đề cương ôn tập môn hóa học đất

Đề cương hóa học đất (Me^ Lo^)
Câu1: Nội dung và nhiệm vụ môn hóa học đất
2.1Hoá học đất là khoa học có nhiệm vụ giải quyết các vấn đề có liên quan
đến phát sinh, các đặc tính và sử dụng đất. Vì vậy hoá học đất chính là một phần
của thổ nhưỡng học nghiên cứu các cơ sở hoá học của quá trình hình thànhđất và
độ phì nhiêu của đất. Nghiên cứu thành phần, các đặc tính của đất và các quá
trình diễn ra trong đất ở các mức độ phân tử, ion và keo là cơ sở để giải quyết
các vấn đề này. Đồng thời hoá học đất cũng tham gia vào việc nghiên cứu nhiều
vấn đề khác có liên quan đến một số các khoa học: thổ nhưỡng học, sinh thái
học, địa chất học, sinhđịa hoá học, hoá học hữu cơ và hoá học vô cơ
2.2Đối tượng nghiên cứu của hoá học đất là đất tự nhiên bao gồm các
thành phần vô cơ, hữu cơ, hữu cơ-vô cơ của đất, cũng như các phản ứng và các
quá trình diễn ra trong đất.
2.3Hoá học đất sử dụng các phương pháp địa lý so sánh, phẫu diện - phát
sinh cũng như các phương pháp và các chỉ tiêu đặc trưng cho các đặc tính đặc
biệt của đất như: thành phần mùn, sự phân bố theo phẫu diện của các nguyên tố,
sự phân bố các nguyên tố theo nhóm di động và mức độ dễ tiêu đối với cây
trồng, khả năng nitrat hoá
2.4 Giải quyết đúng đắn vấn đề hoá học đất trong hệ thống các khoa học có
ý nghĩa phương pháp luận rất quan trọng vì nó quyết định con đường phát triển
của hoá học đất, vai trò của nó trong việc giải quyết các nhiệm vụ của nền kinh
tế quốc dân.
2.5Ngày nay hoá học đất được chia thành bốn hướng chính: hoá học các
chất của đất, hoá học các quá trình của đất, các cơ sở hoá học của độ phì nhiêu
đất và hoá học phân tíchđất. Nội dung cụ thể của các hướng này bao gồm:
* Hoá học các chất của đất:
+ Học thuyết về thành phần hoá học đất: thành phần nguyên tố, thành phần
pha, thành phần pha rắn, thành phần pha lỏng và thành phần pha khí.
+ Cấu tạo và các đặc tính của các thành phần đất: các muối đơn giản, các
oxyt và hydroxit, các khoáng vật sét, các chất hữu cơ và các chất hữu cơ-vô cơ.
+ Các đặc tính của đất: khả năng hấp phụ, phản ứng môi trường, các đặc

tính hoá keo, các phản ứng oxy hoá khử và cân bằng trong hệ thống pha.
* Hoá học các quá trình hình thànhđất:
+ Sự chuyển hoá thành phần chất trong quá trình hình thành đất: tổng hợp
và phá huỷ các khoáng vật, sự phân giải các tàn dư thực vật, sự tổng hợp các
chất mùn và hoá học hình thành mới các chất.
+ Các quá trình hoá học phân hoá phẫu diệnđất.
+ Sự diđộng và tích luỹ các hợp chất hoá học trong đất.
+ Sự phụ thuộc của các đặc tính và thành phần của đất vào các điều kiện
thuỷ nhiệt và sinh học.
* Các cơ sở hoá học của độ phì nhiêu đất:
+ Trữ lượng các nguyên tố dinh dưỡng: trữ lượng tổng số, nguồn dự trữ các
nguyên tố dinh dưỡng.
+ Cân bằng các nguyên tố dinh dưỡng: cân bằng các nguyên tố trong đất
hoang, cân bằng các nguyên tố trong đất nông nghiệp.
+ Các cơ sở hoá học của tính di động và mức độ dễ tiêu của các nguyên tố
dinh dưỡng đối với thực vật, dạng các hợp chất và tính di động của chúng, các
cơ sở động thái nhiệt của tính diđộng và mức độ dễ tiêu của các nguyên tố.
+ Các biện pháp hoá học điều chỉnhđộ phì nhiêu đất.
* Hoá học phân tíchđất
+ Các phương pháp nhận dạng và xác định số lượng các nguyên tố và
chất (các phương pháp thông thường).
+ Các phương pháp đo các đặc tính của đất: xác định pH, đo thế năng
oxy hoá, xác định các đặc trưng hoá keo.
+ Các phương pháp xác định các chỉ tiêu đất đặc trưng: thành phần
nhóm và phân đoạn của mùn, các cation trao đổi, thành phần nhóm của các cấu
tử vô cơ, các dạng độ chua và kiềm của đất.
Câu 2: . Chu trình vận chuyển của các nguyên tố trong tự nhiên. Đặc điểm và
vai trò của thành phần nguyên tố?
A: chu trình vận chuyển các nguyên tố trong tự nhiên.
Đất là lớp tơi xốp được tạo ra ở trên mặt của vỏ trái đất dưới tác động của các

quá trình phong hoá bắt nguồn từ các hiện tượng sinh học, địa chất và nước.
Đất không giống đá dù đất là đá đã bị phong hoá sâu sắc, vì ở đất xuất hiện sự
phân tầng gần như theo chiều thẳng đứng xảy ra do tác động liên tục của sự
thấm nước và các hoạt động sống của sinh vật.
Đứng trên quan điểm hoá học, đất là hệ sinh địa hoá học mở đa thành phần, bao
gồm
Đất là lớp tơi xốp được tạo ra ở trên mặt của vỏ trái đất dưới tác động của các
quá trình phong hoá bắt nguồn từ các hiện tượng sinh học, địa chất và nước.
Đất không giống đá dù là đá đã bị phong hoá sâu sắc, vì ở đất xuất hiện sự
phân tầng gần như theo chiều thẳng đứng xảy ra do tác động liên tục của sự
thấm nước và các hoạt động sống của sinh vật. Sai rồi, phải là các chu trình:
AL-LA, RL-LR, RO-OR, AO-OA
B: Đặc điểm:
4 đ đ: - trong đất có tất cả các nguyên tố
- đất đc tạo thành bởi nhiều yếu tố trong đó 2 yếu tố quan trọng tác động
đồng thời là sinh vật và đá mẹ
- khoảng dao động hàm lượng các nguyên tố rất lớn
- thành phần nguyên tố phụ thuộc vào loại đất, tp cấp hạt….
+ Khác với sinh vật và đá, khoáng vật. Sinh vật được tạo thành từ các nguyên tố
chủ yếu: C, N, H, P, S. Đá và khoáng vật chứa ít nhất 2 nguyên tố. Đất chứa tất
cả các nguyên tố tự nhiên theo bảng hệ thống tuần hoàn của Mendeleev
+ Hàm lượng cao của C và Si trong đất phản ánh tác động đồng thời của cả 2
nhân tố sinh vật và đá mẹ.
+ Khoảng dao động của hàm lượng các nguyên tố trong đất khá rộng. Ví dụ:
hàm lượng của các nguyên tố Si: 22- 44 % (trừ đất than bùn), Al: 1- 8 % (trừ đất
đỏ), Fe: 0,5- 6 % (trừ đất đỏ), Ca: 0,3 - 5 %
+ Thành phần nguyên tố của đất phụ thuộc vào loại đất, thành phần cấp hạt, độ
sâu tầng đất, các đặc tính đặc biệt của các nguyên tố hoá học (ví dụ: đất có thành
phần cơ giới nhẹ có hàm lượng Si cao, hàm lượng các nguyên tố khác giảm
thấp, trừ oxy; CaCO

3
có nhiều
trong đất không bị rửa trôi và đất phát triển trên đá vôi; ở đất đỏ và đất đỏ vàng
hàm lượng Fe và Al tăng cao
C: vai trò thành phần nguyên tố
3 vai trò: - dùng đề đánh giá chiều hướng và kết quả của quá trình hình thành đất
- đánh giá độ phì tiềm tàng của đất
- chọn lựa pp phân tích đất
+ Dùng để đánh giá chiều hướng và kết quả của quá trình hình thành đất, dựa
vào thành phần nguyên tố người ta có thể chia đất thành các tầng phát sinh khác
nhau (ví dụ, tầng mùn thường có hàm lượng C, N, P cao hơn các tầng khác).
Thành phần nguyên tố là dấu hiệu chẩn đoán, nhận dạng các tầng phát sinh.
+ Dùng để đánh giá độ phì tiềm tàng của đất. Đất có hàm lượng N cao là đất có
độ phì cao,
đất tích luỹ nhiều Cl
-
là đất bị mặn nhiều, không thuận lợi cho sinh trưởng của
cây trồng.
Thực vật chỉ có thể sử dụng được một phần các nguyên tố dinh dưỡng trong đất.
Các nguyên tố này có trong các hợp chất aluminsilicat, các muối khó tan, các
hợp chất hữu cơ. Khi các hợp chất này bị phá huỷ một phần hay toàn bộ cấu trúc
ban đầu sẽ chuyển sang dạng các hợp chất dễ tan hơn cây trồng có thể sử dụng
được.
Ví dụ: đất chernozem điển hình của nước Nga, ở lớp đất mặt 0 - 20 cm trữ
lượng N có thể đạt 6 - 11 tấn/ha, P: 1,6 - 4,5 tấn/ha, K: 40 - 60 tấn/ha; nếu trồng
lúa mì với năng suất 3 tấn/ha, đất có thể cung cấp N cho cây lúa mì trong
khoảng từ 60 - 105 năm, P: 85 - 250 năm và K: 530 - 870 năm.
+ Nghiên cứu và chọn lựa các phương pháp phân tích: mỗi loại đất có chứa một
tập hợp các nguyên tố, thêm vào đó hàm lượng của chúng dao động rất lớn, có
thể từ hàng chục %

đến 10
-9
- 10
-10
%. Nhiều nguyên tố có trong đất có tác dụng ngăn cản lẫn nhau
khi phân tích hoá học, giữa các nguyên tố gây cản và nguyên tố cần xác định
thường có những chuyển biến bất lợi, vì vậy khi phân tích hoá học người ta
thường hay sử dụng phương pháp cô đặc hoặc các phương pháp khác để tách
nguyên tố cần xác định khỏi các nguyên tố cản khác.
Câu 3: Phân nhóm các nguyên tố? Có nhiều cách
Có 4 cách chia: dựa vào hàm lượng (đa lượng, vi lượng, chuyển tiếp),
dựa vào địa hóa ( litophyl, khancophyl, xiderophyl, atmophyl,),
khả năng di động ( trong nước, trong khí),
mức độ sinh vật sử dụng ( cực đại, cao, trung bình, ít)
*Dựa vào hàm lượng tuyệt đối của các nguyên tố trong đất, người ta chia
các nguyên tố thành các nhóm:
+ Nhóm 1: gồm Si và O
2
chiếm hàm lượng cao nhất, có thể tới vài chục
phần trăm.
Khối lượng cả nhóm chiếm 80 - 90 % khối lượng đất.
+ Nhóm 2: bao gồm các nguyên tố có hàm lượng ở trong đất dao động từ
0,1 đến vài % như các nguyên tố: Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, C.
 nhóm 1 và 2 là những nguyên tố đa lượng.
+ Nhóm 3: bao gồm các nguyên tố có hàm lượng trong đất dao động
từ vài phần trăm đến vài phần nghìn như: Ti, Mn, P, S, H.
 nhóm các nguyên tố chuyển tiếp
+ Nhóm 4: bao gồm các nguyên tố có hàm lượng trong đất dao động từ n
x 10
-10

đến n x 10
-3
% như: Ba, Sr, B, Rb, Cu, Co, Ni
 nhóm các nguyên tố vi lượng và siêu vi lượng.
Sự phân chia thành đa lượng hay vi lượng trong đất hay cơ thể sinh vật chỉ mang
tương đối. ( những nguyên tố vi lượng trong cơ thể sinh vật tuy chiếm hàm
lượng nhỏ nhưng thực hiện những chức năng sinh lí hết sức quan trọng).
• Phân loại địa hóa: chia các nguyên tố của vỏ trái đất thành 4 nhóm
chính:
+ Litophyl: bao gồm các nguyên tố có ái lực hoá học mạnh với oxy hình
thành các khoáng vật loại oxyt và hydroxit hoặc muối của các a xít vô cơ như:
Si, Ti, S, P, F, Cl,
+ Khancophyl: bao gồm các nguyên tố có khả năng kết hợp với lưu
huỳnh để tạo thành các hợp chất khác nhau như: Cu, Zn, Pb, Cd, Ag, Mn,
+ Xiderophyl: bao gồm những nguyên tố có khả năng hoà tan trong
sắt và tạo thành hợp kim với sắt như: Pt, Sn, Mo,
+ Atmophyl: gồm các nguyên tố có trong khí quyển như: H, N, O, He
* Phân loại các nguyên tố theo conđường di động của chúng trong tự nhiên
A.I. Perelmanđã chia các nguyên tố thành 2 nhóm: nhóm di động khí và nhóm di
động nước.
+ Nhóm di động khí: gồm các nguyên tố thụ động (khí trơ) như: He,
Ne, Ar, Kr, Xe, và các nguyên tố chủ động là những nguyên tố có khả năng
hình thành các hợp chất hoá học trong điều kiện sinh quyển như: O, H, C, I.
+ Nhóm các nguyên tố di động theo nước: được chia thành những
nhóm phụ theo tính di động trong tự nhiên và theo ảnh hưởng của điều kiện oxy
hoá khử đến tính di động của các nguyên tố:
- Các nguyên tố di động mạnh và rất mạnh: Cl, Br, S, Ca, Na, Mg, F,
- Các nguyên tố di động yếu: K, Ba, Rb, Li, Be, Cs, Si, P, Sn,
- Các nguyên tố di động trong môi trường glây, khử: Fe, Mn, Co
- Các nguyên tố di động và di động yếu trong môi trường glây và oxy hoá

và trơ trong môi trường H
2
S khử: Zn, Cu, Ni, Cd, Pb.
- Các nguyên tố nhóm lantan ít di động trong tự nhiên: Al, Ti, Cr, Bi
* Phân nhóm theo mức độ sinh vật sử dụng:
+ Nguyên tố được sinh vật sử dụng cực đại: C
+ Nguyên tố được sinh vật sử dụng cao: N, H.
+ Nguyên tố được sinh vật sử dụng trung bình: O, S, P, B,
+ Nguyên tố được sinh vật sử dụng ít: Fe, Al.
Câu 4: Định nghĩa thành phần pha của đất. Đặc điểm pha rắn của đất?
Định nghĩa: Tập hợp các phần đồng thể của một hệ dị thể có thành phần và các
đặc tính động thái nhiệt giống nhau không phụ thuộc vào khối lượng được gọi là
pha. Đất được coi là một hệ thống ba pha: pha rắn, pha lỏng và pha khí
Đặc điểm của pha rắn:
+ Vật chất rắn chiếm khoảng 1/2 đến 2/3 khối lượng đất. Trong vật
chất rắn này có trên 90 % là các hợp chất vô cơ, trừ các đất than bùn và đất được
bón nhiều phân chuồng, ở đó số lượng chất hữu cơ có thể chiếm > 50 % khối
lượng của chất rắn.
+ Các pha rắn vô cơ trong đất thường xuyên ở trạng thái biếnđổi từ
cấu trúc nguyên tử không đều, không đồng nhất sang cấu trúc đều, đồng nhất
hơn do kết quả của các quá trình phong hoá.
Một số pha rắn có thành phần khá đồng nhất (các khoáng vật) trong đất đã được
nhận dạng: hai nguyên tố có nhiều nhất trong đất là oxi và silic, chúng kết hợp
với nhau để hình thành 15 silicat phổ biến, liên kết Si-O trong các khoáng vật
này cộng hóa trị nhiều hơn và mạnh hơn các liên kết kim loại – oxi điển hình.
Độ bền vững của các khoáng vật này đối với quá trình phong hóa phụ thuộc vào
tỷ số mol Si/O trong cấu trúc của khoáng vật: tỷ số càng lớn thì khả năng chống
chịu với môi trường của khoáng vật càng lớn. các khoáng vật epidot, zircon,
rutin có khả năng chống chịu đói với sự phong hóa của môi trường đất.
Các khoáng vật từ kaolinit đến thạch cao được gọi là các khoáng vật thứ

sinh, chúng là kết quả của quá trình phong hoá các khoáng vật nguyên sinh.
+ Các chất hữu cơ đặc biệt là các hợp chất mùn cũng là một thành phần
quan trọng của pha rắn của đất. Các chất mùn có cấu tạo phức tạp, có màu đen,
được hình thành do sự chuyển hoá các chất hữu cơ bởi các vi sinh vật. Hai hợp
chất mùn được nghiên cứu nhiều nhất là a xít humic và a xít fulvic.
+ Các nguyên tố vết trong đất cũng là một trong những thành phần quan
trọng của pha rắn. Nguyên tố vết là nguyên tố hoá học có nồng độ trong pha rắn
< =100 mg/kg. Các khoáng vật của đất giải phóng các nguyên tố vết một cách từ
từ vào dung dịchđất khi diễn ra quá trình phong hoá khoáng vật.
Quá trình giải phóng các nguyên tố vết ra dung dịch đất phụ thuộc nhiều
vào các đặc tính lý hoá học đất như: pH, thế năng ôxi hoá khử, hàm lượng
nước Một số nguyên tố vết có thể là nguyên tố dinh dưỡng vi lượng đối với
cây: Cu, Mo ; một số khác có thể là nguyên tố độc: Cd, Pb
Câu 5. Định nghĩa phần pha của đất. Đặc điểm pha khí và pha lỏng của đất?
Định nghĩa: Tập hợp các phần đồng thể của một hệ dị thể có thành phần và các
đặc tính động thái nhiệt giống nhau không phụ thuộc vào khối lượng được gọi là
pha. Đất được coi là một hệ thống ba pha: pha rắn, pha lỏng và pha khí
Đặc điểm của pha khí và pha lỏng:
+ Các pha lỏng trong đất chiếm 1 đến 2 phần 3 thể tích đất. Pha lỏng chứa
khí (không khíđất) chủ yếu là hỗn hợp khí giống như không khí của khí quyển
+Do các hoạt động sinh học trong đất, tỷ lệ các thành phần của không khí
đất có thể khác đáng kể so với thành phần của không khí khí quyển
+ Nước được tìm thấy trong đất chủ yếu ở dạng ngưng tụ, mặc dù hàm
lượng hơi nước ở trong không khí đất có thể đạt 30 ml/lit ở các đất ẩm. Nước
của đất là kho chứa các chất rắn và các chất khí hoà tan, chính vì vậy nó được
gọi là dung dịch đất. Các chất rắn hoà tan có khả năng phân ly thành các ion
trong dung dịch đất đóng vai trò quan trọng nhất đối với hoá học đất. Những
nguyên tố hoá học hình thành ion mà nồng độ của nó trong dung dịch đất không
bị ô nhiễm nhỏ hơn 1.0 mmol/m
3

được gọi là các nguyên tố vi lượng, còn những
nguyên tố khác gọi là các nguyên tố đa lượng.
+ Sự hoà tan của các khí từ không khí đất vào dung dịch đất là một quá trình
quan trọng góp phần vào chu trình các nguyên tố hoá học của môi trường đất.
Khi cân bằng tồn tại giữa không khí và nước trong đất đối với một loại khí giữa
hai pha và nếu nồng độ của khí đó trong dung dịchđất thấp, thì cân bằng có thể
được mô tả dưới dạng định luật Henry
K
H
= A(dd)/P
A
K
H
là hằng số Henry(mol/m
3
atm),
A(dd) là nồng độ của khí A trong dung dịch đất(mol/m
3
)
P
A
là áp suất riêng phần của khí A trong không khíđất (atm).
Câu 6: Sự biến đổi khoáng vật của đất
-đất là 1 hệ thống mở, sự thay đổi thường xuyên của nước, sinh khối và năng
lượng mặt trời trong đất đã làm cho đất thay đổi theo thời gian, những thay đổi
này được phản ánh 1 cách rõ nét qua sự sự phát triển bề mặt về hình thái các
tầng đất nhưng chúng cũng biểu hiện rất rõ rang về mặt khoáng vật học của
nhóm hạt sét của đất:
Theo giai đoạn phong hóa Jackson_sherman các khoáng vật trong đất biến đổi
qua 3 giai đoạn

Giai đoạn đầu,Giai đoạn trung gian,Giai đoạn cuối:
Các giai đoạn này được nhận biết thông qua các khoáng vật trong đất
+Gd đầu:các được nhận biết nhờ sunfat,cacbon,silicat nguyên sinh, các khoáng
vật này chỉ tồn tại ở đk đất rất khô, rất lạnh hoặc rất ẩm
+Gd trung gian: đtr cho các thạch anh, muscovite, và các aluminsilicat thứ sinh
chiếm ưu thế trong nhóm hạt sét, các khoáng vật này có thể tồn tại trong đất
dưới tác động của các điều điện rửa trôi mà ko làm thay đổi thành phần các
nguyên tố đa lượng, ko làm suy kiệt silic dioxit và ko dẫn đến sự oxh hoàn tonaf
ion sắt 2.
+Gd cuối: trong điều kiện rửa trôi mãnh liệt và oxh mạnh, sự phong hóa xảy ra
và chỉ còn lịa các oxit ngậm nước của nhôm, ion sắ 3 và titan còn lại cuối cùng.
Các phản ứng phong hóa diễn ra trong đất: phản ứng thủy phân, tạo phức, hòa
tan, hidrat hóa và có loại pu đinẻ hình: đó là phản ứng thủy phân, phản ứng tạp
phức của anion với khoáng vật, phản ứng trao đổi cation, pu oxh khử, pư hydrat
hóa khử - hydrat hóa
+phản ứng thủy phân:
NaAlSi
3
O
8
(rắn)+8H
2
O(lỏng) =
(albit)
Na
+
(dd) + Al(OH)
2
+
(dd) + 3Si(OH)

4
o
(dd) + 2OH
-
(dd) (1.2)
sự hòa tan tương hợp
NaAlSi
3
O
8
(rắn) + 8H
2
O(lỏng) =
+
o -
(albit)
Al(OH)
3
(rắn) +
Na
(dd) +
3Si(OH)
4
+ OH (dd) (1.3)
(gipxit)
Sự hòa tan ko tương hợp
+phản ứng tạo phức của các anion với các khoáng vật đất:
K
2
[Si

6
Al
2
]Al
4
O
20
(OH)
4
(rắn) + 6C
2
O
4
H
2
(dd) + 4H
2
O (lỏng) =
(muscovit)
2K
+
(dd) + 6C
2
O
4
Al
+
(dd) + 6Si(OH)
4
o

(dd) + 8OH
-
(dd) (1.4)
+ sự trao đổi cation
Sự trao đổi cation là phản ứng phong hóa kết hợp với sự
hòa tan ko tương hợp của muscovite để hình thành
vecmiculit trong đất, phản ứng này giữ lại cả Ca
2+
và
Si(OH)
4
K
2
[Si
6
Al
2
]Al
4
O
20
(OH)
4
(rắn) + 0,8Ca
2+
(dd) +
1,3Si(OH)
4
o
(dd) = (muscovit)

1,1Ca
0,7
[Si
6,6
Al
1,4
]Al
4
O
20
(OH)
4
(rắn) + 2K
+
(dd) + 0,4OH
-
(dd) +
1,6H
2
O(lỏng)
(vecmiculit)
+ phản ứng oxh khử: sự hòa tan ko tương hợp cũng thường kèm
theo sự oxh khử nếu sắt hoạc nguyên tố oxh khử nào đó có lien
quan trong quá trình phong hóa.
Vd: phản ứng hòa tan ko tương hợp của biotit (có chứa sắt 2) để
hình thành vecmiculit (có chứa cả sắt 2 lẫn sắt 3) và gotit(chỉ chứa
sắt 3)
+ phản ứng hidrat hóa khử- hidrat hóa:
Sự biến đổi hematite thành ferihidrit và anhydrite thành thạch cao.
5Fe

2
O
3
(rắn0 + 9H
2
O(lỏng) = Fe
10
O
15
.9H
2
O(rắn) (1.6)
(hematit) (ferihydrit)
CaSO
4
(rắn) + 2H
2
O(lỏng) = CaSO
4
.2H
2
O(rắn)
(1.7)
(anhydrit) (thạch cao)
Câu 7: Trình bày các quy tắc Pauling?
Qui tắc 1: Một đa diện các anion được hình thành bao quanh mỗi cation.
Khoảng cách cation – anion được xác định bằng tổng số bán kính riêng tương
ứng và số phối trí được xác định bắng tỷ số bán kính của cation so với anion.
Qui tắc 2: Trong một cấu trúc tinh thể ổn định, tổng cường độ của các
liên kết từ 1 cation kế cậnđến 1 anion bằng giá trị tuyệt đối của hoá trị của

anionđó.
Qui tắc 3: Các cation duy trì sự phân ly lớn nhất và có những anion nằm
rải rác giữa chúng để ngăn ngừa các điện tích của chúng. Bằng thuật ngữ hình
học điều này có nghĩa là đa diện anion có xu hướng không dùng chung các cạnh
hoặc các mặt. Nếu các cạnh bị dùng chung, chúng sẽ bị ngắn lại.
Qui tắc 4: Trong 1 cấu trúc bao gồm các loại cation khác nhau, loại có
hoá trị cao và số phối trí nhỏ có xu hướng không dùng chung các phần của đa
diện với loại khác.
Qui tắc 5: Số các loại ion khác nhau về bản chất trong cấu trúc tinh thể có xu
hướng trở thành nhỏ nhất. Như vậy số các loại đa diện phối trí trong một mạng
đóng kín các anion có xu hướng giảmđến tối thiểu
Ý ngĩa của quy tắc pauling:?????
Câu 8: Các silicat nguyên sinh trong đất và đặc điểm chung của quá trình
phong hoá chúng?
• Các silicat nguyên sinh trong đất
- Khoáng vật nguyên sinh là những khoáng vật được hình thành đồng thời
với đá mẹ do các nguyên tố hóa học trong đất kết hợp với nhau bằng các
lk (hóa trị và ion) do các quá trình địa chất và nó còn xuất hiện trong đất
do sự phá hủy vật lý đá mẹ. Nhưng đá mẹ sau khi bị phá hủy hóa học dẫn
đến không còn là khoáng vật thứ sinh do thành phần hóa học của nón đã
bị thay đổi
- Sự phong hóa hóa học cac silicat nguyên sinh làm tăng them độ phì nhiêu
tự nhiên và hàm lượng các chất điện ly của đất.
- Các cation Na
+
, Ca
2+
, Mg
2+
được giải phóng nhờ sự phong hoá các silicát

nguyên sinh cũng cung cấp một lượng lớn cho nồng độ chất điện ly trong
dung dịch đất vùng khô hạn.
- Trong các khoáng vật nguyên sinh silicat chiếm >70%. Các silicat nguyên
sinh chỉ nằm trong các hạt thô, không nằm trong các hạt mịn , hạt càng
nhỏ thì tiết diện tiếp xúc lớn => bị tác động manh còn hạt thô có tiết diện
tiếp xúc nhỏ, kích thước hạt lớn => ít bị tác động
- ở những vùng đất có chứa nhiều mica hàm lượng kali tổng số cao nhưng
kali dễ bị nghèo , do mica ít bị phong hóa nhưng khi bị phong hóa thì khả
năng giữ kalli không cao =>kali dễ bị tiêu nghèo
- các dạng cation tự do tan trong dung dịch đất mà cần thiết cho cây trồng
đều là sản phẩm của quá trình phân hủy khoáng vật
- cấu trúc nguyên tử của các khoáng vật slicat có nhân cơ bản là các khối tứ
diện oxit silic SiO4.khối tứ diện này có thể đứng riêng biệt trong các
mạch đơn và mạch kép trong các phiến và trong các cấu trúc không gian 3
chiều
• Xét các nhóm: 4 nhóm: olivin, pyroxen và amphibol, mica, fenspat
- Olivin: Gồm các khối tứ diện oxit silic riêng rẽ được giữ lại với nhau bằng
các cation kl hóa trị 2 như Ca,Mg,Fe,Mn trong phối trí bát diện
+Đặc điểm:olivin có tỉ lệ Si/O2 min trong các silicat nguyên sinh
Số lượng cộng hóa trị nhỏ nhất trong các lien kết hóa học=> dễ bị phong hóa
và ít tồn tại trong đất, quá trình phong hóa olivine trong đất khá nhanh bắt
đầu dọc theo các vết nứt và tren bề mặt các tinh thể của khoáng vật để hình
thành những lớp vỏ phong hóa bao gồm các các pha rắn chứa sắt đã bị oxh và
smectit.
Các phản ứng chủ yếu tham gia vào quá trình biến đổi olivin là pu thủy phân
và phản ứng oxihoa Fe 2 thành Fe3
- Pyroxen và Amphibol : chứa đựng các mạch đơn và mạch kép khối tứ
diện oxit silic để hình thành đơn vị lặp lại Si2O6 và Si4O11
+ Đặc điểm: có tỉ lệ Si/O2 sấp sỉ 0,33-0,36
Bền hơn olivin, có khả năng thay thế đồng hình của Al3+ cho Si4+

Phản ứng phong hóa của hai cái này giống olivine và tạo ra khoáng vật thứ
sinh loại hình 1:1 monmosilomit
Sản phẩm của quá trình phong hóa silicat này tạo ra các smectit giàu Mg với
Al cà Silic trong phối trí tứ diện và Fe oxh trong phối trí bát diện đc tạo thành
cùng với các oxit sắt vá các oxit silic hòa tan, cùng với đó là các ion NA, Ca,
MG đc giải phngs ra dung dịch đất.
- Mica: được hình thành từ hai khối tứ diện oxit silic kết hợp với 1 mặt
phẳng khối bát diện chứ các cation kl(ion Al,Mg,Fe, phối trí với O2 và
OH)
+Đặc điểm: trong bát diện có 3kl hóa trị 3 thì chỉ có 2 trong 3 vị trí cation
trong khối bát diện được lấp đầy để cân bằng diện tích phiến nhị bát diện
Nếu cation hóa trị 2 thì cả 3 vi trí được lấp đầy => phiến tam bát diện
có sự thay thế đồng hình Al cho Si, Fe 3 cho Al và Fe2, Al cho Mg
Có 2 dạng chủ yếu muscovit mica trắng là nhị bát diện thành phần Al Fe hóa
trị 3,bioti mica den là tam bát diện có thành phần là các cation hóa trị 2
- fenspat: ?????????????????????
• Các đặc điểm của quá trình phong hóa các silicat nguyên sinh
Mất Al phối trí khối tứ diện
Sự oxihoa Fe II
Sự tiêu thụ của protovi
Sự giải phóng của Si và các cation kl: Na,K,Ca,Mg
Trong trường hợp các silicat dạng phiến (mica) cyngx có sự giảm quan trọng
của điện tích giữa các lớp cùng với đặc điểm mất Al phối trí khối tứ diện và
sự oxh FeII
Đọc lại lần nữa câu này
Câu 9: Các khoáng vật sét trong đất và đặc điểm của chúng?
- Khoáng vật sét chính là aluminsilicat thành phần gồm có Al và Si, chiếm
ưu thế trong các hạt sét của đất ở gd trung gian đến gd nâng cao của đỉnh
phong hóa( nhưng chủ yếu gd trung gian)
- Có cấu trúc giống mica là do sự lk các phiến khối tứ diện và các phiến

khối bát diện với nhau
+ khối tứ diện : oxit silic SiO4
+khối bát diện gipxit Al(OH)6
- Các khối bát diện lk với các khối tứ diện thông qua các ionoxy ở đỉnh các
phiến diện của khối tứ diện và luôn tạo nên sự lệch
- Sự gắn kết các khối tứ diện với khối bát diện tạo các khoáng sét chia làm
3 loại
+ Loại 1:1: Gồm 1 phiến khối tứ diện và 1 phiến phối bát diện đại
dieenjlaf kaolinit có công thức hóa học là Si
4
Al
4
O
10
(OH)
8
.nH
2
O,khoáng sét
loại này ko có sự thay thế đồng hình
+Loại hình 2:1; được tạo ra từ hai khối tứ diện 2 bên và ở giữa là 1 khối
bát diện gipxit ở giữa có 3 loại đại diện là ilit(1), smecht(2), vecmiculit(3)
Đặc điểm chung: 3 nhóm trên có điện tích giảm theo thứ tự 1>2>3, khác
nhau bởi sự thay thế đồng hình
+Loại 2:1:1 với lớp chung là hidroxit là clorit có phiến khối bát diện
đôi( nhị bát diện)
- Có 3 phản ứng chủ yếu trong quá trình phong hóa khoáng vật set
+ phản ứng trao đổi ion
+phản ứng hòa tan trong môi trường axit
Các khoáng vật sét là các khoáng vật thứ sinh chủ yếu được hình thành do các

silicat nguyên sinh
Câu 10: Các oxyt, hydroxyt trong đất và đặc điểm của chúng?
Do có 1 lượng lớn trong đá và sự hòa tan thấp của chúng trong điều kiện PH đất
bình thường mà Al,Fe,Mn, hình thành các dạng oxit ,oxyhydroxit,hydroxyt
khác nhau
Được hình thành do sự phong hóa trực tiếp của các silicat nguyên sinh và sự
thủy phân và loại Silic khoáng vật của Fe, của khoáng vật set như
Smecht,kaolimit
+ Gơ tit: phổ biến nhất
Tuy nhiên trong điều kiện oxy (nghèo SiO2,giàu P2O3=> Secquioxit) và sự có
mật của các phối tử Fe dạng phức đã hạn chế sự kết tinh hóa
Gơ tit bền với động thái nhiệt độ nhất=> nó là pha rắn cuối cùng của set trong
đất, có sự thay thế đồng hình của Al cho Fe xảy ra thường xuyên , đặc biệt trong
môi trường PH thấp, đất chua, vì Al di động
+ Khoáng vật của Al
Gipxit là khoáng vật chứa Al quan trọng nhất dạng chủ yếu là Al(OH)3
Các phiến khối bát diện kép được tính đến trong cấu trúc được liên kết với nhau bởi các
liên kết hyđro giữa các nhóm hydroxyl đối diện. Liên kết hydro cũng có thể xuất hiện
giữa các nhóm hydroxyl nằm dọc theo các cạnh của của khối bát diện chưa được lấp
đầy trong 1 phiến, do đó làm cho sự bóp méo của các khối bát diện nhôm tăng lên vượt
xa sự bóp méo được gây ra bởi sự dùng chung các cạnh.
+Khoáng vật của mangan,binesit
Khoáng vật chứa mangan phổ biến nhất ở trong đất là binesit, còn Lithiophorit một
oxyhydroxit mangan khác có rất ít ở các đất chua. Binesit bao gồm các phiến khối bát diện
MnO
6
8-
liên kết ở một kiểu nhất định với các ion Mn(III), Mn(II), Na(I) và Ca(II) phối trí với
cả các nhóm hydroxyl và các phân tử nước. Trong Lithiophorit, các phiến khối bát diện
MnO

6
8-
xen kẽ với các phiến chứa khối bát diện Al
0.67
Li
0.33
.
Câu 11. Cacbonat
, sunphat trong đất và đặc điểm của chúng ?
Các khoáng vật cacbonát quan trọng trong đất bao gồm canxit (CaCO
3
),
dolomit [CaMg(CO
3
)
2
], nacolit (NaHCO
3
), trona [Na
3
H(CO
3
)
2
] và soda
(Na
2
CO
3
.10H

2
O). Trong
đất, dolomit là khoáng vật nguyên sinh, canxit có thể là khoáng vật nguyên sinh,
có thể là khoáng vật thứ sinh
Canxit thứ sinh giảm từ dd đất giàu Mg hòa tan thường giảm với MgCo3 để
hòa tan canxit chứa Mg, các cacbonnat Ca/Mg thứ sinh có thể tạo thành 1 lớp
phủ trên các khoáng vật khác
Canxit của đất là 1 sản phẩm phong hóa thong thường của các silicat nguyên
sinh có chứa Ca cũng như các cacbonnat nguyên sinh
Sự hòa tan canxit từ các cacbonnat nguyên sinh xảy ra thuận lợi khi có nhiều
Co2 ,axit cacbonic được hình thành khi Co2 hòa tan trong dung dịch đất đóng
vai trò là nguồn hòa tan
Các sunfat Ca,Mg & Na được tích lũy như các sản phẩm phong hóa trong đất
dưới đk khí hậu khô, các khoáng vật chủ yếu trong nhóm này bao gồm thạch
cao,thạch cao khan epsomit , Thenardit, mirabilit
ở các đất chua sunfat được hình thành do sự oxihoa và do sự biết đổi của thạch
caocos thể phản ứng với Fe và Al có nhiều trong dd đất để giảm lại thành các kl
vật alunit
những khoáng vật này có thể hòa tan không tương hợp để hình thành gipxit và
ferihydrit do sự tấn công của các proton có trong dung dịch đất
Câu 12: Các phân tử sinh học trong đất và đặc điểm của chúng?
Các hợp chất không đặc trưng là nhóm các chất hữu cơ rất quan trọng; trong đó
bao gồm nhiều chất phổ biến trong sinh hoá được đưa vào đất từ các tàn dư thực
vật, động vật bị phân giải, hoặc do rễ cây tiết ra Một phần các hợp chất
không đặc trưng có thể được hình thành do sự phân giải các chất mùn đặc trưng.
Ví dụ, các axit mùn dưới tác dụng của các men có thể bị phân giải thành các
axit amin, các đường đơn chuyển vào dung dịch đất. Nhóm này bao gồm các
chất như: lignin, xelluloza, protit, đường đơn, sap, axit béo, nghĩa là các thành
phần của mô thực vật và động vật hoặc là thành phần của các chất thải hoạt
động sống của sinh vật.

Các hợp chất không đặc trưng có mặt trong đất ở trạng thái tự do hoặc liên kết
với các phần vô cơ của đất. Phần lớn các hợp chất không đặc trưng phản ứng
nhanh nhất khi thay đổi các điều kiện ngoại cảnh, nhiều chất dễ dàng được vi
sinh vật đồng hoá và phân giải, vì thế người ta coi chúng là nguồn hoạt tính của
mùnđất.
Đất là một môi trường chứa đầy các vi sinh vật. 10 g đất phì nhiêu có thể chứa
một lượng vi khuẩn bằng dân số loài người hiện nay. Một kg đất có thể chứa
500 tỷ vi khuẩn, 10 tỷ xạ khuẩn và khoảng 1 tỷ nấm
Vi sinh vật đất đóng vai trò cơ bản trong xúc tác cho các phản ứng oxy hoá khử.
Các dịch do vi sinh vật và rễ thực vật tiết ra đóng vai trò quan trọng đối vớiđộ
chua của đất và đối với chu trình của các nguyên tố vết trong đất. Trong số các
dịch này, các axit hữu cơ là đặc trưng nhất
Caau13: Đặc điểm của hợp chất mùn trong đất?
Các chất mùn đặc trưng là các hợp chất cao phân tử có chứa đạm, màu sắc thẫm
mức độ đậm nhạt khác nhau. Chúng là các axit mùn (các chất đặc trưng nhất) và
các chất tiền mùn đặc trưng - loại sản phẩm tương tự mùnđặc trưng mớiđược
hình thành và humin
Các chất tiền mùn đặc trưng giống như các sản phẩm trung gian của quá trình
phân giải các tàn dư hữu cơ nhưng ranh giới giữa chúng không rõ ràng. Humin
bao gồm các axit mùn liên kết chặt chẽ với phần vô cơ của đất, các chất mùn
đặc trưng đã bị khử cacboxyl mất đi khả năng hoà tan trong dung dịch kiềm, các
hợp chất hữu cơ không đặc trưng và không hoà tan, có thể là cả các tàn dư chưa
bị phá huỷ hoàn toàn cấu tạo ban đầu. Như vậy, humin chính là nhóm các hợp
chất hữu cơ khác nhau, chúng phân biệt với các nhóm khác chủ yếu bởi tính
chất không hoà tan trong môi trường axit lẫn môi trường kiềm
Các axit mùn khác hẳn các nhóm chất hữu cơ khác của đất về đặc tính và thành
phần. Chúng là các oxi axit hữu cơ cao phân tử chứa đạm có mầu nâu thẫm
hoặc nâu hơi đỏ
Các axit mùn được tách từ đất bằng các dung dịch kiềm (thường là dung dịch
NaOH 0,1-0,5N), sau đó theo độ hoà tan người ta tách ra các axit humic, axit

hymatomelanic và axit fulvic
Các phương pháp quang phổ và hoá lý được sử dụng đối với các axit mùn
đã chỉ ra rằng có 4 đặc điểm cấu trúc cơ bản của các axit humic và fulvic có ảnh
hưởng đến khả năng phản ứng hoá học của chúng:
- Đa chức: sự tồn tại của nhiều nhóm chức khác nhau và phạm vi khả năng
phản ứng rộng biểu hiện một hỗn hợp không đồng nhất các polyme tương
tác lẫn nhau.
- Điện tích của đại phân tử: sự xuất hiện đặc tính anion trên khung đại
phân tử có ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của nhóm chức và cấu tạo
của phân tử.
- Tính ưa nước: chiều hướng hình thành các liên kết hyđro bền vững với
các phân tử nước solvat hoá các nhóm chức phân cực như COOH và OH.
- Tính không bền cấu trúc: khả năng giữa các phân tử và thay đổi cấu hình
riêng của phân tử cho phù hợp với những thay đổi về pH, các điều kiện
oxy hoá khử, nồng độ các chất điện phân và sự liên kết nhóm chức
Câu 14. Trình bày các phản ứng trao đổi cation của chất hữu cơ trong đất và ý
nghĩa của chúng?
Chất hữu cơ của đất đóng vai trò quan trọng trong quá trình đệm cả với proton
lẫn nồng độ cation kim loại trong dung dịch đất. Cơ sở hoá học đối với khả
năng đệm này là sự trao đổi cation
Phản ứng trao đổi cation giữa các proton có thể phân ly của mùn đất và 1
cation trong dung dịchđất như Ca
2+
có thể được trình bày như sau:
SH
2
(r) + Ca
2+
(dd) = SCa(r) + 2H
+

(dd)
trong đó SH
2
biêủ thị số lượng mùn (S) mang 2 mol proton có thể phân ly và
SCa số lượng
mùn tương tự mang 1 mol Ca
2+
trao đổ
Phản ứng trao đổi H
+
- Ca
2+
có thể xảy ra như sau:
2SH(r) +
Ca
2+
(dd) = S
2
Ca(r) +
2H
+
(dd)
trong trường hợp này, SH biểu thị số lượng mùn mang 1 mol proton có khả
năng phân ly và S
2
Ca biểu thị gấp 2 số lượng đó
Dung tích trao đổi cation (CEC) của mùn đất là số mol tối đa điện tích H
+
được phân ly từ một đơn vị khối lượng mùn dưới các điều kiện đã cho về nhiệt
độ, áp suất, thành phần dung dịchđất và hàm lượng mùn. Phương pháp được sử

dụng rộng rãiđể đo CEC cho mùnđòi
hỏi xác định số mol ion H
+
đã trao đổi trong
phản ứng: 2SH(r) + Ba
2+
(dd) = S
2
Ba(r)
+ 2H
+
(dd)
Đối với dung dịch axit fulvic được chiết từ mùn lấy ở tầng dưới của đất
Spodosol. Việc thêm KOH đã đưa dung dịch đến pH 11, sau đó HCl được thêm
vào để làm giảm pH và tạo ra phản ứng trao đổi:
SK(dd) + H
+
(dd) = SH(dd) + K
+
(dd)
Ý nghĩa của chúng
Câu 15: Trình bày các phản ứng với phần tử hữu cơ của chất hữu cơ trong đất
và ý nghĩa của chúng?
Các hợp chất hữu cơ phản ứng với chất hữu cơ của đất chủ yếu có nguồn gốc từ
các thuốc trừ sâu, phân bón, phân xanh và các sản phẩm biến đổi của của các
hợp chất này. Mùn ở dạng rắn, hoặc là các keo riêng biệt, hoặc là lớp phủ trên
bề mặt khoáng vật có thể cố định những hợp chất này, trong một số trường hợp
có thể khử tác dụng độc của chúng đáng kể. Mùn ở dạng hoà tan, như axit fulvic
có thể hình thành các phức chất với các hợp chất hữu cơ và sau đó những hợp
chất này có thể di chuyển một cách tự do cùng với nước thấm sâu theo chiều sâu

của phẫu diện đất
mùn đất mang điện tích âm ngay cả ở dải pH chua. Đặc điểm này làm
cho nó phản ứng như một chất trao đổi cation với các hợp chất hữu cơ có chứa
các nguyên tử N liên kết trong phối trí khối tứ diện (tạo thành bazơ bậc 4) và
mang điện tích dương. Những cấu trúc này xuất hiện ở cả các hợp chất dạng
chuỗi (hợp chất béo) và các hợp chất chứa vòng benzen (hợp chất thơm), chất
sau thường phổ biến trong điều chế thuốc trừ sâu
sơ đồ phương trình tổng quát
SK(dd) + H
+
(dd) = SH(dd) + K
+
(dd)
Các hợp chất hữu cơ có chứa các nhóm chức mang điện tích dương khi ở dạng
nhận thêm 1 proton cũng có thể phản ứng với hợp chất mùn đất bằng sự trao đổi
cation như
. Các hợp chất mùn chứa các nhóm cacboxyl,hydroxyl, cacbonyl và amin rất đa
dạng bao quanh phân tử tạo ra nhiều triển vọng cho hydro liên kết với các hợp
chất hữu cơ
Nhiều khung phân tử của chất hữu cơ đất không tích điện. Tuy thế cấu
trúc không tích điện này có thể phản ứng rất mạnh với phần không tích điện của
hợp chất hữu cơ do các tương tác Van Dec Van. Tương tác Van Dec Van bao
hàm liên kết yếu giữa các đơn vị phâncực hoặc liên tục (như OH và C=O) hoặc
được gây ra do sự có mặt của các phân tử bên cạnh. Tương tác Van Dec Van
được gây ra là kết quả của các sự tương quan giữa các trạng thái phân cực thay
đổi được gây ra trong cấu hình điện tử của 2 phân tử không phân cực ở cạnh
nhau
Tương tác van Dec Van giữa các hợp chất không phân ly hoặc các phần
không phân ly của các hợp chất với chất hữu cơ của đất thường mạnh hơn các
tương tác giữa các hợp chất này với nước của đất

. Sự tăng
của của độ hoà tan trong nước tương ứng với sự giảm của sự phân bố vào trong
chất hữu cơ của đất. Phù hợp với quan điểm này người ta đã quan sát thấy rằng,
tốc độ của phản ứng giữa các hợp chất hữu cơ không phân ly và mùn đất có thể
được mô tả bằng một cơ chế liên quan đến sự khuếch tán của chất hữu cơ đó
vào keo mùn (sự khuếch tán hạt) thay cho cơ chế khuếch tán màng mỏng là cơ
chế chi phối sự trao đổi cation.
Câu 16: ‘Trình bày các phản ứng với khoáng vật của chất hữu cơ trong đất và ý
nghĩa của chúng?
Lớp phủ bên ngoài các khoáng vật đất bởi hợp chất mùn đóng một vai trò quan
trọng trong chu trình của các nguyên tố hoá học và trong sự hình thành các hạt
kết của đất. Mùn liên kết với các khoáng vật sét khá bền chống lại sự phá hủy
sinh học và nó cũng có một bề mặt phản ứng với các chất hoà tan trong dung
dịch đất. Nhưng sự hoà tan một phần của các lớp màng mùn và sự giải phóng
các các hợp chất hữu cơ hòa tan bởi hệ động vật và thực vật đất cũng cung cấp
một số anion phản ứng trong dung dịch đất, những ion này có thể liên kết với
các khoáng vật sét không bị phủ lớp màng và giúp hoà tan chúng
Cơ chế trao đổi cation
B
+
(dd) + M
+
 = B
+
 + M
+
(dd)
trong đó: B là một đơn vị phân tử có chứa nguyên tử N tạo thành bazơ bậc 4
trong một chuỗi chất béo hoặc một nhân thơm dị vòng; M
+

là một cation kim
loại trao đổi hoá trị 1 liên kết từ ban đầu với lớp mặt của khoáng vật sét được
mô tả bằng ký hiệu . Ví dụ cụ thể quan trọng nhất của B
+
là một đơn vị có
chứa nhóm amino thu thêm một proton NH
3
+
.
Cơ chế thu thêm một proton có liên quan đến sự kết hợp giữa một nhóm
chức hữu cơ và môt proton liên kết bề mặt hoặc một proton trong phân tử nước
có tính axit solvát hoá 1 cation kim loại trao đổi hoá trị 2. Các bề mặt khoáng
vật trong đất có thể biểu lộ tính axit theo một số cách (sự trao đổi proton, sự
phân ly của nhóm hyđrôxyl, sự thuỷ phân của các cation kim loại được solvat
hoá ). Tính axit bề mặt này tạo ra khả năng cho các nhóm chức hữu cơ chọn
lọc proton như NH
2
và C=O có thể được liên kết nhờ phản ứng thu thêm một
proton. Cơ
chế nàyđược xem là quan trọng nhất trong các điều kiện pH thấp hoặc hàm
lượng nước trong đất thấp khi mà độ axit bề mặt của khoáng vật là lớn nhất.
Cơ chế hấp phụ yếu khác đối với hoặc anion hoặc nhóm chức phân cực
(ví dụ: nhóm cacboxyl hoặc nhóm cacbonyl) là liên kết cầu nước (water
bridging) bao hàm sự tạo phức với một phân tử nước solvát hoá một cation trao
đổi:
B + (H
2
O)Mm
+
 = B(H

2
O)Mm
+

trong đó: B là một ion hoặc một đơn vị phân tử phân cực, Mm
+
là một cation
trao đổi. Liên
kết cầu nước xuất hiện khi M là cation solvát hoá mạnh (ví dụ Mg
2+
) vì trong
trường hợp này B thay thế phân tử nước kém hơn. Nếu B thay thế phân tử nước,
một liên kết trực tiếp được
tạo thành giữa B và Mm
+
và cơ chế liên kết này được gọi là liên kết cầu cation.
Rõ ràng là, hoặc liên kết cầu nước, hoặc liên kết cầu cation xảy ra phụ thuộc
vào bản chất của nhóm chức
Sự trao đổi phối tử trong các phản ứng của nhóm cacboxyl với các oxyt
kim loại và các cạnh của các khoáng vật sét rất phong phú tuy rằng không trực
tiếp.
-MOH(r) + H
+
(dd) = -MOH
2
+
(r)
-MOH
2
(r) + S-COO

-
= -MOOC-S(r) + H
2
O(l)
trong đó: -MOH biểu thị 1 molhydroxyl liên kết với 1 kim loại M (M = Al hoặc
Fe) trong khoáng vật đất và S-COO
-
là 1 mol nhóm cacboxyl của hợp chất mùn
Câu 17:.Khái niệm dung dịch đất? Phương pháp chiết dung dịch đất?
Kn: Dung dịch đất là một hỗn hợp gồm nước và các chất hòa tan như natri
clorua hay khí cacbonic Nói chính xác hơn, người ta xem dung dịch đất như
pha lỏng trong đất mà thành phần của nó chịu ảnh hưởng của dòng chảy vật chất
và năng lượng giữa nó với xung quanh và với từ trường trái đất
Phương pháp chiết dung dịch đất
phương pháp hay được dùng nhất là thu lấy nước rút ra, thay thế bằng một chất
lỏng không tan trong nước và chiết trực tiếp bằng hút chân không, áp suất hay li
tâm
Việc thu thập nước rút ra từ một tầng đất hay cả phẫu diện có ưu điểm là
lấy mẫu dung dịch đất ngoài thực địa, nhưng dễ thay đổi vì sự phá hủy của các
mẫu nước rút ra tự nhiên và các phản ứng giữa các thành phần hòa tan với thiết
bị thu nước. Một hạn chế nữa, đó là đất phải bão hòa nước gần thời điểm lấy
mẫu. Việc này thường dẫn tới sự thay đổi lớn về thể tích mẫu ảnh hưởng đến
thành phần của dung dịch thu được.
Phương pháp thay thế liên quan đến việc sử dụng một chất lỏng hữu cơ
đặc, không phản ứng, ít tan (ví dụ triclotrifloetan), được li tâm với một mẫu đất
để đẩy pha lỏng của đất ra và do dịch lỏng thay thế có tỷ trọng lớn hơn làm nổi
pha lỏng lên trên ống li tâm. Có thể lấy được 60% dung dịch đất phụ thuộc vào
thành phần cơ giới và sự làm nhiễm bẩn không đáng kể. Phương pháp thay thế
cũng có ưu điểm là không đòi hỏi mẫu đất phải bão hòa nước, nhưng cần phải
phá vỡ (xáo trộn) cấu trúc đất và dùng thiết bị của phòng thí nghiệm chuyên

dụng.
Trong phương pháp chiết chân không, pha lỏng của đất ngoài thực địa, hay mẫu
đất "bị xáo trộn" được bão hòa trước với nước trong phòng thí nghiệm, được lấy
ra bằng cách lọc chân không. Phương pháp này xen lẫn cả về mặt tiêu cực và
tích cực do máy lọc (chủ yếu từ các phản ứng hấp phụ - phản hấp phụ với các
cấu tử hòa tan) vì dung dịch chiết đi qua nó. Cũng có những thay đổi do tác
động của chiết chân không đến kiểu dòng chảy của dung dịch đất và đến các
phản ứng hoá học giữa các cấu tử hòa tan với pha rắn của đất. Cuối cùng, nếu
mẫu đất được bão hòa nước trước khi chiết thì thành phần của dịch chiết có thể
khác xa so với thành phần của dung dịch đất "thực". Các khó khăn này cũng có
đối với phương pháp chiết áp suất và phương pháp li tâm, nhưng khi kỹ thuật
chiết chân không được chuẩn hóa thì rất thuận tiện cho phân tích thông thường.
Nó thường cung cấp các dung dịch mà thành phần của nó phản ánh phản ứng
thực sự giữa dung dịchđất và phần rắn của đất
Câu 18: Thành phần các phức chất tan trong dung dịch đất?
- Phức chất gồm 2 phần: 1 phần là các ion trung tâm có thể là anion hoặc
cation và một phần là phối tử lien kết với nhau.điện tích của ion trung
tâm và phối tử là khác nhau trong dung dịch gọilà phức tan,vì các chất tan
này tồn tại ở dạng phức
- Khi phối tử là các phần hữu cơ thì 2 hay nhiều nhóm chức hơn of 1 phối
trí đơn lẻ được phối tử với 1 cation kl trong 1 phức chất => được gọi là
chelat
Vd: các hợp chất mùn. Mg lk với CHC => chelat
- Phức cầu nội : Nếu nhóm trung tâm và các phối tử trong một phức chất
tiếp xúc trực tiếp, phức chất đó
- Phức cầu ngoại: 1 hay nhiều phân tử nước xen giữa nhóm trung tâm và
một phối tử
- Phức chất solvat : nếu phối tử là các phân tử nước
- Các phức cầu nội bền hơn so với phức cầu ngoại vi phức cầu ngoại không
thể dễ dàng sảy ra sự lk ion cộng hóa trị 1 cách trực tiếp giữa trung tâm

và phối tử còn phức cầu nội thì ngược lại
- Mỗi một dung dịch đất bình thường có thể chứa tới 100-200 phức chất
tan khác nhau,nhiều phức chất chứa cation kim loại và phối tử hữu cơ
- PH chi phối sự tồn tại của các phức chất
Câu 19 Sự hình thành phức chất sunfat trung tính với cation hoá trị hai là nhóm
trung tâm.
M
2+
(dd) + SO
4
2-
(dd) = MSO (dd)
(trang 67 -68) giào trình
Caau20: . Giả sử dung dịch đất có pH = 4,6, tổng nồng độ Al là 10 mmol/m
3
.
Dung dich có các phối tử: Sunfat, florua, và axits fulvic với nồng độ tương ứng
là: 50, 2 và 10 mmol/m
3
. Viết các phức chất hoà tan của Al xuất hiện trong dung
dịch, cân bằng chất của Al, hằng số bền điều kiện của mỗi phức chất Al tạo
thành và hệ số phân bố của các cấu tử.
Giáo trình:trang 70
Câu 21:. Định nghĩa nhóm chức bề mặt, phân loại các nhóm chức bề mặt
-DN: . Người ta cho rằng trong số các nhóm chức có trong các hợp chất hữu cơ
polyme hoá để hình thành mùn đất có một vài nhóm sẽ tồn tại trên bề mặt phân
cách giữa chất hữu cơ của đất ở thể rắn và dung dịchđất. Các đơn vị phân tử này
là các nhóm chức bề mặt, chúng thò ra từ bề mặt của thể rắn vào dung dịch đất.
Trong trường hợp chất hữu cơ đất, các nhóm chức bề mặt tất yếu phải là các
đơn vị phân tử hữu cơ. Nói chung chúng có thể liên kết được với hoặc chất rắn

hữu cơ, hoặc với chất rắn vô cơ và có sự sắp xếp cấu trúc nào đó để có thể liên
kết được với các phân tử nhỏ thay vì các vật liệu polyme như mùn đất hoặc các
khoáng vật sét.
-Phân loại các nhóm chức bề mặt:
Câu 22: Sự hấp phụ là gì? Các cơ chế hấp phụ trên bề mặt của đất.
Sự hấp phụ là sự tích tụ vật chất ở trên bề mặt tiếp xúc giữa pha rắn và
pha lỏng. Vật chất tích tụ trên một bề mặt theo sự sắp xếp phân tử hai chiều
được gọi là chất bị hấp phụ. Bề mặt của chất rắn mà trên đó nó tích tụ vật chất
gọi là chất hấp phụ. Một phân tử hay một ion trong dung dịchđất có thể bị hấp
phụ được gọi là chất bị hấp phụ.
Các cơ chế hấp phụ trên bề mặt của đất(3 cơ chế)
Sự hình thành phức cầu nội hoặc phức bề mặt cầu ngoại đã được trình bày ở
trên. Nếu một ion bị hydrát hoá không hình thành phức chất với một nhóm chức
bề mặt tích điện mà chỉ trung hoà điện tích bề mặt thì người ta gọi đó là bị hấp
phụ bằng đám ion khuếch tán (hình 5.3). Cơ chế hấp phụ này liên quan với các
ion được phân ly hoàn toàn từ các nhóm chức bề mặt, do đó chúng tự do di
chuyển không xa trong dung dịchđất. Các cơ chế hấp phụ đám ion khuếch tán
và phức bề mặt cầu ngoại hầu như chỉ liên quan với liên kết tĩnh điện, ngược lại
cơ chế phức bề mặt cầu nội thì liên quan với liên kết ion cũng như liên kết cộng
hoá trị. Vì liên kết cộng hoá trị phụ thuộc nhiều vào cấu hìnhđiện tử đặc trưng
(riêng) của cả nhóm chức bề mặt lẫn ion tạo phức nên có thể xem sự tạo phức
bề mặt cầu nội là sự hấp phụ đặc trưng. Sự tạo phức theo cơ chế đám ion
khuếch tán và phức bề mặt cầu ngoại được gọi là sự hấp phụ không đặc trưng
(nonspecific adsorption) do ít phụ thuộc vào cấu hình điện tử của nhóm bề mặt
và ionđược hấp phụ.
Câu 23: Định nghĩa điện tích bề mặt, các loại điện tích bề mặt và ý nghĩa của
chúng.
DN: