TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA CÁC CHẤT VÔ CƠ I Tính chất chung của axit - Axit là những chất có thể cho proton ( Tính chất vật lí - Các axit có các đặc trưng sau: * Vị giác: thường có vị chua hòa tan nước giấm ăn (dung dịch axit CH 3COOH 5%, axit HCl loãng (trong dạ dày) Chú ý không được nếm nếu axit là axit mạnh hay được pha đặc * Độ dẫn điện: là các chất điện li nên có khả dẫn điện - Phân loại về độ mạnh của axit: - axit mạnh: + HCl: Axit clohidric + HI: Axit iothidric +HBr: Axit bromhidric + H2SO4: Axit sunfuric + HNO3: Axit nitric + HClO4: Axit pecloric (axit mạnh nhất ít xét tới phản ứng) - Trung bình và axit yếu: + H3PO4 : Axit photphoric + H2SO3: Axit sunfuro + H2S: Axit sunfuhidric + H2CO3: Axit cacbonic +HF: Axit flohidric Tính chất hóa học Có tính chất hóa học chung của axit, đó là: - Làm đổi màu quỳ tìm thành đo + Các axit mạnh làm quỳ tím thành đỏ + Các axit trung bình làm quỳ đổi thành màu hồng + Các axit rất yếu và axit rắn không làm đổi màu quỳ tím Ví dụ: Ví dụ: Ví dụ: Ví dụ: - Điều kiện phản ứng: + Muối tạo thành không tan axit sinh + Chất tạo thành có ít nhất kết tủa hoặc một khí bay II Tính chất chung của bazơ - Bazơ là những chất có thể nhận proton ( 1/ Bazơ kiềm - Làm quì tím chuyển sang màu xanh - Làm phenolphtalein không màu chuyển sang màu hồng 2/ Bazơ tác dụng với axit →muối + nước Ví dụ: 3/ Bazơ kiềm tác dụng với oxit axit →muối + nước Ví dụ: 4/ Bazơ không tan bị nhiệt phân → oxit tương ứng + nước Ví dụ: 5/ Bazơ kiềm + dung dịch muối → bazơ mới + muối mới Ví dụ: Lưu ý: Điều kiện để phản ứng xảy ra: +Muối tham gia phải tan nước +Bazơ mới tạo thành không tan 6/ Phân loại: có loại chính a) Bazơ tan nước gọi là kiềm.Ví dụ: LiOH, KOH, NaOH, b) Bazơ không tan nước Ví dụ: Fe(OH) 3, Cu(OH)2, Mg(OH)2 III Tính chất hóa học chung của oxit 1) Oxit bazơ: là những oxit tác dụng với axit tạo thành muối và nước Thông thường oxit bazơ gồm nguyên tố kim loại + oxi Ví dụ: CaO: Canxi oxit; FeO: Sắt (II) oxit, …., (Trừ: CrO3, Mn2O7 là các oxit axit) a) Tác dụng với nước tạo dung dịch bazơ Một số oxit bazơ tác dụng với nước tạo thành dung dịch bazơ (kiềm): Na 2O, K2O, CaO, BaO, Ví dụ: b) Tác dụng với oxit axit tạo thành muối Ví dụ: c) Tác dụng với axit tạo thành muối và nước Ví dụ: 2) Oxit axit: Là những oxit tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước thường oxit axit gồm: nguyên tố phi kim + oxi Thông Ví dụ: CO2, N2O5, (Trừ: CO, NO là các oxit trung tính) a) Tác dụng với nước tạo dung dịch axit Một số oxit axit tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit (Trừ CO, NO, N2O) Ví dụ: b) Tác dụng với số oxit bazơ tạo thành muối (phản ứng kết hợp) Ví dụ: Lưu ý: Chỉ có những oxit axit nào tương ứng với axit tan được mới tham gia loại phản ứng này c) Tác dụng với bazơ tan (kiềm) → muối + nước Ví dụ: 3) Oxit lưỡng tính: là những oxit tác dụng cả với dung dịch kiềm và tác dụng với axit tạo thành muối và nước Ví dụ: Al2O3, ZnO, Cr2O3 4) Oxit trung tính: là những oxit không tác dụng với axit, bazơ, nước (còn được gọi là oxit không tạo muối) Ví dụ: CO, NO,… IV Tính chất hóa học của muối Tác dụng với kim loại - Kim loại + dd muối (của kim loại yếu hơn) → muối mới + kim loại mới Ví dụ: * Chú ý: Kim loại đem tác dụng phải không tan nước Tác dụng với dung dịch axit - Muối + axit → muối mới + axit mới Ví dụ: Tác dụng với dung dịch muối - Muối + muối → muối mới Ví dụ: Điều kiện: Sau phản ứng phải có ít nhất một muối kết tủa Hai muối đều tan Tác dụng với dung dịch bazơ - Dung dịch muối + dung dịch kiềm → muối mới + bazơ mới Ví dụ: Điều kiện: Sau phản ứng phải có một muối kết tủa Phản ứng phân hủy muối - Nhiều muối bị phân hủy nhiệt độ cao Ví dụ: V Phản ứng trao đổi ion dung dịch Định nghĩa: Là phản ứng hóa học mà đó hai hợp chất trao đổi những thành phần cấu tạo của để tạo thành những hợp chất mới Điều kiện để xảy phản ứng trao đổi - Phản ứng này xảy nếu sản phẩm tạo thành có chất không tan, chất khí hoặc chất điện li yếu Các trường hợp hay xảy ra: - Axit + muối( axit tan, muối có thể không tan) tạo thành muối kết tủa hoặc chất bay hoặc cần axit yếu axit ban đầu - Bazơ + muối( bazơ kiềm, muối tan) tạo thành bazơ không tan hoặc muối không tan - Muối+ muối( muối tan) tạo thành chất kết tủa - Axit và bazơ phản ứng TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ AXIT VÔ CƠ THƯỜNG GẶP Axit Nitric HNO3 - Là một axit có tính oxi hóa mạnh - Tác dụng với các kim loại và các hợp chất có tính khử → muối có số oxi hóa cao + sản phẩm khử là các khí và hợp chất của N - Sản phẩm khử có thể là: ⇒ Vậy câu hỏi thắc mắc lớn nhất đó là: với điều kiện nào thì tạo các sản phẩm khử trên? Sau ta sẽ xét cụ thể - Điều kiện tạo sản phẩm khử: + Tạo khí NO2: Axit HNO3 đặc, nóng + Tạo khí NO: Axit HNO3 loãng + Tạo khí N2, N2O, hoặc muối NH4NO3: axit HNO3 loãng + các kim loại mạnh sau: Mg, Al, Zn… Axit sunfuric H2SO4 - Là một axit mạnh, tính oxi hóa phụ thuộc vào điều kiện của axit - Chất khử + dung dịch H2SO4 → sản phẩm khử phụ thuộc vào trạng thái của axit và bản chất của chất khử Thụ động với các kim loại Al, Fe, Cr,… - Tác dụng với các chất khử → sản phẩm khử có thể là: H 2, SO2, S, H2S - Điều kiện tạo sản phẩm khử: + Tạo H2: Kim loại đứng trước (H) dãy điện hóa + dung dịch H 2SO4 loãng + Tạo SO2: Chất khử + dung dịch H2SO4 đặc, nóng + Tạo S, H2S: Chất khử mạnh + dung dịch H2SO4 đặc nguội Axit clohidric HCl - Là một axit mạnh - Axit HCl đặc + chất oxi hóa mạnh → Cl Axit photphoric H3PO4 - Là môt axit lần axit hoạt động trung bình - Khi tác dụng với kiềm có thể tạo muối khác tùy thuộc vào tỉ lệ Bài toán: Sản phẩm sau phản ứng được xác định sau: Axit cacbonic H2CO3 (CO2) - Là một axit yếu - Khi tác dụng với kiềm có thể cho muối khác tùy thuộc vào tỉ lệ Các phương trình phản ứng: + Nếu + Nếu + Nếu + Nếu TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA HÓA HỮU CƠ - Liên kết đơn: Phản ứng thế đặc trưng, thế chủ yếu là Clo, Brom - Liên kết đôi C=C: + Phản ứng cộng halogen, H-X, HOH theo quy tắc maccopnhicop + Phản ứng trùng hợp với các chất có nối đôi C=C đầu mạch - Liên kết C≡C: + Tính chất giống hệt liên kết đôi C=C + Khi cộng HOH thì cho xeton, riêng CH≡CH cho andehit + Có phản ứng thế H với AgNO3/NH3… tạo kết tủa (chỉ những nối đầu mạch) - Nhóm –OH: + Phản ứng với các kim loại: K, Na, Ca, Ba… tạo Muối + H + Tác dụng với CuO nung nóng: Tạo andehit nếu là ancol bậc I: Tạo xeton nếu là ancol bậc II: - Nhóm andehit: + Thể hiện tính khử tác dụng với chất oxi hóa manh: Tác dụng với nước Brom: Tác dụng với O2 tạo axit: Có phản ứng tráng bạc: + Thể hiện tính oxi hóa: + Phản ứng có nhóm chức andehit mới có: - Nhóm chức xeton rất ít bàn, gần không xét tính chất này nhiều: + Tác dụng với H2 + Phản ứng đặc biệt: - Nhóm chức –COOH: + là một axit + Có phản ứng este hóa với ancol: - Nhóm chức este –COOR’ + Tác dụng với dung dịch kiềm: + Có phản ứng khử LiAlH4 tạo ancol: - Nhóm chức amin –NH2: + Có tính bazo giống NH3: + Phản ứng tạo phức giống NH + phản ứng với HNO2 : Tạo khí N2: với R là gốc no: Tạo muối diazoni với nhóm –NH2 gắn vào vòng benzene - Nhóm –NO2 (nitro): + Thường ta xét tới tính chất oxi hóa của nó: KỸ NĂNG LÀM BÀI TẬP LÍ THUYẾT HÓA HỌC I Phản ứng nhiệt phân Nhiệt phân hidroxit kim loại - Các hidroxit không tan đều bị phân hủy nhiệt độ cao, các hidroxit tan không bị phân hủy Phương trình tổng quát: *Chú ý: - Nhiệt phân Fe(OH)2 + Có mặt không khí: + Không có mặt không khí: - AgOH và Hg(OH)2 không tồn tại nhiệt độ thường - Ở nhiệt độ cao thì: Nhiệt phân muối a Nhiệt phân muối amoni - Trường hợp 1: Gốc axit không có tính oxi hóa Sản phẩm gồm và axit tương ứng Ví dụ: - Trường hợp 2: Gốc axit có tính oxi hóa sản phẩm không phải NH và axit tương ứng - Cách ghi nhớ sản phẩm nung muối trên: Số oxi hóa của N khí nung muối amoni là: b Sản phẩm nung muối nitrat - Quan tâm đến sản phẩm của phản ứng nung muối nitrat là điều quan trọng làm bài tập lí thuyết cũng bài tập tính toán Sản phẩm nung muối nitrat kim loại được phân thành nhóm sau: TH1: TH2 TH3 K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Co Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au Muối –NO2 + O2 Oxi số oxi hóa cao + NO + O2 Kim loại + NO + O2 Phương trình: + TH1: + TH2: Chú ý muối Ba(NO3)2 thuộc nhóm + TH3: c Nhiệt phân muối hidrocacbonat và muối cacbonat * Nhiệt phân muốn hidrocacbonat - Tất cả các muối này đều bị nhiệt phân ra: muối cacbonat + CO + H2O * Nhiệt phân muối cacbonat Các muối không tan và muối đều bị nhiệt phân - Muối cacbonat không tan là của các kim loại mà hidroxit của nó không tan nước: tạo oxit +CO2 Tuy nhiên, nhiệt phân muối FeCO3 không khí thì: (mọi hợp chất Fe(II) đều dễ bị oxi hóa lên muối Fe(III): d Nhiệt phân muối chứa oxi của clo - Đều là các phản ứng oxi hóa khử nội phân tử e Nhiệt phân muối sunfat - Bền với nhiệt, khó bị nhiệt phân: + Các muối sunfat của các hidroxit tan nước không bị nhiệt phân + Các muối sunfat khác bị nhiệt phân nhiệt độ > 1000 oC oxit + SO2 + O2 f Nhiệt phân muối sunfit - Phản ứng tự oxi hóa khử muối sunfat + muối sunfua g Nhiệt phân muối photphat - Các muối photphat bền không bị nhiệt phân nhiệt độ cao Xác định pH tương đối của dung dịch muối với - Muối Muối Muối Muối tạo tạo tạo tạo bởi bởi axit axit axit axit mạnh và bazo mạnh có pH=7 (trung hòa): NaCl, Na 2SO4… mạnh và bazo yếu có pH < (lệch về phía axit): yếu và bazo mạnh có (lệch về phía bazo): yếu và bazo yếu ta không xét: Các hợp chất có tính chất lưỡng tính - Khi xét tính lưỡng tính ta xét nó tác dụng với HCl và NaOH để kiểm tra tính lưỡng tính của chúng - Các chất lưỡng tính là: + Các oxit, hidroxit: ZnO, Zn(OH)2, Al2O3, Al(OH)3, Cr2O3, Cr(OH)3, SnO2, PbO2, MnO2,… +Các muối axit của axit yếu + Các muối amoni của axit yếu: So sánh tính axit hợp chất hữu - Nguyên tử H hợp chất hữu càng linh động thì tính axit của nó càng mạnh - Thứ tự xét tính axit: + Phân loại thành nhóm: Chất có chứa H linh động (chứa nhóm chức –OH và –COOH) và chất không chưa H linh động Tính axit của chất có chứa H linh động lớn tính axit của nhóm không chưa H linh động + Với nhóm không chứa liên kết H, người ta ít và không đưa những chất này vào: Như hidrocacbon, amin,…nếu có amin thì người ta sẽ hỏi là sắp xếp theo độ pH + Với những chất có chứa H linh động thì ta sắp xếp theo thứ tự: Axit > phenol > ancol Trong nhóm thì chất nào có nhiều nhóm hút e và gần nhóm –COOH thì tính axit mạnh hơn, và ngược lại Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học a Tốc độ phản ứng Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một các chất phản ứng hoặc sản phẩm một đơn vị thời gian - Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng + Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng +Ảnh hưởng của áp suất: Đối với phản ứng có chất khí, tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng +Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng +Ảnh hưởng của diện tích bề mặt: Khi tăng diện tích bề mặt chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng + Ảnh hưởng của chất xúc tác: Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, không bị tiêu hao phản ứng III/ Vận tốc phản ứng Phản ứng hóa học: mA + nB → pC + qD Ban đầu: nồng độ của A là C1, sau thời gian ∆t giây nồng độ của A là C Tổng quát: V = k [A]m [B]n k: số tốc độ b.Cân Bằng Hóa Học Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch tốc độ phản ứng thuận tốc độ phản ứng nghịch Nguyên lý chuyển dịch cân bằng (nguyên lý Lơ Sa-tơ-li-ê) Một phản ứng hóa học đạt đến trạng thái cân bằng, nếu có một tác động bên ngoài sự thay đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, phản ứng sẽ chuyển dời theo chiều chống lại tác động đó - Hiệu ứng nhiệt của phản ứng: là nhiệt lượng (Q) tỏa hay thu vào xảy phản ứng Phản ứng tỏa nhiệt: + Q - Phản ứng thu nhiệt : - Q Phản ứng tỏa nhiệt: ∆H < - Phản ứng thu nhiệt : ∆H > - Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học +Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng nồng độ của chất A thì cân chuyển dịch về phía làm giảm nồng độ của chất A và ngược lại +Ảnh hưởng của áp suất: Khi tăng áp suất chung của hệ thì cân chuyển dịch về phía làm giảm áp suất tức là làm giảm số phân tử khí + Ảnh hưởng của nhiệt độ: + Vai trò của xúc tác: Chất xúc tác làm cho cân được thiết lập nhanh chóng hơn, không làm cân chuyển dịch hệ cân Chú ý: - Chất rắn không ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân - Sự thay đổi áp suất làm chuyển dịch cân tổng hệ số các chất khí hai bên phương trình khác Tính tan của hợp chất Tính tan của các chất phụ thuộc vào các yếu tố: + Dung môi + Chất tan Nếu dung môi là không phân cực VD: Xăng dầu, , benzen nói chung là các dung môi hữu thì hòa tan các chất và hợp chất cũng không phân cực (VD: ankan, anken, ) Nếu là dung môi phân cực ( VD: , ) hòa tan được các chất và hợp chất phân cực (VD: ancol, phenol, axit, ) Điều kiện để chất cùng tồn dung dịch Điều kiện để các chất tồn tại dung dịch đó là: + Các chất đó phải là chất tan + Không có phản ứng xảy giữa các chất đó Các loại hợp chất hữu không bền dễ bị phân hủy thành chất khác Dạng bài toán này thường gặp các câu hỏi thủy phân một chất hữu môi trường kiềm và yêu cầu tìm sản phẩm thu được Sự biến đổi là những sản phẩm ancol tạo thành là không bền và dễ bị phân hủy thành các chất khác a Ancol có nhóm –OH gắn với C chứa liên kết đôi - Ancol bậc tạo andehit : - Ancol bậc tạo xeton: b Điancol có C gắn với nhóm –OH - Cacbon bậc I tạo andehit + H2O: - Cacbon bậc II tạo xeton + H2O: c Triancol có C gắn với nhóm –OH Chất dạng này không bền bị phân hủy thành axit tương ứng ... xét: Các hợp chất có tính chất lưỡng tính - Khi xét tính lưỡng tính ta xét nó tác dụng với HCl và NaOH để kiểm tra tính lưỡng tính của chúng - Các chất lưỡng tính là:... muối tan) tạo thành chất kết tủa - Axit và bazơ phản ứng TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ AXIT VÔ CƠ THƯỜNG GẶP Axit Nitric HNO3 - Là một axit có tính oxi hóa mạnh - Tác dụng... thuộc vào tỉ lệ Các phương trình phản ứng: + Nếu + Nếu + Nếu + Nếu TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA HÓA HỮU CƠ - Liên kết đơn: Phản ứng thế đặc trưng, thế chủ yếu là Clo, Brom