi u ion Ca2+ ho c Mg2+ ñư c g i là nư c c ng. Nư c ch a ít ion Ca2+ và Mg2+ ñư c g i là nư c m m. Ngư i ta phân bi t nư c c ng có tính c ng t m th i, vĩnh c u và toàn ph n. a) Tính c ng t m th i là tính c ng gây nên b i các mu i Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2. G i là tính c ng t m th i vì ch c n ñun sôi nư c, các mu i Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 b phân hu t o ra k t t a CaCO3 và MgCO3 nên s làm m t tính c ng gây ra b i các mu i này. to to Ca(HCO3 )2  CaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O Mg(HCO3 )2  MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O → → b) Tính c ng vĩnh c u là tính c ng gây nên b i các mu i CaSO4 , MgSO4 ho c CaCl2 ,MgCl2. Khi ñun sôi, các mu i này không b phân hu nên không t o k t t a, do ñó không làm m t tính c ng này. c) Tính c ng toàn ph n g m c tính c ng t m th i và tính c ng vĩnh c u. 2. Tác h i : 3. Cách làm m m nư c c ng Nguyên t c làm m m nư c c ng là làm gi m n ng ñ các ion Ca2+, Mg2+ trong nư c c ng. a. Phương pháp k t t a - ðun sôi nư c c ng t m th i, x y ra ph n ng phân hu Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 t o ra mu i cacbonat không tan. Lo i b k y t a ta ñư c nư c m m - Dùng Ca(OH)2 v i m t lư ng v a ñ ñ trung hoà mu i Ca(HCO3)2 ho c Mg(HCO3)2, t o ra k t t a làm m t tính c ng t m th i. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 ↓ + 2H2O Ca(OH)2+ Mg(HCO3)2 → Mg(OH)2↓ + Ca(HCO3)2 - Dùng Na2CO3 (ho c Na3PO4) ñ làm m t tính c ng t m th i và tính c ng vĩnh c u. Thí d : Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaHCO3 CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓ + Na2SO4 Trên th c t , ngư i ta dùng ñ ng th i m t s hoá ch t, thí d Ca(OH)2 và Na2CO3. b. Phương pháp trao ñ i ion - Phương pháp trao ñ i ion dùng các ch t ho c polime có kh năng trao ñ i các ion v i môi trư ng thông qua quá trình này có th lo i ion Ca2+,Mg2+ 4. Nh n bi t ion Ca2+, Mg2+ trong dung d ch Bư c 1: Dùng dd ch a ion CO32-, PO43- ñ t o k t t a v i Ca2+ ho c Mg2+ Bư c 2: D n khí CO2 vào thì k t t a tan Ca2+ + CO3 → CaCO3 ¯ 2- ↓ CaCO3 +CO2 + H2O → Ca(HCO3 )2 (tan) 1 44 2 4 4 3 Ca2+ +2HCO3 - Mg 2+ + CO3 − → CaCO3 ↓ 2 MgCO3 + CO2 + H2 O → Mg(HCO3 )2 (tan) 14 244 4 3 Mg2+ + 2HCO3 − CÂU H I: 1/ T i sao KL ki m th có nhi t ñ sôi và nhi t ñ nóng ch y biên ñ i không theo quy ñ nh? 2/ Vi t c u hình t ng quát c a KL nhóm II A. D a vào c u hình này cho bi t tính ch t hoá h c c a KL ki m th 3/ Kim lo i ki m th tác d ng ñư c v i nh ng ñơn chát và h p ch t nào ? Vi t ptpư c a Mg vơi HCl, HNO3 loãng, H2SO4 ñ c 4/ So sánh kh năng ph n ng v i H2O c a KL ki m th v i KL ki m 5/ Gi i thích s t o thành th ch nhũ trong hang ñ ng c a núi ñá vôi http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 10
  11. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 6/ Nư c c ng là gì,? Nư c c ng ñư c chia làm m y lo i. Nêu ñ c ñi m c a m i lo i 7/ Nêu cách làm m m nư c c ng t m th i, c ng vĩnh c u và c ng taòn ph n Bài 27 : NHÔM VÀ H P CH T C A NHÔM A. NHÔM I/ V trí và c u hình: - Nhôm thu c ô th 13, chu kì 3, nhóm IIIA - C u hình: 1s22s22p63s23p1 . Nhôm d nhương 3e nên thư ng có s oxi hoá +3 II/ Tính ch t v t lí: - Nhôm là kim lo i màu tr ng b c, m m, d o, ñ n ñi n và ñânx nhi t t t - Nhôm r t b n trong không khí và nư c do có l p oxit Al2O3 b o v III/ Tính ch t hóa h c: Nhôm là kim lo i có tính kh m nh (ch sau KL ki m và ki m th ). Nên d b oxi hoá thành ion dương Al ----- > Al3+ + 3e 1/ Ph n ng v i phi kim: Nhôm kh các nguyên t phi kim thành ion âm a. Tác d ng v i Halogen: mu i nhôm halogenua 2Al + 3Cl2 ----- > 2AlCl3 b/ Tác d ng v i oxi: ---- > Oxit nhôm 4Al + 3O2 ----- > Al2O3 Lưu ý: ñi u ki n thư ng Nhôm b n v i không khí do có l p oxi b o v 2/ Tác d ng v i axit: a/ Axit HCl và H2SO4 loãng ----- > H2 Al kh d dàng ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng thành H2 - Al + HCl ---- > AlCl3 - 2Al + 3H2SO4 loãng ----- > Al2(SO4)3 + 3H2 b/ Tác d ng v i H2SO4 ñ c và HNO3: +5 +6 Al kh N và S xu ng s oxi hoá th p hơn - 8Al + 30HNO3 --- > 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O - 2Al + 6H2SO4 ñ c nóng --- > Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 3/ Tác d ng v i oxit kim lo i ( ph n ng nhi t nhôm) Nhôm kh ñư c các ion c a kim lo i y u hơn trong oxit thành kim lo i t do nhi t ñ cao Fe2O3 + 2Al ---- > Al2O3 + 2Fe 4/ Tác d ng v i H2O: Nhôm ch ph n ng v i nư c khi l p oxit Al2O3 b phá v Al +3H2O ---- > Al(OH)3 + 3/2 H2 (1) 5/ Dung d ch ki m: L p oxit Al2O3 có tính lư ng tính s tác d ng v i dd Ki m, l p oxit b o v nhôm ñã b phá v . Nhôm ph n ng v i nư c theo pt (1). Sau ñó Al(OH)3 ph n ng v i NaOH theo pt Al(OH)3 + NaOH ---- > NaAlO2 + 2H2O (2) K t lu n: Nhôm không tác d ng tr c ti p v i Ki m mà tác d ng v i H2O trư c sau ñó Al(OH)3 m i tác d ng v i Ki m ⇒ Nhôm không có tính lư ng tính Al +NaOH + H2O ---- > NaAlO2 + 3/2H2 II/ S n xu t: 1/ Nguyên t c: - Nhôm là kim lo i m nh nên s n xu t b ng phương pháp ñi n phân nóng ch y Al2O3 - Khi ñi n phân ngư i ta cho thêm Criolit ( 3NaF.AlF3 hay Na3AlF6 ) vào nhàm m c ñích: o H nhi t ñ nóng ch y c a Al2O3 ( 2050 xu ng 900) o Tăng tính ñ n ñi n c a dd ñi n phân o B o v Nhôm sinh ra không b oxi hóa http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 11
  12. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 2/ Nguyên li u: Qu ng Boxit Al2O3. 2H2O 3/ Cơ ch ñi n phân: Al2O3 nóng ch y Al2O3 ----- > 2 Al3+ + 3 O2- C c ( + ): 2O 2- --- > O2 + 2.2e C c ( - ) : Al3+ + 3e ------ > Al Ptñp: 2Al2O3 ------ > 4Al + 3O2 B. H P CH T QUAN TR NG C A NHÔM: I. Nhôm oxit: là ch t lư ng tính 1. Tác d ng v i dd NaOH: Al2O3 + 2NaOH ---- > 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH- --- > 2AlO2- + H2O pt ion: 2. Tác d ng v i dd HCl: Al2O3 + 6HCl ------ > 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ ---- > 2Al3+ + 3H2O pt ion: II. Nhôm hiñroxit: là ch t lư ng tính 1. Tác d ng v i dd NaOH: Al(OH)3 + NaOH ----- > NaAlO2+ 2 H2O Al(OH)3 + OH- ------ > AlO2- + 2H2O pt ion: 2. Tác d ng v i dd HCl: Al(OH)3 +6HCl ------ > AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ ------ > Al3+ +3H2O pt ion: Al(OH)3 th hi n tính BaZo tr i hơn tính axit, khi d ng axit Al(OH)3 y u hơn c axit cacbonic NaAlO2 + CO2 + 2H2O ------ > NaHCO3 + Al(OH)3 3. ði u ch Al(OH)3 Al(OH)3 là ch t lư ng tính nên d tan trong dd ki m dư do ñó mu n ñi u ch Al(OH)3 cho mu i Al3+ tác d ng v i dd NH3 AlCl 3 + 3NH3 + 3H2O ------ > Al(OH)3 + 3NH4Cl III. Nhôm sunfat: - Mu i nhôm sunfat có nhi u ng d ng nh t là mu i kép c a Nhôm v i Kali ng m nư c g i là phèn chua K2SO4.Al2(SO4)3 .24H2O ( hay vi t g n KAl2(SO3)2.12H2O - N u thay ion K+ b ng các ion khác như Li+ Na+ hay NH4+ ta không g i là phen chua mà g i chung là phèn nhôm IV: Nh n bi t ionAl3+: Cho t t dung d ch NaOH dư vào dung d ch, n u th y có k t t a keo xu t hi n r i tan trong NaOH thì ch ng t có ion Al3+. Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH-(dư) − AlO 2 + 2H2O → CÂU H I: 1/ Tính ch t hoá h c chung c a Al là gì? Viét pt ch ng minh tính ch t này? 2/ T i sao nhôm không tan trong nư c.? N u ngâm nhôm trong dd ki m thì nhôm tan? Gi i thích 3/ Nhôm tác d ng ñư c v i axit à tan ñư c trong dd ki m, ta k t lu n Nhôm có tính lư ng tính ñư c không ? 4/ Vi t cong th c c a Criolit và cho bi t vai trò c a nó trong quá trình s n xu t nhôm 5/ nêu tính ch t hoá h c c a Al2O3 vi t pt ch ng minh 6/ Nêu tính ch t hoá h c c a Nhôm Hiñroxit. Vi t pt ch ng minh 7/ Trình bày cách nh n bi t ion Al3+ Phương Pháp Gi i toán: Có 2 d ng thư ng g p: Căn c vào ph n ng: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O (2) D ng toán 1: Bi t n Al 3+ và nOH − . Xác ñinh lư ng Al(OH)3 nOH − Nguyên t c: l p t l T = n Al 3+ http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 12
  13. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Giá tr T Ph n ng x y ra S n ph m ≤3 (1) Al(OH)3 Al(OH)3 và AlO2- 3 Fe3+ +3e 1/ Tác d ng v i phi kim: nhi t ñ cao, s t kh nguyên t phi kim thành ion âm và b oxi hóa ñ n s oxi hóa +2 ho c +3 a/ Tác d ng v i S: là ch t oxi hóa y u nên Fe kh S xu ng s oxi hóa -2 còn b oxi hóa ñ n s oxi hóa +2 Fe + S ------ > FeS b/ Tác d ng v i oxi: là ch t oxi hóa m nh nên Fe kh O2 xu ng s oxi hóa -2 còn Fe b oxi hóa ñ n s oxi hóa +2 ho c +3 3Fe + 2O2 ------ > Fe3O4 c/ Tác d ng v i Clo: Fe s kh Clo xu ng s oxi hóa -1 còn Fe b oxi hóa ñ n s oxi hóa +3 Fe + Cl2 FeCl3 2/ Tác d ng v i axit: a/ Tác d ng v i H2SO4 loãng, HCl - Fe kh ion H+ trong dd axit thành khí H2, còn Fe b oxi hóa ñ n s oxi hóa +2 Ví d : Fe + 2 HCl ---- > FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 loang ------ > FeSO4 + H2 Pt ion: Fe + 2 H+ ---- > Fe2+ + H2 b/ Tác d ng v i H2SO4ñ c, HNO3 : +5 +6 - Fe kh N , S xu ng s oxi hóa th p hơn, còn Fe b oxi hóa l n t i s oxi hóa là +3 http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 13
  14. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Fe + 4HNO3 ------ > Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Fe + 6 H2SO4 ññ ----- > Fe2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O * Lưu ý: Fe b th ñ ng hóa b i các axit HNO3, H2SO4 ñ c ngu i 3/ Tác d ng v i dd mu i: Fe có th kh ñư c các ion kim lo i ñ ng sau trong dãy ho t ñ ng hóa hc Fe + CuSO4 ----- > FeSO4 + Cu 4/ Tác d ng v i nư c: - nhi t ñ thư ng s t không kh ñư c nư c, nhưng nhi t ñ cao s t kh ñư c nư c t o ra khí H2 và FeO ho c Fe3O4 > 570 Fe + H2O FeO + H2 < 570 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 IV: Tr ng thái t nhiên: -S t chi m kho ng 5% kh i lư ng v trái ñ t - S t t n t i ch y u d ng h p ch t. Các qu ng s t quan tr ng là: manhetic ( Fe3O4), hematic ñ ( Fe2O3), qu ng hematic nâu (Fe2O3.nH2O), qu ng xideric FeCO3, qu ng pirit (FeS2 ). - S t có trong hemoglobin c a máu - Trong các m u thiên th ch có Fe t do CÂU H I: 1/ Vi t c u hình e c a Fe, Fe2+ Fe3+. T c u hình tìm v trí c a S t trong b ng tu n hoàn 2/ Khi nào Fe th hi n s oxi hoá +2. Vi t pthh 3/ Khi nào Fe th hi n s oxi hoá +3. Vi t pthh 4/ Nêu tên và vi t công th c c a các lo i qu ng s t Bài 32: H P CH T C A S T I . H p ch t s t (II): Trong ph n ng hóa h c Fe2+ d như ng 1e ñ tr thành s t ion Fe3+. Tuy nhiên cũng có th nh n 22 ñ tr thành Fe. V y Fe2+ v a có tính kh v a có tính oxi hoá Fe2+ ------ > Fe3+ + 1e (Kh ) Fe2+ + 2e ----- > Fe ( Oxi hoá ) 1/ S t (II) oxit: FeO - Là ch t r n màu ñen, không t n t i trong t nhiên. Do b oxi không khí oxi hó thành Fe3+ - S t II oxit là ch t kh nên ph n ng d dàng v i ch t oxi hóa Ví d : Cho FeO vào dung d ch HNO3 loãng, H2SO4 ñ c 3FeO + 10 HNO3 ------ > 3 Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 2FeO + 4 H2SO4 ñ c ----- > Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O - S t II oxit ñư c ñi u ch b ng cách cho Fe2O3 tác d ng v i ch t kh m nh như H2 CO to cao Fe2O3 + CO ----- > 2FeO + CO2 2/ S t ( II ) hiñroxit: Fe(OH)2 - Fe(OH)2 tinh khi t t n t i d ng ch t r n màu tr ng hơi xanh. - Fe(OH)2 ñư c ñi u ch b ng cách cho mu i s t Fe (II) ph n ng v i dd ki m trong ñi u ki n không có không khí Fe2+ + 2 OH- ----- > Fe(OH)2 - N u ñ lâu trong không khí Fe(OH)2 thì Fe(OH)2 d chuy n thành Fe(OH)3 4Fe(OH)2 + O2 + H2O 4Fe(OH)3 - ði u ch Fe(OH)2 : dùng ph n ng trao ñ i ion gi a dung d ch mu i s t (II) v i dung d ch bazơ. Ví d : FeCl2 + 2 NaOH ----- > Fe(OH)2 + 2 NaCl Fe2+ + 2 OH- ------ > Fe(OH)2 http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 14
  15. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 3/ Mu i s t II - ða s các mu i s t II d tan trong nư c, khi k t tinh d ng mu i ng m nư c - Mu i s t II d b oxi hóa thành s t III b i các ch t oxi hóa 2FeCl2 + Cl2 ------ > 2FeCl3 - ð ñi u ch mu i s t II cho Fe, FeO, Fe(OH)2 tác d ng v i axit Fe + 2HCl ----- > FeCl2 + H2 FeO + H2SO4 ------ > FeSO4 + H2O Lưu ý: Dung d ch mu i s t II khi ñi u ch xong ph i dùng ngay vài ñ lâu s chuy n thành s t III II. H p ch t s t (III): Trong h p ch t s t (III) Fe có s oxi hóa là +3, khi tác d ng v i ch t kh , h p ch t s t (III) b kh thành h p ch t s t (II) ho c kim lo i s t t do. Trong pư hoá h c : Fe3+ + 1e Fe2+ 3+ Fe + 3 e Fe tính ch t chung c a h p ch t s t (III) là tính oxi hoá. 1. S t ( III ) oxit: Fe2O3 - Fe2O3 là ch t r n màu nâu ñ , không tan trong nư c - Fe2O3 là oxit bazo và là ch t oxi hoá + Fe2O3 là oxit bazo nên d tan trong dd axit: Fe2O3 + 6HCl ----- ? 2FeCl3 + 3H2O to cao: CO, C, H2 thành s t + Fe2O3 d b kh b i các ch t kh Fe2O3 + 3H2 ----- > 2Fe + 3H2O - ði u ch s t III oxit b ng ph n ng phân h y Fe(OH)3 nhi t ñ cao 2Fe(OH)3 ------- > Fe2O3 + 3H2O Trong t nhiên s t III oxit t n t i d ng qu ng hematic 2. S t ( III ) hiñroxit: Fe(OH)3 - Fe(OH)3 là ch t r n màu nâu ñ , không tan trong nư c - Fe(OH)3 là bazo d tan trong axit Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O - ði u ch Fe(OH)3 b ng ph n ng trao ñ i ion gi a dd mu i s t III v i dd ki m FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl 3. Mu i s t ( III ) có màu vàng - ða s muôi s t ( III ) tan trong nư c, khi k t tinh t n t i d ng mu i ng m nư c - Các mu i s t ( III ) có tính oxi hóa 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 2FeCl3 + Cu 2FeCl2 + CuCl2 CÂU H I: 1/ Cho bi t tính ch t chung c a h p ch t Fe ( II ) 2/ Nêu tính ch t hoá h c c a FeO. Vi t pthh 3/ T i sao Fe(OH)2 không th ñ lâu trong không khí. Vi t pthh 4/ Fe(OH)2 ñư c ñi u ch b ng cách nào? Vi t pt 5/ Mu i Fe ( II ) thư ng có màu gì? ñư c ñi u ch b ng cách nào? 6/ Tính ch t chung c a s t III là gì ? Vi t pt minh ho 7/ Nêu tính ch t c a Fe2O3 và vi t pt minh ho 8/ Mu i s t III có màu gì và ñư c ñi u ch b ng cách nào? Bài 33: H P KIM C A SĂT I. GANG 1/ Khái ni m: Gang là h p kim c a s t v i C, trong ñó có t 2% ñ n 5% kh i C, ngoài ra còn 1 lư ng nh các nguyên t Si, Mn, S… http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 15
  16. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 2/ Phân lo i: a/ Gang xám: là gang có ch a C d ng than chì b/ Gang tr ng: là gang có ch a C ít hơn, ch y u d ng xêmentit 3/ S n xu t a/ Nguyên t c: Kh qu ng s t oxit b ng than c c trong lò cao b/ Nguyên li u: Qu ng s t oxit ( thư ng là qu ng hematite ñ Fe2O3), than c c và ch t ch y( CaCO3, SiO2) c/ Các ph n ng x y ra trong lò cao: Ph n ng t o thành ch t kh : x y ra ph n n i lò 1400oC --- > 1800oC - Không khí nóng ñư c nén vào ph n trên c u n i lò ñ ñ t cháy C thành CO2 C + O2 CO2 ∆H > 0 - Khí CO2 bay lên g p l p than c c b kh thành CO CO2 + C 2CO ∆H < 0 Ph n ng kh s t oxit: x y ra ph n thân lò 400oC ----- > 800oC Ph n trên c a thân lò: 400oC săt III oxit b kh thành oxit s t t - 3 Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 Ph n gi a c a thân lò: oxit s t t b kh thành s t II oxit 500oC ----- > 600oC - Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 Ph n dư i c a thân lò: s t II oxit b kh thành s t kim lo i 700oC ----- > 800oC - FeO + CO Fe + CO2 Ph n ng t o x : x y ra b ng lò nhi t ñ 1000oC --- > 1500oC - phân này nhi t ñ 1000oC thì CaCO3 b phân h y và t o x CaCO3 ------ > CaO + CO2 CaO +SiO2 ------- >CaSiO3 d/ S t o thành gang: ph n b ng lò s t ch y l ng ra hòa tan m t ph n C và m t s nguyên t khác: Mn, Si, S.. t o thành gang. Sau ñó ngư i ta tháo gang ra n i lò II. Thép: 1/ Khái ni m: Thép là h p kim c a s t có ch a 0.01 2% kh i lư ng C cùng v i m t soosnguyeen tos khác Si, Mn, Cr, Ni… 2/ Phân lo i: d a vào thành ph n chia làm 2 lo i a/ Thép thư ng ( hay thép Cacbon) - Thép m m: Ch a không quá 0.1 % C. Dùng gia công kéo s i, v t li u ñ i s ng và xây d ng - Thép c ng: Ch a trên 0.9% C. Dùng ch t o các d ng c , chi ti t máy…. b/ Thép ñ c bi t: Ngư i ta ñưa thêm vào th p m t s kim lo i làm cho kim lo i có nh ng tính ch t ñ c bi t + Thép 13% Mn r t c ng dùng làm máy nghi m ñá + Thép ch a 20% Cr, 10% Ni r t c ng và không r , dùng làm d ng c gia ñình và y t + Thép ch a kho ng 18% W, 5% Cr r t c ng dùng ch máy c t, g t, máy nghi n 3/ S n xu t thép: a/ Nguyên t c: Làm gi m các t p ch t C, Si, Mn … có trong gang b ng cách oxi hóa và tách chúng ra dư i d ng x b/ Các phương pháp luy n thép: Phương pháp Bet-xơ-me: Dùng lu ng không khí m nh th i vào gang l ng -Ưu ñi m: Luy n nhanh - Như c ñi m: Không luyên ñư c thép ch a nhi u P và có thành ph n như ý mu i Phương pháp Mac – tanh: dùng không khí nóng ho c nhiên li u khí oxi hóa các t p ch t trong th i gian dày - Ưu ñi m: Luy n ñư c thép có thành ph n mong mu n - Như c ñi m: M t nhi u th i gian và năng lư ng Phương pháp lò ñi n: Dùng dòng ñi n t o ra h quang ñ oxi hóa các t p ch t v i ñi n c c than chì -Ưu ñi m: Luy n ñư c thép có kim lo i nhi t ñ nóng ch y cao và thép không ch a P, S http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 16
  17. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 - Như c ñi m: Dung tích nh , t n ñi n năng CÂU H I: 1/ H p kim là gì? Gi a gang và théo có ñi m gì gi ng và khác nhau 2/ Nêu nguyên t c và nguyên li uan xu t Gang 3/ Cho bi t cá giai ño n x y ra lò cao trong quá trình luy n Gang 4/ Vi t pt chuy n Fe2O3 thành Fe phân thân lò cao 5/ Cho bi t vai trò x lò cao? Vi t pt t o x 6/ Thép ñ c bi t có ñi m gì khác v i thép thư ng Bài 34: CROM và H P CH T C A CROM I / V trí và c u hình electron c a Crom: - Crom thu c ô th 24, chu kì 4, nhóm VI B - C u hình e: 1s22s22p63s23p63d44s2. ð ñ t c u hình electron b n hơn nên 1e c a phân l p 4s s chuy n và 3p, nên ta có c u hình e c a Crom là: 1s22s22p63s23p63d54s1 II / Tính ch t v t lí: Crom là kim lo i màu tr ng ánh b c, có kh i lư ng riêng lơn. Crom là kim lo i c ng nh t có th r ch ñư c th y tinh III / Tính ch t hóa h c: - Crom là kim lo i có tính kh trung bình. M nh hơn S t nhưng y u hơn K m - Trong các ph n ng hóa h c Crom t o h p ch t có s oxi hóa t +1 +6 ( thư ng là s oh +2; +4; +6) 1/ Tác d ng v i phi kim: nhi t ñ thư ng Crom ch ph n ng ñư c v i Flo. Còn nhi t ñ cao Crom tác d ng ñư c v i O2, Cl2 và S… 4Cr + 3O2 ----- > 2Cr2O3 2Cr + 3Cl2 ----- > 2CrCl3 2Cr + 3S ------- > Cr2S3 2/ Tác d ng v i nư c: Crom không tác d ng v i nư c dù nhi t ñ cao, do có màng oxit Cr2O3 b o v , nên Crom ñư c dùng ñ m lên nh ng d ng c b ng thép 3/ Tác d ng v i axit: a/ Axit HCl và H2SO4 - Do có màng oxit b o v nên Crom không pahnr ng v i HCl, H2SO4 loãng ñi u ki n thư ng, nhưng khin ñun nóng l p oxit b phá v Crom s ph n ng gi i phóng H2 Cr + 3HCl ----- > CrCl2 + H2 Cr + H2SO4 ------ > CrSO4 + H2 b/ Axit HNO3 và H2SO4 ñ c nóng +6 +5 Crom s kh S và N trong H2SO4 và HNO3 xu ng s oxi hóa th p hơn, còn Crom b oxi thành +3 Cr +5 +3 +2 0 Cr + 4 H NO3 Cr ( NO3 ) 3 + N O + 2H2O Lưu ý: Cr b th ñ ng hóa trong HNO3 ñ c ngu i và H2SO4 ñ c ngu i IV. H p ch t c a Crom 1/ H p ch t crom ( III ) H p ch t Crôm III có s oxi hoá trung gian nên v a có tính kh v a có tính oxi hoá a/ Crom ( III ) oxit: Cr2O3 - Crom ( III ) oxit là ch t r n, màu l c th m, không tan trong nư c - Cr2O3 là oxit lư ng tính Tác d ng v i axit: Cr2O3 + 6HCl --- > 2CrCl3 + 3H2O Tác d ng v i bazo: Cr2O3 + 2NaOH ---- > 2NaCrO2 + H2O http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 17
  18. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 Trong h p ch t Crom( III ) Crom có s oxi hóa trung gian, nên ion Cr3+ trong dd v a có tính oxi hóa ( trong môi trư ng axit) v a có tính kh ( trong môi trư ng ki m) +3 +2 2 Cr Cl 3 + Zn ---- > 2 Cr Cl 2 + ZnCl2 +3 +2 +2 2 Cr + Zn ------ > 2 Cr + Zn +3 +2 −1 0 2 Na Cr O2 + 3 Br 2 + 8NaOH ------ > 2 Na 2 CrO 4 + 6 Na Br + 4H2O b/ Crom ( III ) hiñroxit: Cr(OH)3 - Cr(OH)3 là ch t r n màu l c xám, không tan trong nư c - Cr(OH)3 là m t hiñroxit lư ng tính, gi ng như Al(OH)3 Cr(OH)3 + 3HCl ----- > CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH ----- > NaCrO2 + 2H2O 2/ H p ch t Crom (VI) a/ Crom ( VI) oxit: CrO3 - CrO3 là r n, màu ñ th m - CrO3 là m t oxit axit tác d ng v i nư c t o ra axit CrO3 + H2O ---- > H2CrO4 ( axit cromic) 2CrO3 + H2O ---- > H2Cr2O7 ( axit ñicromic ) - Axit này ch t n t i trong dd không tách ra ñư c d ng t do - CrO3 có tính oxi hóa m nh làm b c cháy m t s ch t vô cơ và h u cơ: C, P, C2H5OH… b/ Mu i crom ( VI ) - Mu i crom ( VI ) là h p ch t b n có th tách ra kh i dd + Mu i Cromat: Na2CrO4, K2CrO4 là mu i c a axit Cromic, ion CrO42- trong dd có màu vàng chanh + Mu i ñicromat: Na2Cr2O7, K2Cr2O7 là mu i c a axit ñicromat, ion Cr2O72- trong dd có màu vàng cam - Các mu i Cromat và ñicromat có tính oxi hóa m nh trong môi trư ng axit +6 +2 +3 +3 K 2 Cr O7 + 6 Fe SO4 + 7H2SO4 3 Fe( SO4 ) 3 + Cr 2 ( SO4 ) 3 + K2SO4 + 7H2O Trong dd có ion Cr2O72- (vàng cam ) luôn có m t ion CrO42- ( vàng chanh) d ng cân b ng Cr2O72- + H2O CrO42- + H+ (vàng cam ) ( vàng chanh) Nên dd cromat ( vàng chanh) thêm H+ vào chuy n thành ( vàng cam) và thêm OH vào dd ñicromat ( vàng cam) s chuy n thành màu (vàng chanh) CÂU H I 1/ Vi t c u hình c a Cr. T c u hình tìm v trí c a Cr trong b ng tu n hoàn 2/ Nêu tính ch t hoá h c c a Cr ñơn ch t . Vi t pthh v i HCl và HNO3 loãng (so sánh v i Fe ) 3/ Nêu tính ch t hoá h c c u CrO3. Viêt pthh ( so sánh v i Al2O3 ) 4/ Tính ch t hoá h c c a Cr(OH)3 là gì? Vi t pt ( so sánh v i Al(OH)3 ) 5/ Gi i thích s chuy n ñ i qua l i c a Cromat và ñiCromat trong dd axit và dd bazo Bài 35: ð NG và H P CH T I. V trí và c u hình c a ð ng: - ð ng ( Cu ) thu c ô th 29, chu ki 4, nhóm IB - ð ng có c u hình e b t thư ng: 1s22s22p63s23p63d104s1 Nguyên t ñ ng có c u hình e ñ c bi t, do 1e phân l p 4s chuy n vào phân l p 3d ñ ñ c c u hình b n hơn. Nên ñ ng có 2 s oxi hóa +1, +2 II .Tính ch t hóa h c: ð ng kim lo i có màu ñ , khôi lư ng riêng l n, nóng ch y 1083oC. ð ng tinh khi t tương ñ i mèm và d o. ð ng d n ñi n, d n nhi t t t ch kém Ag III. Tính ch t hóa h c: http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 18
  19. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 ð ng là kim lo i kém ho t ñ ng, có tính kh y u 1/ Tác d ng v i phi kim: - nhi t ñ thư ng ñ ng ph n ng v i Clo, Brom tác d ng y u v i oxi t o màng oxit CuO - nhi t ñ cao Cu ph n ng ñư c v i O2, S nhưng không ph n ng ñư c v i H2, N2 và C 2/ Tác d ng v i axit: - Cu là kim lo i y u ñ ng sau H và trư c Ag trong dãy ho t ñ ng hóa h c nên không ph n ng ñư c v i H2O và v i H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng +5 +6 - ð i v i HNO3 và H2SO4 ñ c nóng thì Cu kh N và S xu ng s oxi hoá th p hơn +6 +2 +4 0 Cu + 2 H 2 S O4 ( ñ c) --- > Cu SO4 + S O2 + 2H2O +5 +2 +4 0 Cu + 4 H N O3 ( ñ c) ---- > Cu ( NO3 ) 2 + 2 N O2 + 2H2O +2 +5 +2 0 3 Cu + 8 H N O3 ( loãng) ----- > 3 Cu ( NO3 ) 2 + 2 N O + 4H2O IV. H p ch t c a ñ ng: 1. ð ng ( II ) oxit: CuO - ð ng ( II ) oxit là ch t r n màu ñen, không tan trong nư c - CuO là oxit bazo và có tính oxi hoá tác d ng d dàng v i axit và oxit axit CuO + H2SO4 ----- > CuSO4 + H2O CuO + 2HNO3 ñ c --- > Cu(NO3)2 + H2O - Khi ñun nóng CuO b H2, CO, C kh thành Cu CuO + H2 ----- > Cu + H2O 2/ ð ng ( II ) hiñroxit: Cu(OH)2 - ð ng ( II ) hiñroxit là ch t r n màu xanh, không tan trong nư c - Cu(OH)2 là bazo, d tan trong dd axit Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + H2O - Cu(OH)2 d b phân h y b i nhi t t Cu(OH)2 CuO + H2O 3/ Mu i ñ ng ( II ): - Dung d ch mu i ñ ng có màu xanh - Thư ng g p là mu i CuCl2, CuSO4, Cu(NO3)2 - CuSO4 k t tinh d ng mu i ng m nư c có màu xanh, d ng khan có màu tr ng t CuSO4.H2O CuSO4 + 5H2O Xanh tr ng 4/ ng d ng: - ð ng kim lo i có nhi u ng d ng trong nghành công nghi p và kĩ thu t. Dùng làm ñây d n ñi n, ch t o h p kim - H p ch t c a ñ ng sunfat d ng khan dùng nh n bi t d u v t hơi nư c trong các ch t Bài: SƠ LƯ C NIKEN – K M - THI C – CHÌ I. Niken: Ni 1. V trí trong b ng tu n hoàn: Niken thu c ô th 28, nhóm VIIIB, chu kì 4 c a b ng tu n hoàn 2. Tính ch t và ng d ng: - Niken là kim lo i có màu tr ng b c, r t c ng, kh i lư ng riêng l n, tonc cao - Niken là kim lo i có tính kh y u hơn s t. Nên ñi u ki n thư ng b n v i không khí và nư c. nhi t ñ cao tác d ng ñư c v i nhi u ñơn ch t và h p ch t Ni + O2 ------ > 2NiO Ni + Cl2 ----- > NiCl2 http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 19
  20. Ph n: VÔ CƠ Ki n th c cơ b n Hóa 12 - Niken ng d ng ñ ch t o h p kim có ñ b n cơ h c và hóa h c cao, m lên b m t s t ñ ch ng g II. K m: Zn 1. V trí trong b ng tu n hoàn: K m ô th 30 thu c nhóm IIB, chu kì 4 c a b ng tu n hoàn 2. Tính ch t và ng d ng: - K m nguyên ch t là kim lo i có màu lam nh t, nhưng ñ trong không khí có màu xám do b ph m t l p oxit ( ZnO). ñi u thư ng Zn khá giòn, khi ñun nóng 100 – 150 oC thì tr nên d o ñ n 200 o C thì giòn tr l i - K m có tính kh m nh hơn s t. Tác d ng ñư c v i nhi u ñơn ch t và h p ch t 2Zn + O2 ------ > 2ZnO Zn + S ------ > ZnS - K m dùng ñ ch t o h p kim, m lên s t ñ b o v s t. ZnO dùng trong y h c III. Chì: Pb 1. V trí trong b ng tu n hoàn Chì ô th 82, nhóm IV A, chu kì 6 2. Tính ch t và ng d ng: - Chì là kim lo i có màu tr ng hơi xanh, kh i lư ng riêng l n, m m và d o - ñi u ki n thư ng chi không ph n ng v i O2 , S do có màng oxit b o v , khi ñun nóng chi ph n ng hoàn toàn v i O2, S 2 Pb + O2 ------ > 2 PbO Pb + S ------ > PbS - Chì và h p ch t c a chì r t ñ c - Chì ñư c dùng ch t o các b n c c acquy IV: Thi c: Sn 1. V trí trong b ng tu n hoàn: Thi c ô th 50, thu c nhóm IV A, chu kì 5 c a b ng tu n hoàn 2. Tính ch t và ng d ng: - Thi c có 2 d ng thù hình: thi c tr ng và thi c xám - ñi u ki n thư ng thi c là kim lo i màu tr ng b c, có kh i lư ng riêng l n, mèm d o - Thi c ph n ng ch m nhi u ñơn ch t và h n ch t Sn + 2 HCl ------ > SnCl2 + H2 Sn + O2 ----- > SnO2 - Thi c dùng ñ ph lên b m t c a s t ñ ch ng g , làm b ng t ñi n. SnO2 ñư c dùng làm men trong trong CN g m s Bài 40: NH N BI T CÁC ION TRONG DUNG D CH I. Nguyên t c nh n bi t các ion trong dd: ð nh n bi t 1 ion trong dd ngư i ta thêm vào dd thu c th t o v i ion ñó s n ph m trưng: k t t a, ch t có màu, ho c khí khó tan (s i b t ho c bay hơi) II. Nh n bi t các cation trong dd: 1. Nh n bi t cation Na+ : - Các mu i Natri tan t t trong nư c và không có màu. Nên ñ nh n bi t ion Na+ ta dùng pp v t lí là th màu ng n l a - Cách nh n bi t: Cho m t ít mu i Na (d ng dd ho c r n) lên dây Platin r i nung trên ng n l a vô s c thì th y ng n l a màu vàng tươi. ðó là màu c a ion Na+ http://ebook.here.vn Thư vi n Tài li u h c Trang 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2