BÀi giảng hóa học vô CƠ Người soạn : ĐẶng kim triếT

- Bao gồm Scandi (Sc), Ytri (Y), Lantan (La), Actini (Ac).

- Là những nguyên tố d đầu tiên trong các chu kỳ lớn.

- Cấu hình của chúng :

- Trong thiên nhiên nó phân tán, khó tích ở trạng thái nguyên chất.

- Hoạt động hóa học thua kim loại kiềm và kiềm thổ.

- Dễ tác dụng với axít loãng.

- Với phi kim kém hoạt động khi nóng chảy tạo hợp chất kim loại.

- Cacbua của nhóm IIIB giống CaC₂.

- Điều chế bằng điện phân clorua nóng chảy.

+ Hợp chất X (+3) :

- Là tinh thể trắng có tính bazơ tăng từ S_C đến A_C.

- Các hydroxýt có tính bazơ tan trong nứơc tăng lên từ Sc  Ac.

- Các muối tinh thể màu trắng, muối florua khó nóng chảy, không háo nước, không tan trong nước, muối clorua, bromua, Iotdua, dễ nóng chảy, tan tốt và dễ thủy phân.

- Các đơn chất và hợp chất phân nhóm III^B chưa ứng dụng rộng rãi.

- Sau Lantan (La) có 14 nguyên tố có tính chất rất gần La đó là nguyên tố 4f.

- Cấu hình được biểu diễn bằng 4f^2–145s²5p⁶5d^0–16s² tính chất hóa học gần giống nhau. Gọi là họ các nguyên tố đất hiếm.

- Tính chất kim loại giảm dần từ Ce đến Lu.

- Là kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, có độ cứng nhỏ, độ dẫn điện tương tự Hg.

- Độ hoạt động hóa học chỉ thua kim loại kiềm và kiềm thổ.

- Điều kiện bình thường khó bền. Nung nóng 200  400⁰C chúng bốc cháy trong không khí. Ở dạng bột Xeri tự bôc cháy trong không khí.

- Tác dụng mạnh với Halogen, đốt nóng phản ứng với Nitơ, Lưu huỳnh, Cacbon, Silic, Photpho ...

- Tạo hợp kim với hầu hết kim loại.

- Phân hủy được nước, đặc biệt là nước nóng, phản ứng được với axít, không tan trong kiềm.

4.3.3. Các hợp chất của nguyên tố họ Lantanit

+ Hợp chất X(+3) :

- Oxýt X₂O₃ chất bột trắng, khó nóng chảy, không tan trong nước, phản ứng với nước tạo thành X(OH)₃.

- X₂O₃ tan tốt trong axít HNO₃, HCl nung lên mất hoạt tính. Không tác dụng với kiềm.

- Gồm các nguyên tố : Cacbon (C), Silic (Si), Gecmani (Ge), Thiếc (Sn), Chì (Pb).

- Đều là nguyên tố p có 4 electron lớp ngoaì, tương ứng cấu hình ns²np².

- Xu hướng nhường 2, 4 electron mang tính khử X^–2, X^–4.

- Nhận 4 electron mang tính oxy hóa X^–4.

- Từ C – Pb khả năng nhường electron tăng, tính oxy hóa giảm.

- Số Oxi hóa –4 thể hiện ở C, Si. Số oxy hóa + 4 giảm dần từ C  B số oxy hóa +2 tăng dần từ C  Pb.

5.1.2. Đơn chất của các nguyên tố phân nhóm IV^A

Một số thông số hóa lý

Thông số hóa lý	Ck/c	Si	Ge	Sn	Pb
Bán kính nguyên tử RK (Å)	0,77	1,34	1,39	1,50	1,75
Năng lượng ion hóa 1 (eV)	11,26	8,15	7,88	7,34	7,42
Khối lượng riêng d(g/cm3)	3,52	2,33	5,32	7,29	11,34
Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C)	73500	1410	2830	2690	1750
Hàm lượng trong vỏ quả đất HĐ (%)	0,15	20	2.10–4	7.10–4	1,6.10–4

+ Cacbon :

- Cấu hình electron 1s²2s²sp².

- Khuynh hướng tạo mạch đồng thể C-C rất bền.

- Có 3 thù hình : Kim cương, granfit (than chì), cacbon.

- Kim cương là tinh thể rắn, rất cứng, không dẫn điện, khó nóng chảy, khó bay hơi, hoạt động hóa học kém.

- Grafit tinh thể mềm, có màu xám, ánh kim, dẫn điện, hoạt động hóa học mạnh hơn kim cương.

- Cacbon bột màu đen, cacbon là chất bán dẫn, bền ở phương diện nhiệt động.

- Ở nhiệt độ thường cacbon trơ hoàn toàn. Ở nhiệt độ cao thể hiện tính khử mạnh, oxy hóa ‎eu. Khi đốt cho CO₂ và tỏa nhiệt.

- C phản ứng với S ở 800⁰C tạo thành CS₂ là chất lỏng không màu.

- Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng yếu với Hydro tạo thành Hydrocacbon.

- Ở nhiệt độ cao phản ứng với kim loại tạo cacbon kim loại khó nóng chảy, không bay hơi và không tan.

- Cacbua kim loại nặng không tác dụng với axít loãng.

- Các loại khác tác dụng với trước và axít loãng.

- Cacbon khừn hợp chất ở nhiệt độ cao, dùng để luyện kim.

- Cacbon chỉ phản ứng với axít mạnh, đặc nóng H₂SO₄, HNO₃.

- Chỉ có bazơ kiềm đặc nóng mới tác dụng với cacbon.

- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng kim cương, grafat, than ... dạng hợp chất như : dầu mỏ, khí thiên nhiên ...

- Kim cương sử dụng làm trang sức, mũi khoan, bột mài ...

-Grafịt sử dụng làm bút chì, dầu bôi trơn, điện cực, nơi chịu nhiệt ...

- Than cốc dùng làm nhiên liệu và chất khử, mực in ...

+ Silic :

- Cấu hình 1s²2s²2p⁶3s²3p².

- Có hai loại thù hình lập phương (bền) và lục phương (không bền)

- Dạng bền có tinh thể màu xám, ánh kim và có tính bán dẫn.

- Có trạng thái oxy hóa : –4, +2, +4.

- Ở điều kiện thường nó trơ. Nhiệt độ cao thể hiện tính khử. 400⁰C bị Clo oxy hóa, 600⁰C bị oxy oxy hóa, 1000⁰C phản ứng với Nitơ, 2000⁰C phản ứng với cacbon.

- Trong hồ quang điện tác dụng với Hydro tạo ra Silan.

- Chỉ tan trong hỗn hợp axit HF và HNO₃.

- Phản ứng dễ dàng với kiềm giải phóng H₂.

- Hoạt tính oxy hóa với một số kim loại hoạt động Zn, Mg ... tạo ra Silixua kim loại.

- Phổ biến thứ 2 trên trái đất (sau oxy) thường gặp ở trạng thái hợp chất.

- Được dùng nhiều trong luyện kim để khử oxy và oxýt kim loại.

- Silic tinh khiết được dùng làm chỉnh lưu, tế bào quang điện, pin mặt trời.

+ Gecmani, thiếc, chì :

- Cấu hình eletron giống C, Si : ns²np².

- Tính kim loại tăng từ Ge - Pb.

- Ge màu trắng bạc, Sn có hai loại Sn và Sn, Pb là kim loại màu xám sẫm.

- Ge là bán dẫn, Sn, Pb là kim loại.

- Điều kiện thường : Ge, S₃ bền với không khí và nước, Pb bị oxy hóa PbO.

- Ở nhiệt độ cao tác dụng với các phi kim loại và tạo thành Ge(+4), Sn(+4), Pb(+2).

- Ge chỉ tác dụng với axít có tính oxy hóa mạnh HNO₃.

- Trong HNO₃ loãng, Sn phản ứng như kim loại Sn(+2).

- Pb phản ứng với HNO₃ ở bất cứ một nồng độ nào.

- Trong axit HCl đặc Sn, Pb cho phức và tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối kép. Ge không tan trong kiềm.

- Các nguyên tố này không thuộc loại phổ biến trong tự nhiên dưới dạng quặng.

- Điều chế bằng cách khử oxyt thông thường.

- Dùng để chế tạo hợp kim.

5.1.3. Hợp chất của các nguyên tố IIIA

+ Hợp chất có số oxy hóa âm (–4)

- Đặc trưng là C, Si : Cacbua, Silixua.

- Cácbua cộng hóa trị là cacbua tạo thành với Hydro.

- Cacbua ion là cacbua của kim loại nhóm I và II

- Cacbua nguyên tố d : dẫn điện, dẫn nhiệt, cương, bền nhiệt.

- Silic tạo thành với kim loại hợp chất Silixua.

- Silixua nguyên tố nhóm S, d nhóm I, II là chất bán dẫn, không bền, bị axit và nước phân hủy.

- Silixua nguyên tố nhóm d, f cứng, khó nóng chảy. Dùng chế tạo hợp kim bền nhiệt, bền axit, chất bán dẫn nhiệt độ cao.

+ Các hợp chất có số oxi hóa dương :

* Đối vớicacbon :

- Đặc trưng là CO, CS, HCN, CN^–

- CO là khí không màu, không mùi, không vị, khó hóa lỏng và rắn, ít tan trong nước và là khí độc.

- CO có tính khử mạnh và rất hoạt động khi đun nóng.

- Dễ bị Clo, S ... oxy hóa khi chiếu sáng, đốt nóng.

- Với kim loại nhóm d phản ứng tạo phức cacboxyl.

- CO không tác dụng với nước, kiềm ở điều kiện thường, nếu có áp suất, nhiệt độ tạo axit HCOOH hay HCOONa.

- Hydruaxyanua hòa tan vô hạn trong nước tạo axit Cyanhydric.

- CN^– có tính chất giống CO, có tính khử và tạo phức.

- Khi đun sôi xyanua với S ta được rodanua.

- Xyanua là hợp chất rất độc.

* Đối với Gecmani, thiếc, chì :

- Hợp chất (+2) đặc trưng đối với Pb dưới dạng oxýt, hydroxyt và muối.

- Hợp chất (+2) cấu trúc phức tạp, không màu, khó tan trong nước.

- Hợp chất (+2) lưỡng tính axít giảm dần, bazơ tăng từ Ge - Pb.

- Có khuynh hướng tạo phức.

- Có tính khử mạnh và giảm theo chiều Ge - Pb.

* Đối với cacbon :

- Tồn tại dưới 3 dạng khí (CF₄, CO₂ ...), rắn (CBr₄, CI₄ ...), lỏng (CCl₄, CS₂ ...).

- Hợp chất với nhóm Halogen hoạt tính hóa tăng lên từ CF₄ – CI₄, chúng đều không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.

- Anhydric cacbonic CO₂ là chât khí, không màu, vị chua, bền nhiệt trơ, khó thử, tan trng nước t5o thành axit yếu. Cho hai loại muối :cacbonat và bicabonat.

- Cacbonat kim loại kiềm đều tan trong nước. Trừ cacbonat kim loại kềm. Cacbonat kim loại khác đều bị nhiệt phân co oxyt và CO₂.

* Đối với Silic :

- Đặc trưng với các hợp chất Halogen, Oxy, Lưu huỳnh, Nitơ, Cacbon Hydro.

- Các hợp chất Si (+4) có tính axit.

- SiO₂ có nhiều dạng đa hình, chủ yếu dưới dạng thạch anh không màu, cứng.

- SiO₂ dễ chuyển sang trạng thái thủy tinh.

- SiO₂ bền, không tan trong nước, tương ứng có axit Silixic và muối Silicat.

- H₃SiO₃ không tan nung nóng mất nước (SiO₂ mịn) gọi là Silicagen dùng hút ẩm.

- Muối Silicat không màu, không tan (trừ kim loại kiềm). Muối Natri Silicat ứng dụng làm keo dán.

- Hỗn hợp Na₂SiO₃, CaSiO₃ với SiO₂ thành thủy tinh có công thức Na₂O.CaO.6SiO_2.

- Thủy tinh : chất rắn, không màu, cứng, dòn, dễ vỡ, không dẫn điện, dầu nhiệt kém. Tạo màu ta thêm các loại oxyt.

* Đối với Ge, Sn, Pb :

- Đặc trưng bởi XO₂, XS₂, Xhal₄, các axít, hydroxit, muối.

- Độ bền giảm Ge(+4)  (Pb(+4) tính oxy hóa tăng, đặc biệt PbO₂ tính oxy hóa mạnh.

- Ge(+2), Sn(+2) là chất khử mạnh, Pb(+4) oxi hóa mạnh.

- GeO_2, SnO₂ : trắng, PbO₂ : đen, không tan trong nước, hoạt tính hóa học chết.

- PbO₂ dùng sản xuất sơn chống rỉ.

- GeO₂ dùng sản xuất thủy tinh quang học, SnO₂ làm men gốm sứ.

- Các hydroxyt X(OH)₄ là chất lưỡng tính, tan trong kiềm và axit.

- Các muối tương ứng có tên Gecmanat, Stanat, Plomat, không màu, kết tinh ngậm nước.
5.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IV^B

5.2.1. Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm IV^B

- Phân nhóm IV^B gồm Titan (Ti), Ziconi (Zr), Hafni (Hf).

- Cấu hình electron có dạng (n–1)d²ns² là kim loại chuyển tiếp.

- Trạng thái oxi hóa đặc trưng là X(+4) tăng từ Ti  Hf.

- Zr và Hf khó tách khỏi nhau.

5.2.2. Đơn chất của các nguyên tố phân nhóm IV^B

Một số thông số hóa lý

Thông số hóa lý	Bo	Al	Ga
Bán kính nguyên tử RK (Å)	1,46	1,60	1,59
Khối lượng riêng d(g/cm3)	4,51	6,51	13,31
Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C)	1,668	1855	2220
Nhiệt độ sôi ts (0C)	3260	4330	5400
Hàm lượng trong vỏ quả đất HĐ (%)	5.10–3	4.10–5	5.10–7

- Kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, khó sôi.

- Dễ tạo hợp kim cứng.

- Bền trong không khí vì tạo lớp EO₂.

- Ở nhiệt độ cao tạo EO₂, EX₄ (Halogen), ES_2, EN, EC ...

- Dạng bột mịn : cháy ở nhiệt độ thường.

- Bền với tác nhân ăn mòn và bền với axit.

- Trong thiên nhiên thuộc loại phổ biến.

- Điều chế bằng phương pháp nhiệt - kim loại.

+ Đioxyt XO₂

- Là chất rắn, trắng, khó nóng chảy, bền nhiệt, trơ về mặt hóa học.

- Dùng chất độn cao su, bột màu, dụng cụ nung, lót lò, thủy tinh, sứ, men, gốm chịu nhiệt.

+ Hydroxyt của X(+4)

- Kết tủa trắng có thành phần biến đổi EO₂.nH₂O.

- Không biểu lộ rõ tính axit và bazơ.

- Tác dụng với dung dịch đặc của axit mạnh tạo muối chung XO Hal₂ (nhóm Halogen).

+ Oxyt hỗn hợp X(+4)

- Các đi oxyt trong kiềm nóng  muối (Titanat, Ziconat, Hafnat ...), không tan torng nước, thường có 3 kiểu cấu trúc điển hình.

+ Hợp chất của Titan với số oxi hóa thấp :

TiO màu vàng tác dụng với axit giải phóng H₂

Ti(OH)₂ màu đen, không tan trong nước, tác dụng chậm với nước.

TiHalg₂ màu đen, khó nóng chảy, bền nhiệt, tác dụng với nước và oxi ở điều kiện thường.

Ti₂O₃ màu tím, không tan trong nước.

Ti(OH)₃ màu tím nâu, không tan trong nước, kiềm tan trong axít.

TiHalg₃ màu tím, bền nhiệt, không khí, có tính khử mạnh.


Chương 6:
NHÓM V TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

6.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM V^A

6.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm V^A

- Gồm các nguyên tố : Nitơ (N), Photpho (P), Asen (As), Axtionon (Sb), Bismut (Bi).

- Cấu hình electron ns²np³ có khả năng thu electron tạo X(–3).

- Có khả năng mất electron tạo số oxy hóa dương (+1  +5).

- Chất khí, không màu, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy thấp, có 2 dạng thù hình.

- Ít tan trong nước và dung môi hữu cơ.

- Nguyên tố phi kim điển hình, hoạt tính kém O₂ và F.

- Cấu hình electron 1s²2s²2p³.

- Hóa trị cực đại bằng 4.

- Phân tử có 2 nguyên tử.

- Điều kiện thường chỉ phản ứng với Li.

- 1000⁰C tác dụng với H₂.

- 1000⁰C có xúc tác phản ứng với Oxy.

- Tác dụng với kim loại tạo thành Nitrua.

- Trong tự nhiên tồn tại dưới dạng nguyên chất trong khí quyển và lượng nhỏ hợp chất.

6.1.2.2. Phốtpho :

- 3 dạng thù hình trắng, đỏ, đen.

- Phốtpho trắng dễ nóng chảy, dễ tan trong dung môi không cực, hơi có mùi tỏi, không bền và độc hại.

- Phốtpho đỏ, nóng chảy ở 600⁰C, thăng hoa nhưng khi ngưng tụ lại thành photphot trắng, photphot đỏ không đọc hại.

- Photpho vừa có tính oxy hóa vừa tính khử.

6.1.2.3. Asen, Antimon, Bitmut

- Số oxi hóa đặc trưng X(+3, +5), trạng thái (+5) kém bền.

- Asen có 3 dạng : xám, vàng, đen.

- Antimen 3 dạng : xám, trắng, đen.

- Đều là những nguyên tố lưỡng tính.

- Hợp chất của chúng là những chất độc.

- Trong thiên nhiên thường gặp ở dạng khoáng sunfua.

- Ứng dụng chủ yếu tạo hợp kim.

6.1.3. Hợp chất của các nguyên tố phân nhóm V^A

6.1.3.1. Các hợp chất có số oxy hóa âm (–3)

- Thể hiện trong hợp chất Nitrua với kim loại hoặc phi kim.

- Photphua, Asenua, Antimonua, Bimutua. Các hợp chất dạng muối, không bền, hay bán dẫn kém hoạt động.

+ Hợp chất với hydro XH₃

- Clorua NH₃ chất khí, không màu, mùi khai, tan trong nước.

- Phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng.

- Tham gia phản ứng kết hợp tạo amnoniacat.

- Điều chế bằng tổng hợp các nguyên tố nhân áp suất, nhiệt độ, xúc tác.

- Hợp chất amoni dùng làm phân đạm, thuốc nổ ...

- Hợp chất PH₃ (photphua), AsH₃ (asin), SbH₃ (Stibrin), BiH₃ (Bimutan) là những chất khử mạnh từ P  Bi.

Ngoài ra hợp chất N(–2) và N(–1) đại diện là H₄N₂ (diamit) và NH₂OH (Hydroxylamin).

6.1.3.2. Các hợp chất có số oxy hóa dương (+3)

- Điển hình N₂O₃, HNO₂, ...

- N₂O₃ (anhydrit nitrơ) là chất khí, tan trong nước, kềm tạo axít và muối tương ứng.

- HNO₃ axit yếu, không bền, có cả tính oxi hóa và khử.

- Với Photpho : P₂O₃, H₃PO₃, ..

- Các chất As, Sb, Bi(+3) là : X₂O₃, X₂(OH)₃, X₂S₃ ...

- Oxýt đều là chất rắn từ As  Bi tính axit giảm, tính bazơ tăng.

- Đi từ As  Bi, tính phi kim giảm, độ bền tăng, tính khử giảm.

6.1.3.3. Các hợp chất có số oxy hóa (+5)

+ Hợp chất (+5) của Nitơ thường là N₂O_5, HNO₃,

- N₂O₅ là tinh thể, không bền, chất oxy hóa mạnh.

- N₂O₅ tan trong nước cho axít HNO₃. Nó có thể khử :

+ Hợp chất (+5) của photpho của Photpho : Phal₅, P₂O_5, P₂S₅, .

+ Hợp chất (+5) của As, Sb, Bi thể hiện X₂O₅, , Xhal₅, [X(OH)₆]^– ... đều có tính oxy hóa tăng As  Bi.

6.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM V^B

6.2.1. Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm V^B

- Vanadi (V), Nioli (Nb), Tantan (Ta)

- Cấu hình electron (n–1)d^3–4ns^1–2.

- Kim loại chuyển tiếp.

- Số oxi hóa (+2, +3), đặc trưng (+5).

- Nb và Ta rất giống nhau nên khó tách.

- Kim loại màu trắng và xám, khó nóng chảy, khó sôi.

- Đều tạo hợp kim với một số kim loại.

- Nhiệt độ thường trở về mặt hóa học, tạo màng bảo vệ.

- Nhiệt độ cao tác dụng với Clo, S, N, C, Si, ...

- Trong thiên nhiên trừ V còn Nb và ta là nguy6n tố hiếm.

6.2.3.1. Hợp chất X(+2)

Đặc trưng là VO ít tan trong nước dễ tan trong axít tạo muối V(H₂O)

VCl₂ chất khử mạnh.

Hợp chất Nb(+2) và Ta(+2) có ít và kém bền.

6.2.3.2. Hợp chất X(+3)

- Đặc trưng là V₂O₃, không tan trong nước, tan trong axit.

- VX₃ (trihalogenua) tan trong nước và dung môi hữu cơ.

- V⁺³ dễ tạo phức chất.


Chương 7:

NHÓM VI TRONG

BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

7.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VI^A

7.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm VI^A

- Phân nhóm VI gồm : Oxy (O), Lưu huỳnh (S), Selen (Se), Telu (Te), Polini (P₀) - gọi là cancogen.

- Quan trọng oxy và lưu huỳnh, Polini, chất nguyên tố hiếm phóng xạ.

- Cấu hình electron lớp ngòai là ns²np⁴.

- Có khả năng nhận 2 điện tử tạo nên X(–2).

- Tính oxi hóa giảm theo chiều tăng điện tích hạt nhân.

- Oxy đặc trưng có sô 1oxy hóa (–2) còn đặc biệt (–1), (+1), (+2)

- S, Se, Te ngòai số oxy hóa (–2) còn có dạng (+2), (+4), (+6).

- Hai dạng thù hình O₂, O₃

- Chất khí, không màu, không mùi, vị. Cấu hình electron [He] 2s²2p⁴.

- Nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp, kém tan trong nước.

- Hoạt tính cao đặc biệt khi đun nóng và có xúc tác.

- Nguyên tố phổ biến nhất trong thiên nhiên, 3 đồng vị O¹⁶, O¹⁷, O¹⁸.

- O₃ không bền, hoạt tính oxy hóa cao hơn O₂.

- O₃ được tạo thành khi phóng điện qua O₂ hoặc tác dụng dòng electron,nơtron hay bức xạ sóng ngắn lên oxy.

- O₂, O₃ được ứng dụng nhiều trong thực tế công nghiệp, hóa chất cơ bản ...

- Nồng độ lớn hơn 10^–5% ozon trở thành độc hại.

7.1.2.2. Lưu huỳnh

- Tồn tại dưới dạng thù hình khác nhau, thông thường tà phương (S_) và đơn tà (S_).

- S_ có màu vàng, bền ở nhiệt độ thường, đun nóng lên 95,5⁰C, nó chuyển sang đơn tà (S_).

- S dòn, cách điện, cách nhiệt, không tan trong nước, dễ tan trong dung môi hữu cơ.

- Phi kim loại điển hình - hoạt động mạnh, phản ứng với nhiều đơn chất (trừ I, N₂, Au, Pt).

- Kim loại có ái lực với S lớn hơn có thể đẩy kim loại. Có ái lực với lưu huỳnh yếu hơn ra khỏi Sanfua của nó.

Mn > Cu > Ni > Co > Fe

- S có ái lực lớn với oxy, cháy cho nhiều nhiệt.

- Có thể phản ứngvới một số chất cho tính khử.

- Tham gia phản ứng cộng tạo thành sunfua sunfat.

- Nguyên tốphổ biến trong thiên nhiên được dùng làm axit, thuốc, diêm, từ sâu, lưu hóa cao su ...

7.1.2.3. Selen, Telu, Polini

- Selen có 2 dạng thù hình : nâu đỏ Se_, dạng xám : Se_.

- Selen có tính bán dẫn.

- Telu có hai dạng : dạng tinh thể trắng bạc, dạng vô định hình màu nâu. Telu cũng là chất bán dẫn.

- Poloni là kim loại mềm trắng bạc có lý tính giống chì là nguyên tố hiếm, phóng xạ.

7.1.3.1. Các hợp chất có số oxy hóa âm

+ Hợp chất Oxy :

- Các hợp chất của oxy đại đa số ở số oxy hóa (–2), (–1) (trừ F₂O₄, F₂O₂, O₃ có số oxy hóa dương).

- Các oxyt đều có tính axít hoặc bazơ hay lưỡng tính.

- Nước là oxyt của hydro, là chất hoạt động.

- Các hợp chất gọi là peoxyt bậc cao.

- Peoxyt kim loại gọi là muối của axít H₂O₂.

- H₂O₂ vừa có tính oxy hóa vừa có tính khử.

+ Hợp chất của lưu huỳnh :

- Trạng thái oxy hóa (–2), (–1) trong Sunfua và Polisunfua.

- Giống Oxyt NaSH, Al(SH)₃, H₃PS₄.

- H₂S là trạng thái đặc trưng oxi hóa (–2) là chất khử.

+ Hợp chất của Selen, Telu :

- Đặc trưng là có số oxi hóa âm H₂Se, H₂Te, Na₂Se, Na₂Te, Na₂Se₂, Na₂Te₂ ...

- Tính khử tăng dần do độ bền giảm.

- Phần lớn các hợp chất này là chất bán dẫn.

7.1.3.2. Các hợp chất có số oxi hóa dương

Các nguyên tố phân nhóm IVA dbi từ S trả đi có số oxy hóa (+1)  (+6) đặc trưng nhất là (+4), (+6) điển hình là các hợp chất với Halogen và Oxy.
7.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VI^B

7.2.1. Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm VI^B

- Được gọi là phân nhóm Crom gồm : Crom(Cr), Molipden (Mo), Vonfram (W).

- Cấu hình Cr : [Ar] 3d⁵4s¹ ; Mo : [Kr] 4d⁵5s¹ ; W : [Xe] 4f¹⁴5d⁴6s².

- Crom có sdố oxy hóa đặc trưng là +3. Mo và Vonfram là +6. Ngòai ra còn 0, +1, +2, +3, +4, +5.

- Tạo ra anion của poliaxit.

7.2.2. Các đơn chất của các nguyên tố phân nhóm VI^B

Một số thông số hóa lý

Thông số hóa lý	Cr	Mo	W
Bán kính nguyên tử RK (Å)	1,27	1,39	1,40
Năng lượng ion hóa 1 (eV)	6,76	7,10	7,98
Khối lượng riêng d(g/cm3)	7,2	10,2	19,3
Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C)	1890	2620	3380
Nhiệt độ sôi ts (0C)	3390	4800	5900
Hàm lượng trong vỏ quả đất HĐ (%)	6.10–3	3.10–4	6.10–4

- Là những kim loại màu trắng bạc, có ánh kim.

- Khối lượng riêng lớn, dẫn điện, dẫn nhiệt, khó nóng chảy, khó sôi.

- Cả 3 khi lẫn tạp cấht trở nên cứng và dòn.

- Dễ tạo hợp kim đối với Fe.

- Mo ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và động vật.

- Nhiệt độ thường bền với không khí, hơi ẩm.

- Ở nhiệt độ cao, dạng bột tác dụng với Oxy.

- Điều kiện thường phản ứng với Clo.

- Nhiệt độ cao tác dụng với phi kim N, C.

- Nhiệt độ 600 + 800⁰C tác dụng với nước giải phóng Hydro.

- Hòa tan ít trong axít, muốn hòa tan nhanh ta dùng hỗn hợp HNO₃ và HF.

- Không tan trong dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường nhưng tan trong hỗn hợp kiềm nóng chảy với Nitơrat hay Clorat.

- Trong thiên nhiên là kim loại tương đối phổ biến dưới dạng khoáng vật quặng.

- Cr điều chế bằng nhiệt nhôm. Mo, W được điều chế bằng phương pháp khử.

7.2.3.1. Hợp chất X(+2)

- Các hợp chất bậc (+2) của Crôm : CrO (đen), CrS (đen), CrHal₂ (không màu), Cr(OH)₂ (vàng) có tính bazơ.

- Các hợp chất Cr(+2) có tính khử mạnh.

7.2.3.2. Hợp chất X(+3)

- Đặc trưng chỉ với Cr.

- Cr₂O₃ lưỡng tính nhưng trơ về mặt hóa học, không tan trong nước và kiềm.

- Cr₂O₃ được điều chế bằng phân hay khử.

- Các Hydroxýt crom cũng kém hoạt động. Có tính lưỡng tính nhưng yếu.

- Các muối Cr⁺³ phổ biến, chúng bền, dễ tan trong nước và thủy phân mạnh.

7.2.3.3. Hợp chất X(+6)

- Độ bền của hợp chất X(+6) tăng từ Cr  W.

- Chất rắn có màu khác nhau : CrO₃ : đỏ sẫm, MoO₃ : trắng, WO₃ : vàng tươi.

- Axít H₂CrO₄ không bền còn H₂MoO₄, H₂WO₄ là chất rắn bền, không tan trong nước.

- Hợp chất (+6) có tính axit giảm từ Cr  W.

- Hợp chất (+6) tạo phức anion polime.

- Hợp chất (+6) có tính oxy hóa và tính oxy hóa giả Cr  W.

Chương 8:
NHÓM VII TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

8.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VII^A

8.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm VII^A

- Được gọi là nhóm Halogen gồm : Flo (F), Clo (Cl), Brôm (Br), Iot (I), Atatin (At).

- Cấu hình lớp electron ngoài cùng là ns²np⁵.

- Dễ thu thêm điện tử để trở thành X(–1) bền vững.

- Tính phi kim loại giảm từ F đến At.

- Trừ F còn các nguyên tố khác có khả năng số oxi hóa +1, +3, +5, +7.

- Các hợp chất số oxi hóa dương kém bền.

- Trong nhóm Atatin là nguyên tố hiếm có tính phóng xạ.

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp tăng từ F  At.

- Tan ít trong nước.

- Là những phi kim loại điển hình, hoạt tính hóa học cao đặc biệt là F.

- Clo cũng là phi kim điển hình chỉ bị khử khi tác dụng với F.

- Clo chỉ tác dụng với kim loại ở trạng thái ẩm. Khi ở trạng thái khô thì bền.

- Các Halogen phổ biến trong thiên nhiên nhưng không ở trạng thái tự do.

8.1.3. Hợp chất của nguyên tố phân nhóm VII^A

8.1.3.1. Hợp chất Hal (–1)

- Hợp chất Hal (–1) là hợp chất đặc trưng gọi là Halogenua.

- Các Halogenua bazơ thằng là chất rắn, Halogenua axít là khí, cứng rắn dễ nóng chảy.

- Các Halogenua axít và bazơ dễ tạo phức.

- Các Hydro Halogenua có độ nóng chảy, độ sôi thấp tăng từ HF  HI, tan nhiều trong nước và phát nhiệt mạnh.

- Độ bền Hydro Halogenua giảm từ HF  HI có tính khử tăng từ HF  HI.

- HF ăn mòn thủy tinh, thạch anh.

- Tổng hợp Halogenua trực tiếp từ các nguyên tố.

8.1.3.2. Hợp chất Hal có số oxy hóa dương

- Trừ F còn nhóm Hal đều có thể có số oxi hóa +1  +7.

- Đặc trưng là hợp chất vớik oxy có dạng +1, +3, +5, +7. Ngoài ra còn có +4, +6, các hợp chất này đều không bền.

+ Hợp chất giữa các Halogen :

- Công thức tổng quát XY_n trong đó X, Y là Hal khác nhau, n = 1, 3, 5, 7 và F luôn hóa trị (–1).

- Hal càng xa nhau tạo hợp chất càng bền.

- Các hợp chất này có tính axit, thủy phân và tác dụng với kiềm.

- Không bền và dễ bị phân hủy.

+ Hợp chất Halogen với oxy :

- Các Halogen đều tạo hợp chất với O₂ riêng F có hóa trị (–1).

- Các hợp chất Hal (+1) đặc trưng là Cl₂O, HClO, HBrO ...

- Các hợp chất Hal (+1) kém bền, dễ bị phân hủy, có tính axit kém.

- Hợp chất Cl (+3) đặc trưng là axit HClO₂ và muối của nó không bền.

- Hợp chất Hal (+5) đặc trưng là HClO₃, HBrO₃, HIO₃ và muối của nó, tính bền tăng dần từ Cl đến I, chúng là những axít yếu.

Các muối của chúng rất dễ bền, khi đốt nóng mới giải phóng oxy.

- Các hợp chất Hal (+7) đặc trưng là Cl₂O₇, HClO₄, ClO, NaBrO₄, H₅IO₆, IO.

- Một số hợp chất có trạng thái oxy hóa dương khác :

. Đặc trưng là ClO₂ (Cl₂O₄), ClO₃ (Cl₂O₆).

. Chất oxy hóa mạnh và được xem là oxyt hỗn tạp.

- Phân nhóm VII^B gồm : Mangan (Mn),Tecnexi (Te), Reni (Re) .

- Cấu hình electron (n – 1)d⁵ns².

- Có khả năng cho đi các electron để có trạng thái oxy hóa +2 đến +7.

- Không có khả năng nhận electron.

- Mn đặc trưng bền là +2, +4, +7. Te và Re bền nhất +7.

- Theo chiều tăng số oxy hóa tạo phức anion tăng, tạo phức cation giảm.

8.2.2. Các đơn chất của các nguyên tố phân nhóm VII^B

Một số thông số hóa lý

Thông số hóa lý	Mn	Tc	Re
Bán kính nguyên tử RK (Å)	1,30	1,36	1,37
Khối lượng riêng d (g/cm3)	7,44	11,49	21,04
Năng lượng ion hóa 1 (eV)	7,44	7,28	7,88
Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C)	1245	2.200	3.180
Nhiệt độ sôi ts (0C)	2080	4.600	5.600
Hàm lượng trong vỏ quả đất HĐ (%)	3.10–2	Vết	9.10–9

- Kim loại trắng bạc, bột : màu xám, Mn giống Fe.

- Thuộc dạng kim loại hoạt động, hoạt tính giảm từ Mn  Re.

- Mn khi đun nóng tác dụng với O, S, N₂, P,C, Si ... đặc biệt với halogen.

- Re, Te kém hoạt động ở nhiệt độ cao mới phản ứng với O₂, S, Halogen, không kết hợp với Nitơ.

- Axít loãng phản ứng với Mn tạo muối.

- Te, Re không tác dụng với axít (trừ HNO₃  HXO₄).

- Mn được dùng làm hợp kim, Rn làm dây đốt điện, Te làm vật liệu lò nguyên tử.

- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng quặng.

8.2.3.2. Hợp chất Mn(+2)

- Hợp chất cơ bản MnO, MnS, MnCl₂, MnF₂, Mn(OH)₂ ...

- Các muối Mn(+2) tan trong nước, dễ tạo phức Cation.

- Hợp chất Mn(+2) tính bazơ trội hơn.

- Thể hiện tính khử khi gặp chất oxy hóa.

8.2.3.2. Hợp chất Mn(+4)

- Hợp chất Mn(+4) oxyt và hydroxýt bền, muối, kém bền.

- Hợp chất oxyt là hydroxýt thể hiện lưỡng tính nhưng đều yếu.

- Đối với Te (+4), Re(+4) cũng tồn tại dạng XO₂, Xhal₄, M₂XO₃.

8.2.3.3. Hợp chất X(+6)

- Đặc trưng và bền là XO (đối với Mn) và XCl₆, XF₆, XO₃ (với Te, Re).

- Các muối X(+6) không bền. MnO có tính oxy hóa mạnh dễ bị khử thành MnO₂ còn TeO, ReO có tính khử mạnh, dễ bị oxy hóa.

8.2.3.4. Hợp chất X(+7)

- Đặc trưng bởi Mn₂O₇, MnO, MnO₃F, ReF₇, Re₂O₇, ReO₃F, Fe₂O₇, TeO, TeO₃F ...

- Hợp chất X(+7) độ bền tăng từ Mn  Re.

- Các axít HXO₄ cũng có độ bền tăng dần và là axít mạnh.

- Các muối của nó có độ bền tăng dần.

- Hợp chất X(+7) là những chất oxi hóa mạnh.

Chương 9:
NHÓM VIII TRONG

BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

9.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIII^A

9.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm VIII^A

- Phân nhóm VIII^A gồm : Heli (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krepton (Kr), xenon (Xe), Radon (Ra).

- Lớp vỏ ngoài cùng nsnp đã điền đủ electron.

- Năng lượng ion hóa cao và rất bền.

- Không màu, không mùi, khó hóa lỏng, hóa rắn.

- Dễ tan trong nước và tăng từ He  Ra.

- Trong ống phóng điện tạo màu đặc trưng : vàng (Heli), đỏ (Neon), lam nhạt (Agon), tím (Kripton), Lam (Xenon).

- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng tự do.

9.1.3. Hợp chất của các nguyên tố phân nhóm VIII^A

9.1.3.1. Hợp chất của Xeon

- Hợp chất của Xeon với Flo và Oxy có số oxy hóa +2, +4, +6, +8. XeF₂, XeF₄, XeF₆, XeO₃, XeO₄, H₄CeO₆.

9.2. CÁC NGUYÊN TỐ TRONG PHÂN NHÓM VIII^B :

9.2.1. Đặc tính của các nguyên tố trong phân nhóm VIII^B

- Phân nhóm VIII^B gồm 9 nguyên tố : Sắt (Fe), Ruteni (Ru), Osmi (Os), coban (Co), Rodi (Rh), Iridi (Ir), Niken (Ni), Paladi (Pd), Platin (Pt).

- Các yếu tố đều nằm giữa các chu kỳ lớn.

- Số oxi hóa cực đại là +8.

- Thể hiện là những kim loại, ion của nó dễ tạoi phức bền.

- Có khuynh hướng tạo hợp kim.

- Oxyt, Hydroxyt có tính axit, bazơ yếu hoặc lưỡng tính.

-Chia làm 2 họ, sắt bao gồm : Fe, Co, Ni ; Platin gồm : Ru, Rh, Pd, Os, Ir và Pt.

9.2.2.1. Nguyên tố họ sắt : Sắt, Coban, Niken

- Hoạt tính trung bình giảm từ Fe  Ni, bột mịn có thể cháy.

- Đun nóng bị Hal, Oxi, Lưu huỳnh oxi hóa.

- Hòa tan trong axít loãng trong trạng thái đặc nguội bị thụ động.

- Không phản ứng với kiềm.

- Trong thiên nhiên dưới dạng quặng.

9.2.2.2. Hợp chất của Sắt, Coban, Niken

+ Hợp chất X(O) thể hiện dưới dạng phức Fe(CO)₅, Ni(CO₂)₄ ... các phức dễ bị phân hủy.

- Hợp chất XO, X(OH)₂ có tính bazơ không tan trong nước và kiềm, tan trong axít.

- Các muối X⁺² với axít mạnh dễ tan trong nước, yếu khó tatn.

- Hợp chất X⁺² có tính khử dễ bị oxy hóa trong không khí.

- Tạo phức cation bền hơn phức anion.

+ Hợp chất X(+3)

- Hợp chất Fe(+3) tồn tại ở dạng hợp chất và phức, các oxyt và hydroxyt không tan trong nước, lưỡng tính nhưng tính bazơ trội hơn. CÁc muối Fe(+3) đều bền.

- Hợp chất Co(+3) tồn tại dưới dạng phức nhiều hơn dạng hợp chất.

Các hợp chất Co (+3) không bền, có các phức anion, cation, trung hòa.

+ Hợp chất Fe(+6)

- Đặc trưng là dạng muối FeO (Ferat)

- Muối Fe(+6) không bền dễ bị phân hủy.

9.2.3.3. Nguyên tố họ Platin

- Gồm các nguyên tố Ruteni (Ru), Rodi (Rh), Osmi (Os), Iridi (Ir), Platin (Pt).

- Cấu hình electron (n – 1)d^6–10ns^0–2 có nhiều số oxi hóa khác nhau.

- Trong các hợp chất chủ yếu là liên kết cộng hóa trị.

- Các hợp chất không có vai trò lý thuyết và thực tiễn.

- Có khả năng tạo nhiều phức chất và ở trạng thái hóa trị +3, +4.

- Có hoạt tính xúc tác cao.

9.2.2.4. Đơn chất của họ Platin

- Cơ học chúng khác nhau rõ rệt.

- Có khả năng tạo hợp kim.

- Là kim loại kém hoạt động là kim loại quý.

- Rt là kim loại bền với oxy ở nhiệt độ cao.

- Tác dụng với kiềm nóng chảy khi có mặt chất oxi hóa.

- Trong thiên nhiên chúng là những nguyên tố đồng hàng và quí hiếm.

9.2.2.5. Hợp chất họ Platin

* Hợp chất X(O)

Chỉ có Ru, Os tạo hợp chất cacboxyl kim loại Ru(CO)₅, Os(CO)₅.

* Hợp chất X(+4)

Đặc trưng là RuO₂, OsO₂ bền nhiệt khi đun nóng bị H₂ khử thành kim loại.

* Hợp chất X(+6)

Phổ biến là OsF₆, RuO₃, OsO₃, K₂RuO₄.

* Hợp chất X(+8)

RuO₄, RuCl_4, OsO_4.

TRƯỜNG ĐAỊ HỌC CÔNG NGHIỆP T/P HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

------ // -----

HỒ SƠ GIẢNG VIÊN
Họ và tên: Đặng Kim Triết


Hồ sơ gồm có;

1. 
   Kế hoạch giảng daỵ
   
2. 
   Đề cương chi tiết
   
3. 
   Baì giảng chi tiết
   
4. 
   Sổ tay giảng viên
   
5. 
   Kết quả kiểm tra, tiểu luận và thi hết môn
   

T/p Hồ Chí Minh 1/ 2008