HÓA VÔ CƠ Đối tượng: Sinh viên Dược sĩ Đại học BÀI 8: NGUYÊN TỐ NHÓM VIA O, S, Se, Te, Bo BÀI (6 tiết) 8.1 Cấu tạo nguyên tử, tính chất chung 8.2 Tính chất hóa học chung nhóm VIA 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.1 Đơn chất Hợp chất O 8.3.2 Đơn chất Hợp chất S 8.3.3 Đơn chất Hợp chất Se, Te, Bo 8.4 Ứng dụng MỤC TIÊU • Trình bày cấu tạo hóa học, liên quan cấu tạo tính chất nguyên tố nhóm VIA • Trình bày lý tính, hóa tính, phương pháp điều chế ứng dụng hợp chất Oxy Lưu huỳnh 8.1 Cấu tạo nguyên tử (nhóm VIA) 8.1.1 Giới thiệu Phân nhóm VIA 8.1 Cấu tạo nguyên tử (nhóm VIA) 8.1.2 Cấu hình electron đặc điểm Cấu hình electron nhóm: ns2np4 O, S có tính phi kim, Se, Te kim, Po tính kim loại có tính phóng xạ Số oxi hoá:+4 +6, -2, +2 Độ bền số oxi hoá +4 tăng dần từ S đến Po, độ bền số oxihoá +6 giảm dần 8.1 Cấu tạo nguyên tử (nhóm VIA) 8.1.2 Cấu hình electron đặc điểm  Bắt đầu từ S, nguyên tử orbital d trống nên dễ nhận e từ nguyên tử khác tạo liên kết phối trí p d Khả phối trí tăng lên từ S đến Po 8.2 Tính chất hóa học chung chung nhóm VIA  Tính khử - Phản ứng với halogen - Phản ứng với oxy  Tính oxy hóa: - Phản ứng với kim loại - Phản ứng với phi kim 8.2 Tính chất hóa học chung chung nhóm VA Cac phản ứng chung: 1.Cac halogenid tạo thành từ phản ứng trực tiếp: E (r) + X2 (k) -> Halogenid khác (E = S, Se,Te; X = F, Cl ) 2/ Các nguyên tố nhóm bị oxy hóa oxy: (E = S, Se, Te, Po) Chất EO2, S02 bị oxi hóa thành S03 sản xuất acid sulfuric: 3/ Hai phản ứng đáng nhớ lưu huỳnh 8H2S (k) + 402 (k) -> S (r) + 8H20 (k) thiosulfat: 8S(r) + 8Na S0 (aq) -> 8Na S (aq) 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.1 Đơn chất hợp chất O 10 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Hợp chất SO2 Ở điều kiện thường SO2 khí không màu, có mùi khó, toS=-10oC, tonc=-75oC,tan tốt nước Ở 20oC lít nước hoà tan khoảng 40 lít khí SO2 - Là tác nhân làm lạnh ứng dụng để sản xuất axit sunfuric, chất gây ô nhiễm môi trường 33 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Tính chất hoá học +Khả hoà tan nước: SO2(K) + aq ⇆ SO2.aq ⇆ H2SO3 ⇆ H+ +HSO3- ⇆ 2H+ +SO32H2SO3 không tách khỏi dung dịch nước, anion HSO3- SO32- tạo muối kết tinh tốt +Tan kiềm: NaOH + SO2 =NaHSO3 NaOH + NaHSO3 =Na2SO3 +H2O 34 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Tính khử SO2 thể môi trường axit trung tính SO - +2e +4H ⇆ SO aq + 2H O SO - +2e +H O ⇆ SO - +2OHCác chất oxi hoá mạnh HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, halogen…có thể oxi hoá SO2 SO32- thành SO42-.Ví dụ HNO +SO =H SO +2NO Cl +H O+ Na SO =Na SO + 2HCl Cl +SO +H O=H SO + 2HCl 35 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Các muối sunfit hydrosunfit để lâu ngày không khí bị oxi hoá dần thành muối sunfat: Na SO +O =2Na SO ( chậm) Tính oxi hoá: Khi tác dụng với chất khử mạnh S(+4) lại thể tính oxi hoá: SO +2H S=3S+2H2O 36 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Điềuchế: + Trong công nghiệp: SO2 thường điềuchế từ quặng pirit lưuhuỳnh,tuynhiênphương pháp thứ hai đắthơn 4FeS2 +11O2 =2Fe2O3 +8SO2 + Trong phòng thí nghiệm: SO2 điềuchế cách nhỏ axit H2SO4 vào muốisunfit hydrosunfit NaHSO3 +H2SO4 =NaHSO4 +H2O+ SO2 37 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Hợp chất với số oxi hoá (+6) SO3 có cấu tạo tam giác phẳng, góc OSO 120o, phân tử không phân cực Phân tử SO3 tồn trạng thái Khi làm lạnh ngưng tụ thành chất lỏng dễ bay hơi(ts =44,8oC) gồm chủ yếucác phân tử trime mạch vòng (SO3)3: 3SO3 ⇆ (SO3)3,hỗn hợp làm lạnh đến16,8oC, chất lỏng biến thành khối rắn dạng SO3 y,có cấu tạo hình bốn mặt SO4 nối với nguyên tử O 38 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Hydroxit tương ứng SO3 axit sunfuric, tạo SO3 hoà tan nước -Trong công nghiệp SO3 tổng hợp phản ứng oxi hoá SO2 không khí có mặt xúc tác V2O5 nhiệt độ t= 500oC: SO (K) + O (K) ⇆ SO (K) Trong phòng thí nghiệm: SO3 điều chế chưng cất axit sunfuric 39 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Tính chất H2SO4 + Chất háo nước, pha loãng dung dịch H2SO4 đặc để H2SO4 loãng ta phải cho tương ứng giọt H2SO4 đặc vào nước mà không làm ngược lại + Đây axit mạnh, H2SO4 đặc có tính oxi hoá mạnh, oxi hoá kim loại hoạt động hoá học Cu, Ag, Hg, sản phẩm phản ứng khử H2SO4 SO2 H SO +Cu=CuSO +SO +2H O 40 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Còn phản ứng với kim loại hoạt động sản phẩm khử H2SO4 SO2 S, H2S Mg +2H SO = MgSO +SO +2H O 3Mg +4H SO = 3MgSO +S +4H O 4Mg +5H SO = 4MgSO H2S +4H O Một số phi kim hoạt động hoá học S, C, P bị axit H2SO4 đặc nóng oxi hoá thành oxit có số oxi hoá cao, ví dụ: S+H SO =2SO +2H O C+H SO =CO +SO +H O 41 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Một vài hợp chất khác S Axit thiosunfuric H2S2O3 bền dễ bị phân huỷ H2S2O3 → H2SO3 +S Tính đặc trưng S2O32- tính khử khả tạo phức S2O32- bị Cl2 Br2 oxi hoá thành SO42S2O32- +4Cl2 +5H2O=2SO42- +8Cl- + 10H+ (sử dụng phản ứng để loại vết Cl2 lại sau tẩy sợi) Dung dịch chứa ion S2O32- có khả hoà tan AgBr AgCl: 2S2O32- +AgBr = [Ag(S2O3)2]3- +Br42 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.2 Lưu huỳnh Một vài hợp chất khác S *Axit peoxidisunfuric H2S2O8 chấtrắntrắng dễ hút ẩm, ion S2O82- có tính oxi hoá mạnh: S O - +2e=2SO Nó oxi hóa Mn 2+ thành MnO4-,Cr3+ thành Cr2O725S2O82- +2Mn2+ +8H2O= 10SO42- +2MnO4- + 16H+ Sự thủy phân H2S2O8 thành axit H2SO5 chất oxi hóa mạnh: H2S2O8 +H2O=H2SO4 +H2SO5 H2SO5 +H2O=H2SO4 +H2O2 43 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.3 Đơn chất hợp chất Se, Te Như lưu huỳnh: oxit acid, acid ( +4, +6) 2.H2SeO4 : oxi hóa mạnh, bền H2SO4 ( hút nước mạnh) H2SeO4 + 2HCl= H2SeO3 + Cl2 + H20 H2SeO4 khan hòa tan Ag, Au 44 8.4 Ứng dụng 8.4.1 Ứng dụng hợp chất vô O  Hít thở tạo lượng, ATP  O2 ( 99%): khó thở, hen, đau tim, ngộ độc CO, lồng ấp trẻ em  N20 chứa 20-25% oxy dùng gây mê phẫu thuật thời gian ngắn  O2 trị giun đũa  H2O2 dùng để tẩy uế, sát trùng vết thương, khử mùi  65% ZnO 35% ZnO2 dùng để băng bó vết thương, nhiễm trùng 45 8.4 Ứng dụng 8.4.2 Ứng dụng S  Thành phần da, móng, acidamin, hocmon  S mịn dùng trị nấm, ghẻ, tróc sừng; S thăng hoa: thuốc tẩy, giải độc Pb, Hg  Hỗn hợp kali thiosulfat (K2S203) va kali polysulfid (K2Sx) trị bệnh da 46 8.4 Ứng dụng 8.4.3 Ứng dụng Se, Te  Se: + chất chống oxi hóa thể, enzyme, acid amin, tái tạo vitaC, E, chống ung thư, có vai trò bảo vệ thể + Thần sa, chu sa có chứa Se + SeS2 ( 1-2,5%) trị lang ben, viêm da đầu + Bổ sung Se đầy đủ 47 ... Trình b y cấu tạo hóa học, liên quan cấu tạo tính chất nguyên tố nhóm VIA • Trình b y lý tính, hóa tính, phương pháp điều chế ứng dụng hợp chất Oxy Lưu huỳnh 8.1 Cấu tạo nguyên tử (nhóm VIA) 8.1.1... Tính chất hóa học chung chung nhóm VIA  Tính khử - Phản ứng với halogen - Phản ứng với oxy  Tính oxy hóa: - Phản ứng với kim loại - Phản ứng với phi kim 8.2 Tính chất hóa học chung chung nhóm VA...BÀI 8: NGUYÊN TỐ NHÓM VIA O, S, Se, Te, Bo BÀI (6 tiết) 8.1 Cấu tạo nguyên tử, tính chất chung 8.2 Tính chất hóa học chung nhóm VIA 8.3 Các đơn chất hợp chất 8.3.1 Đơn