Download miễn phí Giáo trình Hóa vô cơ B
MỤC LỤC
CHƯƠNG I : ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN VÀ HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC
NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC.4
I ĐINH LUẬT TUẦN HOÀN.4
1 Phát biểu:.4
2. Ýnghĩa của định luật tuần hoàn:.5
II. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN.6
1. Cấu trúc hệ thống tuần hoàn theo thuyết cấu tạo nguyên tử:.6
2. Mô tả bảng hệ thống tuần hoàn(110 nguyên tố) :.7
III. MỘT SỐ CÁC TÍNH CHẤT TUẦN HOÀN CỦA CÁC NGUYÊN TỐ.8
1. Bán kính nguyên tử:.8
2. Năng lượng Ion hóa:.10
3. Ái lực điện tử:.11
4. Độ âm điện:.12
5. Số oxy hoá:.14
CHƯƠNG II : KIM LOẠI KIỀM.15
I. NHẬN XÉT CHUNG.15
II. ĐƠN CHẤT.16
1. lý tính :.16
2. Hóa tính :.16
3. Trạng thái tự nhiên :.18
4. Điều chế :.18
5. Ưng dụng :.19
III. HỢP CHẤT.19
1. Oxyd :.19
2. Peroxyd và superoxyd :.19
3. Hydroxyd :.20
4. Muối :.21
CHƯƠNG III : KIM LOẠI KIỀM THỔ.23
I. NHẬN XÉT CHUNG.23
II. ĐƠN CHẤT.24
1. Tính chất :.24
2. Trạng thái tự nhiên :.26
3. Ưng dụng :.26
4. Điều chế :.26
III. HỢP CHẤT.27
1. Oxyd :.27
2. Peroxyd :.28
3. Hydroxyd :.28
4. Muối :.29
CHƯƠNG IV : CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIIA.31
I. NHẬN XÉT CHUNG.31
II. BO.32
A. ĐƠN CHẤT.32
B. HỢP CHẤT.34
A. ĐƠN CHẤT.37
B. HỢP CHẤT.40
CHƯƠNG V: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IVA.43
I. NHẬN XÉT CHUNG.43
II. CARBON.45
A. ĐƠN CHẤT.45
B. HỢP CHẤT.48
III. SILIC.52
A. ĐƠN CHẤT.52
B. HỢP CHẤT.55
CHƯƠNG VI : CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VA.59
I. NHẬN XÉT CHUNG.59
II. NITROGEN.60
A. ĐƠN CHẤT.60
B. HỢP CHẤT.63
III. PHOSPHOR.75
A. ĐƠN CHẤT.75
B. HỢP CHẤT.79
C. PHÂN LÂN VÀ PHÂN ĐẠM.84
CHƯƠNG VII : CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIA.87
I. NHẬN XÉT CHUNG.87
II. OXY.88
A. ĐƠN CHẤT.88
B. HỢP CHẤT.92
III. LƯU HUỲNH.96
A. ĐƠN CHẤT.96
B. HỢP CHẤT.100
CHƯƠNG VIII: CÁC NGUYÊNTỐ PHÂN NHÓM VIIA.107
A. HYDRO.107
I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO NGUYÊN TỬ.107
II. ĐƠN CHẤT.107
B. HALOGEN.111
I. ĐẶC TÍNH CHUNG.111
II. ĐƠN CHẤT.112
III. HỢP CHẤT.117
CHƯƠNG IX : ĐẠI CƯƠNG VỀ NGUYÊN TỐ CHUYỂN TIẾP.126
I.CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ VỊ TRÍ CÁC NGUYÊN TỐ.126
II. ĐẶC TÍNH CHUNG.127
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
đạt được cấu hình e bền của nguyên tử khí trơ,chúng có thể thu thêm 3e để cho ion X3-
X + 3e- = X3-
Tuy nhiên so với các nguyên tố phân nhóm VIA và VIIA, khuynh hướng này
thể hiện yếu và khó khăn hơn nhiều. Thực tế các ion X3- chỉ thấy trong các hợp
chất kim loại mạnh. Đối với các nguyên tố khác, N là những nguyên tố cùng nhóm
tạo nên những cặp e và cho những hợp chất trong đó chúng có mức oxy hóa +3 hay
–3 ; đôi e còn lại thường dùng để tạo liên kết cho nhận (liên kết phối trí) với những
nguyên tố có độ âm điện lớn.
Các nguyên tố P, As, Sb, Bi có orbital d trống, nên có khả năng tạo nên 2 liên
kết công hóa trị nữa. Vì vậy, mức oxy hóa cao nhất của những nguyên tố phân
nhóm VA là +5
↑↓ ↑ ↑ ↑ → ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
Hồ Bích Ngọc Khoa Hóa Học
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Giáo Trình Hoá Vô Cơ - 60 -
ns np nd ns np nd
Do năng lượng ion hóa cao, các nguyên tố VA khó mất e biến thành cation X3+,
X5+ chỉ Sb và Bi cho cation X3+, tuy nhiên các cation này có khuynh hướng thủy
phân mạnh
X3+ + H2O ⇔ XO33- + 6H+
- Giống nhóm IVA, sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong nóm VA cũng
xảy ra tuần tự từ N đến Bi : N và P là những nguyên tố phi kim loại điển hình, Bi là
kim loại rõ rệt còn As và Sb ở dạng đơn chất và hợp chất đều có tính chất của kim
loại vừa của không kim loại (chúng là nguyên tố nữa kim loại).
* Từ N → Bi : tính axít của các oxyd giảm xuống còn chức năng baz tăng lên.
* Từ N → Bi : độ bền của mức oxy hóa +3 tăng lên còn độ bền của mức oxy
hóa +5 nói chung giảm xuống.
- Giống IVA, N có khả năng tạo liên kết πp-p (liên kết kép giống C còn P, As,
Sb và Bi không có khả năng tạo liên kết πp-p mà tạo liên kết π cho kiểu πp-d nhờ
orbital d trống của chúng. Vì vậy, Nitrogen tồn tại ở dạng phân tử N2 với liên kết
ba N ≡ N còn các nguyên tố khác ở dạng phân tử E4 với những liên kết đơn E _ E.
- Khả năng tạo mạnh E _ E không đặc trưng đối với N nhưng rất thường có ở
các nguyên tố còn lại của nhóm dưới dạng đơn chất và hợp chất, khả năng đó giảm
xuống nhanh từ P đến Sb. Điều này được giải thích dựa vào sự biến đổi độ bền của
liên kết đơn : N_N = 38,4 ;P_P 51, 3 ; As_As 32,1 ; Sb_Sb 30,2 và Bi_Bi 25
kcal/ptg.
- Số phối trí của nguyên tố VA tăng lên từ N → Bi.
Ví dụ : N tạo những hợp chất NCl3, NF3
P tạo những hợp chất PCl5, PF6-
Sb tạo những hợp chất Sb(OH)6-
II. NITROGEN
A. ĐƠN CHẤT
Đơn chất Nitrogen tồn tại ở dạng phân tử 2 nguyên tử N2
- Cấu hình e- : N2 : (σslk)2(σs*)2(πpxlk)2(πpylk)( σzlk)2
- Cấu tạo : N≡N, Elk = 225,8 kcal, dlk = 1,095A0
Độ bội liên kết = 3 (lớn) nên phân tử đặc biệt bền vững, ở 3000C chỉ có 0,1%
N2 bị phân ly N2 ⇔ 2N
1. Tính chất :
N2 có tổng số e, khối lượng và cấu tạo phân tử giống CO nhưng CO là phân tử
có cực còn N2 không cực nên CO là chất cho e còn N2 không có khả năng này.
Hồ Bích Ngọc Khoa Hóa Học
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Giáo Trình Hoá Vô Cơ - 61 -
a. Lý tính
Nitrogen là 1 khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí. Có
T0nc, T0s rất thấp, rất ít tan trong nước và trong các dung môi hữu cơ. Ở trạng thái
rắn, N2 tồn tại dưới 2 dạng thù hình : lập phương, lục phương Nitrogen không duy trì
sự cháy và sự sống.
b. Hóa tính
Vì phân tử N2 rất bền vững nên N2 kém hoạt động về mặt hóa học. Phản ứng
N2 thường chỉ xảy ra khi có sự bẽ gãy hay ít nhất làm yếu đi nối 3 trong phân tử
bằng cách đốt nóng, bằng tác dụng của chất xúc tác, bằng phóng điện.
Nitrogen thường tham gia phản ứng với vai trò chất oxy hóa, chỉ khi tác dụng
với Flor, oxy, nó mới thể hiện vai trò chất khử. Các mức oxy hóa của N là –3, 0, +1,
+2, +3, +4, +5.
Ở t0 thường, N2 chỉ tương tác với Li tạo nitrua nhưng ở t0 cao, N2 tương tác được
với H2, O2, một số ít kim loại và hợp chất.
- Tác dụng với các nguyên tố :
+ Với các nguyên tố không kim loại : rất ít nguyên tố không kim loại tác dụng
trực tiếp với N2
* Với H2 : N2 có thể cho phản ứng với H2 nhưng phải ở t0 cao (10000C)
N2 + 3H2 ⇔ 2NH3 , ∆H = -11 kcal/ ptg 1000
0C
Phản ứng rất khó và hiệu suất rất bé (chỉ vài phần 10-5). Muốn cho hiệu suất
cao hơn và phản ứng ở t0 thấp hơn (4500C) thì phải dùng chất xúc tác. Phản ứng này
rất quan trọng, nó là phương pháp số 1 để điều chế NH3 trong kỹ nghệ.
* Với O2 : N2 trơ với O2 ở t0 thường nhưng tác dụng được ở t0 cao nhưng hiệu
suất cũng rất kém
N2 + O2 ⇔ 2NO, ∆H =+21,6 kcal/ptg t
0C
Phản ứng này thuận nghịch, thu nhiệt và cũng rất khó khăn, tuy nhiên nó cũng
quan trọng, hiện nay nó là phương pháp số 2 để điều chế HNO3 trong kỹ nghệ.
Nitrogen còn cho một số oxyd khác nữa như : N2O, N2O3, NO2, N2O5.
* Với halogen : N2 không tác dụng trực tiếp với halogen. Các hợp chất NX3,
NHX2, NH2X đều được điều chế gián tiếp từ amoniac, chúng đều là những hợp
chất thu nhiệt.
+ Với kim loại : Các kim loại (trừ Li) chỉ cho phản ứng trực tiếp với N2 ở t0
cao. Các kim loại mạnh như Ca, Mg, Al; một số kim loại chuyển tiếp Cs, Zr, V, Nb
phản ứng với N2 ở 700 – 9000C tạo nitrua kim loại :
Hồ Bích Ngọc Khoa Hóa Học
Simpo PDF Merge and Split Unregistered phiên bản -
Giáo Trình Hoá Vô Cơ - 62 -
N2 + 3Mg = Mg3N2
Các Nitrua kim loại có thể chia làm 3 loại :
1/ Nitrua ion ở trạng thái rắn chứa ion N3- : Nitrua của các kim loại mạnh; Li,
Na, Kiềm, Rb, Be và Mg. Những Nitrua này bị thủy phân cho NH3
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3
Nitrua của không kim loại
2/ Nitrua công hóa trị : AlN, BN, Si3N4, C3N4, P3N5…
3/ Nitrua xâm nhập : có thể xem như sự xen vào của những nguyên tử N vào
mạng tinh thể của kim loại chuyển tiếp. Chúng có công thức chung là MN, M2N,
M4N. Đó là những hợp chất bán kim loại trong đó liên kết cộng hóa trị tiến dần đến
liên kết kim loại (Nitrua của các nguyên tố d).
- Tác dụng với hợp chất : ở t0 cao (800 – 14000C), N2 tác dụng với nhiều hợp
chất như :
N20 + K2CO3 + 4C = 2KCN + 3CO
2N2 + Al4C3 = 4AlN + 3C
Đáng chú ý nhất là tác dụng của N2 với CaC2 :
N2 + CaC2 = CaCN + C
1 000
Calci cyanamit là 1 loại phân bón rất tốt. Đây là phản ứng cho phép kết hợp
được nitrogen tự nhiên trong khí quyển thành nitrogen liên kết có ích mà thực vật
đồng hóa được.
2. Trạng thái tự nhiên :
Hầu hết Nitrogen trong tự nhiên tồn tại ở trạng thái tự do dưới 2 dạng đồng vị
bền là 14N (99,635%) và 15N (0,365%), chiếm 78% thể tích khí quyển. Trong đất
nhất là ở các vùng màu mỡ thường chứa những hợp chất của nitrogen dưới dạng
nitrat, nitrit, amoni (nhiều nhất là NaNO3 ở ChiLê).
Nitrogen còn có trong tế bào động vật và thực vật dưới dạng hợp chất gọi là
protein.
Ở điều kiện thường, Nitrogen được đồng hóa trực tiếp bời 1 số vi sinh vật, ví
dụ như các azotobacte có nhiều trong đất được cày xới và đất chứa nhiều mùn. Một
số vi khuẩn đó sống trong nốt sần của rễ cây họ đậu (dưới tác dụng của các vi
khuẩn, lượng N2 đồng hóa được của đất hàng năm tăng lên 48 kg/ha, nếu đất trồng
trọt thì đạt 200 kg/ha.
3. Điều chế :
- Trong phòng thí nghiệm : nhiệt phân NH4NO2 (đun nóng 1 dung dịch NH4Cl
và NaNO2)
Hồ Bích Ngọc Khoa Hóa Học
0
t0
Simpo PDF Merge an...