SlideShare a Scribd company logo

Bài giảng HVC-1.pptx

•Download as PPTX, PDF•
•
D
DiuLinh903245

good

Science
1 of 70
Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Hóa học BÀI GIẢNG HÓA VÔ CƠ 1 Giảng viên: Nguyễn Hoàng Phúc Bộ môn Hóa Vô cơ – Khoa Hóa học 19 Lê Thánh Tông – Hoàn Kiếm- Hà Nội 1
2
3 NỘI DUNG 1 – CẤU TẠO NGUYÊN TỬ https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/717W-XnGhOL._AC_SL1336_.jpg
4 Atom obits
5 NỘI DUNG 2 – BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
NỘI DUNG 3 – PHÂN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC 6 Công thức Lewis + Biểu diễn sự phân bố các electron liên kết và không liên kết trong một phân tử. Các electron được biểu diễn dưới dạng các dấu chấm, một cặp electron liên kết (:) có thể được thay thế bởi một gạch đơn ().
7 + Sự phân bố các electron trong phân tử tuân theo quy tắc bát tử và quy tắc bát tử mở rộng # Quy tắc bát tử (8e): mỗi nguyên tử cho, nhận hoặc dùng chung các electron để lớp electron ngoài cùng có 8e (dạng ns2np6). Ví dụ: các nguyên tố ck2. # Quy tắc bát tử mở rộng: Trong trường hợp số electron hóa trị nhiều hơn thì số lượng electron hóa trị ở nguyên tử trung tâm tăng thêm → mở rộng lớp electron hóa trị Thường gặp với các nguyên tố thuộc chu kỳ 3 trở đi do sự có mặt của các obitan d
8 Xây dựng công thức Lewis 1. Tính tổng số electron hóa trị thực có (lưu ý điện tích) của phân tử 2. Xác định nguyên tử trung tâm (thường lựa chọn nguyên tử ít âm điện hơn - H) 3. Liên kết nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh bằng 1 liên kết đơn 4. Điền electron vào các nguyên tử xung quanh trước để thỏa mãn quy tắc bát tử, những electron còn lại điền vào nguyên tử trung tâm 5. Kiểm tra electron độc thân, điện tích hình thức và điều chỉnh công thức (chọn cấu trúc bền vững nhất với nguyên tử trung tâm là các nguyên tố cky >2) Các trường hợp sai khác với quy tắc bát tử # Electron hóa trị là số lẻ. VD: NO, NO2… # Thiếu 8 electron hóa trị. VD: BH3 # Nhiều hơn 8 electron hóa trị (quy tắc bát tử mở rộng)
9 Xác định điện tích hình thức và số OXH của các nguyên tử trong mỗi phân tử nói trên (SF4, OF2, PCl5, SO3 2-)
10 Thuyết VB – Sự lai hóa của các obital nguyên tử Cơ sở lý thuyết của VB 1. Liên kết hình thành do sự xem phủ các obital nguyên tử (AO) ở ngoài cùng, khi đó các electron tham gia liên kết được dùng chung giữa 2 nguyên tử. 2. Các cặp electron ghép đôi có spin ngược nhau, thuộc về cả 2 nguyên tử tham gia tương tác. Liên kết cộng hóa trị kiểu này còn được gọi là liên kết 2 tâm-2e. 3. Độ bền của liên kết phụ thuộc vào mức độ xen phủ của các AO, nói cách khác là phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và hướng xen phủ của các AO hóa trị.
11
12 Cơ sở lý thuyết của sự lai hóa 1. Lai hóa là sự tổ hợp các AO gần nhau về mức năng lượng, giống nhau về tính đối xứng, để tạo nên các AO giống nhau về hình dạng kích thước nhưng định hướng không gian khác nhau. 2. Bao nhiêu AO tham gia tổ hợp sẽ tạo thành bấy nhiêu AO lai hóa.
13
14 Mô hình VSEPR – Sự đẩy các electron hóa trị Cơ sở lý thuyết 1. Trong phân tử, các electron hóa trị (liên kết và không liên kết) quanh nguyên trung tâm sắp xếp sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất. 2. Sức đẩy của cặp e không liên kết lớn hơn của cặp e liên kết. 3. Các cặp e trong mỗi liên kết bội (lk đôi, lk ba) được tính là một “siêu cặp” e. Sức đẩy của siêu cặp e tăng theo độ bội của liên kết. 4. Sự khác biệt về độ âm điện của nguyên tử trung tâm và nguyên tử quanh nó ảnh hưởng đến lực đẩy giữa các cặp e liên kết. Khi cặp e liên kết càng xa nguyên tử trung tâm, sức đẩy của chúng càng giảm.
15 Kiểu hình học của một số dạng phân bố electron hóa trị Xét phân tử: MLmEn M: nguyên tử trung tâm L: nguyên tử, nhóm nguyên tử xung quanh E: cặp e không liên kết
16 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML4 4 4 0 Tứ diện Tứ diện CH4 ML3E 4 3 1 Tứ diện Chóp tam giác NH3 ML2E2 4 2 2 Tứ diện Góc H2O
17 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML5 5 5 0 Lưỡng chóp tam giác Lưỡng chóp tam giác PCl5 ML4E 5 4 1 Lưỡng chóp tam giác Bập bênh SF4 ML3E2 5 3 2 Lưỡng chóp tam giác Hình chữ T IF3 ML2E3 5 2 3 Lưỡng chóp tam giác Thẳng XeF2
18 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML6 6 6 0 Bát diện Bát diện SF6 ML5E 6 5 1 Bát diện Chóp đáy vuông IF5 ML4E2 6 4 2 Bát diện Vuông phẳng XeF4
19 Thuyết MO • Tổng quát hóa mô hình AO của nguyên tử thành mô hình MO cho phân tử • MO là vùng không gian chiếm giữ bởi một electron và vùng không gian này trải trên toàn khung phân tử -----> mô hình electron giải tỏa • Giải gần đúng ‘Tổ hợp tuyến tính của AO‘ (Linear Combination of Atomic Orbital, LCAO) • Số MO bằng số AO của các nguyên tử thành phần
Thuyết MO Phân tử hai nguyên tử đồng hạch Ψ𝑀𝑂(𝑙𝑖ê𝑛 𝑘ế𝑡) = 1 2 Ψ1𝑠 1 + Ψ1𝑠 2 = Ψ𝑀𝑂 Ψ𝑀𝑂(𝑝ℎả𝑛 𝑙𝑖ê𝑛 𝑘ế𝑡) = 1 2 Ψ1𝑠 1 − Ψ1𝑠 2 = Ψ𝑀𝑂 ∗ ↑ ↓ ↑ ↑ 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ H H H2 (MO lk) (MO phản lk) 𝐵ậ𝑐 𝑙𝑘 = 𝑠ố 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑖𝑛 𝑀𝑂 𝑙𝑘 − 𝑠ố 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔𝑀𝑂 𝑝𝑙𝑘 2 20 E
Thuyết MO 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑦 ∗ 21
Năng lượng obitan của nguyên tố nhóm chính 22 J. B. Mann, T. L. Meek, L. C. Allen, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 2780
Giản đồ MO của X2 (X = O, F, Ne) 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ X X X2 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑥 𝜋𝑦 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p 23 E
Giản đồ MO của X2 X X X2 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p X X X2 24 E (X = O, F, Ne) (X = Li, Be, B, C, N)
Thuyết MO Phân tử hai nguyên tử dị hạch Ψ𝑀𝑂 Ψ𝑀𝑂 ∗ X Y XY • Sự đóng góp không đồng đều từ AO Độ âm điện lớn hơn Ψ𝑋 Ψ𝑌 25 E MO liên kết MO phản liên kết
Giản đồ MO của CO 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p C O CO (-32.38 eV) (-15.85 eV) (-10.66 eV) (-19.43 eV) ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ 26 E
27 Xây dựng giản đồ MO, tính bậc liên kết, giải thích từ tính cho các phân tử, ion sau: N2, CO, H2O, Na2 -, O2 -, NH3, BH3
28 NỘI DUNG 4 – TƯƠNG TÁC LIÊN PHÂN TỬ Tương tác Mô hình Bản chất tương tác Năng lượng (kJ.mol–1) Ví dụ Ion–Lưỡng cực Tương tác tĩnh điện giữa Ion & Lưỡng cực 40 - 600 Na+...OH2 Liên kết hiđro Tương tác tĩnh điện giữa Hδ+ & Lưỡng cực (χ lớn như F, O, N) 10 - 40 HF...HF Lưỡng cực–Lưỡng cực Tương tác tĩnh điện giữa 2 Lưỡng cực 5 - 25 ICl...ICl Ion–Lưỡng cực cảm ứng Tương tác tĩnh điện giữa Ion & Đám mây electron bị phân cực 3 - 15 Fe2+...O2 Lưỡng cực–Lưỡng cực cảm ứng Tương tác tĩnh điện giữa lưỡng cực & Đám mây electron bị phân cực 2 - 10 H2O...O2 Khuyếch tán London Tương tác tĩnh điện 2 Đám mây electron bị phân cực 0.05 - 40 I2 ...I2
29 PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG HÓA VÔ CƠ Phản ứng trao đổi Phản ứng axit-bazơ A x - B z Bronsted Ax-Bz Lewis Phản ứng oxi hóa khử A x - B z Arrhenius Phân ly ra H+/OH- Cho/nhận H+ (H3O+) Nhận/cho electron Số OXH? Chất OXH/Kh? ? + Độ mạnh yếu của axit? Hằng số Ka/Kb? Ax-Bz liên hợp? + pH? pOH? + Sự phân ly của axit/bazơ đa nấc? Chiều hướng phản ứng OXH-K? Thế khử tiêu chuẩn? Phương trình Nernst?
Phân loại phản ứng axit-bazơ Lewis 30 1. Axit Lewis chưa đủ 8 electron nhận cặp electron 2. Axit Lewis đủ 8 electron sắp xếp lại & nhận cặp electron 3. Axit Lewis đủ 8 electron mở rộng lớp vỏ hóa trị 4. Ion kim loại nhận cặp electron của phối tử tạo thành phức chất
31 NỘI DUNG 5 – HIĐRO – OXI – NƯỚC Hiđro – Hiđrua Cấu tạo (VB, MO)? Trạng thái thiên nhiên? Tính chất vật lý? Dự đoán tính chất hóa học của khí H2?
32 D2? T2? H2 + Đồng vị của H??? • Độ dài liên kết bé 0,74 Å • Năng lượng liên kết lớn σ1s 2 𝐻2 𝑘 ⟶ 𝐻 𝑘 + 𝐻 𝑘 Δ𝐻 = 436 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 (đồng ly) 𝐻2 𝑘 ⟶ 𝐻+ 𝑘 + 𝐻− 𝑘 Δ𝐻 = 1675 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 (dị ly) Rất kém hoạt động ở đk thường
33 • Nhiệt độ thường là khí không màu, không mùi, không vị • tnc ~ –259oC, ts ~ – 253oC rất thấp (do phân tử H2 nhẹ, không phân cực) • Rất ít tan trong nước và các dung môi hữu cơ • Nhẹ nhất trong tất cả các khí -----> tốc độ khuyếch tán lớn (~ 3,5 lần không khí) -----> độ dẫn nhiệt lớn (làm nguội nhanh) • Tại 3.106 atm và –290oC, hiđro kim loại
34 Tính chất hóa học của khí H2? - Tính khử :… - Tính oxi hóa:… Tính chất hóa học của [H]? Thời gian tồn tại rất ngắn nhưng tính khử mạnh hơn H2 rất nhiều
35 Điều chế và sản xuất H2: Phòng thí nghiệm Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 Thu khí H2????
36 Công nghiệp • Trong công nghiệp: nhiệt độ cao, xúc tác thích hợp  Khí than nước 𝐶 𝑟 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⇌ 𝐶𝑂 𝑘 + 𝐻2(𝑘) 𝐶𝑂 𝑘 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⇌ 𝐶𝑂2 𝑘 + 𝐻2(𝑘)  Khí thiên nhiên 𝐶𝐻4 𝑘 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⟶ 𝐶𝑂 𝑘 + 3𝐻2(𝑘)
37 Dung dịch điện li: axit mạnh, bazo mạnh, muối tan... 2H2O → O2+ 2H2
Hiđrua – Định nghĩa, phân loại • Hiđrua: hợp chất của hiđro và nguyên tố khác • Phân loại: 38 Hiđrua ion Hiđrua kiểu kim loại Hiđrua cộng hóa trị Hiđrua chuyển tiếp Chưa xác định
Hiđrua ion • Sự kết hợp của anion hiđrua H– và cation kim loại (kiềm hoặc kiềm thổ) • Kém bền nhiệt so với halogenua tương ứng • Hoạt tính cao:  Bazơ Brønsted mạnh: phản ứng với lượng vết H+ CaH2(r) + H2O(l) ⟶ Ca(OH)2(r) + H2(k)  Bazơ Lewis mềm: kết hợp với các hiđrua khác tạo ra phức chất hiđrua LiH(ete) + AlH3(ete) ⟶ LiAlH4(ete)  Chất khử mạnh, thường dùng trong tổng hợp hữu cơ 39
Hiđrua cộng hóa trị • Bản chất liên kết giữa H và nguyên tố X là cộng hóa trị • Tính chất phụ thuộc vào bản chất nguyên tố X • Sự phân cực của liên kết H–X phụ thuộc vào chênh lệch độ âm điện 𝜒𝑋 < 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋+ + 𝐻− 𝜒𝑋 ≈ 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋. +𝐻. 𝜒𝑋 > 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋− + 𝐻+ (HX có tính axit Bronsted) 40
41 Oxi – Oxit
Các dạng thù hình của O – O2 42 O O O2 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ O O lk σ lk π lk π • Cấu tạo phân tử:  Hợp chất thuận từ  Bậc liên kết 2  Độ dài liên kết 1,21 Å  Năng lượng liên kết 494 kJ/mol (bền)  Nguyên tử hóa tại 2000oC
O2 – Tính chất vật lý • Khí không màu, dạng chất lỏng và rắn có màu xanh da trời nhạt • tnc = -218,9oC, ts = -183oC (rất thấp, phân tử không cực) • Ít tan trong nước (31ml O2/1l H2O ở 20oC) • Khí, lỏng, rắn đều có tính thuận từ (có electron độc thân) • Vai trò sinh học quan trọng 43
O2 – Tính chất hóa học • Phản ứng với hầu hết các nguyên tố (ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao) trừ halogen, khí quý và một số kim loại quý -----> khả năng phản ứng cao do electron độc thân ở MO π*. • Một số nguyên tố phản ứng với O2 ở nhiệt độ cao lại không phản ứng ở nhiệt độ thấp (do độ bền của phân tử O2) do độ bền của O2 • Tính oxi hóa • Thế khử của O2 trong môi trường axit mạnh hơn trong môi trường trung tính và môi trường bazơ O2(k) + 4H3O+(dd) + 4e ⟶ 6H2O(l) (Eo = 1,229 V) O2(k) + 2H2O(l) + 4e ⟶ 4OH–(dd) (Eo = 0,409 V) 44
O2 – Điều chế • Điều chế:  Lượng lớn: chưng cất phân đoạn không khí lỏng hấp phụ chọn lọc (rây phân tử)  Lượng nhỏ: 2𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 𝑀𝑛𝑂2ℎ𝑜ặ𝑐 𝑃𝑡 2𝐻2𝑂 𝑙 + 𝑂2 𝑘 𝐾𝐶𝑙𝑂3 𝑟 𝑡𝑜, 𝑀𝑛𝑂2 𝐾𝐶𝑙 𝑟 + 2𝑂2 𝑘 45
Các dạng thù hình của O – Ozon O3 • Cấu tạo phân tử: 46 2 liên kết σ & 1 liên kết π không định chỗ 2 liên kết σ 1 liên kết π không định chỗ
Ozon O3 – Tính chất vật lý • Khí màu xanh da trời, mùi ‘tanh‘ • tnc = -192,7oC, ts = -111,9oC (cao hơn của O2 do KLPT lớn, dễ bị cực hóa) • Tan trong nước nhiều gấp 5 lần O2 (dễ bị cực hóa) 47
Ozon O3 – Tính chất hóa học 48 • Rất kém bền, nhưng quá trình phân hủy xảy ra chậm, phân hủy mạnh khi có mặt tia tử ngoại hoặc khi va chạm mạnh 2𝑂3 𝑘 240−360 𝑛𝑚 3𝑂2 𝑘 • Hoạt tính hóa học cao hơn O2, : 𝑂3 𝑘 + 𝐴𝑔 𝑟 ⟶ 𝑂2 𝑘 + 𝐴𝑔2𝑂 𝑟 4𝑂3 𝑘 + 𝑃𝑏𝑆 𝑟 ⟶ 4𝑂2 𝑘 + 𝑃𝑏𝑆𝑂4 𝑟 • Tác nhân oxi hóa rất mạnh trong mt axit cũng như kiềm O3(k) + 2H3O+(dd) + 2e ⟶ O2(k) + 3H2O(l) (Eo = 2,07 V) O3(k) + 2H2O(l) + 2e ⟶ O2(k) + 4OH–(dd) (Eo = 1,24 V) 𝑶𝟑 𝒌 + 𝟐𝑰− 𝒅𝒅 + 𝑯𝟐𝑶 𝒍 ⟶ 𝑶𝟐 𝒌 + 𝑰𝟐 𝒓 + 𝑶𝑯− 𝒅𝒅
Ozon O3 – Điều chế • Phóng điện êm qua khí O2 3𝑂2 𝑘 𝑝ℎó𝑛𝑔 đ𝑖ê𝑛 2𝑂3 𝑘 • Tầng ozon: thuộc tầng bình lưu của khí quyển trái đất, cách mặt đất ~ 11 km, hấp thụ tia UV có hại từ ánh sáng mặt trời 49 3𝑂2 𝑘 𝑡𝑖𝑎 𝑈𝑉 160−240 𝑛𝑚 2𝑂3 𝑘 𝑡𝑖𝑎 𝑈𝑉 240−360 𝑛𝑚
Nội dung i. Nguyên tố ii. Các dạng thù hình iii. Oxit 50
Oxit 51 • Ví trí của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính có oxit lưỡng tính • Oxit bazơ, Oxit axit, Oxit lưỡng tính, Oxit trơ Tròn: oxit lưỡng tính ở tất cả trạng thái oxi hóa Vuông: oxit lưỡng tính ở trạng thái oxi hóa thấp • Sự phụ thuộc tính axit, bazơ của oxit kl chuyển tiếp d dãy 1 vào số oxi hóa Axit Bazơ Lưỡng tính Bazơ Số oxi hóa Axit
52
Peoxit, Supeoxit, Ozonit 53 Ozonit
54 • Peoxit: oxit chứa anion O2 2– (chất oxi hóa mạnh)  Na2O2, BaO2  Tác dụng với nước giải phóng H2O2 Na2O2(r) + 2 H2O(l) ⟶ 2 NaOH(dd) + H2O2(dd) • Supeoxit: oxit chứa anion O2 – (chất oxi hóa rất mạnh)  KO2, RbO2  Tác dụng với nước giải phóng H2O2 & O2 4 KO2(r) + 6 H2O(l) ⟶ 4 KOH(dd) + 4 H2O2(dd) + O2(k) • Ozonit: oxit chứa anion O3 – (chất oxi hóa rất rất mạnh)  KO3, RbO3  Tác dụng với nước giải phóng O2 4 KO3(r) + 2 H2O(l) ⟶ 4 KOH(dd) + 5 O2(k)
Nước 55 • Cấu tạo phân tử • Thuyết VB: sp3
Nước – Tính chất vật lý • Chất lỏng không màu, không mùi, không vị • Dung môi phân cực, hằng số điện môi lớn ε = 81 • Sức căng bề mặt lớn • Ở áp suất thường, tnc = 0oC, ts = 100oC 56 • Ở áp suất thường, khối lượng riêng lớn nhất ở 3,98oC: 1 g/ml Nhiệt độ
Nước – Tính chất vật lý 57 • Ở áp suất thường, khối lượng riêng lớn nhất ở 3,98oC: 1 g/ml Nhiệt độ Cấu trúc tinh thể nước đá Nước lạnh Nước ấm Nước đá
Nước – Tính chất hóa học • Quá trình hiđrat hóa:  Chất điện ly: tương tác của ion với lưỡng cực nước  Chất điện ly yếu, không điện ly: liên kết hiđro • Quá trình thủy phân: axit & bazơ Bronsted 2𝐻2𝑂 𝑙 ⇌ 𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐾𝑤 = 10−14 • Quá trình oxi hóa khử: 2𝐻2𝑂 𝑙 + 2𝑒 ⟶ 𝐻2 𝑘 + 2𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐸𝑜 = −0,82𝑉 𝑂2 𝑘 + 4𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 4𝑒 ⟶ 6𝐻2𝑂 𝑙 𝐸𝑜 = 1,23𝑉 58
59 Nước và môi trường https://xulynuocnhiemphen.wordpress.com/2016/07/13/134/
60 https://xulynuocnhiemphen.wordpress.com/2016/07/13/134/
Hydropeoxit H2O2 • Cấu trúc phân tử 61 (Tinh thể pha rắn) • Thuyết VB:
Hydropeoxit H2O2 – Tính chất vật lý • Chất lỏng không màu, sánh, • ts = 152,1oC, tnc = -0,89o • Tan trong nước theo mọi tỉ lệ 62
Hydropeoxit H2O2 – Tính chất hóa học • Tương đối bền nhưng dễ bị phân hủy khi lẫn kim loại nặng, ion của chúng hoặc đun nóng hay chiếu sáng -----> bảo quản chỗ râm mát & tối 𝐻2𝑂2 𝑙 ⟶ 𝐻2𝑂 𝑙 + 𝑂2 𝑔 Δ𝐺𝑜 = 119 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 • Axit Brønsted: yếu nhưng tính axit mạnh hơn H2O 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 𝐻2𝑂 𝑙 ⇌ 𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 𝐻𝑂2 ´− 𝑑𝑑 𝑝𝐾𝑎 = 11,65 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 𝐵𝑎(𝑂𝐻)2 𝑑𝑑 ⟶ 𝐵𝑎𝑂2 𝑟 + 2𝐻2𝑂 𝑙 63
Hydropeoxit H2O2 – Tính chất hóa học • Oxi trong H2O2 có mức oxi hóa -1 trung gian nên H2O2 có cả khả năng oxi hóa & khử • Chất oxi hóa mạnh trong môi trường axit cũng như bazơ: 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 4𝐻2𝑂 𝑙 𝐸0 = 1,77𝑉 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 2𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐸0 = 0,87𝑉 • Chất khử: khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh 𝑂2 𝑘 + 2𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝐻2𝑂 𝑙 𝐸0 = 0,68 𝑉 64
Hydropeoxit H2O2 - Điều chế –Công nghiệp: 2𝑁𝐻4𝐻𝑆𝑂4 đ𝑖ê𝑛 𝑝ℎâ𝑛 𝑁𝐻4 2𝑆2𝑂8 𝐻2𝑂 𝑁𝐻4𝐻𝑆𝑂4 + 𝐻2𝑂2 –Phòng thí nghiệm: BaO2(r) + H2SO4(dd) ⟶ BaSO4(r) + H2O2(dd) 65
Câu hỏi ôn tập 1. Tính chất vật lí đặc trưng nhất của khí hiđrô đưa đến những ứng dụng gì trong thực tế ? Tính chất hóa học đặc trưng của hiđro. Tại sao khí hiđrô chỉ hoạt động khi đun nóng ? Nêu những dẫn chứng cho thấy hiđrô nguyên tử hoạt động hơn hiđrô phân tử. Khí hiđrô có thể khử được oxit của những kim loại nào ? (vận dụng giản đồ Go - T). Phương pháp điều chế khí hiđro trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm? 2. Các hiđrua: sự phân loại và tính chất của mỗi loại. 3. Cấu tạo phân tử, tính chất lí hóa học và phương pháp điều chế O2 trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. 4. Trình bày công thức cấu tạo của phân tử O3. Tính chất lí hóa học, phương pháp điều chế O3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Cách nhận biết khí O3; So sánh tính chất lí hoá học của khí oxi và khí ozôn. Phản ứng phân biệt O3 và O2. 5. Trình bày cấu tạo phân tử, tính chất lí hóa học của nước. Các phương pháp làm sạch nước trong phòng thí nghiệm. 6. Trình bày cấu tạo phân tử, tính chất lí, hóa học của H2O2. Trình bày phương pháp điều chế H2O2 trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. 66
Bài tập Bài 1 Ion H2 + được tạo thành khi phóng điện qua khí hiđro. H2 + có độ dài liên kết 1,06 Å và năng lượng phân ly liên kết 255 kJ/mol. So sánh các giá trị này với các giá trị của phân tử trung hòa 0,74 Å và 436 kJ/mol. Giải thích sự khác biệt này. Bài 2 a. Xây dựng giản đồ mức năng lượng MO của phân tử O2 (chỉ sử dụng các obitan hóa trị của phân tử oxy). b. Sử dụng giản đồ để giải thích độ dài liên kết và năng lượng phân ly liên kết của các phần tử sau: O2 (1,21 Å; 494 kJ/mol), O2 + (1,12 Å; 626 kJ/mol), O2 – (1,26 Å; 393 kJ/mol), và O2 2– (1,49 Å; 138 kJ/mol). c. Trong các phần tử ở câu b), phần tử nào thuận từ (có electron độc thân)? 67
Bài tập Bài 3 Phân loại các hiđrua sau (kiểu ion, kiểu phân tử, kiểu kim loại) : a. LiH b. SiH4 c. UH3 d. AsH3 e. HI f. NH3 Bài 4 Sắp xếp các oxit Al2O3, B2O3, BaO, CO2, Cl2O7, SO3 theo thứ tự giảm tính axit Bài 5 a. Tính thế khử của cặp O2/H2O tại i) pH = 1 ii) pH = 7 iii) pH = 14 biết thế khử tiêu chuẩn của bán phản ứng O2(k) + 4H3O+(dd) + 4e ⟶ 6H2O(l) là 1,229 V. b. Dựa trên các giá trị tính toán ở câu b), dự đoán tính oxi hóa của O2 trong các môi trường pH khác nhau. 68
Bài tập Bài 6 Viết phản ứng hóa học minh họa các tính chất sau: a. Tính axit của H2O2 b. Tính oxi hóa khử của H2O2 c. Tính oxi hóa khử của nước 69
70 END OF PART 1

Recommended

Chuong 3(5) lien kết hh
Chuong 3(5) lien kết hhChuong 3(5) lien kết hh
Chuong 3(5) lien kết hhHiếu Phạm Ngọc
 
cơ sở hóa lập thể
cơ sở hóa lập thểcơ sở hóa lập thể
cơ sở hóa lập thểCorn Quỳnh
 
liên kết VB Valence bond
liên kết VB Valence bond liên kết VB Valence bond
liên kết VB Valence bond Tran Duc thanh
 
Lkconghoatrivb 161103025251
Lkconghoatrivb 161103025251Lkconghoatrivb 161103025251
Lkconghoatrivb 161103025251Hoan Kim
 
Slides de cuong hoa dai cuong 1
Slides de cuong hoa dai cuong 1Slides de cuong hoa dai cuong 1
Slides de cuong hoa dai cuong 1Nguyen Thanh Tu Collection
 
Bai taphhdc 2013
Bai taphhdc 2013Bai taphhdc 2013
Bai taphhdc 2013Le Phuong
 
Chuong 3(5)
Chuong 3(5)Chuong 3(5)
Chuong 3(5)Dương Thị Thúy Hoa
 
Bài Tập Hóa
Bài Tập HóaBài Tập Hóa
Bài Tập HóaTú Nguyễn
 

Recommended

Chuong 3(5) lien kết hh
Chuong 3(5) lien kết hhChuong 3(5) lien kết hh
Chuong 3(5) lien kết hhHiếu Phạm Ngọc
 
cơ sở hóa lập thể
cơ sở hóa lập thểcơ sở hóa lập thể
cơ sở hóa lập thểCorn Quỳnh
 
liên kết VB Valence bond
liên kết VB Valence bond liên kết VB Valence bond
liên kết VB Valence bond Tran Duc thanh
 
Lkconghoatrivb 161103025251
Lkconghoatrivb 161103025251Lkconghoatrivb 161103025251
Lkconghoatrivb 161103025251Hoan Kim
 
Slides de cuong hoa dai cuong 1
Slides de cuong hoa dai cuong 1Slides de cuong hoa dai cuong 1
Slides de cuong hoa dai cuong 1Nguyen Thanh Tu Collection
 
Bai taphhdc 2013
Bai taphhdc 2013Bai taphhdc 2013
Bai taphhdc 2013Le Phuong
 
Chuong 3(5)
Chuong 3(5)Chuong 3(5)
Chuong 3(5)Dương Thị Thúy Hoa
 
Bài Tập Hóa
Bài Tập HóaBài Tập Hóa
Bài Tập HóaTú Nguyễn
 
Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tu
Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tuChuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tu
Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tuNguyen Thanh Tu Collection
 
Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chấtĐinh Hà My
 
Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chấtĐinh Hà My
 
[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuong[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuongoaihuong71
 
Hóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptxHóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptxTrnHongAn2
 
Bai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang caoBai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang caoXuan Hoang
 
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tửwww. mientayvn.com
 
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272Trần Nhật Tân
 
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272Trần Nhật Tân
 
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cươngHướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cươngTrần Đương
 
Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.Phan Ha
 
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đ
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đĐề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đ
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đDịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0909232620
 
Chuong1+2+3.pptx
Chuong1+2+3.pptxChuong1+2+3.pptx
Chuong1+2+3.pptxTrnMinhTuyn1
 
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hocBai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hocquockhuongftu
 
1. hóa đại cương
1. hóa đại cương1. hóa đại cương
1. hóa đại cươngnguyenuyen0110
 
Hóa thpt
Hóa thptHóa thpt
Hóa thptBùi Phục
 
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcPhản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcSEO by MOZ
 
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...Nguyen Thanh Tu Collection
 
01 hoa huu co
01 hoa huu co01 hoa huu co
01 hoa huu cocuong1992
 
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ionKhai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ionNguyễn Hữu Tài
 

More Related Content

Similar to Bài giảng HVC-1.pptx

Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chấtĐinh Hà My
 
Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chấtĐinh Hà My
 
[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuong[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuongoaihuong71
 
Hóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptxHóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptxTrnHongAn2
 
Bai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang caoBai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang caoXuan Hoang
 
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tửwww. mientayvn.com
 
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cươngHướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cươngTrần Đương
 
Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.Phan Ha
 
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hocBai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hocquockhuongftu
 
1. hóa đại cương
1. hóa đại cương1. hóa đại cương
1. hóa đại cươngnguyenuyen0110
 
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcPhản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcSEO by MOZ
 
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...Nguyen Thanh Tu Collection
 
01 hoa huu co
01 hoa huu co01 hoa huu co
01 hoa huu cocuong1992
 
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ionKhai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ionNguyễn Hữu Tài
 

Similar to Bài giảng HVC-1.pptx (20)

Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tu
Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tuChuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tu
Chuong iv lien ket hoa hoc va cau tao phan tu
 
Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chất
 
Cấu tạo chất
Cấu tạo chấtCấu tạo chất
Cấu tạo chất
 
[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuong[123doc.vn] hhc daicuong
[123doc.vn] hhc daicuong
 
Hóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptxHóa học đại cương chương 11.pptx
Hóa học đại cương chương 11.pptx
 
Bai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang caoBai tap chon loc hoa 10 nang cao
Bai tap chon loc hoa 10 nang cao
 
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
Liên kết hoá học và cấu tạo phân tử
 
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
 
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
On thi hoc_sinh_gioi_hoa_4272
 
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cươngHướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
Hướng dẫn ôn tập hóa Đại cương
 
Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.Lien ket hoa hoc.
Lien ket hoa hoc.
 
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đ
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đĐề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đ
Đề tài: Lý thuyết áp dụng cho những hợp chất Perovskite, HAY, 9đ
 
Chuong1+2+3.pptx
Chuong1+2+3.pptxChuong1+2+3.pptx
Chuong1+2+3.pptx
 
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hocBai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
Bai tap chuong bht cac nguyen to hoa hoc
 
1. hóa đại cương
1. hóa đại cương1. hóa đại cương
1. hóa đại cương
 
Hóa thpt
Hóa thptHóa thpt
Hóa thpt
 
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa họcPhản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
Phản ứng Oxi hóa khử - Điện hóa học
 
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
CHUYÊN ĐỀ DẠY THÊM HÓA HỌC LỚP 10 NĂM 2024 - BÀI TẬP THEO DẠNG + BÀI TẬP THEO...
 
01 hoa huu co
01 hoa huu co01 hoa huu co
01 hoa huu co
 
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ionKhai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
Khai niem lien ket hoa hoc lien ket ion
 

Bài giảng HVC-1.pptx

  • 1. Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Hóa học BÀI GIẢNG HÓA VÔ CƠ 1 Giảng viên: Nguyễn Hoàng Phúc Bộ môn Hóa Vô cơ – Khoa Hóa học 19 Lê Thánh Tông – Hoàn Kiếm- Hà Nội 1
  • 2. 2
  • 3. 3 NỘI DUNG 1 – CẤU TẠO NGUYÊN TỬ https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/717W-XnGhOL._AC_SL1336_.jpg
  • 5. 5 NỘI DUNG 2 – BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
  • 6. NỘI DUNG 3 – PHÂN TỬ VÀ LIÊN KẾT HÓA HỌC 6 Công thức Lewis + Biểu diễn sự phân bố các electron liên kết và không liên kết trong một phân tử. Các electron được biểu diễn dưới dạng các dấu chấm, một cặp electron liên kết (:) có thể được thay thế bởi một gạch đơn ().
  • 7. 7 + Sự phân bố các electron trong phân tử tuân theo quy tắc bát tử và quy tắc bát tử mở rộng # Quy tắc bát tử (8e): mỗi nguyên tử cho, nhận hoặc dùng chung các electron để lớp electron ngoài cùng có 8e (dạng ns2np6). Ví dụ: các nguyên tố ck2. # Quy tắc bát tử mở rộng: Trong trường hợp số electron hóa trị nhiều hơn thì số lượng electron hóa trị ở nguyên tử trung tâm tăng thêm → mở rộng lớp electron hóa trị Thường gặp với các nguyên tố thuộc chu kỳ 3 trở đi do sự có mặt của các obitan d
  • 8. 8 Xây dựng công thức Lewis 1. Tính tổng số electron hóa trị thực có (lưu ý điện tích) của phân tử 2. Xác định nguyên tử trung tâm (thường lựa chọn nguyên tử ít âm điện hơn - H) 3. Liên kết nguyên tử trung tâm với các nguyên tử xung quanh bằng 1 liên kết đơn 4. Điền electron vào các nguyên tử xung quanh trước để thỏa mãn quy tắc bát tử, những electron còn lại điền vào nguyên tử trung tâm 5. Kiểm tra electron độc thân, điện tích hình thức và điều chỉnh công thức (chọn cấu trúc bền vững nhất với nguyên tử trung tâm là các nguyên tố cky >2) Các trường hợp sai khác với quy tắc bát tử # Electron hóa trị là số lẻ. VD: NO, NO2… # Thiếu 8 electron hóa trị. VD: BH3 # Nhiều hơn 8 electron hóa trị (quy tắc bát tử mở rộng)
  • 9. 9 Xác định điện tích hình thức và số OXH của các nguyên tử trong mỗi phân tử nói trên (SF4, OF2, PCl5, SO3 2-)
  • 10. 10 Thuyết VB – Sự lai hóa của các obital nguyên tử Cơ sở lý thuyết của VB 1. Liên kết hình thành do sự xem phủ các obital nguyên tử (AO) ở ngoài cùng, khi đó các electron tham gia liên kết được dùng chung giữa 2 nguyên tử. 2. Các cặp electron ghép đôi có spin ngược nhau, thuộc về cả 2 nguyên tử tham gia tương tác. Liên kết cộng hóa trị kiểu này còn được gọi là liên kết 2 tâm-2e. 3. Độ bền của liên kết phụ thuộc vào mức độ xen phủ của các AO, nói cách khác là phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và hướng xen phủ của các AO hóa trị.
  • 11. 11
  • 12. 12 Cơ sở lý thuyết của sự lai hóa 1. Lai hóa là sự tổ hợp các AO gần nhau về mức năng lượng, giống nhau về tính đối xứng, để tạo nên các AO giống nhau về hình dạng kích thước nhưng định hướng không gian khác nhau. 2. Bao nhiêu AO tham gia tổ hợp sẽ tạo thành bấy nhiêu AO lai hóa.
  • 13. 13
  • 14. 14 Mô hình VSEPR – Sự đẩy các electron hóa trị Cơ sở lý thuyết 1. Trong phân tử, các electron hóa trị (liên kết và không liên kết) quanh nguyên trung tâm sắp xếp sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất. 2. Sức đẩy của cặp e không liên kết lớn hơn của cặp e liên kết. 3. Các cặp e trong mỗi liên kết bội (lk đôi, lk ba) được tính là một “siêu cặp” e. Sức đẩy của siêu cặp e tăng theo độ bội của liên kết. 4. Sự khác biệt về độ âm điện của nguyên tử trung tâm và nguyên tử quanh nó ảnh hưởng đến lực đẩy giữa các cặp e liên kết. Khi cặp e liên kết càng xa nguyên tử trung tâm, sức đẩy của chúng càng giảm.
  • 15. 15 Kiểu hình học của một số dạng phân bố electron hóa trị Xét phân tử: MLmEn M: nguyên tử trung tâm L: nguyên tử, nhóm nguyên tử xung quanh E: cặp e không liên kết
  • 16. 16 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML4 4 4 0 Tứ diện Tứ diện CH4 ML3E 4 3 1 Tứ diện Chóp tam giác NH3 ML2E2 4 2 2 Tứ diện Góc H2O
  • 17. 17 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML5 5 5 0 Lưỡng chóp tam giác Lưỡng chóp tam giác PCl5 ML4E 5 4 1 Lưỡng chóp tam giác Bập bênh SF4 ML3E2 5 3 2 Lưỡng chóp tam giác Hình chữ T IF3 ML2E3 5 2 3 Lưỡng chóp tam giác Thẳng XeF2
  • 18. 18 MLmEn SN m n Phân bố electron Hình học phân tử Dạng hình học Ví dụ ML6 6 6 0 Bát diện Bát diện SF6 ML5E 6 5 1 Bát diện Chóp đáy vuông IF5 ML4E2 6 4 2 Bát diện Vuông phẳng XeF4
  • 19. 19 Thuyết MO • Tổng quát hóa mô hình AO của nguyên tử thành mô hình MO cho phân tử • MO là vùng không gian chiếm giữ bởi một electron và vùng không gian này trải trên toàn khung phân tử -----> mô hình electron giải tỏa • Giải gần đúng ‘Tổ hợp tuyến tính của AO‘ (Linear Combination of Atomic Orbital, LCAO) • Số MO bằng số AO của các nguyên tử thành phần
  • 20. Thuyết MO Phân tử hai nguyên tử đồng hạch Ψ𝑀𝑂(𝑙𝑖ê𝑛 𝑘ế𝑡) = 1 2 Ψ1𝑠 1 + Ψ1𝑠 2 = Ψ𝑀𝑂 Ψ𝑀𝑂(𝑝ℎả𝑛 𝑙𝑖ê𝑛 𝑘ế𝑡) = 1 2 Ψ1𝑠 1 − Ψ1𝑠 2 = Ψ𝑀𝑂 ∗ ↑ ↓ ↑ ↑ 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ H H H2 (MO lk) (MO phản lk) 𝐵ậ𝑐 𝑙𝑘 = 𝑠ố 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑖𝑛 𝑀𝑂 𝑙𝑘 − 𝑠ố 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔𝑀𝑂 𝑝𝑙𝑘 2 20 E
  • 22. Năng lượng obitan của nguyên tố nhóm chính 22 J. B. Mann, T. L. Meek, L. C. Allen, J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 2780
  • 23. Giản đồ MO của X2 (X = O, F, Ne) 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ X X X2 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑥 𝜋𝑦 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p 23 E
  • 24. Giản đồ MO của X2 X X X2 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p X X X2 24 E (X = O, F, Ne) (X = Li, Be, B, C, N)
  • 25. Thuyết MO Phân tử hai nguyên tử dị hạch Ψ𝑀𝑂 Ψ𝑀𝑂 ∗ X Y XY • Sự đóng góp không đồng đều từ AO Độ âm điện lớn hơn Ψ𝑋 Ψ𝑌 25 E MO liên kết MO phản liên kết
  • 26. Giản đồ MO của CO 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p C O CO (-32.38 eV) (-15.85 eV) (-10.66 eV) (-19.43 eV) ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ 26 E
  • 27. 27 Xây dựng giản đồ MO, tính bậc liên kết, giải thích từ tính cho các phân tử, ion sau: N2, CO, H2O, Na2 -, O2 -, NH3, BH3
  • 28. 28 NỘI DUNG 4 – TƯƠNG TÁC LIÊN PHÂN TỬ Tương tác Mô hình Bản chất tương tác Năng lượng (kJ.mol–1) Ví dụ Ion–Lưỡng cực Tương tác tĩnh điện giữa Ion & Lưỡng cực 40 - 600 Na+...OH2 Liên kết hiđro Tương tác tĩnh điện giữa Hδ+ & Lưỡng cực (χ lớn như F, O, N) 10 - 40 HF...HF Lưỡng cực–Lưỡng cực Tương tác tĩnh điện giữa 2 Lưỡng cực 5 - 25 ICl...ICl Ion–Lưỡng cực cảm ứng Tương tác tĩnh điện giữa Ion & Đám mây electron bị phân cực 3 - 15 Fe2+...O2 Lưỡng cực–Lưỡng cực cảm ứng Tương tác tĩnh điện giữa lưỡng cực & Đám mây electron bị phân cực 2 - 10 H2O...O2 Khuyếch tán London Tương tác tĩnh điện 2 Đám mây electron bị phân cực 0.05 - 40 I2 ...I2
  • 29. 29 PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG HÓA VÔ CƠ Phản ứng trao đổi Phản ứng axit-bazơ A x - B z Bronsted Ax-Bz Lewis Phản ứng oxi hóa khử A x - B z Arrhenius Phân ly ra H+/OH- Cho/nhận H+ (H3O+) Nhận/cho electron Số OXH? Chất OXH/Kh? ? + Độ mạnh yếu của axit? Hằng số Ka/Kb? Ax-Bz liên hợp? + pH? pOH? + Sự phân ly của axit/bazơ đa nấc? Chiều hướng phản ứng OXH-K? Thế khử tiêu chuẩn? Phương trình Nernst?
  • 30. Phân loại phản ứng axit-bazơ Lewis 30 1. Axit Lewis chưa đủ 8 electron nhận cặp electron 2. Axit Lewis đủ 8 electron sắp xếp lại & nhận cặp electron 3. Axit Lewis đủ 8 electron mở rộng lớp vỏ hóa trị 4. Ion kim loại nhận cặp electron của phối tử tạo thành phức chất
  • 31. 31 NỘI DUNG 5 – HIĐRO – OXI – NƯỚC Hiđro – Hiđrua Cấu tạo (VB, MO)? Trạng thái thiên nhiên? Tính chất vật lý? Dự đoán tính chất hóa học của khí H2?
  • 32. 32 D2? T2? H2 + Đồng vị của H??? • Độ dài liên kết bé 0,74 Å • Năng lượng liên kết lớn σ1s 2 𝐻2 𝑘 ⟶ 𝐻 𝑘 + 𝐻 𝑘 Δ𝐻 = 436 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 (đồng ly) 𝐻2 𝑘 ⟶ 𝐻+ 𝑘 + 𝐻− 𝑘 Δ𝐻 = 1675 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 (dị ly) Rất kém hoạt động ở đk thường
  • 33. 33 • Nhiệt độ thường là khí không màu, không mùi, không vị • tnc ~ –259oC, ts ~ – 253oC rất thấp (do phân tử H2 nhẹ, không phân cực) • Rất ít tan trong nước và các dung môi hữu cơ • Nhẹ nhất trong tất cả các khí -----> tốc độ khuyếch tán lớn (~ 3,5 lần không khí) -----> độ dẫn nhiệt lớn (làm nguội nhanh) • Tại 3.106 atm và –290oC, hiđro kim loại
  • 34. 34 Tính chất hóa học của khí H2? - Tính khử :… - Tính oxi hóa:… Tính chất hóa học của [H]? Thời gian tồn tại rất ngắn nhưng tính khử mạnh hơn H2 rất nhiều
  • 35. 35 Điều chế và sản xuất H2: Phòng thí nghiệm Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 Thu khí H2????
  • 36. 36 Công nghiệp • Trong công nghiệp: nhiệt độ cao, xúc tác thích hợp  Khí than nước 𝐶 𝑟 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⇌ 𝐶𝑂 𝑘 + 𝐻2(𝑘) 𝐶𝑂 𝑘 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⇌ 𝐶𝑂2 𝑘 + 𝐻2(𝑘)  Khí thiên nhiên 𝐶𝐻4 𝑘 + 𝐻2𝑂 𝑘 ⟶ 𝐶𝑂 𝑘 + 3𝐻2(𝑘)
  • 37. 37 Dung dịch điện li: axit mạnh, bazo mạnh, muối tan... 2H2O → O2+ 2H2
  • 38. Hiđrua – Định nghĩa, phân loại • Hiđrua: hợp chất của hiđro và nguyên tố khác • Phân loại: 38 Hiđrua ion Hiđrua kiểu kim loại Hiđrua cộng hóa trị Hiđrua chuyển tiếp Chưa xác định
  • 39. Hiđrua ion • Sự kết hợp của anion hiđrua H– và cation kim loại (kiềm hoặc kiềm thổ) • Kém bền nhiệt so với halogenua tương ứng • Hoạt tính cao:  Bazơ Brønsted mạnh: phản ứng với lượng vết H+ CaH2(r) + H2O(l) ⟶ Ca(OH)2(r) + H2(k)  Bazơ Lewis mềm: kết hợp với các hiđrua khác tạo ra phức chất hiđrua LiH(ete) + AlH3(ete) ⟶ LiAlH4(ete)  Chất khử mạnh, thường dùng trong tổng hợp hữu cơ 39
  • 40. Hiđrua cộng hóa trị • Bản chất liên kết giữa H và nguyên tố X là cộng hóa trị • Tính chất phụ thuộc vào bản chất nguyên tố X • Sự phân cực của liên kết H–X phụ thuộc vào chênh lệch độ âm điện 𝜒𝑋 < 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋+ + 𝐻− 𝜒𝑋 ≈ 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋. +𝐻. 𝜒𝑋 > 𝜒𝐻 𝑋 − 𝐻 ⟶ 𝑋− + 𝐻+ (HX có tính axit Bronsted) 40
  • 42. Các dạng thù hình của O – O2 42 O O O2 𝜎𝑠 𝜎𝑠 ∗ 𝜎𝑧 𝜎𝑧 ∗ 𝜋𝑦 𝜋𝑥 𝜋𝑥 ∗ 𝜋𝑦 ∗ 2s 2s 2p 2p ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ O O lk σ lk π lk π • Cấu tạo phân tử:  Hợp chất thuận từ  Bậc liên kết 2  Độ dài liên kết 1,21 Å  Năng lượng liên kết 494 kJ/mol (bền)  Nguyên tử hóa tại 2000oC
  • 43. O2 – Tính chất vật lý • Khí không màu, dạng chất lỏng và rắn có màu xanh da trời nhạt • tnc = -218,9oC, ts = -183oC (rất thấp, phân tử không cực) • Ít tan trong nước (31ml O2/1l H2O ở 20oC) • Khí, lỏng, rắn đều có tính thuận từ (có electron độc thân) • Vai trò sinh học quan trọng 43
  • 44. O2 – Tính chất hóa học • Phản ứng với hầu hết các nguyên tố (ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao) trừ halogen, khí quý và một số kim loại quý -----> khả năng phản ứng cao do electron độc thân ở MO π*. • Một số nguyên tố phản ứng với O2 ở nhiệt độ cao lại không phản ứng ở nhiệt độ thấp (do độ bền của phân tử O2) do độ bền của O2 • Tính oxi hóa • Thế khử của O2 trong môi trường axit mạnh hơn trong môi trường trung tính và môi trường bazơ O2(k) + 4H3O+(dd) + 4e ⟶ 6H2O(l) (Eo = 1,229 V) O2(k) + 2H2O(l) + 4e ⟶ 4OH–(dd) (Eo = 0,409 V) 44
  • 45. O2 – Điều chế • Điều chế:  Lượng lớn: chưng cất phân đoạn không khí lỏng hấp phụ chọn lọc (rây phân tử)  Lượng nhỏ: 2𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 𝑀𝑛𝑂2ℎ𝑜ặ𝑐 𝑃𝑡 2𝐻2𝑂 𝑙 + 𝑂2 𝑘 𝐾𝐶𝑙𝑂3 𝑟 𝑡𝑜, 𝑀𝑛𝑂2 𝐾𝐶𝑙 𝑟 + 2𝑂2 𝑘 45
  • 46. Các dạng thù hình của O – Ozon O3 • Cấu tạo phân tử: 46 2 liên kết σ & 1 liên kết π không định chỗ 2 liên kết σ 1 liên kết π không định chỗ
  • 47. Ozon O3 – Tính chất vật lý • Khí màu xanh da trời, mùi ‘tanh‘ • tnc = -192,7oC, ts = -111,9oC (cao hơn của O2 do KLPT lớn, dễ bị cực hóa) • Tan trong nước nhiều gấp 5 lần O2 (dễ bị cực hóa) 47
  • 48. Ozon O3 – Tính chất hóa học 48 • Rất kém bền, nhưng quá trình phân hủy xảy ra chậm, phân hủy mạnh khi có mặt tia tử ngoại hoặc khi va chạm mạnh 2𝑂3 𝑘 240−360 𝑛𝑚 3𝑂2 𝑘 • Hoạt tính hóa học cao hơn O2, : 𝑂3 𝑘 + 𝐴𝑔 𝑟 ⟶ 𝑂2 𝑘 + 𝐴𝑔2𝑂 𝑟 4𝑂3 𝑘 + 𝑃𝑏𝑆 𝑟 ⟶ 4𝑂2 𝑘 + 𝑃𝑏𝑆𝑂4 𝑟 • Tác nhân oxi hóa rất mạnh trong mt axit cũng như kiềm O3(k) + 2H3O+(dd) + 2e ⟶ O2(k) + 3H2O(l) (Eo = 2,07 V) O3(k) + 2H2O(l) + 2e ⟶ O2(k) + 4OH–(dd) (Eo = 1,24 V) 𝑶𝟑 𝒌 + 𝟐𝑰− 𝒅𝒅 + 𝑯𝟐𝑶 𝒍 ⟶ 𝑶𝟐 𝒌 + 𝑰𝟐 𝒓 + 𝑶𝑯− 𝒅𝒅
  • 49. Ozon O3 – Điều chế • Phóng điện êm qua khí O2 3𝑂2 𝑘 𝑝ℎó𝑛𝑔 đ𝑖ê𝑛 2𝑂3 𝑘 • Tầng ozon: thuộc tầng bình lưu của khí quyển trái đất, cách mặt đất ~ 11 km, hấp thụ tia UV có hại từ ánh sáng mặt trời 49 3𝑂2 𝑘 𝑡𝑖𝑎 𝑈𝑉 160−240 𝑛𝑚 2𝑂3 𝑘 𝑡𝑖𝑎 𝑈𝑉 240−360 𝑛𝑚
  • 50. Nội dung i. Nguyên tố ii. Các dạng thù hình iii. Oxit 50
  • 51. Oxit 51 • Ví trí của các nguyên tố thuộc phân nhóm chính có oxit lưỡng tính • Oxit bazơ, Oxit axit, Oxit lưỡng tính, Oxit trơ Tròn: oxit lưỡng tính ở tất cả trạng thái oxi hóa Vuông: oxit lưỡng tính ở trạng thái oxi hóa thấp • Sự phụ thuộc tính axit, bazơ của oxit kl chuyển tiếp d dãy 1 vào số oxi hóa Axit Bazơ Lưỡng tính Bazơ Số oxi hóa Axit
  • 52. 52
  • 54. 54 • Peoxit: oxit chứa anion O2 2– (chất oxi hóa mạnh)  Na2O2, BaO2  Tác dụng với nước giải phóng H2O2 Na2O2(r) + 2 H2O(l) ⟶ 2 NaOH(dd) + H2O2(dd) • Supeoxit: oxit chứa anion O2 – (chất oxi hóa rất mạnh)  KO2, RbO2  Tác dụng với nước giải phóng H2O2 & O2 4 KO2(r) + 6 H2O(l) ⟶ 4 KOH(dd) + 4 H2O2(dd) + O2(k) • Ozonit: oxit chứa anion O3 – (chất oxi hóa rất rất mạnh)  KO3, RbO3  Tác dụng với nước giải phóng O2 4 KO3(r) + 2 H2O(l) ⟶ 4 KOH(dd) + 5 O2(k)
  • 55. Nước 55 • Cấu tạo phân tử • Thuyết VB: sp3
  • 56. Nước – Tính chất vật lý • Chất lỏng không màu, không mùi, không vị • Dung môi phân cực, hằng số điện môi lớn ε = 81 • Sức căng bề mặt lớn • Ở áp suất thường, tnc = 0oC, ts = 100oC 56 • Ở áp suất thường, khối lượng riêng lớn nhất ở 3,98oC: 1 g/ml Nhiệt độ
  • 57. Nước – Tính chất vật lý 57 • Ở áp suất thường, khối lượng riêng lớn nhất ở 3,98oC: 1 g/ml Nhiệt độ Cấu trúc tinh thể nước đá Nước lạnh Nước ấm Nước đá
  • 58. Nước – Tính chất hóa học • Quá trình hiđrat hóa:  Chất điện ly: tương tác của ion với lưỡng cực nước  Chất điện ly yếu, không điện ly: liên kết hiđro • Quá trình thủy phân: axit & bazơ Bronsted 2𝐻2𝑂 𝑙 ⇌ 𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐾𝑤 = 10−14 • Quá trình oxi hóa khử: 2𝐻2𝑂 𝑙 + 2𝑒 ⟶ 𝐻2 𝑘 + 2𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐸𝑜 = −0,82𝑉 𝑂2 𝑘 + 4𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 4𝑒 ⟶ 6𝐻2𝑂 𝑙 𝐸𝑜 = 1,23𝑉 58
  • 59. 59 Nước và môi trường https://xulynuocnhiemphen.wordpress.com/2016/07/13/134/
  • 61. Hydropeoxit H2O2 • Cấu trúc phân tử 61 (Tinh thể pha rắn) • Thuyết VB:
  • 62. Hydropeoxit H2O2 – Tính chất vật lý • Chất lỏng không màu, sánh, • ts = 152,1oC, tnc = -0,89o • Tan trong nước theo mọi tỉ lệ 62
  • 63. Hydropeoxit H2O2 – Tính chất hóa học • Tương đối bền nhưng dễ bị phân hủy khi lẫn kim loại nặng, ion của chúng hoặc đun nóng hay chiếu sáng -----> bảo quản chỗ râm mát & tối 𝐻2𝑂2 𝑙 ⟶ 𝐻2𝑂 𝑙 + 𝑂2 𝑔 Δ𝐺𝑜 = 119 𝑘𝐽. 𝑚𝑜𝑙−1 • Axit Brønsted: yếu nhưng tính axit mạnh hơn H2O 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 𝐻2𝑂 𝑙 ⇌ 𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 𝐻𝑂2 ´− 𝑑𝑑 𝑝𝐾𝑎 = 11,65 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 𝐵𝑎(𝑂𝐻)2 𝑑𝑑 ⟶ 𝐵𝑎𝑂2 𝑟 + 2𝐻2𝑂 𝑙 63
  • 64. Hydropeoxit H2O2 – Tính chất hóa học • Oxi trong H2O2 có mức oxi hóa -1 trung gian nên H2O2 có cả khả năng oxi hóa & khử • Chất oxi hóa mạnh trong môi trường axit cũng như bazơ: 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 4𝐻2𝑂 𝑙 𝐸0 = 1,77𝑉 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 2𝑂𝐻− 𝑑𝑑 𝐸0 = 0,87𝑉 • Chất khử: khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh 𝑂2 𝑘 + 2𝐻3𝑂+ 𝑑𝑑 + 2𝑒 ⟶ 𝐻2𝑂2 𝑑𝑑 + 2𝐻2𝑂 𝑙 𝐸0 = 0,68 𝑉 64
  • 65. Hydropeoxit H2O2 - Điều chế –Công nghiệp: 2𝑁𝐻4𝐻𝑆𝑂4 đ𝑖ê𝑛 𝑝ℎâ𝑛 𝑁𝐻4 2𝑆2𝑂8 𝐻2𝑂 𝑁𝐻4𝐻𝑆𝑂4 + 𝐻2𝑂2 –Phòng thí nghiệm: BaO2(r) + H2SO4(dd) ⟶ BaSO4(r) + H2O2(dd) 65
  • 66. Câu hỏi ôn tập 1. Tính chất vật lí đặc trưng nhất của khí hiđrô đưa đến những ứng dụng gì trong thực tế ? Tính chất hóa học đặc trưng của hiđro. Tại sao khí hiđrô chỉ hoạt động khi đun nóng ? Nêu những dẫn chứng cho thấy hiđrô nguyên tử hoạt động hơn hiđrô phân tử. Khí hiđrô có thể khử được oxit của những kim loại nào ? (vận dụng giản đồ Go - T). Phương pháp điều chế khí hiđro trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm? 2. Các hiđrua: sự phân loại và tính chất của mỗi loại. 3. Cấu tạo phân tử, tính chất lí hóa học và phương pháp điều chế O2 trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. 4. Trình bày công thức cấu tạo của phân tử O3. Tính chất lí hóa học, phương pháp điều chế O3 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Cách nhận biết khí O3; So sánh tính chất lí hoá học của khí oxi và khí ozôn. Phản ứng phân biệt O3 và O2. 5. Trình bày cấu tạo phân tử, tính chất lí hóa học của nước. Các phương pháp làm sạch nước trong phòng thí nghiệm. 6. Trình bày cấu tạo phân tử, tính chất lí, hóa học của H2O2. Trình bày phương pháp điều chế H2O2 trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. 66
  • 67. Bài tập Bài 1 Ion H2 + được tạo thành khi phóng điện qua khí hiđro. H2 + có độ dài liên kết 1,06 Å và năng lượng phân ly liên kết 255 kJ/mol. So sánh các giá trị này với các giá trị của phân tử trung hòa 0,74 Å và 436 kJ/mol. Giải thích sự khác biệt này. Bài 2 a. Xây dựng giản đồ mức năng lượng MO của phân tử O2 (chỉ sử dụng các obitan hóa trị của phân tử oxy). b. Sử dụng giản đồ để giải thích độ dài liên kết và năng lượng phân ly liên kết của các phần tử sau: O2 (1,21 Å; 494 kJ/mol), O2 + (1,12 Å; 626 kJ/mol), O2 – (1,26 Å; 393 kJ/mol), và O2 2– (1,49 Å; 138 kJ/mol). c. Trong các phần tử ở câu b), phần tử nào thuận từ (có electron độc thân)? 67
  • 68. Bài tập Bài 3 Phân loại các hiđrua sau (kiểu ion, kiểu phân tử, kiểu kim loại) : a. LiH b. SiH4 c. UH3 d. AsH3 e. HI f. NH3 Bài 4 Sắp xếp các oxit Al2O3, B2O3, BaO, CO2, Cl2O7, SO3 theo thứ tự giảm tính axit Bài 5 a. Tính thế khử của cặp O2/H2O tại i) pH = 1 ii) pH = 7 iii) pH = 14 biết thế khử tiêu chuẩn của bán phản ứng O2(k) + 4H3O+(dd) + 4e ⟶ 6H2O(l) là 1,229 V. b. Dựa trên các giá trị tính toán ở câu b), dự đoán tính oxi hóa của O2 trong các môi trường pH khác nhau. 68
  • 69. Bài tập Bài 6 Viết phản ứng hóa học minh họa các tính chất sau: a. Tính axit của H2O2 b. Tính oxi hóa khử của H2O2 c. Tính oxi hóa khử của nước 69

Editor's Notes

  1. A molecule with an incomplete octet of valence electrons can complete its octet by accepting an electron pair A molecule or ion with a complete octet may be able to rearrange its valence electrons & accept an additional electron pair A molecule or ion may be able to expand its valence shell (or simply be large enough) to accept another electron pair A metal cation can accept an electron pair supplied by the base in a coordination compound
  2. They lie on the frontier between acidic and basic oxides, and hence serve as an important guide to the metallic or nonmetallic character of an element. An important issue in the d block is the oxidation number necessary for amphoterism.
  3. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.
  4. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.
  5. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.
  6. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.
  7. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.
  8. As already mentioned, the Haber process is used for the entire global production. In this process, N2 & H2 combine directly at high temp. (450°C) & press. (100 atm) over a promoted Fe catalyst: N2(g)+3H2(g) NH3(g) The promoters (compounds that enhance the catalyst’s activity) include SiO2 , MgO, & other oxides. The high temp. & catalyst are required to overcome the kinetic inertness of N2, & the high press.is needed to overcome the thermodynamic effect of an unfavorable equilibrium constant at the operating temp.