TRƯỜNG THPT ĐÀO SƠN TÂY
TỔ HÓA HỌC
Lý thuyết & Bài tập
KHTN
Họ và tên : ………………………………………………………………………………..…..
Lớp: …………..…..
Tài liệu lưu hành nội bộ
Tháng 9/2021
MỤC LỤC
A. LÝ THUYẾT .........................................................................................................................................................................................1
Chương 1: ESTE – LIPIT .....................................................................................................................................................................1
BÀI : ESTE ...........................................................................................................................................................................................1
BÀI : LIPIT...........................................................................................................................................................................................2
Chương 2: CACBOHIDRAT ................................................................................................................................................................4
Chương 3: AMIN, AMINO AXIT, PROTEIN ..................................................................................................................................6
BÀI: AMIN ...........................................................................................................................................................................................6
BÀI : AMINOAXIT .............................................................................................................................................................................8
BÀI : PEPTIT VÀ PROTEIN ...........................................................................................................................................................9
Chương 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME .............................................................................................................................. 11
Chương 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI ............................................................................................................................................... 15
BÀI : VỊ TRÍ KIM LOẠI TRONG BẢNG HỆ THỚNG T̀N HỒN CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI .............................. 15
BÀI : TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI – DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI ......................................................................... 15
BÀI : SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI ..................................................................................................................................................... 16
BÀI : ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI ......................................................................................................................................................... 17
Chương 6: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM ................................................................................................................. 18
BÀI : KIM LOẠI KIỀM................................................................................................................................................................... 18
BÀI : HỢP CHẤT KIM LOẠI KIỀM ........................................................................................................................................... 19
BÀI : KIM LOẠI KIỀM THỔ ........................................................................................................................................................ 20
BÀI : HỢP CHẤT KIM LOẠI KIỀM THỔ................................................................................................................................. 20
BÀI : NƯỚC CỨNG ........................................................................................................................................................................ 21
BÀI : NHÔM ..................................................................................................................................................................................... 21
BÀI : HỢP CHẤT CỦA NHÔM .................................................................................................................................................... 23
Chương 7: SẮT – CROM – ĐỒNG .................................................................................................................................................. 23
BÀI : SẮT........................................................................................................................................................................................... 23
BÀI : HỢP CHẤT SẮT ................................................................................................................................................................... 24
BÀI : HỢP KIM CỦA SẮT............................................................................................................................................................. 25
BÀI : CROM ...................................................................................................................................................................................... 26
BÀI : HỢP CHẤT CỦA CROM..................................................................................................................................................... 27
BÀI : ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT ........................................................................................................................................................ 27
Chương 8: PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ ........................................................................................................................ 28
BÀI : NHẬN BIẾT MỘT SỐ ION TRONG DUNG DỊCH ...................................................................................................... 28
Chương 9: HÓA HỌC VỚI CÁC VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI - MÔI TRƯỜNG ................................... 29
B. BÀI TẬP ............................................................................................................................................................................................. 30
CHƯƠNG 1: ESTE – LIPIT .............................................................................................................................................................. 30
CHƯƠNG 2: CACBOHIDRAT .......................................................................................................................................................... 40
CHƯƠNG 3: AMIN – AMINOAXIT – PROTEIN ........................................................................................................................ 50
CHƯƠNG 4: POLIME ......................................................................................................................................................................... 59
CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI ............................................................................................................................................ 63
CHƯƠNG 6: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM.............................................................................................................. 74
CHƯƠNG 7: SẮT – CROM – ĐỒNG ............................................................................................................................................... 84
CHƯƠNG 8: PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ ..................................................................................................................... 93
CHƯƠNG 9: HÓA HỌC VỚI MÔI TRƯỜNG ............................................................................................................................... 94
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
A. LÝ THUYẾT
Chương 1: ESTE – LIPIT
BÀI : ESTE
I. Khái niệm :
Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR’ của ancol thì được
este.
Este đơn chức: RCOOR’ Trong đó R là gốc hidrocacbon hay H; R’ là gốc hidrocacbon
Este no đơn chức mạch hở : CnH2nO2 ( với n 2)
Danh pháp : Tên gốc R’ (ancol) + tên gốc RCOO (axit) (đuôi at)
Gốc ancol
Gốc axit
CH3- : Metyl
C2H5-: Etyl
CH2=CH- : Vinyl
CH3-CH2-CH2 -: Propyl
CH3-CH(CH3)- : Isopropyl
C6H5 -: Phenyl
C6H5- CH2-: Benzyl
HCOO-: fomat
CH3-COO- : axetat
CH3CH2-COO- : propionat
CH2=CH-COO-: acrylat
CH2=C(CH3)-COO-: metacrylat
C6H5-COO-: benzoat
II. Lí tính :
- Các este hầu như khơng tan trong nước, nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
- Thường là chất lỏng, nhẹ hơn nước, dễ bay hơi.
- So sánh nhiệt độ sơi (đối với những ptử có cùng khối lượng phân tử / cùng số nguyên tử C)
Axit cacboxylic > ancol> este
- Các este có mùi thơm đặc trưng:
CH3 – COO-CH2-CH2-CH(CH3)2 (isoamyl axetat): Mùi chuối (dầu chuối)
C2H5-COO-C2H5 (etyl propionat) hoặc CH3-CH2-CH2-COO-C2H5 (etyl butyrat): mùi dứa
CH3-COO-CH2-C6H5 (benzyl axetat): Mùi hoa nhài.
III. Tính chất hóa học :
1. Phản ứng ở nhóm chức
a. Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit: chậm, thuận nghịch
t ,H
RCOOH
RCOOR’ + H2O
+ R’OH
Axit
Ancol
b. Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm (pư xà phịng hóa): nhanh, một chiều
o
t
RCOONa
RCOOR’ + NaOH
Muối
0
1
+
R’OH
Ancol
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
* Lưu ý một số trường hợp đặc biệt của phản ứng thuỷ phân este
Dạng cấu tạo este
VD
t
R-COO-CH=CH-R’
CH3COOCH CH2 KOH
CH3COOK CH3CHO
o
o
t
HCOOC6 H5 2KOH
HCOOK C6 H5OK H 2 O
R-COO-C6H5
2. Phản ứng ở gốc hidrocacbon
a. Phản ứng trùng hợp, làm mất màu nước brom, cộng H2... xảy ra ở các este chưa no.
CH3COOCH CH2 Br2
C2 H5COOCH2 CH CH2 H2
CH3COOCHBr CH 2 Br
o
Ni, t
C2 H 5COOCH 2 CH 2 CH3
b. Phản ứng tráng gương: xảy ra ở các este fomat HCOO-R’ khi phản ứng với dung dịch
AgNO3/NH3
3. Phản ứng cháy:
t
CnH2nO2 + (3n-2)/2 O2
nCO2 + nH2O
nCO n H O este no, đơn chức.
o
2
2
IV. Điều chế :
+ Este của ancol: đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ, có H2SO4 đặc xúc tác, gọi là phản ứng este hóa.
H 2 SO4 d
R-COOH + R’-OH
RCOO–R’ + H2O
t0
+ Este của phenol: C6H5OH + (RCO)2O
RCOOC6H5 + RCOOH
V-ỨNG DỤNG:
- Nhiều este dùng làm dung môi
- Các este không no dùng để sản xuất chất dẻo
- Một số este dùng làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm
BÀI : LIPIT
I. Khái niệm: Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, khơng hịa tan trong nước nhưng
tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.
II. Chất béo:
1. Khái niệm: Chất béo là trieste của glixerol với axit béo gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.
Công thức chung :R1COO-CH2
R1,R2,R3: là gốc hidrocacbon giống hoặc khác nhau .
R2COO-CH
R3COO-CH2
2
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Các axit béo và chất béo thường gặp :
Axit béo
Chất béo
C15H31COOH : Axit panmitic (C15H31COO)3C3H5 hoặc C51H98O6: Tripanmitin (tripanmitoylglixerol )
C17H35COOH : Axit stearic
(C17H35COO)3C3H5 hoặc C57H110O6: Tristearin (tristearoylglixerol )
C17H33COOH : Axit oleic
(C17H33COO)3C3H5 hoặc C57H104O6 : Triolein (trioleoylglixerol)
2. Tính chất vật lí:
- Ở nhiệt độ thường, chất béo lỏng trong phân tử có gốc hidrocacbon khơng no, chất béo rắn trong
phân tử có gốc hidrocacbon no.
- Không tan trong nước , nhẹ hơn nước .
3. Tính chất hóa học:
a. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit axit béo và glixerol
H
to
(C17H35COO)3C3H5 + 3 H2O
C17H35COOH + C3H5(OH)3
b. Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm - Phản ứng xà phịng hóa: muối của axit
béo (xà phòng) và glixerol
3 C17H35COONa + C3H5(OH)3
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH
Natristearat (xà phòng)
t0
c. Phản ứng cộng hidro của chất béo lỏng thành chất béo rắn (bơ nhân tạo)
Ni
(C17H33COO)3C3H5 + 3 H2 1751950 C
(C17H35COO)3C3H5
lỏng
rắn
d. Phản ứng oxi hóa: nối đơi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị oxh chậm bởi oxy khơng
khí tạo thành peoxyt, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của
hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.
4. Ứng dụng:
+ Thức ăn quan trọng của con người.
+ Nguyên liệu tổng hợp một số chất khác cần thiết cho cơ thể .
+ Trong công nghiệp dùng để sản xuất xà phòng và glixerol.
+ Chất béo còn dùng trong sản xuất thực phẩm.
3
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Chương 2: CACBOHIDRAT
I. Khái niệm : Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có cơng thức chung là
Cn(H2O)m .
II. Phân loại : Cacbohiđrat được phân thành 3 nhóm sau :
- Monosaccarit : không thể thủy phân được, gồm glucozơ và fructozơ.
- Đisaccarit : khi thủy phân mỗi phân tử sinh ra hai phân tử monosaccarit. Gồm: saccarozơ,
mantozơ.
- Polisaccarit : khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit. Gồm: tinh
bột và xenlulozơ.
MONOSACCARIT
C6H12O6 = 180
GLUCOZƠ
FRUCTOZƠ
I.
Tính
chất
vật lí
II.
Cấu
trúc
phân
tử
III.
Tính
chất
hóa
học
ĐISACCARIT
C12H22O11 = 342
SACCAROZƠ
POLISACCARIT
(C6H10O5)n = 162n
TINH BỘT
XENLULOZƠ
- Chất rắn, tinh thể
không màu, dễ tan trong
nước, vị ngọt không
ngọt bằng đường mía.
- Có hầu hết trong các
bộ phận của cây như lá,
hoa, rễ,... và nhất là
trong quả chín. Có
nhiều trong quả nho
nên gọi là đường nho.
Trong mật ong : khoảng
30%, trong máu người :
nồng độ không đổi
khoảng 0,1%.
* Dạng mạch hở :
gồm 5 nhóm OH và
anđêhit đơn chức.
* Dạng mạch vịng : tồn
tại chủ yếu ở 2 dạng
mạch vòng 6 cạnh : α –
glucozơ và β – glucozơ.
- Chất rắn, kết
tinh,
không
màu, dễ tan
trong nước, có
vị ngọt hơn
đường mía.
- Đặc biệt trong
mật ong có tới
40% fructozơ
làm cho mật
ong có vị ngọt
sắc.
- Có trong nhiều lồi thực
vật: cây mía, củ cải đường
và hoa thốt nốt.
- Là chất rắn kết tinh,
khơng màu, khơng mùi,
có vị ngọt, tan tốt trong
nước
- Là chất rắn, dạng
bột vô định hình,
màu trắng, khơng
tan trong nước
lạnh, tan một phần
trong nước nóng,
tạo thành dung
dịch keo, gọi là hồ
tinh bột.
- Là chất rắn dạng sợi,
màu trắng, không tan
trong nước và nhiều
dung môi hữu cơ
nhưng tan trong nước
Svayde (dung dịch
Cu(OH)2.NH3).
- Là thành phần chính
tạo nên màng tế bào
thực vật: bơng, đay,
gai…
* Dạng mạch
hở: gồm 5
nhóm OH và 1
nhóm xeton.
*Dạng mạch
vịng : tồn tại
chủ yếu 2 dạng
vòng 5 cạnh α –
fructozơ và β –
fructozơ.
Saccarozơ
là
một
đisaccarit được cấu tạo từ
1 gốc α – glucozơ và 1 gốc
β – fructozơ liên kết với
nhau qua nguyên tử oxi.
+ Tính chất của ancol
đa chức :
- Tác dụng với
Cu(OH)2 : Ở nhiệt độ
thường, phản ứng với
Cu(OH)2 cho dung dịch
màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2
→ (C6H11O6)2Cu +
2H2O
- Phản ứng tạo este :
Glucozơ có thể tạo este
chứa 5 gốc axit axetic
trong phân tử khi tham
gia phản ứng với
anhiđrit
axetic
+ Tác dụng với
Cu(OH)2 cho
dung dịch màu
xanh lam
+ cộng hiđro
cho sobitol
+ Trong mơi
trường bazơ,
fructozơ
chuyển
hóa
thành glucozơ.
fructozơ bị
oxi hóa bởi
AgNO3/NH3
tương
tự
glucozơ .
+ Phản ứng với Cu(OH)2
:
C12H22O11 + Cu(OH)2 →
(C12H21O11)2Cu + 2H2O
Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ
thường, tạo dd màu xanh
lam.
b. Phản ứng thủy phân :
C12H22O11
+
H2 O
-Là
loại
polisaccarit, phân
tử gồm nhiều mắt
xích α – glucozơ
liên kết với nhau,
tạo thành 2 dạng:
amilozơ
và
amilopectin.
+ Amilozơ: thành
mạch dài, khơng
phân
nhánh,
xoắn lại.
+ Amilopectin: Có
cấu trúc mạch
phân nhánh
+ Phản ứng thủy
phân :
(C6H10O5)n
+
nH2O
-Là một polisaccarit,
phân tử gồm nhiều gốc
β – glucozơ liên kết
với nhau thành mạch
kéo dài, nhiều mạch
xenlulozơ ghép lại với
nhau
thành
sợi
xenlulozơ.
- Xenlulozơ chỉ có cấu
tạo mạch khơng phân
nhánh,
mỗi
gốc
C6H10O5 có 3 nhóm
OH, nên có thể viết:
(C6H10O5)n
hay
[C6H7O2(OH)3]n .
+ Phản ứng thủy
phân :
(C6H10O5)n + nH2O
0
H ,t
hoaëc enzim
C6H12O6 + C6H12O6
Glu
Fruc
4
0
H ,t
C6H12O6 (glu)
+ Phản ứng màu
với iot :
Do cấu tạo mạch ở
dạng xoắn có lỗ
rỗng, tinh bột hấp
phụ iot cho màu
xanh tím.
0
H ,t
C6H12O6
(glu)
+ Phản ứng với axit
nitric :
[C6H7O2(OH)3]n
+
3nHNO3
H SO đặc , t 0
2
4
[C6H7O2(ONO2)3]n +
3nH2O
Xenlulozơ trinitrat
là chất dễ cháy và nổ
mạnh không sinh ra
khói nên được dùng
THPT Đào Sơn Tây
(CH3CO)2O , có mặt
piriđin.
+ Tính chất của
anđehit :
- Oxi hóa glucozơ bằng
dung dịch AgNO3/NH3
(phản ứng tráng bạc):
1 Glu 2Ag ↓
- Khử glucozơ bằng
hiđro : C6H12O6 + H2
Bài học Hóa 12 - KHTN
Lưu
ý:
Fructozơ
khơng
làm
mất màu dd
Br2,
cịn
Glucozơ làm
mất màu dd
Br2 => phân
biệt glu và fruc
làm
thuốc
khơng khói.
súng
Ni , t
C6H14O6
0
(sobitol)
+ Phản ứng lên men :
C6H12O6
enzim
30 - 350 C
2C2H5OH + 2CO2 ↑
IV.
Điều
chế
và
ứng
dụng
1. Điều chế :
+ Thủy phân tinh bột, hoặc xenlulozơ,
xúc tác HCl đặc hoặc H2SO4 đặc
H ,t 0
(C6H10O5)n + nH2O
C6H12O6
2. Ứng dụng :
- chất dinh dưỡng, thuốc tăng lực
- tráng gương
- sản xuất ancol
Ứng dụng :
- thực phẩm
- pha chế thuốc
5
Ứng dụng :
- thực phẩm
Ứng dụng :
- dùng trực tiếp
- chế biến giấy
- sản xuất tơ, thuốc
súng khơng khói,
phim ảnh
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Chương 3: AMIN, AMINO AXIT, PROTEIN
BÀI: AMIN
I. Khái niệm, phân loại, đồng phân, danh pháp:
1. Khái niệm: Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH 3 bằng gốc hiđrocacbon ta thu được amin.
2. Phân loại:
a. Theo gốc hiđrocacbon :
- Amin mạch hở: CH3NH2 , C2H5NH2 , …
- Amin không no: CH2 = CH – NH2 , …
- Amin thơm và amin có vịng thơm : C6H5NH2 , C6H5CH2NH2 , CH3C6H4NH2 , …
b. Theo bậc của amin :
(**) Bậc của amin thường được tính bằng số gốc hiđrocacbon liên kết với nguyên tử nitơ hoặc
tính bằng số nguyên tử H trong phân tử NH 3 bị thay thế.
Ví dụ :
+ Amin bậc 1 như C2H5NH2 , C6H5NH2 , …
+ Amin bậc 2 như CH3 – NH – CH3 , C2H5 – NH – C2H5 , …
+ Amin bậc 3 như
...
3. Đồng phân, danh pháp :
* Amin no, đơn chức, mạch hở : CnH2n+3N (n ≥ 1)
+ Tên gốc chức: Tên gốc hidrocacbon + amin
+ Tên thay thế:
Amin bậc I (R-NH2)
Tên nhánh + tên hidrocacbon mạch chính + số chỉ vị trí NH2 + amin
Amin bậc II (R –NH-R’)
N-tên gốc R’+ tên amin chính (R-NH-)
R
N R"
Amin bậc III
R'
N-tên gốc R’ + N- tên gốc R” + tên amin chính (R-N-)
6
THPT Đào Sơn Tây
CTPT
CTCT
CH5N
CH3 – NH2
CH3 – CH2 – NH2
C2H7N
CH3 – NH – CH3
AMIN
CH3 – CH2 – CH2 – NH2
NO,
CH3 – CH – CH3
ĐƠN
CHỨC,
NH2
MẠCH C3H9N
CH3 – NH – CH2 – CH3
HỞ
CH3 – N – CH3
CH3
C6H7N C6H5 – NH2 ANILIN
LOẠI
KHÁC
H2N – [CH2]6 – NH2
Bài học Hóa 12 - KHTN
Tên gốc – chức
Tên thay thế
Metylamin
Metanamin
Etylamin
Etanamin
Đimetylamin
N – metylmetanamin
Propylamin
Propan – 1 – amin
Isopropylamin
Propan – 2 – amin
Etylmetylamin
N – metyletanamin
Trimetylamin
N,N – đimetylmetanamin
Phenylamin
Hexametylenđiamin
Benzenamin
Hexan – 1,6 – điamin
II. Tính chất vật lí:
+ CH3NH2 , (CH3)2NH , (CH3)3N , C2H5NH2 là những chất khí ở điều kiện thường, mùi khai khó chịu,
tan nhiều trong nước.
+ Các amin có phân tử khối cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, nhiệt độ sôi tăng dần và độ tan trong
nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối.
+ Các amin thơm là những chất lỏng hoặc chất rắn và dễ bị oxi hóa. Khi để trong khơng khí các ami n
thơm bị chuyển từ không màu sang màu đen vì bị oxi hóa.
+ Các amin đều độc.
III. Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học:
1. Cấu tạo phân tử: Phân tử amin có ngun tử N (có đơi e chưa liên kết) tương tự như trong phân tử
NH3 nên các amin có tính bazơ. Ngồi ra, amin cịn có tính chất của gốc hiđrocacbon.
2. Tính chất hóa học:
a. Tính bazơ:
Phản ứng với H2O:
+ Metylamin cũng như nhiều amin khác, khi ta trong nước phản ứng với nước tương tự NH 3 ,
sinh ra ion OH- .
CH3NH2 + H2O
[CH3NH3]+ + OH+ Anilin và các amin thơm khác : không tan trong nước, phản ứng rất kém với nước.
Phản ứng với axit:
C6H5NH2 + HCl → [C6H5NH3]+ClAnilin
phenylamoni clorua
Nhận xét :
- Metylamin và các đồng đẳng: có khả năng làm xanh quỳ tím hoặc hóa hồng phenolphtalein, có lực
bazơ mạnh hơn NH3 nhờ ảnh hưởng của nhóm ankyl.
- Anilin và các amin thơm khác: có tính bazơ nhưng dung dịch của nó khơng làm xanh quỳ tím, cũng
khơng làm hồng phenolphtalein vì lực bazơ của nó rất yếu và yếu hơn NH 3, do ảnh hưởng của gốc
phenyl (tương tự phenol).
Lực bazơ tăng dần: (C6H5)3N < (C6H5)2NH < C6H5NH2 < NH3 < CH3NH2 < (CH3)2NH
b. Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin:
7
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Phản ứng này dùng để nhận biết Anilin.
c. Phản ứng cháy: đốt amin no, đơn chức, mạch hở
6n + 3
2n + 3
1
Cn H 2 n + 3 N +
O2 nCO 2 +
H 2O +
N2
4
2
2
BÀI : AMINOAXIT
I. Khái niệm :
Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH 2 ) và nhóm
cacboxyl (COOH).
Cách gọi tên :
+ Tên thay thế : Axit + số chỉ vị trí nhóm amino (2,3,4,5,6,7 …) – “amino” + tên thay thế axit.
+ Tên bán hệ thống : Axit + số chỉ vị trí nhóm amino (α,β,γ,δ,ε,ω …) – “amino” + tên thường axit.
Bảng : Tên gọi của một số amino axit thường gặp
CTPT +
PTK
C2H5NO2
(75)
C3H7NO2
(89)
Tên
thường
Glyxin
Kí
hiệu
Gly
Axit
α – aminopropionic
Alanin
Ala
Axit 2 – amino – 3 metylbutanoic
Axit 2 – aminopentan –
1,5 – đioic
Axit
α – aminoisovaleric
Axit
α – aminoglutaric
Valin
Val
Glu
Axit 2,6 –
điaminohexanoic
Axit
α,ε –
điaminocaproic
Axit
glutami
c
Lysin
CTCT
Tên thay thế
Tên bán hệ thống
H2N – CH2 – COOH
Axit 2 – aminoetanoic
Axit aminoaxetic
Axit
2 – aminopropanoic
C5H11NO
2 (117)
C5H9NO4
(147)
C6H14N2
O2 (146)
Lys
II. Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học :
1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí :
Phân tử amino axit có nhóm cacboxyl (COOH) thể hiện tính axit và nhóm amino (NH 2) thể hiện tính
bazơ, nên thường tương tác với nhau tạo ra ion lưỡng cực:
H 3 N CH 2 COO
H 2 N CH 2 COOH
Tính chất vật lý: điều kiện thường chúng là chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan trong nước và có nhiệt
độ nóng chảy cao (phân hủy khi nóng chảy), khơng màu và có vị ngọt.
2. Tính chất hóa học :
a. Tính chất lưỡng tính :
H2N – CH2 – COOH + NaOH → H2N – CH2 – COONa + H2O
HOOC – CH2 – NH2 + HCl → HOOC – CH2 – NH3+Clb. Tính axit – bazơ của dung dịc amino axit :
8
THPT Đào Sơn Tây
(NH2)x – R – (COOH)y
Bài học Hóa 12 - KHTN
với x = y → quỳ tím khơng đổi màu .
x > y → quỳ tím chuyển màu xanh.
x < y → quỳ tím chuyển màu đỏ.
c. Phản ứng riêng của nhóm COOH : phản ứng este hóa
Tương tự axit cacboxylic, amino axit phản ứng với ancol khi có mặt axit vơ cơ mạnh, sinh ra este. Thí
dụ :
Thực ra, este hình thành ở dưới dạng muối Cl - H3N+ - CH2 – COOC2H5
d. Phản ứng trùng ngưng :
Khi đun nóng, các ε – hoặc ω – amino axit tham gia phản ứng trùng ngưng tạo ra polime thuộc loại
poliamit.
III. Ứng dụng :
- Các amino axit thiên nhiên (hầu hết là các α- amino axit) là những hợp chất cơ sở để kiến tạo nên
các loại protein của cơ thể sống.
- Muối mononatri glutamat dùng làm bột ngọt (mì chính), axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh,
methionin là thuốc bổ gan.
- Các axit 6 – aminohexanoic (axit ε – aminocaproic) và 7 – aminoheptanoic (ω – aminoenantoic) là
nguyên liệu để sản xuất tơ nilon như nilon – 6 , nilon – 7 , …
BÀI : PEPTIT VÀ PROTEIN
I. PEPTIT :
1. Khái niệm :
- Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α – amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit.
- Liên kết peptit là liên kết –CO–NH– giữa hai đơn vị α – amino axit. Nhóm –CO–NH– giữa 2 đơn vị
α – amino axit được gọi là nhóm peptit.
Ví dụ : đipeptit glyxylalanin
- Peptit có vai trị quan trọng trong sự sống : một số peptit là hoocmon điều hòa nội tiết, là kháng sinh
của vi sinh vật, polipeptit là cơ sở tạo nên protein.
2. Phân loại :
- Oligopeptit : gồm các peptit có từ 2 đến 10 gốc α – amino axit và được gọi tương ứng là đipeptit,
tripeptit, … đecapeptit.
- Polipeptit : gồm các peptit có từ 11 đến 50 gốc α – amino axit.
3. Cấu tạo, đồng phân, danh pháp :
a. Cấu tạo :
Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α – amino axit nối với nhau bởi liên kết peptit theo một trật tự
nhất định : amino axit đầu N cịn nhóm –NH2 , amino axit đầu C cịn nhóm –COOH.
Thí dụ :
9
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
b. Đồng phân, danh pháp :
- Mỗi phân tử peptit gồm một số xác định các gốc α – amino axit, liên kết với nhau theo một trật tự
nghiêm ngặt. Việc thay đổi trật tự đó sẽ dẫn tới các peptit đồng phân.
- Nếu phân tử peptit chứa n gốc α – amino axit khác nhau thì số đồng phân loại peptit là n !
- Tên các peptit được hình thành bằng cách ghép tên gốc axyl của các α – amino axit bắt đầu từ đầu
N, rồi kết thúc bằng tên của amino axit đầu C (được giữ nguyên). Hoặc ghép từ tên viết tắt của các
gốc α – amino axit theo trật tự của chúng.
Ví dụ :
4. Tính chất hóa học:
a. Tính chất vật lí : thường ở thể rắn, nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước.
b. Tính chất hóa học:
Phản ứng màu biure:
Peptit có ≥ 2 liên kết peptit + Cu(OH) 2 /OH- → phức màu tím đặc trưng (phản ứng phân biệt giữa
đipeptit với peptit có 2 liên kết trở lên).
Phản ứng thủy phân:
Khi thủy phân hoàn toàn peptit thu được hỗn hợp các α-aminoaxit
II. PROTEIN
1. Khái niệm:
Protein là những polipeptit cao phân tử, có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu.
* Phân loại :
+ Protein đơn giản : là loại protein mà khi thủy phân chỉ cho hỗn hợp các α – amino axit, thí dụ :
anbumin của lịng trắng trứng, fibroim của tơ tằm, …
+ Protein phức tạp : là loại protein được tạo từ protein đơn giản cộng với thành phần “phi protein”
nữa, thí dụ như nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa chất béo, …
2. Cấu tạo phân tử :
- Tương tự peptit, phân tử protein được tạo từ nhiều gốc α – amino axit nối với nhau bằng liên kết
peptit, nhưng phân tử protein lớn hơn, phức tạp hơn (n > 50, n là số gốc α – amino axit).
- Các phân tử protein khác nhau không những bởi các gốc α – amino axit khác nhau mà bởi còn số
lượng, trật tự sắp xếp của chúng khác nhau.
3. Tính chất vật lí :
- Protein dạng hình sợi : keratin của tóc, móng, sừng,… tơ tằm, tơ nhện, khơng tan trong nước.
- Protein dạng hình cầu : anbumin của lịng trắng trứng, hemoglobin (hơng cầu), … tan một phần trong
nước tạo thành dung dịch keo.
- Sự đông tụ protein xảy ra khi đun nóng hoặc cho axit, bazơ hay một số muối vào dung dịch protein.
4. Tính chất hóa học :
- Tương tự peptit, protein bị thủy phân nhờ xúc tác axit, bazơ hoặc enzim sinh ra các chuỗi peptit và
cuối cùng thành các α – amino axit.
- Protein có phản ứng màu biure với Cu(OH) 2 xuất hiện màu tím đặc trưng.
- Phản ứng với HNO3 đặc tạo kết tủa màu vàng.
10
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
5. Vai trò của protein trong sự sống :
- Hai thành phần chính của tế bào là nhân tế bào và nguyên sinh chất đều được hình thành từ protein.
Protein là cơ sở tạo nên sự sống, có protein mới có sự sống.
- Về mặt dinh dưỡng, protein là hợp phần chính trong thức ăn của người và động vật.
Chương 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
A. ĐẠI CƯƠNG POLIME :
I. Khái niệm : Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị cơ sở (gọi là mắt
xích) liên kết với nhau tạo nên.
Ví dụ : polietien
, nilon – 6 :
.
Hệ số n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa , n càng lớn, phân tử khối của polime càng cao.
Các phân tử như : CH2 = CH2 , H2N – [CH2]5 – COOH , … phản ứng với nhau để tạo nên polime được
gọi là monome.
1. Cách gọi tên :
Tên của polime được tạo ra bằng cách ghép từ poli trước tên monome. Nếu tên của monome gồm 2 cụm
từ trở lên thì tên đó được đặt trong dấu ngoặc đơn.
Thí dụ : polipropilen
; poli (vinyl clorua)
Một số polime có tên riêng (tên thơng thường). Thí dụ : teflon
…
, nilon – 7 :
, xenlulozơ : (C6H10O5)n ,…
2. Phân loại polime :
a. Theo nguồn gốc :
- Polime thiên nhiên (có sẵn trong tự nhiên ) : tinh bột , cao su thiên nhiên, tơ tằm, protein …
- Polime tổng hợp (do con người tổng hợp) : polietilen, polipropilen ,…
- Polime bán tổng hợp (polime thiên nhiên được chế biến một phần ) : tơ visco, tơ axetat …
b. Theo phương pháp tổng hợp :
- Polime trùng hợp (được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp) : PE, PVC, PP, PS …
- Polime trùng ngưng (được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng) : nilon – 6, nilon – 6,6 …
II. Đặc điểm cấu trúc :
Các mắt xích polime có thể nối với nhau thành mạch không nhánh như amilozơ … , mạch phân nhánh
như amilopectin, glicogen,… và mạch mạng không gian như cao su lưu hóa, nhựa bakelit (rezit), …
III. Tính chất vật lí:
- Hầu hết polime là chất rắn, khơng bay hơi, khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định mà nóng chảy ở
một khoảng nhiệt độ khá rộng.
- Đa số polime không tan trong các dung môi thông thường, một số tan trong dung mơi thích hợp cho
dung dịch nhớt, ví dụ : polibutađien tan trong benzen, …
- Nhiều polime có tính dẻo (PE, PP, …) , một số có tính đàn hồi (polibutađien, poliisopren,…), một
số có thể kéo thành sợi dài, bền (nilon – 6, xenlulozơ, …) . Có polime trong suốt và khơng giịn
(poli(metyl metacrylat)). Nhiều polime có tính cách điện, cách nhiệt (polietilen, poli(vinyl clorua),…)
hoặc bán dẫn (polianlin, polithiophen,…).
11
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
IV. Phương pháp điều chế:
1. Phản ứng trùng hợp : Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hay
tương tự nhau thành phân tử lớn (polime).
(*) Điều kiện cần : về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên
kết bội như CH2 = CH2 , C6H5CH = CH2 , CH2 = CH – CH = CH2 , … hoặc là vịng kém bền có thể
mở ra như
,
…
2. Phản ứng trùng ngưng : Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành
phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (thí dụ H 2O).
(*) Điều kiện cần : về mặt cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng ngưng là trong phân tử phải
có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng. Thí dụ : HO – CH2 – CH2 – OH , HOOC – C6H4 –
COOH , H2N – (CH2)6 – NH2 …
B. VẬT LIỆU POLIME :
I. Chất dẻo :
- Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo. Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của
nhiệt, của áp lực bên ngồi và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.
Khi trộn polime với chất độn thu được một vật liệu mới có tính chất của polime và chất độn, nhưng
độ bền, độ chịu nhiệt, … của vật liệu tăng lên rất nhiều so với polime nguyên chất. Vật liệu mới đó
được gọi là vật liệu compozit.
- Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất hai thành phần phân tán vào nhau mà không tan
vào nhau.
Thành phần của vật liệu compozit gồm chất nền (polime) và chất độn và các phụ gia khác. Các chất
nền có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn. Chất độn có thể là sợi (bơng, đay, poliamit, amiăng,...),
hoặc bột (silicat, bột nhẹ (CaCO 3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O)),…
II. Tơ:
1. Khái niệm : Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.
Trong tơ, những phân tử polime có mạch khơng phân nhánh, sắp xếp song song với nhau. Polime này
tương đối rắn ; tương đối bền với nhiệt và với các dung môi thơng thường ; mềm, dai, khơng độc và
có khả năng nhuộm màu.
2. Phân loại :
a. Tơ thiên nhiên (có sẵn trong tự nhiên) như bơng, len, tơ tằm.
b. Tơ hóa học (chế tạo bằng phương pháp hóa học).
- Tơ tổng hợp (chế tạo từ các polime tổng hợp) như các tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic thế
(vinilon, nitron,…)
- Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng
phương pháp hóa học) như tơ visco, tơ xenlulozơ axetat, …
III. Cao su :
1. Khái niệm : Cao su là loại vật liệu polime có tính đàn hồi.
Tính đàn hồi là tính bị biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại ban đầu khi lực đó thơi tác
dụng.
2. Phân loại :
a. Cao su thiên nhiên : là polime của isopren
với n ≈ 1500 – 15000
12
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Tính chất và ứng dụng :
- Cao su thiên nhiên có tính đàn hồi, khơng dẫn nhiệt và điện, khơng thấm khí và nước, không tan
trong nước, etanol, axeton,… nhưng tan trong xăng, benzen.
- Do có liên kết đơi trong phân tử, cao su thiên nhiên có thể tham gia các phản ứng cộng H 2 , HCl, Cl2
,… và đặc biệt khi tác dụng với S cho cao su lưu hóa có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mịn, khó tan
trong các dung môi hơn cao su thường.
b. Cao su tổng hợp : là loại vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên, thường được điều chế từ các
ankađien bằng phản ứng trùng hợp.
BẢNG 1 : MỘT SỐ CHẤT DẺO THƯỜNG GẶP
Tên chất dẻo
Phương trình điều chế
Nguồn
gốc
Tổng
hợp
Polietilen (PE)
Polipropilen
(PP)
Poli (vinyl
clorua ) (PVC)
Poli
(tetrafloetilen)
teflon
Phân loại
Loại
Cấu trúc
pư
mạch
Trùng Không nhánh
hợp
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Không nhánh
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Không nhánh
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Không nhánh
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Không nhánh
Tổng
hợp
Trùng
ngưng
- novolac,
rezol : thẳng.
- rezit.bakelit
: không gian
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Không nhánh
Poli (metyl
metacrylat)
Poli (phenol
fomanđehit)
(PPF)
Polistiren (PS)
Ứng dụng
dùng làm màng
mỏng, vật liệu
điện, bình
chứa,…
vật liệu cách
điện, ống dẫn
nước, vải che
mưa,…
Chảo chống dính
Là chất rắn trong
suốt, có khả năng
cho ánh sáng
truyền qua tốt
(gần 90%) nên
được dùng để chế
tạo thủy tinh hữu
cơ plexiglas.
Nhựa novolac là
chất rắn, dễ nóng
chảy, dễ tan trong
một số dung môi
hữu cơ, dùng để
sản xuất bột ép,
sơn.
BẢNG 2 : MỘT SỐ TƠ THƯỜNG GẶP
Tên tơ
Phản ứng điều chế
Nguồn
gốc
Tự
nhiên
Bông,
len, tơ
tằm
Nilon – 6
Tơ
capron
13
Phân loại
Loại
Cấu trúc
pư
mạch
Không
nhánh
Tổng
hợp
Trùng
ngưng
Không
nhánh
(poliamit)
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Thẳng
(poliamit)
Ứng dụng
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Nilon – 7
(tơ
enang)
Tổng
hợp
Trùng
ngưng
Khơng
nhánh
(poliamit)
Nilon –
6,6
Tổng
hợp
Đồng
trùng
ngưng
Khơng
nhánh
(poliamit)
Tơ nitron
(olon)
Tổng
hợp
Trùng
hợp
Khơng
nhánh
Tơ lapsan
Tổng
hợp
Đồng
trùng
ngưng
Khơng
nhánh
(polieste)
Tơ visco
Chế hóa từ xenlulozơ
Tơ axetat
Xenlulozơ + anhiđritaxetic , xt H+
Nhân
tạo
Nhân
tạo
Tính dai, bền,
mềm mại, óng
mượt, ít thấm
nước, giặt mau
khô,nhưng kém
bền với nhiệt,
với axit và
kiềm. - dùng để
dệt vải may
mặc, vải lót săm
lốp xe, dệt bít
tất, bện làm dây
cáp, dây dù, đan
lưới,…
Dai, bền với
nhiệt và giữ
nhiệt tốt, dùng
để dệt vải may
quần áo ấm, bện
thành sợi “len”
đan áo rét.
Không
nhánh
Không
nhánh
BẢNG 3 : MỘT SỐ LOẠI CAO SU THƯỜNG GẶP
Tên cao
su
Phân loại
Nguồn
gốc
tự nhiên
Phản ứng điều chế
Cao
su
thiên
nhiên
Cao
su
buna
Loại pư
Cấu trúc
mạch
Không
nhánh
tổng hợp
trùng
hợp
Không
nhánh
Cao
su
buna - S
tổng hợp
đồng
trùng
hợp
Không
nhánh
Cao
su
buna – N
tổng hợp
đồng
trùng
hợp
Không
nhánh
14
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
Chương 5: ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
BÀI : VỊ TRÍ KIM LOẠI TRONG BẢNG HỆ THỚNG T̀N HỒN CẤU TẠO
CỦA KIM LOẠI
I. VỊ TRÍ :
- Nhóm IA(-H), IIA, IIIA(-B), một phần nhóm IVA, VA,VIA
- Các nhóm B (IB→VIIIB)
- Họ lantan và actini (2 hàng cuối BTH)
II. CẤU TẠO KIM LOẠI
1. Cấu tạo nguyên tử: Ít e lớp ngoài cùng ( 1→3e) , bán kính nguyên tử tương đối lớn so với phi kim
2. Cấu tạo tinh thể : Trong mạng tinh thể kim loại có : Nguyên tử kim loại , ion kim loại ở nút mạng
và các electron tự do .
3. Liên kết kim loại: Liên kết được hình thành giữa các nguyên tử kim loại và ion kim loại do sự tham
gia của các electron tự do .
BÀI : TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI – DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1. Tính chất vật lí chung: 4 tính chất = dẻo + dẫn điện + dẫn nhiệt + ánh kim
2. Nguyên nhân: do e tự do gây ra
Kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất là Li, lớn nhât là Os
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg, cao nhất là W
Kim loại mềm nhất là Cs; cứng nhất là Cr
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC :
Tính khử: M Mn+ + ne
1. Tác dụng với phi kim (O2, Cl2): Au, Ag, Pt không tác dụng với Oxi
4Al + 3O2 2Al2O3
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2. Tác dụng với axit
a. Với HCl hoặc H2SO4 loãng
Muối + H2
M +
HCl
(Trước H2)
H2SO4 loãng
b. Với HNO3 hoặc H2SO4 đặc:
* Với HNO3 đặc: M + HNO3 đặc M(NO3)n + NO2 + H2O
(Trừ Au, Pt)
(nâu đỏ)
* Với HNO3 loãng:
NO
M + HNO3 loãng M(NO3)n + N2O + H2O
(Trừ Au, Pt)
N2
NH4NO3
15
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
* Với H2SO4 đặc:
M + H2SO4 đặc M2(SO4)n +
(Trừ Au, Pt)
SO2 + H2O
S
H2S
Lưu ý:
n: hóa trị cao nhất
Al, Fe, Cr khơng tác dụng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội
3. Tác dụng với dd muối: Kim loại đứng trước(X) đẩy kim loại đứng sau(Y) ra khỏi dd muối
Điều kiện: Kim loại X không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
Kim loại X có tính khử mạnh hơn kim loại Y
Ví dụ: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
4. Tác dụng với H2O: M + nH2O M(OH)n + n/2H2
Chỉ có kim loại kiềm và một số kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) tác dụng với H2O
5. Tác dụng với dung dịch bazơ: Al, Zn tan được trong dung dịch bazơ H2
Al+ NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2
III. DÃY ĐIỆN HÓA
- Nguyên tắc sắp xếp: Từ trái sang phải:
+ Tính khử kim loại giảm dần
+ Tính oxi hóa ion kim loại tăng dần
K+ Ca2+
K Ca
Na+ Mg2+ Al3+
Na
Mg
Al
Zn2+ Cr3+ Fe2+
Zn
Ni2+ Sn2+
Pb2+ H+
Tính oxi hóa ion kim loại tăng
Cr Fe
Ni Sn
Pb
H2
Cu2+
Fe3+
Ag+
Cu
Fe2+
Ag
Au3+
Au
Tính khử kim loại giảm
-
Chiều phản ứng: Chất oxi hóa mạnh + Chất khử mạnh → Chất oxi hóa yếu + Chất khử
yếu
Fe2+
Oxi hóa yếu
Fe
Khử mạnh
Cu2+
Oxi hóa mạnh
PT: Cu2+ + Fe → Fe2+ + Cu
Cu
Khử yếu
Ý nghĩa : dự đốn chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxihóa- khử theo quy tắc α
BÀI : SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM :
Là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng các chất trong môi trường xung quanh
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI : Có 2 dạng ăn mịn kim loại: Hóa học và điện hóa
1. Ăn mịn hóa học: q trình oxi hóa khử, e của kim loại chuyển trực tiếp đến các chất trong
môi trường
2. Ăn mịn điện hóa
16
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
a. Khái niệm: q trình oxi hóa khử, do tác dụng chất điện li→ tạo dòng e di chuyển từ
cực âm đến cực dương.
b. Điều kiện ăn mòn: (hội tụ đủ 3 điều kiện)
Có 2 điện cực khác chất ( 2 KL khác nhau , KL-PK , KL- hợp chất ..)
2 điện cực tiếp xúc với nhau (trực tiếp hoặc gián tiếp)
Đặt trong môi trường chất điện li (dung dịch ; không khí ẩm cũng là mơi trường
điện li)
c. Cơ chế ăn mịn:
Cực âm (anot) - q trình oxi hóa
M → Mn+ + n e
Cực dương (catot) - quá trình khử
2H+ + 2e→ H2
O2 + 2H2O + 4e→ 4OHIII. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI : Có 2 cách chống ăn mịn:
1. Bảo vệ bề mặt: bôi, sơn, mạ, tráng….= vật liệu bền với mơi trường
2. Phương pháp điện hóa: Dùng kim loại hoạt động hơn để bảo vệ (kim loại hoạt động hơn sẽ bị
ăn mòn trước)
Vd : Vỏ tàu biển bằng thép được gắn vào các khối kẽm( khi đó Zn bị ăn mịn điện hóa )
BÀI : ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I. NGUYÊN TẮC: Khử ion kim loại thành kim loại: Mn+ + ne → M (kim loại)
II. PHƯƠNG PHÁP: (3 phương pháp chính)
1. Nhiệt luyện:
Nguyên tắc: Dùng chất khử mạnh (C,CO, H2, Al) để khử kim loại trong oxit (Từ Zn
→Cu)
Ứng dụng: Điều chế kim loại hoạt động trung bình (Từ Zn →Cu)
t
Vd : 4CO + Fe3O4
3Fe + 4CO2
2. Thủy luyện:
Ngun tắc: Dùng kim loại có tính khử mạnh khử ion của kim loại yếu hơn ra khỏi
muối
Ứng dụng: Điều chế kim loại hoạt động trung bình và yếu
3. Điện phân:
Khử ion kim loại bằng dòng điện một chiều
Catot ( cực âm ): xảy ra quá trình khử
Anot ( cực dương) : xảy ra q trình oxi hóa
a. Điện phân nóng chảy: Điều chế kim loại mạnh (IA, IIA, Al)
b. Điện phân dung dịch: Điều chế kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu
Kiến thức cần nhớ:
*. Sơ đồ điện phân dung dịch
Catôt (-)
Chất
Anôt (+)
Ion dương ( H2O )
Ion âm( H2O)
Q trình khử:
Q trình oxi hóa
+
3+
n+
2Li ………Al ……..M
S …I-…Br-…Cl-…OH- ….H2O
0
17
THPT Đào Sơn Tây
Chỉ có ion kim loại sau Al3+ mới bị khử trong dung dịch
Bài học Hóa 12 - KHTN
Anion SO42-, NO3- khơng bị oxi hóa
* Nhớ định luật Faraday tính khối lượng các chất thốt ra ở các điện cực.
m = A.I.t / 96500.n
Trong đó: m: khối lượng chất thoát ra ở điện cực
; A: Khối lượng mol nguyên tử
n: Số e cho hoặc nhận ; I: Cường độ dòng điện (Ampe) ; t: Thời gian điện phân (Giây)
Chương 6: KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM
BÀI : KIM LOẠI KIỀM
I. Vị trí, cấu tạo, tính chất vật lí
- Kim loại kiềm gồm: Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubiđi (Rb), Xesi (Cs), Franxi (Fr)
thuộc nhóm IA
- Cấu hình electron ns1, có số oxi hóa +1 (đều có 1 electron lớp ngồi cùng)
- Mạng tinh thể: lập phương tâm khối
- Kim loại kiềm nhẹ và mềm, độ cứng giảm dần tử Li → Cs, có màu trắng bạc, nhiệt độ
nóng chảy và nhiệt độ sơi thấp.
- Màu ngọn lửa khi đốt: Li (đỏ tía), Na (vàng), K (tím), Rb (tím hồng), Cs (xanh da trời)
- Để bảo quản các kim loại kiềm người ta ngâm chúng trong dầu hỏa
II. Tính chất hóa học
Kim loại kiềm có tính khử mạnh nhất mỗi chu kì: M M+ + e
1. Tác dụng với phi kim:
4Na + O2 2Na2O;
2Na + Cl2 2NaCl
*Kim loại kiềm nóng chảy tác dụng với hiđro hiđrua, với oxi tạo peoxit và supeoxit
t
Na + H2
NaH (natri hiđrua)
o
t
2Na + O2
Na2O2 (natri peoxit)
o
KO2 (kali supeoxit)
K + O2
*Các peoxit và supeoxit tác dụng với nước bazơ + O2
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2
4KO2 + 2H2O 4KOH + 3O2
2. Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) muối và H2
2Na + 2HCl 2NaCl + H2↑;
2K + H2SO4 K2SO4 + H2↑
3. Tác dụng với nước dung dịch kiềm và H2
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑; 2K + 2H2O 2KOH + H2↑
4. Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại kiềm sẽ tác dụng H2O trước bazơ, sau đó mới tác dụng với muối
Ví dụ: Na + dd CuSO4
to
18
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2
III. Điều chế
- Nguyên tắc: khử ion kim loại kiềm thành nguyên tử.
- Phương pháp: điện phân nóng chảy muối halogen hoặc hidroxit của chúng.
2MCl2 đpnc
2M + Cl2
đpnc
4MOH
4M + 2H2O + O2
2NaCl đpnc
2Na + Cl2
4NaOH đpnc
4Na + 2H2O + O2
BÀI : HỢP CHẤT KIM LOẠI KIỀM
I. NATRIHIDROXIT: NaOH
1. Tính chất
- Tính chất của bazơ (mạnh)
+ Tác dụng được oxit axit: CO2, SO2,…
CO2 + NaOH → NaHCO3 hoặc CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
+ Tác dụng với axit: HCl, H2SO4, HNO3,…
HCl + NaOH → NaCl + H2O
+ Tác dụng với muối (phản ứng phải sinh ra kết tủa): CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaCl
II. NATRIHIDROCACBONAT( NaHCO3)
1. Tính chất
a. Kém bền với nhiệt
2NaHCO3→ Na2CO3 + CO2 + H2O
b. Tính lưỡng tính
NaHCO3 + HCl→NaCl + CO2 + H2O
NaHCO3 + NaOH→Na2CO3 + H2O
III. NATRICACBONAT ( Na2CO3)
1. Tính chất
a. Bền với nhiệt
b. Tính chất của muối
(+ axit, muối, bazơ. sau phản ứng phải có ↑, ↓)
Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 ↑ + H2O
Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 ↓ + 2NaOH
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓ + 2NaCl
c. Trong dd cho môi trường kiềm (pH>7)
IV. Kali nitrat (KNO3)
- Bị nhiệt phân khi đun nóng ở nhiệt độ cao
2KNO2 + O2
2KNO3
- Có ứng dụng làm thuốc súng (68% KNO3, 15% S, 17% C)
to
19
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
BÀI : KIM LOẠI KIỀM THỔ
I. VỊ TRÍ – CẤU HÌNH ELECTRON
- Kim loại kiềm thổ gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra thuộc nhóm IIA
- Cấu hình electron ns2, có số oxi hóa +2 (đều có 2 electron lớp ngồi cùng)
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Mạng tinh thể: Be, Mg (lục phương); Ca, Sr (lập phương tâm diện); Ba (lập phương tâm khối)
- Độ cứng, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng đều cao hơn kim loại kiềm.
- to sôi, to nóng chảy, khối lượng riêng thấp ( cao hơn KLK ) biến đổi không theo quy luật
III. TÍNH CHẤT HĨA HỌC
Tính khử mạnh:
M → M2+ + 2e
Tính khử tăng dần từ Be→Ba
1. Tác dụng với phi kim (Cl2, O2, S)
t
2Mg + O2
2MgO
0
2. Tác dụng với axit
a. HCl, H2SO4 loãng → muối + H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
b. H2SO4 đặc, HNO3 → muối + sản phẩm khử + H2O
KL kiềm thổ có khả năng khử S+6 (SO42-) xuống S-2 (H2S), So và N+5(NO3-) xuống N-3
(NH4NO3)...
4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4Mg + 5H2SO4 → 4MgSO4 + H2S + 4H2O
3. Tác dụng với nước:
o
- t thường: Be không phản ứng, Mg phản ứng chậm
- Kim loại còn lại phản ứng mạnh : M + 2H2O → M(OH)2 + H2
IV. ĐIỀU CHẾ: Điện phân nóng chảy muối halogen :
MX2 đpnc
M + X2
BÀI : HỢP CHẤT KIM LOẠI KIỀM THỔ
1. Canxi oxit CaO (vôi sống)
- Tác dụng với nước: CaO + H2O Ca(OH)2
- Tác dụng với axit: CaO + 2HCl CaCl2 + H2O
- Tác dụng với oxit axit:
CaO + CO2 CaCO3
CaO + SO2 CaSO3
2. Canxi hidroxit Ca(OH)2 (vôi tôi)
- Tác dụng với axit: Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O
- Tác dụng với oxit axit:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓ + H2O (nhận biết khí CO2)
Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2
- Tác dụng với dung dịch muối: Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3↓ + 2NaOH
3. Canxi cacbonat (CaCO3)
20
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
t
- Phản ứng phân hủy: CaCO3
CaO + CO2
- Phản ứng với axit mạnh: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
- Phản ứng với nước có CO2:
Ca(HCO3)2
CaCO3 + H2O + CO2
o
* Phản ứng thuận giải thích hiện tượng xâm thực núi đá vơi.
* Phản ứng nghịch giải thích hiện tượng thạch nhũ.
4. Canxi sunfat (CaSO4)
- CaSO4.2H2O là thạch cao sống, bền ở nhiệt độ thường.
- CaSO4.H2O là thạch cao nung, điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở 1600C
→ dùng để nặn tượng, đúc khn, bó bột khi gãy xương
- CaSO4 là thạch cao khan
BÀI : NƯỚC CỨNG
I. KHÁI NIỆM: Chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+
II. PHÂN LOẠI ( 3 loại)
Nước cứng tạm thời: chứa ion HCO3Nước cứng vĩnh cửu: chứa ion SO42-hoặc ClNước cứng toàn phần: Chứa 2 loại ion HCO3-, SO42- hoặc ClIII. TÁC HẠI
- Tốn nhiên liệu gây nổ
- Giảm lưu lượng nước trong ống dẫn
- Tốn xà phòng, quần áo mau hư
- Giảm hương vị của trà, nấu lâu chín và giảm mùi thức ăn.
IV. CÁCH LÀM MỀM NƯỚC CỨNG
1.Nguyên tắc: Giảm nồng độ ion Ca2+, Mg2+
2.Phương pháp
a. Phương pháp kết tủa
* Đối với tính cứng tạm thời :
t
- Đun → mất độ cứng tạm thời : Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O
- Dùng hóa chất: Ca(OH)2 vừa đủ , Na2CO3, Na3PO4
* Đối với tính cứng vĩnh cửu ( tồn phần ) : Dùng hóa chất: Na2CO3, Na3PO4
b. Phương pháp trao đổi ion
o
BÀI : NHƠM
I. VỊ TRÍ – CẤU HÌNH ELETRON
- Vị trí: Ơ: 13; Chu kỳ: 3; Nhóm: IIIA ;
- Cấu hình: ...3s23p1 hoặc [Ne] 3s23p1
II. TÍNH CHẤT HĨA HỌC
- Tính khử mạnh (chỉ sau KL nhóm IA, IIA) ;
- Nhường 3e: M → M3+ + 3e
21
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
1. Tác dụng với phi kim (O2, Cl2 ...)
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 ; 4Al + 3O2 → 2Al2O3 (to)
Chú ý: Al bền trong khơng khí do có lớp màng oxit (Al2O3) bảo vệ
2. Tác dụng với axit
a. HCl, H2SO4 loãng → muối + H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ; 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
b. H2SO4 đặc, nóng; HNO3 → muối + sản phẩm khử + H2O
Chú ý: Al thụ động trong H2SO4 và HNO3 đặc nguội
3. Tác dụng với oxit kim loại = phản ứng nhiệt nhôm
t
2Al + Fe2O3
Al2O3 + 2Fe (Ứng dụng phản ứng này hàn đường ray)
4. Tác dụng với nước
- Al không phản ứng với nước vì có lớp màng oxit Al2O3 bảo vệ
- Nếu phá vỡ lớp màng oxit thi Al phản ứng
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
- Phản ứng dừng lại do Al(OH)3 không tan sinh ra => nên thực tế vật bằng nhôm không tác dụng với
nước .
5. Tác dụng với dung dịch kiềm: Al tan được trong dung dịch kiềm là do
- Al2O3 bảo vệ tan ra ( do có tính lưỡng tính)
- Al phản ứng với nước
: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
- Al(OH)3 tan trong dd kiềm ( do có tính lưỡng tính): Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
3
Phương trình tổng hợp: Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + H2
2
III. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN – SẢN XUẤT
1. Tự nhiên:
- Al đứng thứ 2 (sau Oxi, Silic) trong vỏ trái đất
- Có trong: đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2), boxit (Al2O3.2H2O), Criolit
(3NaF.AlF3)
2. Điều chế:
+ Nguyên liệu : quặng boxit (Al2O3.2H2O)
o
dpnc
4Al
2Al2O3
criolit
+ Phương pháp: Điện phân nóng chảy Al2O3
(Catot )
Thêm criolit vào nhằm mục đích:
+ Hạ nhiệt độ nóng chảy ;
+ Tăng khả năng dẫn điện
+ Bảo vệ Al khỏi bị oxi hóa bởi oxi trong khơng khí
22
+
3 O2
( Anot)
THPT Đào Sơn Tây
Bài học Hóa 12 - KHTN
BÀI : HỢP CHẤT CỦA NHƠM
I. NHƠM OXIT
II. NHƠM HIDROXIT
1. Tính chất: - Al2O3 có tính lưỡng tính
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2.Ứng dụng
- Đồ trang sức
- Xúc tác trong hóa hữu cơ
- Al(OH)3 chất rắn, kết tủa dạng keo trắng
- Al(OH)3 là hiđroxit có tính lưỡng tính
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Chú ý: Al(OH)3 không tan được trong dd
NH3, trong axit cacbonic( CO2+ H2O)
III. NHƠM SUNFAT
- Cơng thức phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O
Thay K+=Na+,Li+,NH4+ →phèn nhôm
- Ứng dụng: làm trong nước, ngành da, nhuộm, giấy
Chương 7: SẮT – CROM – ĐỒNG
BÀI : SẮT
I. VỊ TRÍ – CẤU TẠO – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
1. Vị trí – cấu tạo : Số thứ tự: 26, chu kỳ 4, nhóm VIIIB
Cấu hình electron : 1s22s22p63s23p63d64s2 hoặc [Ar]3d64s2
- Nhường 2e: : Fe
→
Fe2+ + 2e
- Nhường 3e: Fe →
Fe3+ + 3e
[Ar]3d64s2
[Ar]3d6
[Ar]3d6 4s2
[Ar]3d5 Bán bão hịa (bền)
Khi tác dụng với chất oxihóa yếu . vd :S, dd
Khi tác dụng với chất oxihóa mạnh . vd : Cl2 , dd
HCl, H2SO4loãng , dd muối : Ni2+ ....>
HNO3 , dd H2SO4đặc nóng, dd AgNO3 dư ...
Cu2+, Fe3+ ) ...
2. Trạng thái tự nhiên
Quặng
Hematit đỏ:
Hematit nâu
Manhetit
Xiderit
Pirit sắt
Cơng thức
Fe2O3
Fe2O3.nH2O
Fe3O4
%Fe cao nhất
FeCO3
FeS2
II. HĨA TÍNH
Fe là kim loại có tính khử trung bình( Zn > Cr> Fe> Ni ...)
Tác dụng chất oxi hóa yếu:Fe → Fe2+ +2e
Tác dụng chất oxi hóa mạnh: Fe → Fe3+ + 3e
Tính chất
Ví dụ
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 ; Fe + S→ FeS
3Fe + 2O2→ Fe3O4 (FeO.Fe2O3)
1. Tác dụng với phi kim.
23