Bài giảng Hoá học vô cơ 2
Bài giảng Hoá học Vô cơ 2 được biên soạn dựa trên giáo trình "Hoá học Vô
cơ 2" của Bộ Giáo dục và Đào tạo - dự án đào tạo giáo viên THCS, tuy nhiên đề
cương chi tiết của học phần Hoá học Vô cơ 2 (Tổ bộ môn biên soạn theo chương
trình của Bộ Giáo dục dục và Đào tạo) so với nội dung giáo trình này có một số nội
dung còn thiếu hay dòng văn diễn đạt làm cho sinh viên khó hiểu. Vì vậy, để giúp
các em sinh viên có điều kiện trong việc học tập học phần Hóa học Vô cơ 2 tôi đã
biên soạn bài giảng Hóa học Vô cơ 2 với sự tổng hợp của nhiều tài liệu tham khảo
và bám sát đề cương chi tiết Hóa học Vô cơ 2 của hệ Cao đẳng Sư phạm đã được
Tổ bộ môn phát hành.
Nội dung bài giảng gồm 13 chương nêu lên những kiến thức đại cương về
kim loại, trình bày chi tiết về các kim loại từ nhóm IA đến VA và trình bày một số
nét đại cương về kim loại chuyển tiếp
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Hoá học vô cơ 2
1 BÀI GIẢNG MÔN HOÁ HỌC VÔ CƠ 2UỶ BAN NHÂN DÂ TỈN QUẢNG NGÃI TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG ------------ BÀI GIẢNG HOÁ HỌC VÔ CƠ 2 GVBS: Nguyễn Thị Nhi Phương Quảng Ngãi, tháng 6 năm 2014 2LỜI MỞ ĐẦU Bài giảng Hoá học Vô cơ 2 được biên soạn dựa trên giáo trình "Hoá học Vô cơ 2" của Bộ Giáo dục và Đào tạo - dự án đào tạo giáo viên THCS, tuy nhiên đề cương chi tiết của học phần Hoá học Vô cơ 2 (Tổ bộ môn biên soạn theo chương trình của Bộ Giáo dục dục và Đào tạo) so với nội dung giáo trình này có một số nội dung còn thiếu hay dòng văn diễn đạt làm cho sinh viên khó hiểu. Vì vậy, để giúp các em sinh viên có điều kiện trong việc học tập học phần Hóa học Vô cơ 2 tôi đã biên soạn bài giảng Hóa học Vô cơ 2 với sự tổng hợp của nhiều tài liệu tham khảo và bám sát đề cương chi tiết Hóa học Vô cơ 2 của hệ Cao đẳng Sư phạm đã được Tổ bộ môn phát hành. Nội dung bài giảng gồm 13 chương nêu lên những kiến thức đại cương về kim loại, trình bày chi tiết về các kim loại từ nhóm IA đến VA và trình bày một số nét đại cương về kim loại chuyển tiếp. Tuy nhiên ở mức độ là một bài giảng tác giả chỉ trình bày những nội dung cốt lõi, không thể đầy đủ các phần đọc thêm, mở rộng kiến thức nên khi nghiên cứu bài giảng này các bạn đọc nên kết hợp với các giáo trình khác để mở rộng thêm kiến thức cho mình. Song chắc chắn rằng bài giảng này không tránh khỏi còn những thiếu sót. Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, sinh viên đóng góp ý kiến để bài giảng được hoàn thiện hơn. 3Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI 1.1. Kim loại, phi kim, bán kim, bán dẫn 1.1.1. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn các nguyên tố - Khoảng hơn 115 nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn, kim loại chiếm hơn 80% tổng số các nguyên tố. Các nguyên tố phi kim và khí hiếm chiếm chưa đến 20%. Về khối lượng: kim loại chiếm 20% khối lượng vỏ quả đất, chủ yếu là Al. - Trong bảng hệ thống tuần hoàn các kim loại nằm ở các phân nhóm chính từ IA đến IVA (Ge, Sn, Pb), một nguyên tố Bi nằm ở nhóm VA, ngoài ra các nguyên tố còn được phân bố ở các nhóm từ IB đến VIIIB cùng hai họ lantan và actini. - Điểm khác nhau căn bản về mặt hoá học giữa kim loại và phi kim là kim loại có xu hướng nhường electron hoá trị để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm đứng trước nó, còn phi kim có xu hướng thu thêm electron để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm đứng sau nó trong một chu kỳ. Do đó tính kim loại và phi kim biến đổi dần trong một chu kỳ cũng như trong một phân nhóm, vì thế không có ranh giới thật sự rõ rệt giữa kim loại và phi kim. Những nguyên tố nằm trong vùng giáp ranh giữa kim loại và phi kim được gọi là nguyên tố bán dẫn (7 nguyên tố: Sb, B, Si, Ge, As, Te và Se). 1.1.2. Kim loại và phi kim Bảng 1.1. So sánh tính chất của kim loại và phi kim Kim loại Phi kim Đặc điểm nguyên tử - Năng lượng ion hoá thấp - Ái lực với electron thấp - Độ âm điện thấp - Bán kính nguyên tử tương đối lớn - Năng lượng ion hoá cao - Ái lực với electron cao - Độ âm điện cao - Bán kính nguyên tử tương đối nhỏ Tính chất vật lý - Thường là chất rắn, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao - Có ánh kim, phản xạ ánh sáng với nhiều bước sóng khác nhau - Thường là chất khí, rắn, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp - Không có ánh kim, phản xạ ánh sáng ít 4- Khối lượng riêng lớn - Dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi - Thường cứng - Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt - Khối lượng riêng nhỏ - Giòn - Thường mềm - Thường cách điện Tính chất hoá học - Hợp chất với hidro không phải là đặc trưng - Oxit và hidroxit có tính bazơ - Halogenua thường là hợp chất ion - Tạo thành cation đơn, cation và anion phức - Hợp chất với hidro là đặc trưng - Oxit và hidroxit có tính axit - Halogenua thường là hợp chất cộng hoá trị - Tạo thành anion đơn 1.1.3. Nguyên tố bán dẫn Các nguyên tố bán dẫn nằm ở ranh giới giữa kim loại và phi kim (Sb, B, Si, Ge, As, Te và Se). Vẻ bề ngoài các nguyên tố này giống với các kim loại, chúng phản xạ bức xạ khả kiến và hồng ngoại kém hơn nhiều so với các kim loại nên chúng là những chất màu xám có ánh kim. Các nguyên tố bán dẫn các electron kém linh động hơn so với các kim loại nên tính dẫn điện thấp hơn tính dẫn điện của kim loại và tăng lên trong những điều kiện nhất định. Về mặt tính chất hoá học các nguyên tố bán dẫn có đặc tính của các phi kim. 1.2. Cấu trúc electron của nguyên tử kim loại Người ta phân chia kim loại ra thành kim loại tiêu biểu và kim loại chuyển tiếp: - Kim loại tiêu biểu nằm ở các phân nhóm chính (nhóm A) gồm: + Kim loại nhóm IA (kim loại kiềm): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1 + Kim loại nhóm IIA (kim loại kiềm thổ): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2 + Kim loại nhóm IIIA: cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np1 + Kim loại nhóm IVA (Sn, Pb): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np2 + Kim loại nhóm VA (Bi): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np3 5Ở kim loại tiêu biểu các electron cuối cùng điền vào phân lớp s hoặc p của lớp electron ngoài cùng và các electron ở lớp ngoài cùng đóng vai trò là electron hóa trị. - Các kim loại chuyển tiếp, electron cuối cùng điền vào phân lớp (n-1)d hoặc (n-2)f, các nguyên tố này có 2 hoặc 3 lớp electron bên ngoài chưa đầy đủ. Các kim loại chuyển tiếp họ d được xếp thành 4 dãy: + Dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 3d: gồm các nguyên tố từ 21Sc đến 30Zn + Dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 4d: gồm các nguyên tố từ 39Y đến 48Cd + Dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 5d: gồm các nguyên tố từ 57La đến 80Hg + Dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 6d (chưa đầy đủ): gồm các nguyên tố 89Ac, 104Ku, 105Ns, 106Sg, 107Bh, 108Hs và 109Mt. Mới đây theo IUPAC nguyên tố 104Ku đổi thành 104Rf (Rutherfordium), 105Ns đổi thành 105Db (Dubinum). - Các kim loại chuyển tiếp họ f được xếp thành 2 dãy: + Các nguyên tố họ lantan dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 4f: gồm các nguyên tố từ 58Ce đến 71Lu. + Các nguyên tố họ actini dãy kim loại chuyển tiếp điền vào mức 5f: gồm các nguyên tố từ 90Th đến 103Lr. - Lớp ngoài cùng của các nguyên tố họ lantan và các nguyên tố họ actini đều có 2 electron s, trong một số trường hợp lớp sát ngoài cùng có chứa 1 electron d, phân lớp (n-2)f có từ 2 đến 14 electron, các phân lớp electron bên trong phân lớp (n-2)f đã được điền đầy đủ và các electron đó không có khả năng tham gia vào liên kết. Cấu hình electron của các nguyên tố họ lantan cũng như của các nguyên tố họ actini đều khác nhau rất ít nên tính chất hoá học của các nguyên tố trong từng dãy đó khá giống nhau. 1.3. Cấu trúc tinh thể phổ biến của kim loại 1.3.1. Cách sắp xếp chặt khít của nguyên tử kim loại Nếu xem nguyên tử kim loại là những quả cầu rắn có bán kính như nhau thì để sắp xếp các quả cầu trên một mặt phẳng sao cho khoảng trống còn lại là nhỏ nhất 6thì chỉ có một cách sắp xếp là xếp sao cho mỗi quả cầu được tiếp xúc với 6 quả cầu khác bao quanh chúng. Tinh thể kim loại được tạo thành bằng cách chồng khít các lớp cầu đó lên nhau. Để đảm bảo sự sắp xếp các quả cầu được chặt khít thì lớp thứ 2 phải nằm ở phần lõm tạo ra bởi 3 quả cầu của lớp thứ nhất. Có 2 cách đặt lớp cầu thứ 3 lên lớp cầu thứ 2 để đảm bảo sự sắp xếp chặt khít theo cả 3 chiều. - Cách 1: Mỗi quả cầu của lớp thứ 3 nằm đúng trên một quả cầu của lớp thứ 1 (lớp thứ 3 lặp lại lớp thứ nhất), kí hiệu: ABAB. Cách sắp xếp này tạo thành cấu trúc lục phương chặt khít (lục phương tâm mặt). Phần không gian bị chiếm là 74%. - Cách 2: Mỗi quả cầu ở lớp thứ 3 nằm trên phần lõm còn lại tạo nên bởi 3 quả cầu của lớp thứ nhất, kí hiệu: ABCABC. Cách sắp xếp này tạo thành cấu trúc lập phương chặt khít (lập phương tâm mặt). Phần không gian bị chiếm là 74%. Hình 1.1. Các kiểu xếp cầu chặt khít (kiểu ABAB và ABCABC) A A C B 7Ngoài ra còn có một kiểu sắp xếp kém chặt khít hơn là kiểu lập phương tâm khối. Ở cấu trúc này mỗi quả cầu tiếp xúc với 4 quả cầu ở lớp trên và 4 quả cầu ở lớp dưới, số phối trí là 8, phần không gian bị chiếm là 68%. + Số phối trí tinh thể: số phối trí của một nguyên tử (ion) trong tinh thể là số nguyên tử (ion trái dấu) gần nhất quanh nó. + Số phối trí của hai kiểu sắp xếp lục phương chặt khít và lập phương chặt khít là 12. 1.3.2. Cấu trúc tinh thể của các kim loại thông thường - Phần lớn kim loại có cấu trúc tinh thể kiểu sắp xếp chặt khít: + Kiểu sắp xếp lục phương chặt khít: Be, Mg, Zn, Tl, Ti, ... + Kiểu sắp xếp lập phương tâm mặt: Cu, Ag, Au, Pb, Ni, Pd, Pt, ... + Kiểu sắp xếp lập phương tâm khối: Li, Na, K, Rb, Cs, ... Bảng 1.2. Cấu trúc tinh thể của các kim loại thông thường Li lptk Be lpck Na lptk Mg lpck Al lptm K lptk Ca lptk lptm Sc lptk lpck Ti lptk lpck V lptk Cr lptk Mn lptk lptm Fe lptk lptm Co lptm lpck Ni lptm Cu lptm Zn lpck Rb lptk Sr lptk lpck lptm Y lptk lpck Zr lptk lpck Nb lptk Mo lptk Tc lpck Ru lpck Rh lptm Pd lptm Ag lptm Cd lpck Cs lptk Ba lptk La lptk lptm lpck Hf lptk lpck Ta lptk W lptk Re lpck Os lpck Ir lptm Pt lptm Au lptm Chú thích: lptk: lập phương tâm khối; lptm: lập phương tâm mặt; lpck: lập phương chặt khít. 81.4. Liên kết kim loại và tính chất lý học của kim loại 1.4.1. Liên kết kim loại Có thể mô tả liên kết kim loại theo một số thuyết: thuyết khí electron, thuyết vùng, thuyết liên kết hóa trị. 1.4.1.1. Thuyết khí electron Tinh thể kim loại có dạng một mạng lưới. Ở mỗi mắt lưới (nút mạng) có một ion, giữa những ion có một số electron tự do di chuyển dễ dàng trong toàn khối kim loại. Những electron tự do này được tạo thành do lớp electron ngoài cùng của nguyên tử kim loại liên kết rất yếu với hạt nhân nguyên tử nên tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do, khi đó nguyên tử kim loại trở thành ion dương. Liên kết kim loại là lực hút của các electron tự do này với các ion dương ở nút mạng tinh thể. Sự hình thành đám khí electron này đã giải thích được một số tính chất của kim loại như tính dẫn điện, dẫn nhiệt, tính dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, . 1.4.1.2. Thuyết vùng Theo thuyết MO: 2AO tổ hợp tuyến tính tạo thành 2MO (1MO liên kết với mức năng lượng thấp và 1MO phản liên kết với mức năng lượng cao). nAO tổ hợp tuyến tính tạo thành nMO (n/2MO liên kết với mức năng lượng thấp và n/2MO phản liên kết với mức năng lượng cao). Đối với tinh thể kim loại, số nguyên tử là vô cùng lớn do đó số nAO là vô cùng lớn. Sự tổ hợp các AO này sẽ cho một số vô cùng lớn các MO liên kết và MO phản liên kết do đó hiệu các mức năng lượng vô cùng nhỏ, khi đó sự phân bố các mức năng lượng gần như liên tục, tập hợp các mức năng lượng này nằm sát nhau gọi là miền năng lượng (dải năng lượng). Hình 1.2. Sự hình thành các vùng năng lượng gián đoạn và liên tục nAO n nhỏ Gián đoạn n/2 MOlk n/2 MOplk nAO n rất lớn Các mức NL gần như liên tục 9Ví dụ: Li, Mg Sự hình thành các vùng năng lượng ở Li và Mg như sau: a) b) Hình 1.3. Sự hình thành các vùng năng lượng a) Li b) Mg Đối với Li: mỗi nguyên tử Li chỉ đóng góp chỉ 1e nên vùng giải toả (vùng các obitan 2s) chỉ được lấp đầy ½. Các e lấp vào các obitan có năng lượng thấp tạo thành các cặp ở nửa dưới của vùng, các obitan có năng lượng cao ở nửa vùng phía trên còn trống. Các e ở những mức năng lượng cao của vùng lấp đầy ½ nằm ngay sát các obitan trống. Sự chênh lệch năng lượng giữa các obitan này rất ít (∆E ≈ 10- 22eV), vì vậy các e đó có thể dễ dàng chuyển từ mức năng lượng của mình lên các mức năng lượng khác cao hơn một ít. Các e này mà có đủ năng lượng thắng các cation kim loại thì trở thành các e dẫn. Khi áp đặt một điện trường, các e dẫn được tăng tốc theo hướng của điện trường và kết quả tạo thành dòng điện. Tuỳ thuộc vào cấu trúc của nguyên tử và kiểu tinh thể mà các vùng hoá trị và vùng dẫn có thể xen phủ với nhau hay không xen phủ. 1s 2s E Li1 Li2 Li3 Li1 LiN Vùng cấm (khe năng lượng) Vùng dẫn Vùng hoá trị 1s 2s 2p 3s 3p Vùng cấm Vùng cấm xen lẫn vùng hoá trị MgN Mg E 10 Đối với Mg: có sự xen phủ dải năng lượng 3s và 3p do đó các e có thể chuyển động tự do dễ dàng từ vùng lấp đầy 3s sang vùng trống 3p. Kết quả tạo ra vùng dẫn. Ở các chất cách điện, chiều rộng vùng cấm ∆E > 3eV, ở các chất bán dẫn từ 0,1 đến 3eV. Trong các tinh thể kim loại, vì có sự che phủ của vùng hoá trị và vùng dẫn nên không có vùng cấm. 1.5. Tính chất hóa học của kim loại M - ne → Mn+ 1.5.1. Tác dụng với đơn chất - Với oxi: tạo oxit kim loại (với kim loại đứng trước Hg) PTPƯ: 0t2 1 Mg O MgO 2 - Với halogen: tạo muối halogenua PTPƯ: 2M + nX2 = 2MXn Cu + Cl2 = CuCl2 - Với lưu huỳnh: tạo muối sunfua PTPƯ: Cu + S = CuS Fe + S = FeS - Với nitơ tạo nitrua, với cacbon tạo cacbua, với hiđro tạo hidrua PTPƯ: 2Na + H2 = 2NaH 1.5.2. Với hợp chất - Với nước: + Kim loại kiềm và Ca, Sr, Ba: 0t thuong2 n 2 n M nH O M(OH) H 2 + Mg: 080 100 c 2 2 2Mg 2H O Mg(OH) H + Al: phải loại bỏ lớp Al2O3 080 100 c 2 3 2 3 Al 3H O Al(OH) H 2 + Mn, Fe, Cr, Zn,... 0200 600 c 2 x y 2 y M yH O M O H 2 - Với axit: 11 + Axit HCl, H2SO4loãng Fe + HCl = FeCl2 + H2 Cu + HCl → không xảy ra + Axit có tính oxi hoá: H2SO4 đặc nóng , HNO3, ... * H2SO4 + M = M2(SO4)n + H2S (S, SO2) + H2O 2Fe + 6H2SO4 đặc nóng = 8Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O * M + HNO3 rất loãng = M(NO3)n + NH4NO3 + H2O (M: K → Zn và n là hoá trị của kim loại M) M + HNO3 loãng = M(NO3)n + N2 (N2O, NO) + H2O (M: hầu hết các kim loại và n là hoá trị của M. Nếu M đứng sau H2 sản phẩm khí thu được duy nhất là NO2) M + HNO3 đặc nóng = M(NO3)n + NO2 + H2O Fe + 4HNO3 loãng = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 8Fe + 30HNO3 loãng = 8Fe(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Fe + 6HNO3đặc nóng = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O Chú ý: Kim loại hoạt động càng mạnh tác dụng với HNO3 càng loãng thì N+5 bị khử càng sâu (N+5 → N-3). + Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội (hiện tượng thụ động). + Au chỉ tan trong dung dịch nước cường thuỷ: Au + HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2O - Với dung dịch muối: Điều kiện để kim loại A đẩy được kim loại B ra khỏi dung dịch muối của nó: + Kim loại A hoạt động hơn kim loại B + Cả A và B không tác dụng với nước + Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu Zn + PbSO4 → không xảy ra vì PbSO4 không tan Pb + CuSO4 → không xảy ra vì PbSO4 tạo ra bám ngay trên bề mặt Pb ngăn cản phản ứng. 12 - Với dung dịch bazơ: Điều kiện: Hidroxit của chúng phải tan trong kiềm dư 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 1.6. Trạng thái thiên nhiên Chiếm hơn 80% các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Nhưng trong vỏ trái đất chỉ chiếm khoảng 20% về khối lượng, nhiều nhất là Al (sau đó O2 và Si). Trạng thái tồn tại: Hầu hết tất cả các kim loại đều tồn tại ở dạng hợp chất (khoáng vật: quặng boxit, pirit,, đôlômit, nhôm silicat,). Chỉ có các kim loại kém hoạt động mới có thể tồn tại ở dạng đơn chất. Ví dụ: Cu, Ag, Hg tồn tại ở cả hai dạng hợp chất và ... ........................................................... ....20 2.4.3. Ứng dụng........................................................................... ....21 2.4.4. Natri peoxit: Na2O2 ........................................................... ....21 2.4.5. Kali supeoxit...................................................................... ....21 2.4.6. Ozonit: MO3 ...................................................................... ....22 2.5. Hiđroxit kim loại kiềm .................................................................. ....22 2.5.1. Điều chế............................................................................. ....22 123 2.5.2. Tính chất............................................................................ ....22 2.5.3. Natri hidroxit: NaOH ......................................................... ....23 2.6. Các muối clorua, cacbonat, nitrat kim loại kiềm............................ ....24 2.6.1. Muối clorua ....................................................................... ....24 2.6.2. Muối cacbonat ................................................................... ....25 2.6.3. Muối nitrat ......................................................................... ....27 BÀI TẬP CHƯƠNG 2 ................................................................................. ....28 Chương 3. CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI KIỀM THỔ 3.1. Đặc điểm và tính chất của nguyên tử các nguyên tố kim loại kiềm thổ ... 30 3.2. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế ............................... ....30 3.2.1. Trạng thái thiên nhiên ........................................................ ....30 3.2.2.Điều chế .....................................................................................31 3.3. Tính chất lí - hóa học và ứng dụng ................................................ ....31 3.3.1. Tính chất vật lí ................................................................... ....31 3.3.2. Tính chất hoá học............................................................... ....33 3.3.3. Ứng dụng........................................................................... ....34 3.4. Các oxit, peoxit và supeoxit của các kim loại kiềm thổ, canxioxit . ....35 3.4.1. Các oxit của kim loại kiềm thổ: MO .................................. ....35 3.4.2. Các peoxit (MO2) và supeoxit (MO4) của kim loại kiềm thổ ...36 3.4.3. Hiđroxit của kim loại kiềm thổ........................................... ....38 3.4.4. Các muối clorua, cacbonat và sunfat của kim loại kiềm thổ ....39 3.5. Nước cứng và phương pháp làm mềm nước .................................. ....44 3.5.1. Phân loại nước cứng .......................................................... ....44 3.5.2. Phương pháp làm mềm nước.............................................. ....45 BÀI TẬP CHƯƠNG 3 ................................................................................. ....46 Chương 4. CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI NHÓM IIIA 4.1. Đặc điểm của nguyên tử các nguyên tố kim loại nhóm IIIA .......... ....47 4.2. Nhôm .......................................... .................................................. ....47 4.2.1. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp luyện nhôm............... ....47 4.2.2. Tính chất lí – hoá học và ứng dụng của nhôm .................... ....49 4.2.3. Các hợp chất quan trọng của ............................................. ....50 4.3. Gali - Indi - Tali ............................................................................ ....52 4.3.1. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế .................... ....52 4.3.2. Các hợp chất của Ga, In và Tl ........................................... ....53 BÀI TẬP CHƯƠNG 4.................................................................................. ....55 Chương 5. CÁC NGUYÊN TỐ KIM LOẠI NHÓM IVA 5.1. Đặc điểm của nguyên tử các nguyên tố kim loại nhóm IVA........... ....56 5.2. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế............................ ....56 5.3. Tính chất lí hoá học và ứng dụng của Ge, Sn, Pb........................... ....57 5.3.1. Tính chất vật lí ................................................................... ....57 5.3.2. Tính chất hoá học............................................................... ....57 124 5.3.3. Ứng dụng........................................................................... ....59 5.4. Một số hợp chất của Ge, Sn, Pb..................................................... ....59 5.4.1. Oxit của Ge, Sn, Pb............................................................ ....59 5.4.2. Ăcquy chì .......................................................................... ....61 5.4.3. Hidroxit của Ge, Sn, Pb ..................................................... ....62 5.4.4. Chì octhoplombat: Pb2PbO4 hay Pb3O4 .............................. ....63 5.4.5. Muối của Ge, Sn, Pb .......................................................... ....63 BÀI TẬP CHƯƠNG 5.................................................................................. ....67 Chương 6. KIM LOẠI NHÓM VA (Bi) 6.1. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế............................ ....68 6.2. Tính chất lí hoá học và ứng dụng................................................... ....68 6.2.1. Tính chất lí học .................................................................. ....68 6.2.2. Tính chất hoá học............................................................... ....68 6.2.3. Ứng dụng........................................................................... ....68 6.3. Hợp chất của Bi............................................................................. ....68 6.3.1. Oxit Bi2O3.......................................................................... ....69 6.3.2. Oxit Bi2O5.......................................................................... ....69 6.3.3. Bitmut hidroxit Bi(OH)3 .................................................... ....69 6.3.4. Hợp chất muối của Bi ........................................................ ....69 Chương 7. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 7.1. Sơ lược về phức chất ..................................................................... ....71 7.1.1. Định nghĩa ......................................................................... ....71 7.1.2. Cấu tạo của phân tử phức chất ........................................... ....71 7.1.3. Phân loại phức chất ............................................................ ....71 7.1.4. Cách gọi tên phức chất....................................................... ....71 7.1.5. Hiện tượng đồng phân........................................................ ....72 7.2. Định nghĩa các nguyên tố chuyển tiếp ........................................... ....73 7.2.1. Định nghĩa ......................................................................... ....73 7.2.2. Cấu trúc electron và vị trí của các kim loại chuyển tiếp trong bảng hệ thống tuần hoàn............................................................................... ....74 7.2.3. Tính chất đặc trưng của kim loại chuyển tiếp ..................... ....74 7.3. Một số nhận xét so sánh với kim loại thuộc các phân nhóm chính . ....78 Chương 8. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIB (Cr, Mo, W) 8.1. Cấu trúc electron và một số đặc điểm chung.................................. ....79 8.2. Nhận xét chung về tính chất lí hoá học của Cr, Mo, W và hợp chất của chúng ........................................................................................................... ....79 8.3. Crom ............................................................................................ ....80 8.3.1.Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế ..................... ....80 8.3.2. Tính chất lí hóa học và ứng dụng ....................................... ....81 8.3.3. Ứng dụng........................................................................... ....81 8.4. Các hợp chất của Crom ................................................................. ....81 125 8.4.1. Hợp chất của Cr(III) Oxit và hiđroxit, muối ....................... ....81 8.4.2. Một số hợp chất quan trọng của Cr(VI).............................. ....82 BÀI TẬP CHƯƠNG VIII ............................................................................. ....84 Chương 9. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIB (Mn, Tc, Re) .................... ....85 9.1. Vị trí trong bảng tuần hoàn, đặc điểm và tính chất của nguyên tử Mn, Tc và Re ............................................................................................................ ....85 9.2. Trạng thái thiên nhiên ................................................................... ....85 9.3. Phương pháp điều chế ................................................................... ....85 9.4. Tính chất vật lí .............................................................................. ....86 9.5. Mangan ......................................................................................... ....86 9.5.1. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế ................ ....86 9.5.2. Tính chất lí, hoá học và ứng dụng của Mn.......................... ....86 9.6. Các hợp chất của Mn..................................................................... ....87 9.6.1. Hợp chất của Mn(II) .......................................................... ....87 9.6.2. Hợp chất Mn(IV) ............................................................... ....88 9.6.3. Hợp chất Mn(VII) .............................................................. ....88 BÀI TẬP CHƯƠNG 9.................................................................................. ....90 Chương10. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIIB (Họ sắt và họ platin) 10.1. Đặc điểm và tính chất của các nguyên tử các nguyên tố họ sắt và họ platin ............................................................................................................ ....91 10.2. Họ sắt.......................................................................................... ....92 10.2.1. Sắt.................................................................................... ....92 10.2.2. Tính chất lí, hoá học và ứng dụng của Fe ......................... ....95 10.2.3. Các hợp chất quan trọng của Fe ....................................... ....96 10.3. Coban, Niken .............................................................................. ....99 10.3.1. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế .................. ....99 10.3.2. Tính chất lí, hóa học và ứng dụng của Co, Ni................... ....99 10.3.3. Các hợp chất quan trọng của Co và Ni ............................. ..101 10.4. Họ Platin ..................................................................................... ..103 BÀI TẬP CHƯƠNG 10 ............................................................................... ..104 Chương 11. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB (Cu, Ag, Au) 11.1. Vị trí trong bảng tuần hoàn, đặc điểm và tính chất của nguyên tử nguyên tố nhóm IB ....................................................................................... ..105 11.2. Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế, tính chất lí hóa học và ứng dụng của Cu, Ag, Au.............................................................................. ..105 11.2.1.Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế................ ..105 11.2.2. Tính chất lí, hoá học và ứng dụng..................................... ..106 11.3. Hợp chất đồng (II) ...................................................................... ..108 11.3.1. Đồng (II) oxit: CuO......................................................... ..108 11.3.2. Đồng (II) hiđroxit: Cu(OH)2............................................. ..109 11.3.3. Muối đồng (II) ................................................................. ..109 126 11.4. Hợp chất bạc (I)........................................................................... .. 110 11.4.1. Bạc (I) nitrat: AgNO3....................................................... .. 110 11.4.2. Bạc (I) halogenua: AgX.................................................... .. 110 11.5. Hợp chất của vàng....................................................................... ..111 BÀI TẬP CHƯƠNG 11 ............................................................................... ..112 Chương 12. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIB (Zn, Cd, Hg) 12.1. Vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn, đặc điểm và tính chất của các nguyên tử kẽm, cadimi, thuỷ ngân ................................................................ .. 113 12.2. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế .......................... .. 113 12.2.1. Trạng thái thiên nhiên ...................................................... .. 113 12.2.2. Phương pháp điều chế ...................................................... .. 113 12.3. Tính chất lí, hoá học và ứng dụng của Zn, Cd, Hg ....................... .. 115 12.3.1. Tính chất vật lí ................................................................. .. 115 12.3.2. Tính chất hoá học............................................................. .. 115 12.3.3. Ứng dụng......................................................................... .. 116 12.4. Hợp chất quan trọng của Zn(II), Cd(II) và Hg (II) ....................... .. 116 12.4.1. Oxit: MO ......................................................................... .. 116 12.4.2. Hiđroxit: M(OH)2 ............................................................ .. 117 12.4.3. Muối ................................................................................ .. 117 BÀI TẬP CHƯƠNG 12 ............................................................................... ..118 Chương 13. CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIIB VÀ CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTAN .................................................................................................... ..119 13.1. Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế.......................... ..119 13.2. Tính chất lí hóa học ..................................................................... .. 119 13.3. Hợp chất của các nguyên tố nhóm IIIB và lantanit (III) ............... ..120 13.3.1. Oxit.................................................................................. ..120 13.3.2. Hidroxit ........................................................................... ..120 13.3.3. Muối ................................................................................ ..120 127 LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Tinh Dung (2003), Hóa học phân tích, phần 2, Các phản ứng ion trong dung dịch nước, NXB giáo dục, Hà Nội. [2]. Nguyễn Thế Ngôn (2004), Hóa học vô cơ tập 2, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội. [3]. Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ tập 2, NXB Giáo dục, Hà Nội. [4]. Hoàng Nhâm (2001), Hóa học vô cơ tập 3, NXB Giáo dục, Hà Nội. [5]. Nguyễn Đức Vận (1983), Bài tập hóa học vô cơ, NXB Giáo dục, Hà Nội. [6]. Wikipedia: thiết bị điện phân dung dịch NaCl, sản xuất gang,thép, cấu trúc tinh thể hợp chất.
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_hoc_vo_co_2.pdf