BÀI GIẢNG HÓA HỌC VÔ CƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BÀI GIẢNG
BÀI GIẢNG
HÓA HỌC VÔ CƠ
HÓA HỌC VÔ CƠ
Người soạn : ĐẶNG KIM TRIẾT
Tp. Hồ Chí Minh, 9/2008
Chương 1:
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG HÓA HỌC
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG HÓA HỌC
1.1.1. Chất
Chất có hai đặc tính quan trọng là đồng nhất và có thành phần xác định.
Mọi chất đều do nguyên tử tạo nên, nguyên tử cùng loại tạo nên đơn chất.
Nguyên tử khác loại cấu tạo nên hợp chất.
1.1.2. Nguyên tử :
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được
nữa về mặt hóa học.
Nguyên tử có khối lượng, kích thước vô cùng bé và khác nhau.
1.1.3. Electron
Là một phần của nguyên tử, luôn quay chung quanh hạt nhân, có khối lượng
rất bé so với khối lượng của nguyên tử và bằng 9,11 . 10
–23
g.
1.1.4. Hạt nhân nguyên tử
Là do các hạt proton (p)và nơtron (n) cấu tạo nên số proton quyết định điện
tích dùng của hạt nhân.
1.1.5. Nguyên tố hóa học
Mỗi loại nguyên tử có hạt nhân mang cùng điện tích dương được gọi là nguyên
tố hóa học.
Nhiều nguyên tố là hỗn hợp của các đồng vị.

1.1.6. Phân tử
Phân tử là hạt nhỏ nhất mà của một chất còn giữ nguyên tính chất hóa học của
nó.
Phân tử có thể do hai đến hàng ngàn nguyên tử liên kết với nhau.
1.1.7. Khối lượng nguyên tử
Khối lượng nguyên tử bằng 1/12 khối lượng của nguyên tử đồng vị của C, nó
bằng 1,6603 . 10
–23
g.
1.1.8. Khối lượng phân tử
Khối lượng phân tử của một chất là khối lượng của một phân tử chất đó tính
bằng đơn vị khối lượng nguyên tử và bằng tổng khối lượng nguyên tử của các nguyên
tố trong phân tử.
1.1.9. Nguyên tử gam
Là lượng của một nguyên tố hóa học được tín bằng gam có giá trị về số bằng
khối lượng nguyên tử của nguyên tố đó.
1.1.11. Phân tử gam
Là lượng chất được tính bằng gam và có giá trị về số bằng khối lượng phân tử
của chất đó.
1.2. NHỮNG THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA NGUYÊN TỬ
1.2.1. Năng lượng ion hóa
Năng lượng tối thiểu cần để tách một electron ra khỏi nguyên tử khí.
1.2.2. Ái lực ion
Ái lực electron của một nguyên tử là năng lượng của quá trình nguyên tử đó (ở
trạng thái khí) kết hợp thêm một electron biến thành ion âm.
1.2.3. Độ âm điện
Độ âm điện là khả năng của nguyên tử nguyên tố đó ở trong phân tử hút
electron về phía nó.
1.3. HỆ THỐNG TUẦN HOÀN VÀ NHỮNG TÍNH CHẤT CHUNG CỦA
CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

1.3.1. Định luật tuần hoàn của Mendeleep
Năm 1869 Menđêlêep mới sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng của khối
lượng nguyên tử và tìm ra được cách hệ thống hóa các nguyên tố hóa học một cách
biện chứng.
Cho tới nay, qua hơn 100 năm, bảng hệ thống tuần hòan được bổ sung ngày
càng đầy đủ. Cũng năm 1869, Menđêlêep công bố định luật tuần hòan:
Tính chất các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất của các nguyên tố
hóa học biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng của trọng lượng nguyên tử.
Sau này dựa vào cấu trúc phân tử người ta phát biểu định luật này một cách
chính xác hơn:
Tính chất các đơn chất, thành phần và tính chất các hợp chất của các nguyên tố
hóa học biến thiên tuần hoàn theo chiều tăng điện tích hạt nhân nguyên tử.
1.3.2. Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố của Mendeleep
+ Ô :
- Mỗi nguyên tố chiếm một ô trong bảng hệ thống tuần hoàn.
- Số thứ tự của ô chính là số thứ tự của nguyên tố và cũng chính là điện tích hạt
nhân nguyên tử của nguyên tố đó.
Độ axít/bazơ (A/B) cho biết tính axít, bazơ lưỡng tính của các hydroxyt cao nhất.
Chú ý : A
3
(B
3
) mạnh hơn A
1
, A
2
(hay B
1
, B
2

).
Cấu trúc tinh thể : fcc : lập phương diện tâm ; hcp : Lục giác xếp chặt
bcc : lập phương thể tâm
Hình 1 : Cấu tạo 1 ô trong bảng hệ thống tuần hoàn
+ Nhóm :
- Nhóm là các cột đứng trong bảng hệ thống tuần hoàn.
- Mỗi nhóm bao gồm những nguyên tố có cùng hóa trị dương
cao nhất đối với oxy và bằng số thứ tự của nhóm (tuy nhiên có một số
trường hợp ngoại lệ).
- Trong cùng một nhóm, các nguyên tố có thể có tính chất lý tính
hoặc hóa tính giống nhau nhiều hoặc ít.
- Các nguyên tố trong một nhóm lại chia hai phân nhóm. Phân
nhóm chính và phân nhóm phụ.
+ Phân nhóm :
Phân nhóm bao gồm những nguyên tố có cùng hóa trị dương cao
nhất và có tính chất hóa học giống nhau.
Các nguyên tố trong một phân nhóm được sắp xếp thành một
cột.
Phân nhóm chính dài hơn, các nguyên tố trong phân nhóm chính
có tính chất giống nhau. Tất cả có 8 phân nhóm chính.
Phân nhóm phụ ngắn hơn, đều nằm trong chu kỳ IV. Các nguyên
tố trong phân nhóm phụ đều là kim loại. Có 10 phân nhóm phụ. Riêng
nhóm VIII có 3 phân nhóm phụ.
Hình 2: Cấu tạo phân nhóm II trong bảng hệ thống tuần hoàn
II
4 Be
Berylium
12 Mg
Magnesium
20 Ca

Calcium
Zn 30
Zinc
38 Sr
Strontium
Cd 48
Cadmium
56 Ba
Barium
Hg 80
Mercury
88 Ra
Radium
22 Ti
Titanium
47,88 A
1
/B
1
4,5 [A
1
]3d
1
4s
2
1670
0
1,54
3289
0

hcp
3,4 6,82
Phân loại theo nhóm
IV B
Ký hiệu
Tên
Độ axit / bazơ
Cấu hình electron
Độ âm điện
Cấu trúc tinh thể
Thể ion hóa thứ nhất
Số hiệu nguyên tử
Trang thái oxy hóa
Nhiệt độ sôi
Nhiệt độ nóng chảy
Khối lượng riêng (g/cm
2
)
Khối lượng nguyên tử
Phân nhóm phụ của nhóm III là phân nhóm đặc biệt. Sau hai nguyên tố Lantan
(chu kỳ VI) và Actini (chu kỳ VII) có hai dãy nguyên tố có tính chất rất giống nhau
được gọi là dãy Lantanit và Actinit; cứ mỗi nguyên tố Lantanit và một nguyên tố
Actinit tạo thành một phân nhóm phụ thứ cấp.
+ Chu kỳ :
- Chu kỳ là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron
và được xếp theo chiều tăng của điện tích hạt nhân.
Số thứ tự của chu kỳ bằng số lớp electron.
- Chu kỳ I : có 2 nguyên tố H và He gọi là chu kỳ đặc biệt. Có 1 lớp electron.
- Chu kỳ II : gồm 8 nguyên tố từ Li đến Ne. Có 2 lớp electron trong nguyên tử.
Điện tích hạt nhân tăng dần từ Li (+3) đến Ne (+10).

- Chu kỳ II, III : Mỗi chu kỳ gồm 8 nguyên tố, gọi là chu kỳ ngắn.
- Chu kỳ IV, V : Mỗi chu kỳ có 81 nguyên tố gọi là chu kỳ dài.
- Chu kỳ VI, VII : Mỗi chu kỳ có 32 nguyên tố riêng chu kỳ VII gọi là chu kỳ
dở dang vì mới được hết 24 nguyên tố.
- Trong 1 chu kỳ từ trái sang phải tính kim loại giảm, tính phi kim loại tăng
lên.
- Sự biến đổi cũng thể hiện ngay cả hợp chất của nó.
1.3.3. Cấu hình electron của các nguyên tố
- Tính chất tuần hoàn của các nguyên tố có được là so sự điền electron một
cách tuần hoàn vào lớp vỏ electron của chúng được gọi là orbitan nguyên tử. Thế có 4
phân lớp orbitan s, p, d, f. Năng lượng của các orbitan được sắp xếp theo thứ tự 1s <
2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d < 4f < 6p.
- Hai nguyên tố đầu chu kỳ bao giờ cũng có electron điền vào phân lớp ns đó là
những nguyên tố họ s.
- Sáu nguyên tố cuối chu kỳ bao giờ cũng có electron điền vào phân lớp np đó
là những nguyên tố họ p.
- Các nguyên tố họ s, p có thể là phi kim loại hay kim loại.
- Các chu kỳ IV, V, VI có thêm 10 nguyên tố và chu kỳ VII có 5 nguyên tố có
electron điền vào phân lớp d. Đó là nguyên tố chuyển tiếp họ d. Toàn bộ chúng đều là
kim loại.
- Chu kỳ VI và chu kỳ VII, mỗi chu kỳ có một họ 14 nguyên tố có electron
điền vào phân lớp f. Đó là những nguyên tố chuyển tiếp họ f.
- Các nguyên tố thuộc họ s, p đều nằm ở phân nhóm chính.
- Các nguyên tố họ d nằm ở phân nhóm phụ.
+ Nhận xét :
Trong một chu kỳ đi từ đầu đến cuối chu kỳ (từ trái sang phải) tính oxy hóa
tăng, tính khử giảm vì trong cùng 1 chu kỳ : điện tích hạt nhân tăng, nhưng bán kính
nguyên tử giảm khả năng thu electron tăng, khả năng nhường electron giảm. Trong
chu kỳ ngắn sự biến đổi tính chất xảy ra nhanh hơn chu kỳ dài vì bán kính nguyên tử
tăng nhanh hơn.

Trong một phân nhóm chính đi từ trên xuống dưới, điện tích hạt nhân tăng. Số
lớp electron tăng, nhưng electron ở lớp vỏ ngoài là như nhau. Điện tích hạt nhân tăng
làm tăng lực hút đối với electron. Nhưng sự tăng số lớp electron làm tăng mạnh bán
kính nguyên tử, tăng lực đẩy của các lớp electron làm thay đổi với lớp bên ngoài dẫn
đến làm giảm lực hút của hạt nhân đối với electron. Kết quả khả năng nhường
electron tăng, nhận electron giảm, làm cho tính oxi hóa giảm, tính khử tăng.
Trong phân nhóm phụ, các nguyên tố có tính khử, nhưng tính khử của nguyên
tố trên lớn hơn hai nguyên tố dưới do bán kính của chúng biến đổi không đều đặn. Từ
nguyên tố thứ hai đến nguyên tố thứ 3 có bán kính gần như không tăng hoặc giảm,
nên khả năng nhường electron của nguyên tố trên lớn hơn hai nguyên tố dưới và tính
khử của nguyên tố trên lớn hơn.
Trong họ Lantanit và Actinit, lớp vỏ ngoài cùng chỉ có hai electron. Do đó
chúng có tính khử mạnh.
1.3.4. Phân loại các nguyên tố hóa học
+ Khí trơ :
Khí trơ là là những nguyên tố có cấu tạo lớp vỏ là ns
2
np
6
. Các lớp orbitan được
điền đầy các electron nên nó bền vững, hoạt tính hóa học kém.
+ Nguyên tố điển hình :
Là những nguyên tố có lớp vỏ ngoài cùng chưa bão hòa có cấu hình là ns
1-
2
npp
1-6
. Có 38 nguyên tố điển hình bao gồm phi kim và kim loại. Đây là những
nguyên tố có xu hướng cho hoặc nhận electron để lớp vỏ bão hòa nên hoạt tính hóa
học cao. Đó là những kim loại điển hình (kim loại kiềm, kiềm thổ ) và phi kim loại

điển hình (oxi, lưu huỳnh, nhóm halogen ) chúng có tính khử hoặc oxi hóa.
+ Nguyên tố chuyển tiếp :
Là những nguyên tố họ d, thuộc chu kỳ IV, V, VI, VII chúng có cấu trúc (n-
1)d
1-10
ns
1-2
.
Những nguyên tố chuyển tiếp trong cùng một dãy có một số tính chất giống
nhau.
Tất cả đều là kim loại và có tính khử.
Những nguyên tố này thường có nhiều số oxi hóa, hợp chất của chúng thường
có màu và dễ tạo phức chất.
+ Nguyên tố họ Lantanít và Actinit :
Người ta gọi nguyên tố nhóm này là những nguyên tố chuyển tiếp họ f, vì
chúng nằm trong phân nhóm phụ nhóm III. Các nguyên tố này có cấu hình :
ns
1-2
(n – 1)d
0-10
(n-2)f
1-14
Các nguyên tố này có tính chất lý hóa học giống nhau. Tất cả có cùng tính khử.
Chúng có tính chất giống nhau vì chúng có bán kính nguyên tử gần bằng nhau,
tương tác hạt nhân nguyên tử và electron ngoài cùng gần như nhau.
Chương 2 :
HYDRO VÀ NHỮNG NGUYÊN TỐ NHÓM IA
2.1. HYDRO VÀ HỢP CHẤT CỦA NÓ
2.1.1. Đặc điểm của nguyên tố Hydro
- Hydro là nguyên tố có cấu tạo đơn giản.

- Cấu hình electron nguyên tử của nó cũng đơn giản : 1s
1
- Năng lượng ion hóa nguyên tử của nó cao : 13.6eV
- Ion H
+
có kích thước nhỏ, có tác dụng phân cực lớn với các ion, hoặc nguyên
tử khác.
- Các hợp chất giữa nguyên tử hydro với nguyên tố khác là liên kết cộng hóa
trị.
- Có thể nhận 1 electron để tạo thành ion H
–
.
- Ion H
+
không có vỏ có khả năng tạo liên kết hóa học đặc biệt gọi là liên kết
Hydro.
- Có khả năng hòa tan trong kim loại → liên kết kim loại.
Nhận xét :
Hydro giống kim loại kiềm : là nguyên tố họ s, có khả năng nhường 1 electron
→ H
+
thể hiện tính khử mạnh.
Hydro giống các halozen : có khả năng nhận 1e → H
–
và tạo phức chất.
Trong điều kiện thường Hydro là chất khí và được xem là nguyên tố phi kim
loại.
Vì thế Hydro phải được khảo sát như nguyên tố đặc biệt.
2.1.2. Đơn chất
* Tính chất vật lý :

- Hydro là chất khí, không màu, không mùi, không vị, có phân tử gồm 2
nguyên tử (H
2
).
- Khí Hydro nhẹ, độ linh động lớn, độ phân cực bé, lực liên kết phân cực nhỏ
dẫn đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
- Phân tử thuộc loại không cực, khối lượng nhỏ nên ít tan trong nước và dung
môi. Nhưng lại tan trong kim loại Ni, Pd, Pt
Một số tính chất hóa lý của Hydro
Ái lực electron (F, eV) : 0,75
Năng lượng ion hóa (I, eV) : 13,6
Độ âm điện tương đối (ĐTA) : 2,1
Bán kính nguyên tử (R
C
, Å) : 0,53
Độ dài liên kết H-H (d
H–H
, Å) : 0,749
Năng lượng phân ly H
2
(E
PL
, KJ/mol) 435
Nhiệt độ nóng chảy (t
nc
,
0
C) –259,1
Nhiệt độ sôi (t
s

,
0
C) : –252,6
Hàm lượng trong vỏ quả đất ()HĐ, %nguyên tử) : 17
+ Tính chất hóa học :
- Ở điều kiện thường phân tử Hydro rất bền.
- Ở điều kiện nhiệt độ cao Hydro hoạt động mạnh.
Tính khử :
H
2
+ X
2
(Cl
2
, Br
2
, I
2
) 2HX
2H
2
(K) + O
2
(K) 2H
2
O
CuO + H
2
H
2

O + Cu
Tính oxi hóa :
2Na + H
2
= 2NaH
Khi đốt nóng phân tử H
2
được phân ly thành nguyên tử H.
H
2
2H ∆
0
298
H
= 435 KJ/mol
Nguyên tử H có hoạt tính lớn phản ứng được với S, N, P, Hg, nhiều oxyt kim
loại và hợp chất khác.
- Các dạng họp chất của Hydro ở dạng tự nhiên là H
2
O, đất sét, than, dầu có
trong vỏ quả đất và trong cơ thể động thực vật.
- Trong vũ trụ chiếm 1 nửa khối lượng mặt trời và các vì sao.
- Hydro có 3 đồng vị tự nhiên : proti
1
H, đơteri
2
H, triti
3
H và 2 đồng vị nhân
tạo

4
H,
5
H.
2.13. Hợp chất của hydro
+ Hợp chất H(–1)
- Giống hợp chất Halozen gọi là Hydrua.
- Phản ứng thu nhiệt mạnh (hoạt tính oxi hóa kém).
- Bản chất nguyên tố kết hợp với Hydro có thể là ion, cộng hóa trị hay kim
loại.
- Hydrua cộng hóa trị là các Hydrua của các phi kim loại BH
3
, SiH
3
hayc ác
kim loại phân nhóm chính nhóm III, IV, V như AlH
3
, ; A
s
H
3
những Hydrua này
không bền và bị nước phân hủy :
SiH
4
+ 3H
2
O = H
2
SiO

3
+ 4H
2
- Các Hydrua cùng có tính axít, bazơ hoặc lưỡng tính. Khi tác dụng với nhau
tạo thành phức chất.
BH
3
+ LiH = Li[BH
4
]
- Các Hydrua cộng hóa trị có khả năng tạo ra những tinh tểh Polime rắn được
liên kết với nhau bằng cầu Hydro. Ví dụ : B
4
H
10
- Các Hydrua kim loại chuyển tiếp có thể có thành phần xác định (PaH
2
,
UH
3
, ) hay không xác định (TiH
1,7
; VH
06
) thường là bền, có ánh kim, dẫn điện rất
khó xác định dạng liên kết này.
- Các Hydrua đều là chất khử mạnh và ion H
–
không thể tồn tại trong dung dịch
nước.

+ Hợp chất H(+)
- Hợp chất tương đối phổ biến. Ví dụ : Chất khí (HCl) lỏng (H
2
O) rắn
(H
2
SiO
3
).
- Liên kết trong hợp chất là liên kết cộng hóa trị.
- Ngòai ra còn có trạng thái liên kết Hydro trong các liên kết F-H, O-H, N-H
dẫn đến các hợp chất HF, H
2
O, NH
3
có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao bất
thường so với những hợp chất cùng loại của các nguyên tố trong phân nhóm.
- Các liên kết Hydro là những dung môi ion hóa tốt.
B
H
H
H
H
B H
B
H
H
B H
H
H

2.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IA
2.2.1. Đặc điểm các nguyên tố nhóm IA
- Gồm các nguyên tố Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubidi (Rb), xedi (Cs),
Franxi (Fr).
- Cấu hình electron ns
1
có tên chung là kim loại kiềm.
- Có tính khử mạnh.
- Khi bị chiếu sáng cũng bật electron ra được.
- Là những kim loại điển hình, phân hủy nước và rượu.
- Tác dụng với Hydro tạo thành Hydrua dạng muối rắn.
- Oxyt và Hydroxt là bazơ mạnh điển hình tăng từ li đến Fr.
- Muối đều không màu và dễ tan trong nước (trừ Li).
- Tính kim loại tăng dần từ đầu đến cuối phân nhóm.
2.2.2. Các đơn chất của nguyên tố nhóm IA
Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Li Na K Rb Cs Fr
Bán kính nguyên tử (Å) 1,55 1,89 2,36 2,48 2,68 2,8
Bán kính ion R
xt
(Å) 0,68 0,98 1,33 1,49 1,65 1,75
Năng lượng ion hóa λ
1

(eV)
5,39 5,14 4,34 7,18 3,89 3,98
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 0,53 0,97 0,85 4,5 1,9
Nhiệt độ nóng chảy t

nc
(
0
C) 180 98 63 39 29
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 1330 900 766 700 685
Hàm lượng trong vỏ quả
đất (% ng.tử)
0,02 2,4 1,4 7.10
–3
9,5.10
–9
+ Tính chất vật lý :
- Khi Tăng điện tích hạt nhân các thông số hóa lý đều tăng.
- Bán kính nguyên tử lớn và tăng nhanh từ đầu đến cuối phân nhóm → năng
lực ion hóa nhỏ và giảm theo chiều trên.
- Là những kim loại rất nhẹ và mềm.
- Các kim loại kiềm đều có độ dẫn điện lớn.
- Khi đốt có màu đặc trưgn Li : đỏ tía, Na : vàng rực, K : tím hồng, Rb : đỏ
huyết, Cs : xanh da trời ñöôïc ứng dụng để phân tích định tính.
+ Tính chất hóa học :
- Kim loại hoạt động mạnh tác dụng với hầu hết các nguyên tố trừ khí trơ.
- Đun nóng nhẹ tác dụng với Hydro tạo thành Hydrua.
- Phản ứng mạnh với Halogen, Oxy, Lưu hùynh, Nitơ, Cabon.
- Bị oxy hóa ngay ở nhiệt độ thường : Li nhanh, Na rất nhanh, K ngay lập tức,
Rb, CS bốc cháy. Li cho oxýt thường Li
2

O.
- Còn các kim loại khác tạo thành Oepxyt X
2
Na
2
hoặc XO
2
(K, RB, Cs).
- Chỉ có Li tác dụng trự tiếp dd với C, N
2

tạo thành Nitrua, Li
3
N, Li
2
C
2
. Các
nguyên tố khác do nitrua và cacbua gián tiếp.
- Ở nhiệt độ thường, các kim lọai kềm tác dụng mãnh liệt với nước và axít giải
phóng Hydro.
+ Trạng thái tự nhiên và điều chế :
- Natri chiếm 2,4% trọng lượng vỏ quả đất, K : 1,4 còn các chất khác rất ít.
- K, Na thường tồn tại trong nước biển, muối mỏ dưới dạng kép.
- Điều chế Na bằng cách điện phân NaCl, NaOH nóng chảy.
- Điều chế K bằng cách dùng Fe khử KOH ở nhiệt độ cao.
2.2.2. Hợp chất các nguyên tố khác nhau
- Tạo muối hay kiểu muối tương ứng với trạng thái hợp chất X
+1
.

- X
+1
có điện tích nhỏ, bán kính lớn nên phân cực bé nên tạo phía kém, muối ít
tạo hydrat tinh thể.
- Hợp chất kim lọai kiềm dễ tan, bền nhiệt.
- Các hợp chất điển hình là oxyt, peoxyt và hydroxyt. Các muối halozenua,
muối cacbonat.
2.3. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IB
2.3.1. Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm IB
- Phân nhóm phụ IB gồm : đồng (Cu), bạc (Ag), vàng (Au).
- Đều có 1 electron ở lớp vỏ ngoài cùng, có cấu hình electron : (n-1)s
2
(n-1)p
6
(n-1)d
10
ns
1
.
- 18 electron ở lớp thứ 2 từ ngòai vào chưa hoàn toàn bền nên dễ nhường các
electron. Vì thế mà phân nhóm phụ IB không những có trạng thái +1, còn có +2 và
+3. Đặc trưng nhất là Cu
+2
, Ag
+1
, Au
+3
.
- Bán kính nguyên tử nhỏ nên electron khó mất nên là những kim loại kém
hoạt động. Không phân hủy nước, Hydroxyt là các bazơ yếu.

- Theo chiều Cu → Au tính kim loại giảm, khả năng tạo phức tăng.
2.3.2. Các đơn chất
Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Cu Ag Au
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 1,28 1,44 1,44
Năng lượng ion hóa λ
1
(eV)
7,72 7,57 9,22
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 8,96 10,50 19,3
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(
0
C) 1083 964 1063
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 2543 2167 2880
Hàm lượng trong vỏ quả đất (% ng.tử) 3,6.10
–3
1,6.10
–6
5.10
–8

- Trạng thái tự nhiên Cu : đỏ, Ag : trắng, Au : vàng
- Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
- Dễ tạo hợp kim với nhau và hợp kim với kimloại khác nhất là đồng.
- Dễ tạo hợp kim với Hg (Au, Ag, Cu).
- Kém hoạt động hóa học, giảm dần từ Cu → Au.
- Trong điều kiện thường : Au, Ag bền Cu tạo thành lớp CuO. Trong không khí
ẩm có CO
2
tạo thành Cu(OH)
2
.CuCO
3
(màu xanh).
- Đốt nóng với Oxy Cu → CO và Cu
2
O còn Ag, Au hấp thụ Oxy.
- Cu kết hợp dễ dàng với Halogen, Ag chậm còn Au chỉ phản ứng khi ở nhiệt
độ cao.
- Ag, Cu phản ứng trực tiếp với Lưu huỳnh (S) cả nhóm không tác dụng với
H
2
, N
2
, C.
- Cả 3 nguyên tố chỉ tan trong axit HCl và H
2
SO
4
loãng khi có mặt chất oxi
hóa.

- Ag, Cu dễ tan trong các axít có tính Oxy hóa (HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng), Au
tan trong HCl đặc bão hòa Cl
2
hoặc nước cường tan (1HNO
3
+ 3HCl) dotác dụng của
Clo nguyên tử.
- Cả 3 nguyên tố đều tan trong dung dịch Hyanue bazơ khi có mặt Oxy.
- Tất cả các hợp chất tan của Cu, Ag, Au đều độc hại.
2.3.3. Các hợp chất
+ Các hợp chất X(+1)
- Đặc trưng là Ag
+1
, đối với Cu
+1
, Au
+
kém bền.
- Các Oxyt X
2
O đều là chất rắn, Cu
2
O : đỏ, Ag
2

O : nâu xẫm, Au
2
O : tím màu, ít
tan trong nước.
- Các Hydroxýt XOy, không bền, bị phân hủy ngay, do tác động phân cực
mạnh của ion X
+
.
- X
2
O thể hiện tính bazơ trung bình.
- Các muối X
+1
(Ag
+
, Cu
+
) không tan trong nước, ở trạng thái ẩm chúng không
bền nên phân hủy.
- Các muối Cu
+
, Au
+
dễ bị oxi hóa → Cu
+2
, Au
+3

- Các muối Ag
+

dễ bị phân hủy khi có ánh sáng tác dụng.
+ Các hợp chất X(+2)
- Hợp chất X
+2
chỉ đặc trưng đối với Cu
+2
.
- Thường gặp là CuO, Cu(OH)
2
và các muối của nó.
- CuO không tan trong nước, dễ tan trong axit, nung nóng đến 800
0
C nó phân
hủy thành Cu
2
O và Oxy.
- Ở 250
0
C có mặt Hydro CuO bị khử đến Cu.
- Cu(OH)
2
là hydroxyt lưỡng tính nhưng cả hai tính đều yếu. Trong axít nó tạo
muối Cu
+2
. Trong kiềm mạnh, đặc, dư nó cho muối cuprit màu xanh.
- Các muối Cu
+2
rất dễ tạo phức.
+ Hợp chất X(+3) :
- Trạng thái X(+3) đặc trưng là Au

+3
.
- Các hợp chất thường gặp Au
2
O
3
, Au(OH)
3
, AuHal
3
.
- Au
2
O
3
điều chế bằng cách đun nóng (100
0
C), Au(O)
3
.
- Au(OH)
3
điều chế bằng cách cho kiềm tác dụng lên dung dịch A
4
Cl
3
đặc.
- Oxýt và Hydroxyt Au
+3
có tính chất lưỡng tính, chức axit mạnh hơn (gọi là

axít Auric) tạo muối Aurat.
- Tất cả các muối Au
+3
dễ bị nhiệt phân hủy, cho ra Au kim loại.
Chương 3 :
NHÓM II TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
3.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM II
A

3.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm II
A

- Gồm các nguyên tố : Berili (Be), Magie (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari
(Ba), Rađi (Ra), nó có trong tự nhiên. Ra là nguyên tố hiếm, phóng xạ.
- Nguyên tố họ s, cấu hình electron, lớp ngòai cùng ns
2
.
- Có tính khử và tạo ion X
+2
.
- Bán kính nguyên tử R
K
(Å) tăng từ trên xuống dưới.
- Từ Ca có thêm các orbitan lớp d hoặc f có thể tham gia tạo liên kết hóa học.
- Tính kim loại tăng từ Be → Ra.
- Hình thành 3 nhóm : Be lưỡng tính giống Al, còn Mangan là kim loại hoạt
động mạnh, nhưng tính chất không giống kim loại kế tiếp, các kim loại Ca, Sa, Ba
hoạt động mạnh được goi là kim loại kiềm thổ.
- Chỉ có Be, Mg có khả năng tạo phức, còn lại tạo ionX
+2

.
- Các hợp chất XO, X(OH)
2
đều có tính bazơ mạnh tăng từ Be - Ra.
3.1.2. Đơn chất :
Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Be Mg Ca Sr Ba Ra
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 1,13 1,6 1,97 2,15 2,21 2,35
Năng lượng ion hóa λ
1
(eV)
9,32 7,65 6,11 5,69 5,21 5,28
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(
0
C) 1283 650 850 770 721 960
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 2970 1117 1490 1370 1370 1530
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 1,85 1,74 1,54 2,63 3,76 6,0
Hàm lượng trong vỏ quả đất
(% ng.tử)
1,2.10

–3
2,0 2,0 1.10
–2
5,7.10
–3
1.10
–10
+ Berili :
- Kim loài màu trắng, nhẹ, rất cứng n0 dòn.
- Be gần giống Al, có ái lực lớn với Oxi, nhưng bền nhờ màng BeO.
- Be phản ứng với nhóm Halogen, Oxi, Lưu huỳnh, Nitơ. Trong điều kiện
thường không tác dụng với Hydro.
- Tan trong axít và kiềm (kim loại lưỡng tính), thụ động trong HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nguội.
- Tác dụng với nhiều kim loại tạo thành Berilua.
- Dễ tạo hợp kim, 1 lượng nhỏ trong hợp kim làm cho hợp kim cứng, bền.
- Cho tia Rơngen X đi qua nên làm cửa sổ cho ống Rogen.
- Dùng làm chất hãm, chất phản xạ nơtron trong các lò nguyên tử.
- Là nguyên tố hiếm. Trong thiên nhiên dưới dạng quặng Beryl.
- Điều chế bằng điện phân BeCl
2
nóng chảy hay nhiệt phân BeF
2
.
+ Magie :

- Kim loại màu trắng bạc, nhẹ, t
nc
và t
s
thấp, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, mềm và
dẻo hơn Be.
- Ứng dụng quan trọng nhất là điều chế hợp kim nhẹ, nhưng ít bền hóa, kém
chịu nhiệt.
- Nguyên tố họ s song có orbian nguyên tử họ d.
- Magie dễ dàng phản ứng hdo, tạo được MgH
2
(Hydnua Magie).
- Magie dễ dàng phản ứng với nhóm Halogen, Oxi, Lưu huỳnh, Nitơ, Na
- Đốt Magie cháy tạo ngọn lửa sáng và phát nhiệt.
- Là chất khử mạnh, khử được những hợp chất bền : H
2
O, CO
2
, SiO
2
, P
2
O
5
,
B
2
O
3
.

- Magie tan nhanh trong axit, nhưng không tác dụng với bazơ.
- Magie tác dụng với hợp chất hữu cơ Alkyl Halogen và trong dung dịch este
tạo hợp chất cơ Magie.
- Là nguyên tố phổ biến trong tự nhiên.
- Tồn tại ở dạng hợp chất.
- Điều chế bằng điện phân Cacnalit KCl.MgCl
2
.6H
2
O hoặc MgCl
2
nóng chảy
hoặc bằng nhiệt kim loại hay khử C.
+ Canxi, Stronti, Bari :
- Đều là kim loại trắng, bạc, mềm, nhẹ, dẫn nhiệt, điện tốt, dễ dát mỏng, dễ kéo
sợi.
- Khá mềm và hoạt động mạnh nên không thể dùng ở trạng thái đơn chất hoặc
hợp kim như nhẵng kim loại khác.
- Khi đốt có màu đặc trưng Ca : đỏ da cam, Sv : đ3o rực, Ba : lục hơi vàng.
- Kim loại rất hoạt động, hoạt tính tăng, kết hợp hầu hết phi kim ở điều kiện
thường. Khi đun nóng tác dụng được với các nguyên tố khi hoạt động như cacbon,
silic, hydro
- Trong không khí dễ dàng tạo thành MO.
- Khi đun nóng chúng tác dụng với Hydro tạo thành Hydrua rắn được dùng làm
chất khử mạnh.
- Ở nhiệt độ cao tạo thành các peoxyt nhưng kém bền tính bền tăng từ Ca →
Ba.
- Trong điều kiện thường ba nguyên tố đều tác dụng với H
2
O tạo thành

Hydroxyt và thoát H
2
.
- Chúng đều tan trong axít tạo thành muối và giải phóng H
2
.
- Trong thiên nhiên canxi là nguyên tố phổ biến, Be khá phổ biến, còn Strenti
khá hiếm và thường gặp ở dạng hợp chất.
- Điều chế bằng điện phân muối clorua khan nóng chảy.
3.2.3. Các hợp chất của phân nhóm IIA
+ Hợp chất Be (+2)
- Các hợp chất ở dạng đơn giản (BeO, BeS ) hay phức ([Be(H
2
O)
4
]
+2
,
[Be(OH)
4
]
–2
) là tinh thể màu trắng, dễ tan trong nước.
- Hợp chất Be
+2
có tính lưỡng tính.
- BeO có cấu trúc đặc, khít, chịu lửa, dẫn nhiệt, nung nóng không hoạt động
hóa học.
- Là hợp chất lưỡng tính, BeO tan trong axit, kiềm. Khi đốt nóng hay nấu chảy
với các oxyt axit, oxyt bazơ.

- Hydro beri Be(OH)
2
là hợp chất Polime, không tan trong nứơc có tính lưỡng
tính.
- Be
+
có tác dụng phân cực cao nên muối bị thủy phân.
+ Hợp chất Mg(+2) :
- Thường gặp ở dạng muối, phức cation.
- Muối Mg
+2
khan hút ẩm đặc biệt Mg(ClO
4
)
2
dùng làm chất sấy khô.
- Muối Mg
2+
có đặc trưng đa dạng là muối kép.
- Oxýt MgO màu trắng, xốp, khó nóng chảy (t
nc
= 2.800
0
C) có tính bazơ dễ tan
trong axit, nung nóng mất hoạt tính.
- Mg(OH)
2
có cấu trúc lớp, ít tan trong nước lạnh, bazơ mạnh trung bình.
- Khi đun nóng dung dịch MgCl
2

hay muối MgCl
2
.6H
2
O → thủy phân tạo
thành Oxoclorua và bị polime hóa.
Cl–Mg–O–Mg . . . O–Mg–Cl
Trên cơ sở đó tạo ra xi măng Magie.
- MgSO
4
được dùng làm thuốc tẩy nhẹ.
+ Hợp chất Ca(+2), Sr(+2), Ba(+2)
- Các hợp chất X(+2) đều bền.
- Kích thước nguyên tử lớn có sự tham gia của orbitan nguyên tử nhóm f.
- Các hợp chất X(+2) tan trong nước. Các muối cacbonat, sunfat khó tan.
- Các oxyt và hydroxyt có tính bazơ mạnh.
- Các oxyt là chất bột màu trắng có t
nc
cao, phản ứngmãnh liệt với nước tạo
X(OH)
2
và tỏa nhiệt.
- X(OH)
2
bị nhiệt phân lại trở về XO và H
2
O.
- Các hydroxyt có tính tán, tính bazơ, tính bền nhiệt tăng từ Ca → Ba.
- Ca, Sr, Ba còn có khả năng tạo peoxyt XO
2

màu trắng và peoxyt bậc cao XO
4
màu vàng.
- Peoxyt tác dụng axít cho H
2
O
2
, peoxyt bậc cao cho H
2
O
2
và O
2
độ bền peoxyt
tăng từ Ca → Ba.
- Deoxyt đều khó tan trong n7ớc.
- XO
2
được điều chế bằng cách trung hòa bazơ bằng axit.
Ca(OH)
2
+ H
2
O
2
= CaO
2
+ 2H
2
O

- BaO
2
là peroxyt phổ biến nhất, ngòai cách điều chế như trên còn cách nung
nóng BaO trong không khí ở 500
0
C.
- BaO
2
dùng để tẩy trắng lụa, sợi thực vật, tẩy màu thủy tinh, điều chế H
2
O
2
,
Pecabonat Bari, dùng tẩy uế.
- Muối halogenua dễ tan trong nước (trừ XF
2
) đặc biệt CaCl
2
được dùng hút
ẩm, sấy khô, tải lạnh
- Muối XCO
3
, XSO
4
khó tan trong nước giảm dần từ Be → Ba.
- Các muối XCO
3
bị nhiệt phân cho XO và CO
2
khả năng nhiệt phân giảm từ

Ca → Ba.
- Muối XSO
4
không bị nhiệt phân.
- Thông dụng nhất là CaCO
3

và CaSO
4
.
- CaCO
3
nguyên liệu để điều chế Ca(OH)
2
và CaO.
- CaSO
4
dùng làm thạch cao, tượng, vách ngăn.
- X(OH)
3
kết tủa vô định hình. Không tan trong nước.
- Các muối X(+3) tan được trong nước là : Clorua, nitrat, Sufat, muối khó tan :
Sunfua, Florua, Photphat, Cacbonat
- Ứn dụng trong kỹ thuật chân không và tạo hợp kim, làm xúc tác trong các
phản ứng hóa học, chế tạo gốm, thủy tinh, vật liệu kỹ thuật điện, điện tử.
+ Các hợp chất X(+4), X(+2)
- Đặc trưng là CeO
2
, CeF
4

, Ce(OH)
4

- CeO
2
màu vàng sáng, khó nóng chảy sau khi nung, trơ về mặt hóa học.
- Muối Ce
+4
không bền, thủy phân mạnh.
- Trong axit thể hiện chất oxi hóa mạnh.
- Trạng thái +2 đặc trưng là : Eu(+2), Sn (+2), Yb (+2) dưới dạng oxyt,
hydroxýt giống nhóm Ca.
- Hợp chất X(+2) có tính khử.
3.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM II
B

3.2.1. Đặc tính nguyên tố nhóm II
B

- Gồm kẽm (Zn), cadini (Cd), Thủy ngân (Hg)
- Cấu hình electron (n-1)s
2
(n-1)p
6
(n-1)d
10
ns
2.
- Có hai electron ở lớp ngoài cùng ns
2

và số oxi hóa +2.
- Tính kim loại kém hơn kim loại kiềm thổ.
- Tính tạo phức tăng dần từ Zn đến Hg.
3.2.2. Đơn chất của phân nhóm II
B

Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Zn Cd Hg
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 1,13 1,49 1,50
Năng lượng ion hóa λ
1
(eV)
9,391 8,991 10,43
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 7,1 8,7 13,55
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(
0
C) 419 321 -39
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 907 767 357
Hàm lượng trong vỏ quả đất (%) 1,5.10
–3

7,6.10
–6
7.10
–7
- Zn : trắng, hơi xanh ; Cd, Hg : màu trắng bạc, dễ nóng chảy, dễ bay hơi.
- Đều có khả năng tạo hợp kim. Hợp kim của Hg gọi là hỗn hợp.
- Bền với không khí khô, tác dụng với CO
2
trong không khí ẩm.
- Zd, Cd phản ứng với S nóng, Hg torng điều kiện thường tạo HgS.
- Zn dễ tan trong axít HCl, H
2
SO
4
loãng, Hg thì không.
- Cả ba đều tan trong HNO
3
loãng.
- Zn có tính lưỡng tính tan cả trong axít và kiềm.
- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng quặng, riêng Hg tồnt ại dạng mỏ Hg
nguyên chất.
- Điều chế quặng XS : đốt sunfua thành oxyt rồi khử oxyt ở nhiệt độ cao.
- Muốn điều chế Hg : nung quặng HgS ở nhiệt độ = 500
0
C.
3.2.3. Các hợp chất của phân nhóm II
B

+ Các hợp chất X(+2)
- Là chất rắn ZnO : trắng ; CdO : nâu ; HgO : đỏ.

- Độ bền oxýt XO giảm theo chiều Zn - CD - Hg.
- Không tan trong nước nhưng tan trong axit.
- Các cation X
+2
không màu.
- Muối có màu HgI
2
: đỏ ; CDs : vàng ; HgS : đỏ, đen
- Các Halogenua, Sunfat, Nitrat tan trong nước.
- Khi tan các hợp chất X
+2
tạo phức.
+ Các hợp chất Hg(+1)
- Không có ion H
+
mà chỉ có ion
2
2
Hg
+
cấu trúc [–Hg–Hg–]
+2
.
- Nhóm
2
2
Hg
+
không phân ly.
- Hg(+1) không màu, khó tan trong nứơc.

- Tùy theo điều kiện mà
2
2
Hg
+
có tính khử hoặc oxy hóa.
- Hợp chất
2
2
Hg
+
dị phân cho Hg và hợp chất Hg(+2).
- Một số hợp chất bền : Hg
2
Cl
2
, Hg
2
SO
4
.
Chương 4:
NHÓM III TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
4.1. NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM III
A
4.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm III
A

- Gồm các nguyên tố : Bo (B), Nhôm (Al), Gali (Ga), Indi (In), Tali (Tl), Bo và
Nhôm phổ biến.

- Cấu hình electrn ns
2
np
1
.
- Thể hiện tính khử chuyển sang trạng thái X
+3
.
- Chỉ có B là phi kim, từ Al trở đi là kim loại.
- Ngòai ra còn số oxy hóa X
+
độ bền tăng từ Ga → Tl.
4.1.2. Các đơn chất của nguyên tố phân nhóm III
A

Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Bo Al Ga In Tl
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 0,9 1,43 1,39 1,66 1,71
Năng lượng ion hóa λ
1
(eV)
8,298 5,986 5,998 5,798 6,106
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 2,34 2,7 5,97 7,36 11,85
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(

0
C) 2300 660 29,8 156 304
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 2550 2270 2250 2040 1470
Hàm lượng trong vỏ quả đất
HĐ (%)
6.10
–4
6,6 4.10
–4
1,5.10
–6
3.10
–5
+ Nguyên tố Bo
- Nguyên tố phi kim loại có vài dạng thù hình, bền là dạng tứ phương.
- Bo là chất bán dẫn, có màu đen, khó nóng chảy.
- Có cấu hình electron hóa trị 2s
2
2p
1
.
- Hoạt tính hóa học giống Silic (theo đường chéo).
- Điều kiện thường chỉ tác dụng với flo ở 400 ÷ 500
0
C, phản ứng với O
2

, S, Cl
2
.
Ở 1200
0
C tác dụng với Nitơ.
- Ở nhiệt độ cao Bo có tính khử.
- Tác dụng với Axít mạnh → axít Boric, tan trong dung dịch kiềm.
- Tác dụng với Hydro tạo thành Boran.
- Kimlọaitác dụng với Bo thành Borua.
- Bo ít phổ biến trong thiên nhiên. Tồn tại dưới dạng muối và axit.
- Điều chế bằng phân hủy cracking các boran.
- Bo dùng để chế tạo vật liệu bền nhiệt, bền hóa và kềm hãm quá trình phản
ứng hạt nhân.
+ Nguyên tố Nhôm :
- Nhôm màu trắng bạc, dẫn nhiệt, dân điện tốt, bền, dai và nhẹ.
- Cấu hình electron 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
.
- Là nguyên tố lưỡng tính điển hình, tạo thành cả cation và anion.
- Phản ứng mãnh liệt với Halogen, Oxy, Lưu huỳnh là chất khử mạnh.
- Tan trong axít và dung dịch kiềm.

- Không tác dụng với HNO
3
và H
2
SO
4
đặc vì bị thụ động.
- Bền trong không khí vì có lớp Al
2
O
3
bảo vệ.
- Al phổ biến trong tự nhiên gặp Al ở dạng hợp chất.
- Phương pháp điều chế nhôm là điện phân Al
2
O
3
khan sạch.
- Nhân được sửdụng làm đồ gia dụng và hợp kim để dùng trong công nghiệp.
+ Các nguyên tố Gali, Indi, Tali :
- Ga có trạng thái đặc trưng là Ga
+3
, cònTali là Te
+1
.
- Cả ba đều là kim loại trắng, dễ nóng chảy.
- Đều bền trong không khí vì có lớp màng oxyt bảo vệ.
- Tác dụng với Cl
2
, Br

2
ở nhiệt độ thường. Khi đốt óng phản ứng với O
2
, S, I
2
.
- Hòa tan trong axít loãng tạo muối Ga
+3
, In
+3
, Tl
+1
(riêng Tl bị thụ động trong
HCl).
- Ga tan trong kiềm giống nhôm Al, In, Te chỉ tan khi có chất oxi hóa mạnh.
- Trong thiên nhiên các nguyên tố này phân tán, không có quặng độc lập.
- Điều chế từ quặng chuyển thành oxyt hay clorua rồi bằng hóa học hoặc điện
phân để tách kim loại.
- Các kim loại dùng để chế tạo hợp kim có độ nóng chảy thấp.
4.2.3. Hợp chất của các nguyên tố phân nhóm III
A

+ Hợp chất Bo (+3)
- Điển hình là các Oxyt, Halogenua, Sunfua, Nitrua, Hydrua và các phức ion.
- Các Halogenua có thể là khí (BF
3
), lỏng (BCl
3
), rắn, (BI
3

). Theo chiều tăng
bán kính nguyên tử → độ bền giảm → hoạt tính hóa học tăng.
- Các muối halogenua điều chế trực tiếp từ nguyên tố khí đốt nóng.
- BN có hai dạng : Gia phít là chất bán dẫn và Barazon có cấu trúc kim cương :
cứng, bền nhiệt, bền cơ, cách điện.
- Oxít B
2
O
3
bền nhiệt nhưng hút ẩm, dễ tan trong nước thành axit boric.
- H
3
BO
3
là axit bền, kết tin hdạng vảy, không màu, tan ít trong nước lạnh, tan
nhiều trong nước nóng.
- Axít Metaboric HBO
2
là axit yếu.
- Muối của axit boric la borat, ngậm nước, không màu, chảy rửa trong không
khí, ít tan và bị thủy phân.
- Borat nóng chảy có khả năng hòa tan các oxyt kim loại tạo thành ngọc Borat
có màu đặc trưng của ion kim loại.
- Được dùng trong hóa phân tích so màu, hoặc thủy tinh chịu nhiệt.
+ Hợp chất của nhôm (+3)
- Hợp chất Al (+3) đa dạng : oxyt, hydroxyt, halogenua và các phức.
- Trong điều kiện thường các hợp chất Al(+3) thường là chất rắn màu trắng.
- Các Halogenua các nhôm là tinh thể không màu, dễ nóng chảy, hút ẩm, tan
trong nước và dung môi hữu cơ (trừ AlF
3

), hoạt động hóa học mạnh.
- Al
2
O
3
tinh thể rắn, nhiệt độ nóng chảy cao, chịu lửa tốt, rất cứng không tan
trong nước. Có nhiề dạng đa hình. Trong thiên nhiên dưới dạng khoáng corumđum :
trong suốt không màu lẫn tạp chất cho màu đẹp gọi là ngọc.
- Al
2
O
3
không tác dụng với nước và axít. Kiềm đun nóng lâu bị phá hủy.
- Ở dạng vô định hình oxyt nhôm hoạt đọng thể hiện lưỡng tính.
- Hydroxyt nhôm Al(OH)
3
là hợp chất lưỡng tính điển hình dùng để hồ giấy,
làm torng nước, điều chế phèn nhôm, thuộc da
- Người ta tổng hợp được các chất của Bo và Al giống như hydrocacbon tương
ứng. Các hợp chất này bền dầu, bền nhiệt, có thể làm nhiên liệu tên lửa.
+ Các hợp chất của Ga, In, Tl :
- Các hợp chất Ga (+3), In(+3), Te(+3) đều giống Al(+3).
- Oxyt X
2
O
3
điều chế trực tiếp từ nguyên tố : Ga
2
O
3

: trắng nóng chảy không
phân hủy ở 1740
0
C ; In
2
O
3
: vàng ở 850
0
C chuyển In
2
O ; Tl
2
O
3
: nâu ở 90
0
C → Tl
2
O
3
và Tl
2
O.
- X
2
O
3
là tinh thể, không tan trong nước, độ bền giảm, tính bazơ tăng từ Ga →
Tl.

- X(OH)
3
không tan trong nước, có tính lưỡng tính. Tính axít giảm, bazơ tăng
từ Ga → Tl.
- Hòa tan X
2
O
3
hay X(OH)
3
trong axít được phức cation.
- Hòa tan X
2
O
3
hay X(OH)
3
trong kiềm được phức anion.
- Các hợp chất +1 chỉ đặc trưng với Tl(+1), các hợp chất Ga(+1), In(+1) không
đặc trưng không bền là chất khử mạnh.
4.2. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM III
B

4.2.1. Đặc tính các nguyên tố nhóm III
B

- Bao gồm Scandi (Sc), Ytri (Y), Lantan (La), Actini (Ac).
- Là những nguyên tố d đầu tiên trong các chu kỳ lớn.
- Cấu hình của chúng :
Sc Y La Ac

2d
1
4s
2
4d
1
5s
2
5d
1
6s
2
6d
1
7s
2
- Nhóm kim loại mạnh có trạng thái oxy hóa dương X(+3) tăng từ Sc đến Ac.
- Trong thiên nhiên nó phân tán, khó tích ở trạng thái nguyên chất.
4.2.2. Các đơn chấ của nguyên tố phân nhóm III
B
Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý Sc Y La Ac
Bán kính nguyên tử R
K
(Å) 1,64 1,81 1,87 2,03
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 3,0 4,47 6,16 10,1
Nhiệt độ nóng chảy t
nc

(
0
C) 1539 1525 920 1040
Nhiệt độ sôi t
s
(
0
C) 2700 3025 3470
Hàm lượng trong vỏ quả đất HĐ (%) 3.10
–4
26.10
–4
2,5.10
–4
5.10
–15
- Là những kim loại màu trắng.
- Hoạt động hóa học thua kim loại kiềm và kiềm thổ.
- Dễ tác dụng với axít loãng.
- Với phi kim kém hoạt động khi nóng chảy tạo hợp chất kim loại.
- Cacbua của nhóm IIIB giống CaC
2
.
- Điều chế bằng điện phân clorua nóng chảy.
4.2.3. Các hợp chất của nguyên tố phân nhóm III
B
+ Hợp chất X (+3) :
- Là tinh thể trắng có tính bazơ tăng từ S
C
đến A

C
.
- Các hydroxýt có tính bazơ tan trong nứơc tăng lên từ Sc → Ac.
- Các muối tinh thể màu trắng, muối florua khó nóng chảy, không háo nước,
không tan trong nước, muối clorua, bromua, Iotdua, dễ nóng chảy, tan tốt và dễ thủy
phân.
- Các đơn chất và hợp chất phân nhóm III
B
chưa ứng dụng rộng rãi.
4.3. CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANIT :
4.3.1. Đặc tính của các nguyên tố họ Lantanit
- Sau Lantan (La) có 14 nguyên tố có tính chất rất gần La đó là nguyên tố 4f.
- Cấu hình được biểu diễn bằng 4f
2–14
5s
2
5p
6
5d
0–1
6s
2
tính chất hóa học gần giống
nhau. Gọi là họ các nguyên tố đất hiếm.
- Tính chất kim loại giảm dần từ Ce đến Lu.
4.3.2. Các đơn chất của nguyên tố họ Lantanit
- Là kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, có độ cứng nhỏ, độ dẫn điện
tương tự Hg.
- Độ hoạt động hóa học chỉ thua kim loại kiềm và kiềm thổ.
- Điều kiện bình thường khó bền. Nung nóng 200 ÷ 400

0
C chúng bốc cháy
trong không khí. Ở dạng bột Xeri tự bôc cháy trong không khí.
- Tác dụng mạnh với Halogen, đốt nóng phản ứng với Nitơ, Lưu huỳnh,
Cacbon, Silic, Photpho
- Tạo hợp kim với hầu hết kim loại.
- Phân hủy được nước, đặc biệt là nước nóng, phản ứng được với axít, không
tan trong kiềm.
4.3.3. Các hợp chất của nguyên tố họ Lantanit
+ Hợp chất X(+3) :
- Oxýt X
2
O
3
chất bột trắng, khó nóng chảy, không tan trong nước, phản ứng
với nước tạo thành X(OH)
3
.
- X
2
O
3
tan tốt trong axít HNO
3
, HCl nung lên mất hoạt tính. Không tác dụng
với kiềm.
Chươmg 5:
NHÓM IV TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN
5.1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IV
A

( 1 tiết )
5.1.1. Đặc tính của các nguyên tố nhóm IV
A
- Gồm các nguyên tố : Cacbon (C), Silic (Si), Gecmani (Ge), Thiếc (Sn), Chì
(Pb).
- Đều là nguyên tố p có 4 electron lớp ngoaì, tương ứng cấu hình ns
2
np
2
.
- Xu hướng nhường 2, 4 electron mang tính khử X
–2
, X
–4
.
- Nhận 4 electron mang tính oxy hóa X
–4
.
- Từ C – Pb khả năng nhường electron tăng, tính oxy hóa giảm.
- Số Oxi hóa –4 thể hiện ở C, Si. Số oxy hóa + 4 giảm dần từ C → B số oxy
hóa +2 tăng dần từ C → Pb.
5.1.2. Đơn chất của các nguyên tố phân nhóm IV
A

Một số thông số hóa lý
Thông số hóa lý C
k/c
Si Ge Sn Pb
Bán kính nguyên tử R
K

(Å) 0,77 1,34 1,39 1,50 1,75
Năng lượng ion hóa λ
1
(eV)
11,26 8,15 7,88 7,34 7,42
Khối lượng riêng d(g/cm
3
) 3,52 2,33 5,32 7,29 11,34
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
(
0
C) 73500 1410 2830 2690 1750
Hàm lượng trong vỏ quả
đất HĐ (%)
0,15 20 2.10
–4
7.10
–4
1,6.10
–4
+ Cacbon :
- Cấu hình electron 1s
2
2s
2
sp
2
.
- Khuynh hướng tạo mạch đồng thể C-C rất bền.

- Có 3 thù hình : Kim cương, granfit (than chì), cacbon.
- Kim cương là tinh thể rắn, rất cứng, không dẫn điện, khó nóng chảy, khó bay
hơi, hoạt động hóa học kém.
- Grafit tinh thể mềm, có màu xám, ánh kim, dẫn điện, hoạt động hóa học
mạnh hơn kim cương.
- Cacbon bột màu đen, cacbon là chất bán dẫn, bền ở phương diện nhiệt động.
- Ở nhiệt độ thường cacbon trơ hoàn toàn. Ở nhiệt độ cao thể hiện tính khử
mạnh, oxy hóa eu. Khi đốt cho CO
2
và tỏa nhiệt.
- C phản ứng với S ở 800
0
C tạo thành CS
2
là chất lỏng không màu.
- Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng yếu với Hydro tạo thành Hydrocacbon.
- Ở nhiệt độ cao phản ứng với kim loại tạo cacbon kim loại khó nóng chảy,
không bay hơi và không tan.
- Cacbua kim loại nặng không tác dụng với axít loãng.
- Các loại khác tác dụng với trước và axít loãng.
- Cacbon khừn hợp chất ở nhiệt độ cao, dùng để luyện kim.
- Cacbon chỉ phản ứng với axít mạnh, đặc nóng H
2
SO
4
, HNO
3
.
- Chỉ có bazơ kiềm đặc nóng mới tác dụng với cacbon.
- Trong thiên nhiên tồn tại dưới dạng kim cương, grafat, than dạng hợp chất

như : dầu mỏ, khí thiên nhiên
- Kim cương sử dụng làm trang sức, mũi khoan, bột mài
-Grafịt sử dụng làm bút chì, dầu bôi trơn, điện cực, nơi chịu nhiệt
- Than cốc dùng làm nhiên liệu và chất khử, mực in
+ Silic :
- Cấu hình 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
2
.
- Có hai loại thù hình lập phương (bền) và lục phương (không bền)
- Dạng bền có tinh thể màu xám, ánh kim và có tính bán dẫn.
- Có trạng thái oxy hóa : –4, +2, +4.
- Ở điều kiện thường nó trơ. Nhiệt độ cao thể hiện tính khử. 400
0
C bị Clo oxy
hóa, 600
0
C bị oxy oxy hóa, 1000
0
C phản ứng với Nitơ, 2000
0
C phản ứng với cacbon.
- Trong hồ quang điện tác dụng với Hydro tạo ra Silan.

- Chỉ tan trong hỗn hợp axit HF và HNO
3
.