Hoàng Dũng TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC 12 CHƯƠNG I: ESTE - LIPIT A- ESTE I Khái niệm, danh pháp : Khái niệm : - Khi thay nhóm -OH nhóm -COOH axit cacboxylic nhóm –OR’ ta este R-C-OH + HO-R’ H2SO4 đ, to R-C-O-R’ O + H 2O O Công thức este đơn chức : RCOOR’ Công thức este no,đơn chức : CaH2a+1COOCbH2b+1 hay ( ) CnH2nO2 Danh pháp : Tên este = tên gốc hidrocacbon R’ + tên gốc axit RCOO VD : HCOOCH3……………metyl fomat CH2=CH-COOCH3…………metyl acrylat Viết CTCT gọi tên este có CTPT : a.C2H4O2 có đp este: HCOO-CH3………….…metyl fomat b.C3H6O2 có đp este: HCOO-C2H5……………etyl fomat c C4H8O2 có CH3-COO-CH3 ….…… ….metyl axetat đp este : HCOO-CH2-CH2-CH3…propyl fomat HCOO-CH-CH3……… ….iso propyl fomat CH3 CH3COOC2H5…………etyl axetat C2H5COOCH3…….……… metyl propionat II Tính chất vật lí : - Đk thường chất lỏng rắn - Nhẹ nước tan nước - Nhiệt độ sôi độ tan nước thấp axit ancol có có khối lượng phân tử tương đương số Cacbon : phân tử este không tạo liên kết hidro liên kết hidro phân tử este với phân tử nước Hồng Dũng - Có mùi thơm đặc trưng : iso amyl axetat : CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 benzyl axetat : CH3COO-CH2-C6H5 etyl propionat : CH3-CH2-COO-CH2-CH3 mùi chuối chín mùi hoa nhài mùi dứa III Tính chất hóa học : Pư cháy : o t O2 → nCO2 CnH2nO2 + + nH2O Pư thủy phân môi trường axit : R–COO–R’ + H2SO4 đ, to H 2O R–COOH + R’–OH Pư thủy phân mơi trường kiềm : Pư xà phịng hóa R–COO–R’ + NaOH → R–COONa + R’–OH Pư gốc hidrocacbon : HCOOR + AgNO3 + NH3 + H2O → 2Ag CH2=CH-COOR + Br2 → CH2Br – CHBr – COOR CH2=CH-COOR + H2 → CH3 – CH2 – COOR COOCH3 CH2=C-COOCH3 (-CH2-C-) CH3 CH3 Metyl metacrylat thủy tinh hữu IV Điều chế : Este no, đơn : R – C–OH + R’-OH H2SO4 đ, to O R-C-O-R’ + H2O O Este không no : R – COOH + CH CH → R –COO–CH=CH2 V Ứng dụng : Làm dung môi, sx bánh kẹo, nước hoa, mĩ phẩm, keo dán, thủy tinh hữu cơ, xà phòng, chất giặt rửa Hoàng Dũng B- LIPIT I Khái niệm : lipit hợp chất hữu có tế bào sống, khơng hịa tan nước lại tan nhiều dung môi hữu không phân cực.Lipit este phức tạp gồm chất béo, sáp, steroid, photpholipit… II Chất béo : Khái niệm: tri este glixerol axit béo (axit monocacboxylic có số C >=16 không phân nhánh) gọi triglixerit CT chung: R1COO CH2 R2COO CH R3COO CH2 Phân loại: Chất béo không no (dầu) : sản phẩm axit béo không no Chất béo no (mỡ) : sản phẩm axit béo no + H2/Ni Các axit béo thường gặp : + Axit stearic : C17H35COOH (no, đơn) +Axit panmitic : C15H31COOH (no, đơn) +Axit oleic : C17H33COOH (khơng no, có nối đơi) +Axit linoleic : C17H31COOH (khơng no, có hai nối đơi) Tính chất hóa học: a) Phản ứng thủy phân: + Trong môi trường axit: R1COO R2COO CH R3COO OH CH2 CH2 + H2O R1COOH + R2COOH + R3COOH + OH CH OH CH2 CH2 Đặc điểm phản ứng: - Sản phẩm: axit glixerol - Là phản ứng thuận nghịch  tăng nhiệt, thêm axit, thêm nước để tăng tốc độ phản ứng + Phản ứng xà phịng hóa: Hồng Dũng RCOO CH2 RCOO CH RCOO CH2 OH CH2 + 3NaOH 3RCOONa + OH CH OH CH2 Đặc điểm phản ứng: - Sản phẩm: muối glixerol - Là phản ứng chiều - nNaOH = 3.nglixerol b) Phản ứng cộng với H2 (đối với chất béo không no): xt ,t VD: (C17H33COO)3C3H5 + 3H2  → (C17H35COO)3C3H5 III Ứng dụng : o Điều chế xà phòng, glixerol, chế biến thực phẩm… Lưu ý :  CHỈ SỐ AXIT BÉO : số mg KOH cần dùng để trung hòa 1g chất béo  CHỈ SỐ XÀ PHỊNG HĨA : số mg KOH cần dùng để xà phịng hóa 1g chất béo  CHỈ SỐ IOT : số g Iot có thể kết hợp với 100g chất béo Chương II : CACBOHIDRAT (GLUXIT) Định nghĩa : Cacbonhidrat hợp chất hữu tạp chức, đa số có cơng thức chung C n(H2O)m Phân loại : Monosaccarit : nhóm cacbohidrat đơn giản nhất, không thể thủy phân : glucozo, fructozo Đisaccarit : nhóm cacbohidrat thủy phân phân tử sinh phân tử monosaccarit : saccarozo, mantozo Polisaccarit : nhóm cacbohidrat phức tạp, thủy phân đến phân tử sinh nhiều phân tử monosaccarit : tinh bột, xenlulozo A- GLUCOZO (đường nho) C6H12O6 M = 180 I Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên : - Chất rắn, không màu, tan nhiều nước , có vị ( kém đường mía) - Có phận cây, mật ong chứa 30%, máu chứa 0,1% II Cấu tạo phân tử : CH2OH-[CHOH]4-CH=O Tồn tại chủ yếu dạng mạch vòng :  Pư chứng tỏ glucozo tồn dạng mạch vịng : CH3OH/HCl III Tính chất hóa học : Hồng Dũng Tính chất ancol đa chức : • Tác dụng với kết tủa Cu(OH)2 tạo dd xanh thẫm : 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2 Cu + 2H2O • Tác dụng với anhidrit axit tạo este : C6H12O6 + 5(CH3CO)2O → C6H7O(OCOCH3)5 + 5CH3COOH Tính chất andehit : • Tác dụng với H2/Ni,to : CH2OH[CHOH]4CHO + H2 CH2OH[CHOH]4CH2OH Sobit / Sorbitol • Tác dụng với dd AgNO3 NH3 : CH2OH[CHOH]4CHO + 2AgNO3 +3NH3 + H2O → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 2NH4 NO3 Amoni gluconat Hiện tượng: xuất lớp bạc bám vào thành ống nghiệm • Tác dụng với dd Br2 : CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 → CH2OH[CHOH]4COOH + HBr Hiện tượng: màu dung dịch Brom • Tác dụng với Cu(OH)2/NaOH nhiệt độ cao : CH2OH[CHOH]4CHO + Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O + 3H2O Natri gluconat Hiện tượng: xuất kết tủa đỏ gạch Tính chất riêng : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 C6H12O6 2CH3-CH(OH)-COOH axit lactic IV Điều chế : (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 V Ứng dụng : Làm thuốc tăng lực, vitamin C, pha huyết Trong cơng nghiệp : tráng ruột phích, tráng gương, sx rượu etylic VI Đồng phân : FRUCTOZO CTCT CH2 – CH – CH – CH – C – CH2 Hoàng Dũng OH OH OH OH O OH Fructozo có tính chất hh tương tự glucozo: Fructozo Glucozo Nhận biết fructozo glucozo : dùng dd Br2 B- SACCAROZO, TINH BỘT, XENLULOZO I Saccarozo : C12H22O11 ( đường mía) Tính chất vật lí : Chất rắn kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan nước Cấu tạo phân tử : Gờm nhóm nhóm liên với với qua nguyên tử oxi  nhóm –CHO phân tử (khơng có tính khử) Tính chất hóa học : • Khơng có pư tráng bạc, khơng tham gia pư với dd Br2 • Khơng khử Cu(OH)2/NaOH nhiệt độ cao • Tác dụng với Cu(OH)2 tạo dd xanh thẫm : 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2 Cu + 2H2O • Tác dụng với Ca(OH)2 (vơi sữa) : vơi sữa tan hết; dẫn khí CO2 vào dd đục trở lại Pư thủy phân : C12H22O11 sacarozo + H2O C6H12O6 glucozo + C6H12O6 fructozo Ứng dụng : Làm thức ăn; sx bánh kẹo, nước giải khát; sx thuốc viên, thuốc nước ; sx gương soi, phích Đồng phân : MANTOZO Gờm gốc liên kết với qua nguyên tử oxi  có nhóm –CHO phân tử (có tính khử)  tham gia tất phản ứng giống glucozo  để nhận biết saccarozo mantozo ta dùng dd Brom C12H22O11 mantozo + H2O 2C6H12O6 glucozo II Tinh bột : Tính chất vật lí : Hồng Dũng Chất rắn (bột) vơ định hình, màu trắng, khơng tan nước lạnh Tan nước nóng tạo hờ tinh bột Cấu trúc phân tử : Gồm nhiều gốc liên kết với tạo thành dạng : amilozo (cấu tạo mạch không phân nhánh) amilopectin (cấu tạo mạch phân nhánh) Tính chất hóa học : a Pư thủy phân : (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 glucozo b Pư màu với Iot : Hồ tinh bột + dd I2  có màu xanh tím  để nhận biết : dùng hồ tinh bột III Xenlulozo : Tính chất vật lí : Chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không mùi vị, không tan nước dung môi tan dd Svayde [ Cu(OH)2 + NH3] Cấu trúc phân tử : Gồm nhiều gốc liên kết với Tính chất hóa học : • Pư thủy phân : (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 glucozo • Pư với axit nitric : [C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3 [C6H7O2(ONO2)2OH]n + 2n H2O Xenlulozo đinitrat [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n + 3n H2O Xenlulozo trinitrat • Pư với anhidrit axetic : [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O [C6H7O2(OCOCH3)2OH]n + 2n CH3COOH Hoàng Dũng Xenlulozo điaxetat [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3n CH3COOH Xenlulozo triaxetat Ứng dụng : Sx giấy, điều chế tơ nhân tạo tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng khơng khói… Chương III : AMIN, AMINOAXIT VÀ PROTEIN A- AMIN I Khái niệm, phân loại : Khái niệm : Amin dẫn xuất ammoniac thay nguyên tử H phân tử NH3 gốc hidrocacbon CTTQ : amin đơn chức CxHyN Amin no, đơn chức CnH2n+3N Amin no, đơn chức, bậc I CnH2n+1NH2 Phân loại : theo cách • Theo gốc hidrocacbon :  Amin mạch hở : CH3NH2 ; C2H5NH2 ; CH2=CH–CH2–NH2…  Amin thơm : C6H5NH2 ; C6H5CH2NH2… • Theo bậc amin :  Amin bậc : R – NH2  Amin bậc : R – NH – R’  Amin bậc : R – N – R’ R’’ II Đồng phân , danh pháp : Đồng phân : [Cách dễ viết theo bậc amin] Công thức tính số đồng phân amin no, đơn : * Viết đồng phân amin chất có cơng thức : • C3H9N CH3– CH2–CH2– NH2…… propylamin CH3– CH(CH3)– NH2……isopropylamin CH3– CH2– NH– CH3 etylmetylamin CH3– N – CH3………… trimetylamin CH3 Hồng Dũng • C4H11N CH3– CH2–CH2– CH2–NH2……butylamin CH3– N– CH2 – CH3……đimetyletyl amin CH3– CH2–CH(CH3)– NH2 ……sec butyl amin CH3 CH3–CH(CH3) – CH2– NH2……iso butyl amin CH3–C(CH3)2– NH2 ……………tert bytyl amin CH3–CH2– CH2– NH– CH3……metylpropyl amin CH3–CH(CH3)– NH– CH3…… metylisopropyl amin CH3–CH2– NH– CH2– CH3……đimetyl amin Danh pháp : • Tên gốc chức : Số vị trí nhánh + tên nhánh + ank + yl + amin • Tên thay : Ankan + vị trí + amin  Một số amin đặc biệt : • Anilin (phenyl amin) : C6H5NH2 chất lỏng khơng màu, tan nước,nặng nước • Allyl amin : CH2=CH–CH2–N H2 • Benzyl amin : C6H5CH2NH2 • m- toluidin ; o- toluidin ; p-toluidin : CH3C6H4NH2 III.Tính chất vật lí : • Metyl amin, đimetyl amin, trimetyl amin, etyl amin : chất khí, mùi khai , tan nhiều nước • Nhiệt độ sôi tăng dần, độ tan nước giảm dần theo chiều tăng phân tử khối • Trong khơng khí amin thơm bị oxi hóa, chủn từ khơng màu sang màu đen • Các amin đều độc IV Tính chất hóa học : Tính bazo : R–NH2 + H2 O → R–NH3+ + OH - Lực bazo phụ thuộc vào gốc hidrocacbon : C6H5NH2 < NH3 < CH3NH2 < C2H5NH2 (Càng nhiều vòng yếu, nhiều C mạch hở mạnh) Nhúng giấy quỳ vào dd metylamin, etyl amin, propyl amin : giấy quỳ hóa xanh Nhúng giấy quỳ vào dd anilin : giấy quỳ không đổi màu  Tác dụng với axit : CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl C2H5NH2 + HCl → C2H5NH3Cl Hiện tượng : C6H5NH2 Hiện tượng : xuất khói trắng + HCl → C6H5NH3Cl anilin tan dần Hoàng Dũng  pư để nhận biết amin mạch hở amin thơm  Amin hay anilin bazo yếu nên dễ dàng bị bazo mạnh đẩy khỏi dd muối CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O Tính chất nhân thơm : Pư nhân thơm anilin C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2NH2Br3 Hiện tượng : xuất kết tủa trắng + 3HBr  pư để nhận biết anilin Tác dụng với dd muối : ( nguyên tử từ C1 C3) 3RNH2 + FeCl3 + 3H2O → 3RNH3Cl + Fe(OH)3 Tác dụng với axit nitrơ : (Amin bậc ) R–NH2 + HNO2 → R–OH + N2 + H2O Pư cháy : CnH2n+3N + O2 nCO2 + H2O + N2 V Điều chế : R–X + NH3 R–NH2 + R’–X → R–NH2 + HX R–NH –R’ + HX R–NH – R’ + R’–X → R–N –R’ + HX R’’ R–OH + NH3 R–NH2 + H2O R–NO2 + 3Fe + 6HCl → R–NH2 + 3FeCl2 + 2H2O Điều chế anilin : C6H6 + HNO3 C6H5NO2 + H2O C6H5NO2 + 3Fe + 6HCl → C6H5–NH2 + 3FeCl2 + 2H2O B- AMINO AXIT (AXIT AMIN) I Định nghĩa : Amino axit hợp chất hữu tạp chứa mà phân tử chứa đờng thời nhóm cacboxyl (–COOH) nhóm amino (-NH2) 10 Hoàng Dũng Liên kết kim loại liên kết hình thành nguyên tử kim loại ion kim loại mạng tinh thể sự tham gia e tự III/- TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KIM L OẠI 1- Tính chất chung: a) Tính dẻo: e tự có lực hút tĩnh điện với cation kim loại mạng tinh thể Những kim loại có tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu, Sn… b) Tính dẫn điện: e tự chủn động thành dịng có hướng tác dụng điện trường Độ dẫn điện giảm dần: Ag, Cu, Au, Al, Fe Lưu ý: Nhiệt độ cao độ dẫn điện giảm c) Tính dẫn nhiệt: e tự vùng nhiệt độ cao có động lớn ,chúng chuyển động đến vùng có nhiệt độ thấp truyền cho ion dương Tính dẫn nhiệt giảm dần: Ag, Cu, Al, Fe d) Ánh kim: e tự phản xạ tốt tia sáng có bước sóng mà mắt ta khơng nhìn thấy ⇒ tính chất e tự kim loại gây 2- Tính chất riêng: Kim loại có khối lượng riêng nhỏ Li, lớn nhât Os Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp Hg, cao W Kim loại mềm K, Rb, Cs; cứng Cr IV/- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI Tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử M → Mn+ + ne Tác dụng với phi kim: Cl2, O2, S, a Tác dụng với Clo: tạo muối clorua t VD: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 b Tác dụng với oxi: tạo oxit kim loại (trừ Au, Pt, Ag phản ứng 200oC) t VD: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 t 3Fe + 2O2 → Fe3O4 c Tác dụng với lưu huỳnh: tạo muối sunfua (Hg phản ứng nhiệt độ thường) t VD: Fe + S → FeS Hg + S → HgS Tác dụng với dd axit: a Với dd HCl,H2SO4 loãng: KL (trước H) + axit  muối + H2 VD: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 b Với dd HNO3, H2SO4 đặc đun nóng: o o o o KL hoạt động hóa học KL hoạt động hóa mạnh học H2SO4 đặc, to H2S ↑ , S ↓ , SO2 ↑ SO2 ↑ o Loãng, t NH4NO3, N2 ↑ , N2O ↑ , NO ↑ NO ↑ o HNO3 Đặc, t NO2 ↑ t VD: Cu + HNO3 loãng → t Cu + H2SO4 đặc → Lưu ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội o o Tác dụng với nước: 20 TQ: M + n H2O → M(OH)n + n/2 H2 ( M kim loại nhóm IA, IIA trừ Be, Mg) VD: Na + H2O → Ca + H2O → Hồng Dũng Các kim loại có tính khử trung bình: Zn, Fe, khử nước nhiệt độ cao VD:Mg+H2O(h) MgO+H2 3Fe+4H2O(h) Fe3O4+4H2 Fe+H2O(h) FeO+H2 Các kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, Hg… khơng khử nước dù nhiệt độ cao Tác dụng với dd muối: KL X + muối KL Y - Điều kiện để kim loại M đẩy kim loại X khỏi dung dịch muối nó: + M đứng trước X dãy điện cực chuẩn + Cả M X đều không tác dụng với nước điều kiện thường + Muối tham gia phản ứng muối tạo thành phải muối tan: xM (r) + nX x+ (dd) → xMn+ (dd) + nX (r) - Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mX tạo – mM tan - Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mM tan – mX tạo VD: Fe + CuSO4 → Cu + AgNO3 → Lưu ý: Hỗn hợp kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiên: kim loại khử mạnh tác dụng với cation oxi hóa mạnh để tạo kim loại khử yếu cation oxi hóa yếu V/- HỢP KIM 1- Định nghĩa: vật liệu kim loại có chứa kim loại kim loại phi kim khác VD: thép hợp kim Fe với C số nguyên tố khác 2- Tính chất: hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự đơn chất tạo thành hợp kim tính chất vật lý tính chất học lại khác nhiều so với tính chất đơn chất -Tính dẫn điện, dẫn nhiệt hợp kim kém so với kim loại ban đầu - Tính cứng dòn hợp kim trội so cới đơn chất ban đầu - Nhiệt độ nóng chảy hợp kim thường thấp so với nhiệt độ nóng chảy KL ban đầu VD: Hợp kim không bị ăn mòn: Fe-Cr-Mn (thép inoc) Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe Hợp kim nhẹ, cứng bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg B- DÃY ĐIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI I Cặp oxi hóa khử kim loại II Dãy điện hóa + + 2+ 2+ K Na Ca Mg Al K Na Ca Mg Al 3+ Zn 2+ Zn Quy ước: oxi hoùa / khử Ag + / Ag; Fe3+ / Fe 2+ Tính oxi hóa ion kim loại tăng dần Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Au3+ Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Tính khử kim loại giảm dần Fe2+ Ag Hg Au III Ý nghĩa dãy điện hóa: dự đốn chiều phản ứng xảy cặp oxi hóa-khử : theo quy tắc α ( chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất khử yếu + chất oxi hóa yếu) Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ Lưu ý: 3Zn +2 Cr3+ → Cr2+ + 3Zn2+ 21 Hồng Dũng ⇒ Tính khử: Zn > Cr Tính oxi hóa : Cr3+> Zn2+ ĂN MỊN KIM LOẠI 2+ C- I/-KHÁI NIỆM: Ăn mòn kim loại sự phá hủy kim loại hợp kim tác dụng chất môi trường Bản chất: sự ăn mịn kim loại sự oxi hóa kim loại thành ion kim loại: M  Mn+ +ne II/- HAI DẠNG ĂN MỊN KIM LOAI 1- Ăn mịn hóa học: q trình oxi hóa –khử electron kim loại chuyển trực tiếp đến chất môi trường.Thường xảy to cao to Fe +2 O2  → Fe3O4 o t 3Fe + 4H2O  → Fe3O4 + 4H2 Đặc điểm : + Không phát sinh dịng điện + Nhiệt độ cao tốc độ ăn mòn nhanh 2- Ăn mòn điện hóa học a) Khái niệm : q trình oxi hóa – khử kim loại bị ăn mịn tác dụng dd chất điện li tạo dòng e chuyển từ cực âm đến cực dương b) Đk ăn mịn điện hóa: D- - kim loại phải khác (hoặc KL – PK) - kim loại tiếp xúc trực tiếp gián tiếp qua dây dẫn - kim loại tiếp xúc dung dịch chất điện li ( khơng khí ẩm) ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI II NGUYÊN TẮC: khử ion kim loại hợp chất  → Kim loại tự Mn+ + ne → M II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ K Na Mg Al 1) điện phân : đpnc muối clo rua, oxit kim loại tương ứng MClnM + Cl2 NaClNa + Cl2 CaCl2Ca + Cl2 Al2O3Al + O2 Zn Cr Fe Ni Sn 2) nhiệt luyện: chuyển ion KL hợp chất thành oxit, sau dùng chất khử CO, C, H2 để khử ( chất khử không khử Al2O3) FeS2 +O2Fe2O3 + SO2 Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2 2ZnS + 3O2 ZnO + 2SO2 ZnO +C Zn +CO CuO + H2 Cu + H2O Riêng kim loại kém hoạt động Ag, Hg …chỉ cần đốt cháy quặng sunfur thu kim loại HgS +O2 Hg + SO2 22 Pb Cu Ag Pt Au 3) thủy luyện: sử dụng kim loại mạnh đẩy ion khỏi dung dịch Ag2S + NaCN 2Na[Ag(CN)2] +Na2S 2Na[Ag(CN)2]+Zn Na2[Zn(CN)4]+2Ag Fe + CuSO4FeSO4+Cu Hoàng Dũng Chương VI : KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHƠM A- KIM LOẠI KIỀM I Vị trí, cấu tạo tính chất vật lý 1/ Vị trí: - Kloại kiềm thuộc nhóm IA gờm Li, Na, K, Rb, Cs Đứng đầu chu kì (trừ chu kì 1) 2/ Cấu tạo: − Cấu hình e: ns1 thuộc nguyên tố s − Năng lương ion hóa nhỏ − Trong hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm có số oxi hóa +1 − Các kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối 3/ Tính chất vật lý: + Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (do liên kết kim loại mạng tinh thể kém) + Khối lượng riêng nhỏ ( nguyên tử có bán kính lớn có cấu tạo rỗng) + Độ cứng thấp (do liên kết kim loại mạng tinh thể kém) II Tính chất hóa học: 1) Tác dụng với phi kim: t 2Na + O2 → Na2O t 2Na + O2 → Na2O2 (natri peoxit) Các kim loại kiềm hợp chất chúng cháy tạo lửa có màu đặc trưng riêng: Li có màu đỏ, Na tạo màu vàng, K tạo màu tím ⇒ nhận biết 2) Tác dung với axit: 2M+ 2H+ → 2M+ + H2 ↑ Chú ý phản ứng kim loại kiềm với axit gây nổ 3) Tác dung với nước: 0 Na + H2O → NaOH + H2 ↑ Lưu ý: kim loại kiềm bảo quản cách ngâm chìm dầu hỏa III Điều chế kim loại kiềm * Nguyên tắc : Khử ion kim loại kiềm hợp chất M+ + 1e → M * Phương pháp : đpnc muối halogenua hiđroxit MCl  đpnc 4MOH  đpnc  → 2M + Cl2↑;  → 4M + O2↑ + 2H2O  Kim loại kiềm thu cực âm( catot); Cl2, O2 thu cực dương(anot) IV Một số hợp chất kim loại kiềm 1/ Natri hidroxit (NaOH): − Chất rắn, tan nhiều nước, tỏa nhiệt lớn, bền với nhiệt − Điện ly mạnh nước − Tác dụng với oxit axit: CO2, SO2, SO3  nCO2 nNaOH ≥ ⇒ tạo muối axit: CO2 + NaOH  NaHCO3 23 Hoàng Dũng nCO2 ≥ ⇒ tạo muối trung hòa: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O nNaOH nCO2 ≤ ⇒ tạo muối: NaHCO3 Na2CO3  1≤ nNaOH  − Tác dụng với axit: NaOH + H3PO4  NaH2PO4 + H2O (1) 2NaOH + H3PO4  Na2HPO4 + 2H2O (2) 3NaOH + H3PO4  Na3PO4 + 3H2O (3) − Tác dụng với dd muối: 2NaOH + MgCl2  Mg(OH)2 + 2NaCl − Tác dụng với số phi kim 2NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O − Điều chế: dpdd , mn 2MX + 2H2O  → H2 + X2 + 2MOH Na2CO3 + Ca(OH)2  CaCO3 + 2NaOH 2/ Natri hidrocacbonat (NaHCO3) t − Bị phân hủy nhiệt độ cao: 2NaHCO3  → Na2CO3 + CO2↑ + H2O − Tính lưỡng tính:  NaHCO3 muối axit yếu vậy tác dụng với nhiều axit NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2↑ + H2O HCO3- + H+  CO2 + H2O Ion HCO3- nhận proton, thể tính chất bazo  NaHCO3 muối axit vậy tác dụng với bazo NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O HCO3- + OH-  CO32- + H2O Ion HCO3- cho proton, thể tính axit Lưu ý: NaHCO3 lưỡng tính tính bazo chiếm ưu − Ứng dụng: dùng y học, công nghiệp thực phẩm, chế tạo nước giải khát 3/ Natri cacbonat (Na2CO3) − Có tính bazo => tác dụng với axit Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + CO2↑ + H2O Lưu ý: Khi cho từ từ HCl vào dd Na2CO3, trước tiên tạo NaHCO3 sau có CO2 Ngược lại, cho từ từ Na2CO3 vào dd HCl có khí CO2 B- KIM LOẠI KIỀM THƠ I Vị trí, cấu tạo tính chất vật lý 1/- Vị trí cấu tạo: - Thuộc nhóm IIA gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba - Là nguyên tố s có cấu hình e ngồi tổng qt ns2 Xu hướng nhường 2e tạo ion M2+ VD: Mg  Mg 2+ + 2e [Ne]3s2 [Ne] 2/- Tính chất vật lý: - Tonc tos tương đối thấp - Kim loại thuộc nhóm IIA có độ cứng cao KLK mềm nhôm kim loại nhẹ - Kiểu mạng tinh thể: Be Mg mạng tinh thể lục phương; Ca Sr mạng lập phương tâm diện; Ba mạng lập phương tâm khối II Tính chất hóa học 24 Hồng Dũng KLK thổ có tính khử mạnh, yếu KLK Tính khử tăng dần từ Be  Ba 1/- Tác dụng với phi kim: VD: 2Mg + O2  2MgO TQ: 2M + O2  2MO VD: Ca + Cl2  CaCl2 TQ: M + Cl2  MCl2 2/- Tác dụng với axit: VD: Ca + 2HCl  CaCl2 + H2 TQ: M + 2HCl  MCl2 + H2 3/ Tác dụng với nước: + Be không pư ( Be không tan nước) + Mg: pứ chậm nhiệt độ thường Mg + H2O  MgO + H2 ( Mg không tan nước) + Ca, Sr, Ba pư nhiệt độ thường (Ca, Sr, Ba tan nước) VD: Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2 III Điều chế Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thổ M2+ + 2e  M - Đpnc muối halogenua Vd: MgCl2  đpnc  → Mg + Cl2 TQ: MX2  đpnc  → M + X2  Kim loại kiềm thổ thu cực âm( catot); halogen thu cực dương(anot) IV Một số hợp chất kim loại kiềm 1/- Canxi hidroxit (Ca(OH)2): cịn gọi vơi tơi - Là chất rắn màu trắng, tan nước - Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong) bazơ mạnh Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH- Dung dịch Ca(OH)2 có tính chất bazo tan - Dùng trộn vữa xây nhà, khử chua đất trồng, sản xuất clorua vôi để tẩy trắng khử trùng 2/- Canxi cacbonat (CaCO3): gọi đá vôi - Là chất rắn màu trắng không tan nước - Phân hủy nung: CaCO3 → CaO + CO2 - Là muối axit yếu nên pư với axit mạnh VD: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O (1) - Phản ứng với CO2 H2O: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (2)  Phản ứng (1) giải thích sự xâm thực đá vơi Phản ứng (2) giải thích sự tạo cặn ấm đun nước tạo thạch nhũ hang động 3/- Canxi sunfat (CaSO4): - Là chất rắn, màu trắng , tan nước - Tuỳ theo lượng nước kết tinh mà ta có loại: CaSO4.2H2O: thạch cao sống CaSO4 H2O( CaSO4.0,5H2O): thạch cao nung CaSO4 : thạch cao khan V Nước cứng 1/- Khái niệm: + Nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ gọi nước cứng VD: Nước sông, suối, ao, hồ, giếng,… + Nước có chứa khơng chứa ion gọi nước mềm VD; Nước mưa, nước cất 2/- Phân loại nước cứng: + Nước cứng tạm thời: nước cứng có chứa anion HCO3- 25 Hồng Dũng Vd: Nước có chứa muối Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 + Nước cứng vĩnh cữu: nước cứng có chứa ion Cl-, SO42- Vd: Nước có chứa muối CaCl2, CaSO4, + Nước cứng toàn phần: Là nước cứng chứa tính cứng tạm thời vĩnh cửu 3/- Cách làm mềm nước cứng: * Nguyên tắc: làm giảm nồng độ ion Ca2+, Mg2+ nước cứng cách chuyển ion tự vào hợp chất không tan thay chúng cation khác  Có phương pháp: + Phương pháp kết tủa: a) Đối với nước cứng tạm thời: t - Đun sôi trước dùng: M(HCO3)2 → MCO3  + CO2 + H2O lọc bỏ kết tủa nước mềm - Dùng nước vôi vừa đủ: M(HCO3)2 + Ca(OH)2 MCO3 + CaCO3 + 2H2O b) Đối với nước cứng vĩnh cửu toàn phần: dùng dung dịch Na2CO3, Na3PO4 để làm mềm nước M2+ + CO32- → MCO3 ↓ M2+ + 2PO43- → M3(PO4)2 ↓ C- NHƠM I Vị trí, cấu tạo tính chất vật lý 1/ Vị trí: Nhôm ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA 2/ Cấu tạo: - Cấu hình electron 13 Al : 1s22s22p63s23p1 - Là nguyên tố p, có 3e hố trị Xu hướng nhường e tạo ion Al 3+ Al → Al3+ + 3e - Trong hợp chất nhơm có số oxi hố +3 vd: Al2O3, AlCl3 3/ Tính chất vật lý: Màu trắng bạc, mềm, nhẹ, dễ kéo sợi dát mỏng II Tính chất hóa học Al kim loại có tính khử mạnh (yếu KLK, KLK thổ) 1- Tác dụng với phi kim: tác dụng trực tiếp mãnh liệt với nhiều phi kim Vd: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 ; Al + 3Cl2 → 2AlCl3 2- Tác dụng với axit: - Với dung dịch axit HCl, H2SO4loãng: Vd: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2; 2Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2 + 3+ Pt ion: 2Al + 6H → 2Al + 3H2 - Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: + Al không pư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội +5 +6 + Với axit HNO3 đặc nóng, HNO3 lỗng, H2SO4 đặc nóng: Al khử N S xuống mức oxi hoá thấp t Vd: Al + 6HNO3 đ → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O o t 3- Tác dụng với H2O: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 ( Nhôm không tan nước) Vì  phản ứng dừng lại nhanh có lớp Al(OH)3 khơng tan H2O bảo vệ lớp nhôm bên 4- Tác dụng với oxit kim loại: (phản ứng nhiệt nhôm) Ở nhiệt độ cao, Al khử nhiều ion kim loại kém hoạt dộng oxit ( FeO, CuO, ) thành t kim loại tự VD: Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe 5- Tác dụng với bazơ: nhôm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2 VD: 2Al +2NaOH +2H2O→2NaAlO2 +3H2 ( Nhôm tan dung dịch kiềm) 0 26 Hồng Dũng natri aluminat III Điều chế Điện phân nóng chảy Al2O3 đpnc  → 2Al + 3/2 O2 IV Một số hợp chất nhôm 1/ Nhôm oxit (Al2O3): - Là chất rắn màu trắng, không tan nước - Trong vỏ đất, Al2O3 tồn tại dạng sau: + Tinh thể Al2O3 khan đá quý cứng: corindon suốt, không màu + Đá rubi (hờng ngọc): màu đỏ + Đá saphia: màu xanh.(Có lẫn TiO2 Fe3O4) + Emeri ( dạng khan) độ cứng cao làm đá mài * Tính chất hố học: - Al2O3 hợp chất bền: Al2O3 hợp chất ion, dạng tinh thể bền về mặt hố học - Al2O3 chất lưỡng tính: + Tác dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,… VD: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O + Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH VD: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O 2/ Nhôm hidroxit (Al(OH)3): t a) Kém Al2O3 + H2O to bền với nhiệt: 2Al(OH)3 → b) Là hợp chất lưỡng tính - Tác dụng với axit mạnh: HCl, HNO3,… VD: HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O - Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh : VD: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 3/ Nhôm sunfat Al2(SO4)3 : - Quan trọng phèn chua: Cơng thức hố học: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O - Phèn chua dùng công nghiệp thuộc da, CN giấy, chất cầm màu, làm nước - dd Al2(SO4)3 có pH< 7, mơi trường axit Chương VII : SẮT VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG A- SẮT I Vị trí, cấu tạo tính chất vật lý 1/ Vị trí: Kim loại chuyển tiếp họ d, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu ngun tử 26 2/ Cấu tạo: - Cấu hình electron nguyên tử : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 ; viết gọn [Ar] 3d6 4s2 - Số oxi hóa : Trong hợp chất, sắt có số oxi hóa +2, +3 3/ Tính chất vật lý: Sắt kim loại màu trắng xám, dẻo, dễ rèn, nóng chảy nhiệt độ 1540 oC, có khối lượng riêng 7,9 g/cm3 Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đặc biệt có tính nhiễm từ II Tính chất hóa học Sắt kim loại có tính khử trung bình Khi tác dụng với chất oxi hóa yếu Fe bị oxi hóa thành Fe 2+, với chất oxi hóa mạnh Fe bị oxi hóa thành Fe3+ 27 Hồng Dũng Fe Fe 2+ + 2e Fe Fe3+ + 3e Tác dụng với phi kim - Sắt khử nhiều phi kim thành ion âm, Fe bị oxi hóa thành Fe2+ Fe3+ to Ví dụ : Fe + S → FeS to 3Fe + 2O2 → Fe3O4 to 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Tác dụng với axit a) Với axit HCl, H2SO4 loãng Fe khử dễ dàng ion H+ axit HCl, H2SO4 loãng thành khí H2, đờng thời Fe bị oxi hóa thành Fe2+ Fe + 2H+  → Fe2+ + H2 Fe + H2SO4  → FeSO4 + H2 b) Với axit HNO3, H2SO4 đặc • Sắt bị thụ động hóa axit HNO3 đặc, nguội H2SO4 đặc, nguội • Với axit HNO3 lỗng, HNO3 đặc nóng H2SO4 đặc nóng, Fe bị oxi hóa mạnh thành Fe3+ to 2Fe + 6H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O to Fe + 6HNO3 (đặc) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O t Fe + 4HNO3 (loãng) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Tác dụng với nước - Ở nhiệt độ cao, sắt khử nước : o o 3Fe + 4H2O t< 570 C → Fe3O4 + 4H2 o o Fe + H2O t> 570 C → FeO + H2 Tác dụng với dung dịch muối - Sắt khử ion kim loại yếu dung dịch muối thành kim loại tự Fe + CuSO4  → FeSO4 + Cu o Fe + 3AgNO3 (dư)  → Fe(NO3)3 + 3Ag III Trạng thái tự nhiên điều chế Trạng thái tự nhiên Quặng sắt quan trọng : quặng hematit đỏ (Fe2O3 khan), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng manhetit (Fe3O4), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit sắt (FeS2) Điều chế - Điện phân dung dịch muối sắt: dpdd FeCl2  → Fe + Cl2 dpdd FeSO4 + H2O  → Fe + H2SO4 + ½ O2 - Tác dụng với kim loại mạnh Mg + FeCl2  Fe + MgCl2 - Oxi sắt tác dụng với chất khử ( C, CO, H2, Al) Fe2O3 + Al  Fe + Al2O3 Fe3O4 + 4CO  3Fe + 4CO2 IV Một số hợp chất sắt – Hợp chất sắt (II) - Trong phản ứng hóa học, ion Fe2+ dễ nhường electron để trở thành ion Fe3+ : Fe2+  → Fe3+ + e Như vậy, tính chất hóa học đặc trưng hợp chất sắt (II) tính khử 28 Hoàng Dũng a) Sắt (II) oxit, FeO - FeO chất rắn, màu đen, khơng tan nước khơng có tự nhiên - FeO oxit bazơ, tác dụng với axit HCl, H2SO4, tạo muối Fe2+ Thí dụ : FeO + 2HCl  → FeCl2 + H2O - FeO có tính khử, tác dụng với chất oxi hóa axit HNO3, H2SO4 đặc, tạo thành muối Fe3+ Thí dụ : t 2FeO + 4H2SO4 (đặc) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O to 3FeO + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O o - FeO có tính oxi hóa, tác dụng với chất khử mạnh Al, CO, H2, tạo thành Fe Thí dụ : o t FeO + H2 → Fe + H2O - Điều chế : Nhiệt phân Fe(OH)2, khử Fe2O3, dùng Fe khử H2O to > 570oC, Thí dụ : o t Fe(OH)2 → FeO + H2O o 600 C Fe2O3 + CO 500 − → 2FeO + CO2 b) Fe3O4 (hay FeO.Fe2O3) - Là chất rắn màu đen, không tan nước, có tính nhiễm từ - Tan axit: + HCl, H2SO4 loãng: Fe3O4 + 8HCl  → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe3O4 + 4H2SO4 loãng  → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O + HNO3, H2SO4 đặc: 3Fe3O4 + 28HNO3  → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O c) Sắt (II) hiđroxit, Fe(OH)2 - Fe(OH)2 chất rắn, màu trắng xanh, khơng tan nước Trong khơng khí ẩm, Fe(OH) dễ bị oxi hóa thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  → 4Fe(OH)3 - Fe(OH)2 hiđroxit bền, dễ bị phân hủy nhiệt o t - Nhiệt phân Fe(OH)2 khơng có khơng khí (khơng có O2) : Fe(OH)2 → FeO + H2O - Nhiệt phân Fe(OH)2 khơng khí (có O2) : o t 4Fe(OH)2 + O2 → 2Fe2O3 + 4H2O - Fe(OH)2 bazơ, tác dụng với axit HCl, H2SO4 lỗng, tạo muối Fe2+ Thí dụ : Fe(OH)2 + H2SO4 (loãng)  → FeSO4 + 2H2O - Điều chế Fe(OH)2 cách cho muối sắt (II) tác dụng với dung dịch bazơ điều kiện khơng có khơng khí Thí dụ : FeCl2 + 2NaOH  → Fe(OH)2 d) Muối sắt (II) 29 + 2NaCl Hoàng Dũng - Đa số muối sắt (II) tan nước, kết tinh thường dạng ngậm nước FeSO 4.7H2O, FeCl2.4H2O, - Muối sắt (II) có tính khử, bị chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối sắt (III) Thí dụ : 2FeCl2 + Cl2  → 2FeCl3 (dd màu xanh nhạt) (dd màu vàng nâu) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4  → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (dd màu tím hồng) (dd màu vàng) - Điều chế muối sắt (II) cách cho Fe hợp chất sắt (II) FeO Fe(OH) 2, tác dụng với axit HCl, H2SO4 lỗng (khơng có khơng khí) Dung dịch muối sắt (II) thu có màu lục nhạt – Hợp chất sắt (III) - Trong phản ứng hóa học, tùy thuộc vào chất khử mạnh hay yếu, ion Fe 3+ có khả nhận electron : Fe3+ + 1e  → Fe2+ Fe3+ + 3e  → Fe - Như vậy, tính chất hóa học đặc trưng hợp chất sắt (III) tính oxi hóa a) Sắt (III) oxit, Fe2O3 - Fe2O3 chất rắn, màu đỏ nâu, không tan nước - Fe2O3 oxit bazơ, tan dung dịch axit mạnh HCl, H2SO4, HNO3, tạo muối Fe3+ Thí dụ : Fe2O3 + 6HNO3  → 2Fe(NO3)3 + 3H2O - Fe2O3 có tính oxi hóa, tác dụng với chất khử Al, C, CO, H2, nhiệt độ cao Thí dụ : o t Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + Fe o t Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 - Điều chế Fe2O3 cách nhiệt phân Fe(OH)3 nhiệt độ cao o t 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O b) Sắt (III) hiđroxit, Fe(OH)3 - Fe(OH)3 chất rắn, màu nâu đỏ, không tan nước - Fe(OH)3 bazơ, dễ tan dung dịch axit HCl, H2SO4, HNO3, tạo muối Fe3+ Thí dụ : 2Fe(OH)3 + 3H2SO4  → Fe2(SO4)3 + 3H2O - Điều chế Fe(OH)3 cách cho muối sắt (III) tác dụng với dung dịch bazơ Thí dụ : FeCl3 + 3NaOH  → Fe(OH)3 + 3NaCl c) Muối sắt (III) - Đa số muối sắt (III) tan nươc, kết tinh thường dạng ngậm nước Fe 2(SO4)3.9H2O, FeCl3.6H2O, 30 Hoàng Dũng - Muối sắt (III) có oxi hóa, dễ bị khử thành muối sắt (II) Fe + 2FeCl3  → 3FeCl2 Thí dụ : Cu + 2FeCl3  → CuCl2 + 2FeCl2 (dd màu vàng) (dd màu xanh) 2FeCl3 + 2KI  → 2FeCl2 + 2KCl + I2 - Điều chế : Cho Fe tác dụng với chất oxi hóa mạnh Cl 2, HNO3, H2SO4 đặc, hợp chất sắt (III) tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng, Dung dịch muối sắt (III) thu có màu vàng nâu B- HỢP KIM CỦA SẮT I GANG: Khái niệm: Gang hợp kim sắt – cacbon số nguyên tố khác, hàm lượng cacbon biến động giới hạn 2% - 5% Phân loại: Có loại gang: gang trắng gang xám Sản xuất gang: - Nguyên liệu: quặng sắt, than cốc chất chảy CaCO3 - Nguyên tắc: Khử oxit sắt CO + CO + CO + CO → FeO  → Fe Fe2O3 → Fe3O4  4000 C 5000 −6000 C 7000 −8000 C Những phản ứng hố học xảy q trình sản xuất gang - Phản ứng tạo chất khử CO: C + O2 → CO2 CO2 + C → 2CO - CO khử sắt oxit: 400 C 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 0 500 −600 C Fe3O4 + CO  → 3FeO + CO2 0 700 −800 C FeO + CO  → Fe + CO2 -Phản ứng tạo xỉ 1000 C CaCO3  → CaO+CO2 → CaSiO3 CaO+SiO2  II THÉP: Khái niệm: Thép hợp kim sắt với cacbon lượng nguyên tố Si, Mn Hàm lượng cacbon thép chiếm 0,01 – 2% Phân loại: Có loại thép: dựa hàm lượng nguyên tố có loại thép Các phương pháp: + Phương pháp lò thổi oxi (PP Bet-xơ-me), thời gian luyện thép ngắn, chủ yếu dùng để luyện thép thường + Phương pháp Mac-tanh( lò bằng): thường dùng để luyện thép có chất lượng cao + Phương pháp lò điện: dùng để luyện thép đặc biệt, thành phần có kim loại khó chảy W 31 Hoàng Dũng C- CROM VÀ HỢP CHẤT I CROM 1- Vị trí crơm BTH: Crơm kim loại chuyển tiếp họ d, thuộc chu kỳ 4, nhóm VIB 2- Cấu tạo crôm: 24 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 -Trong hợp chất, crơm có số oxi hố biến đổi từ +1 đến +6 số oxi hoá phổ biến +2,+3,+6 ( crơm có e hố trị nằm phân lớp 3d 4s) Tính chất vật lí: - Crơm có màu trắng bạc, cứng ( độ cứng thua kim cương) - Khó nóng chảy, kimloại nặng, d = 7,2 g/cm Tính chất hố học: - Tác dụng với phi kim: 4Cr + O2  Cr2O3 2Cr + 3Cl2  CrCl3 Ở nhiệt độ thường khơng khí, kim loại crơm tạo màng mỏng crơm (III) oxit có cấu tạo mịn, bền vững bảo vệ Ở nhiệt độ cao khử nhiều phi kim - Tác dụng với nước: không tác dụng với nước có màng oxit bảo vệ - Tác dụng với axit: Với dung dịch axit HCl, H2SO4 lỗng nóng, màng axit bị phá huỷ ⇒ Cr khử H+ dung dịch axit Vd: Cr + 2HCl  CrCl2 + H2 Cr + H2SO4  CrSO4 + H2 Cr + 2H+  Cr2+ + H2 Chú ý: Crôm thụ động axit H2SO4 HNO3 đặc ,nguội II HỢP CHẤT CỦA CROM Một số hợp chất crôm (III) a) Crôm (III) oxit: Cr2O3 ( màu lục thẫm) Cr2O3 oxit lưỡng tính, tan axit kiềm đặc Vd: Cr2O3 + 6HCl  2CrCl3 + 3H2O (1) Cr2O3 + 2NaOH  2NaCrO2+ H2O (2) b) Crôm (III) hidroxit: Cr(OH)3 chất rắn màu lục xám - Điều chế: CrCl3 +3NaOH  Cr(OH)3 + 3NaCl - Cr(OH)3 hidroxit lưỡng tính: Vd: Cr(OH)3 + NaOH  NaCrO2+ 2H2O (1) Natri crômit Cr(OH)3 + 3HCl  CrCl3 + 3H2O (2) => Phản ứng (1), (2) chứng minh Cr2O3 oxit lưỡng tính c) Muối crơm (III): vừa có tính khử vừa có tính oxi hố Muối quan trọng phèn crơm-kali: KCr(SO 4)2.12H2O- có màu xanh tím, dùng thuộc da, chất cầm màu nhộm vải Hợp chất Crôm (VI): a) Crôm (VI) oxit: CrO3 - Là chất rắn màu đỏ thẩm - CrO3 chất oxi hố mạnh số hợp chất vơ hữu bốc cháy tiếp xúc với CrO Vd: 2CrO3 + NH3  Cr2O3 +N2 +3 H2O to axit, tác dụng với H2O tạo hỗn hợp axit - CrO3 oxit CrO3 + H2O  H2CrO4 : axit crômic CrO3 + H2O  H2Cr2O7 : axit đicrômic axit tồn tại dung dịch, tách khỏi dung dịch chúng bị phân huỷ tạo thành CrO b) Muối cromat đicromat: 32 Hoàng Dũng - Là hợp chất bền - Muối crơmat: Na2CrO4, hợp chất có màu vàng ion CrO42- - Muối đicrômat: K2Cr2O7 muối có màu da cam ion Cr2O72- - Giữa ion CrO42- ion Cr2O72- có sự chủn hố lẫn theo cân Cr2O72- + H2O  CrO42- + 2H+ (da cam) (vàng) Khi thêm OH : Cr2O72- + 2OH-  CrO42- + H2O (da cam) (vàng) Khi thêm H+ : 2CrO42- + H+  Cr2O72- + H2O (vàng) (da cam) * Tính chất muối crơmat đicromat tính oxi hố mạnh đặc biệt môi trường axit Vd: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4  3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Chương VIII : NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ A-NHẬN BIẾT ION DƯƠNG Cation Na+ K+ NH Ba + 2+ Al3+ Thuốc thử Đốt cháy hợp chất lửa vơ sắc Dung dịch kiềm (OH-) dd H2SO4 lỗng Dung dịch kiềm (OH-) Hiện tượng Ngọn lửa màu vàng tươi Ngọn lửa màu tím hờng Có khí mùi khai làm xanh q tím Tạo kết tủa trắng không tan thuốc thử dư dung dịch kiềm(OH-) dung dịch kiềm(OH-) Fe2+ Cu2+ dd NH3 NH4+ + OH- → NH3 Ba2+ + SO42- ↑ + H2O → BaSO4 ↓ tạo kết tủa sau kết tan kiềm dư Al3+ + OH- → Al(OH)3 ↓trắng Al(OH)3 + OH-→ [Al(OH)4]- suốt Cr3+ + OH- → Cr(OH)3 ↓xanh Cr(OH)3 + OH- → [Cr(OH)4] xanh tạo kết tủa màu nâu đỏ tạo kết tủa màu nâu đỏ tạo kết tủa trắng xanh, kết tủa chuyển sang màu nâu đỏ tiếp xúc với khơng khí Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2 ↓ trắng 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓ nâu đỏ ↓ xanh, tan dd NH3 dư Cu(OH)2 + 4NH3 → (OH)2 Cr3+ Fe3+ Giải thích [Cu(NH3)4] B-NHẬN BIẾT ION ÂM ANIO N NO3- Thuốc thử Cu, H2SO4 lỗng Hiện tượng Giải Thích tạo dd màu xanh, có khí 3Cu + 8H++2NO3- → 3Cu2++ 2NO+ khơng màu (NO) dễ 4H2O hóa nâu khơng 2NO + O2 → 2NO2 màu nâu đỏ 33 Hồng Dũng khí SO42Cl- CO32OH - dd BaCl2 mơi trường axit lỗng dư dd AgCl mơi trường HNO3 lỗng dư Dung dịch axit nước vơi Q tím tạo kết tủa trắng không tan axit Ba2+ + SO42- tạo kết tủa trắng khơng tan axit Ag+ tạo khí làm đục nước vôi → BaSO4 ↓ trắng + Cl- → AgCl ↓ trắng CO32- + 2H+ → CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓trắng + H2O Hóa xanh C-NHẬN BIẾT CHẤT KHI Khí CO2 (khơng màu, khơng mùi) SO2 (không màu, mùi hắc, độc) H2S (mùi trứng thối) Thuốc thử dung dịch Ba(OH)2, Ca(OH)2 dư dd brom; iot cánh hoa hồng Giấy lọc tẩm dd muối chì axetat NH3 Giấy q tím (khơng màu, mùi ẩm khai) Hiện tượng Phản ứng tạo kết tủa CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3 ↓ +H2O trắng nhạt màu SO2 + 2H2O + Br2 → 2HBr + brom; iot; cánh H2SO4 hoa hờng H2S + Pb2+ → PbS + 2H+ Có màu đen giấy lọc q tím chủn sang màu xanh 34 ... Dũng - Có mùi thơm đặc trưng : iso amyl axetat : CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 benzyl axetat : CH3COO-CH2-C6H5 etyl propionat : CH3-CH2-COO-CH2-CH3 mùi chuối chín mùi hoa nhài mùi dứa III Tính chất hóa. .. đicromat: 32 Hoàng Dũng - Là hợp chất bền - Muối crơmat: Na2CrO4, hợp chất có màu vàng ion CrO4 2- - Muối đicrômat: K2Cr2O7 muối có màu da cam ion Cr2O7 2- - Giữa ion CrO4 2- ion Cr2O7 2- có sự chủn hố... siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe Hợp kim nhẹ, cứng bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg B- DÃY ĐIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI I Cặp oxi hóa khử kim loại II Dãy điện hóa + + 2+ 2+ K Na Ca Mg Al K Na Ca Mg Al 3+ Zn 2+