Hoàng Dũng
TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC 12
CHƯƠNG I: ESTE - LIPIT
A- ESTE
I. Khái niệm, danh pháp :
1. Khái niệm :
- Khi thay nhóm -OH trong nhóm -COOH của axit cacboxylic bằng nhóm –OR’ ta được este.
R-C-OH
+
HO-R’
H2SO4 đ,
to
R-C-O-R’
O
+
H 2O
O
Công thức este đơn chức :
RCOOR’
Công thức este no,đơn chức :
CaH2a+1COOCbH2b+1
hay
(
)
CnH2nO2
2. Danh pháp :
Tên este = tên gốc hidrocacbon R’ + tên gốc axit RCOO
VD :
HCOOCH3……………metyl fomat
CH2=CH-COOCH3…………metyl acrylat
Viết CTCT và gọi tên các este có CTPT là :
a.C2H4O2 có
1
đp este:
. HCOO-CH3………….…metyl fomat
b.C3H6O2 có
2 đp este:
. HCOO-C2H5……………etyl fomat
c. C4H8O2 có
4
CH3-COO-CH3 ….……..….metyl axetat
đp este :
. HCOO-CH2-CH2-CH3…propyl fomat
HCOO-CH-CH3………...….iso propyl fomat
CH3
. CH3COOC2H5…………etyl axetat.
C2H5COOCH3…….………..metyl propionat
II. Tính chất vật lí :
- Đk thường là chất lỏng hoặc rắn.
- Nhẹ hơn nước rất ít tan trong nước
- Nhiệt độ sôi và độ tan trong nước thấp hơn axit hoặc ancol có có khối lượng phân tử tương đương hoặc
cùng số Cacbon vì : giữa các phân tử este không tạo được liên kết hidro và liên kết hidro giữa các phân
tử este với các phân tử nước rất kém.
1
Hoàng Dũng
- Có mùi thơm đặc trưng :
. iso amyl axetat :
CH3COOCH2CH2CH(CH3)2
. benzyl axetat :
CH3COO-CH2-C6H5
. etyl propionat :
CH3-CH2-COO-CH2-CH3
mùi chuối chín
mùi hoa nhài
mùi dứa
III. Tính chất hóa học :
1. Pư cháy :
o
t
O2 →
nCO2
CnH2nO2 +
+ nH2O
2. Pư thủy phân trong môi trường axit :
R–COO–R’
+
H2SO4 đ,
to
H 2O
R–COOH
+
R’–OH
3. Pư thủy phân trong môi trường kiềm : Pư xà phòng hóa
R–COO–R’
+
NaOH
→
R–COONa
+
R’–OH
4. Pư ở gốc hidrocacbon :
HCOOR + AgNO3 + NH3 + H2O
→ 2Ag
CH2=CH-COOR
+ Br2
→
CH2Br – CHBr – COOR
CH2=CH-COOR
+ H2
→
CH3 – CH2 – COOR
COOCH3
CH2=C-COOCH3
(-CH2-C-)
CH3
CH3
Metyl metacrylat
thủy tinh hữu cơ
IV. Điều chế :
1. Este no, đơn :
R – C–OH
+
R’-OH
H2SO4 đ,
to
O
R-C-O-R’
+
H2O
O
2. Este không no :
R – COOH
+
CH CH
→
R –COO–CH=CH2
V. Ứng dụng :
Làm dung môi, sx bánh kẹo, nước hoa, mĩ phẩm, keo dán, thủy tinh hữu cơ, xà phòng, chất giặt rửa.
2
Hoàng Dũng
B- LIPIT
I. Khái niệm : lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng lại tan
nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.Lipit là các este phức tạp gồm chất béo, sáp, steroid,
photpholipit…
II. Chất béo :
1. Khái niệm: là tri este của glixerol và các axit béo (axit monocacboxylic có số C >=16 không phân
nhánh) gọi là triglixerit
CT chung:
R1COO CH2
R2COO CH
R3COO CH2
2. Phân loại:
Chất béo không no (dầu) : sản phẩm của axit béo không no
Chất béo no (mỡ) : sản phẩm của axit béo no
+ H2/Ni
2
Các axit béo thường gặp :
+ Axit stearic :
C17H35COOH (no, đơn)
+Axit panmitic :
C15H31COOH (no, đơn)
+Axit oleic :
C17H33COOH (không no, có một nối đôi)
+Axit linoleic :
C17H31COOH (không no, có hai nối đôi)
3. Tính chất hóa học:
a) Phản ứng thủy phân:
+ Trong môi trường axit:
R1COO
R2COO CH
R3COO
OH CH2
CH2
+
H2O
R1COOH + R2COOH + R3COOH + OH
CH
OH CH2
CH2
Đặc điểm phản ứng:
- Sản phẩm: axit và glixerol
- Là phản ứng thuận nghịch tăng nhiệt, thêm axit, thêm nước để tăng tốc độ phản ứng
+ Phản ứng xà phòng hóa:
3
Hoàng Dũng
RCOO
CH2
RCOO
CH
RCOO
CH2
OH CH2
+
3NaOH
3RCOONa
+
OH
CH
OH CH2
Đặc điểm phản ứng:
- Sản phẩm: muối và glixerol
- Là phản ứng một chiều
- nNaOH = 3.nglixerol
b) Phản ứng cộng với H2 (đối với chất béo không no):
xt ,t
VD: (C17H33COO)3C3H5 +
3H2
→ (C17H35COO)3C3H5
III. Ứng dụng :
o
Điều chế xà phòng, glixerol, chế biến thực phẩm…
Lưu ý :
CHỈ SỐ AXIT BÉO : số mg KOH cần dùng để trung hòa 1g chất béo
CHỈ SỐ XÀ PHÒNG HÓA : số mg KOH cần dùng để xà phòng hóa 1g chất béo
CHỈ SỐ IOT : số g Iot có thể kết hợp với 100g chất béo
Chương II : CACBOHIDRAT (GLUXIT)
Định nghĩa : Cacbonhidrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức, đa số có công thức chung là C n(H2O)m
Phân loại :
Monosaccarit : là nhóm cacbohidrat đơn giản nhất, không thể thủy phân được : glucozo, fructozo.
Đisaccarit : là nhóm cacbohidrat khi thủy phân mỗi phân tử sinh ra 2 phân tử monosaccarit : saccarozo,
mantozo.
Polisaccarit : là nhóm cacbohidrat phức tạp, khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử
monosaccarit : tinh bột, xenlulozo.
A- GLUCOZO (đường nho) C6H12O6 M = 180
I. Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên :
- Chất rắn, không màu, tan nhiều trong nước , có vị ngọt ( kém đường mía)
- Có trong các bộ phận của cây, trong mật ong chứa 30%, trong máu chứa 0,1%
II. Cấu tạo phân tử :
CH2OH-[CHOH]4-CH=O
Tồn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng :
và
Pư chứng tỏ glucozo tồn tại ở dạng mạch vòng là : CH3OH/HCl
III. Tính chất hóa học :
4
Hoàng Dũng
1. Tính chất của ancol đa chức :
• Tác dụng với kết tủa Cu(OH)2 tạo dd xanh thẫm :
2C6H12O6
+
Cu(OH)2
→ (C6H11O6)2 Cu + 2H2O
• Tác dụng với anhidrit axit tạo este :
C6H12O6
+ 5(CH3CO)2O → C6H7O(OCOCH3)5 + 5CH3COOH
2. Tính chất của andehit :
• Tác dụng với H2/Ni,to :
CH2OH[CHOH]4CHO
+ H2
CH2OH[CHOH]4CH2OH
Sobit / Sorbitol
• Tác dụng với dd AgNO3 trong NH3 :
CH2OH[CHOH]4CHO + 2AgNO3 +3NH3 + H2O → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 2NH4 NO3
Amoni gluconat
Hiện tượng: xuất hiện lớp bạc bám vào thành ống nghiệm
• Tác dụng với dd Br2 :
CH2OH[CHOH]4CHO
+ Br2 → CH2OH[CHOH]4COOH
+ HBr
Hiện tượng: mất màu dung dịch Brom
• Tác dụng với Cu(OH)2/NaOH ở nhiệt độ cao :
CH2OH[CHOH]4CHO + Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O + 3H2O
Natri gluconat
Hiện tượng: xuất hiện kết tủa đỏ gạch
3. Tính chất riêng :
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2
C6H12O6
2CH3-CH(OH)-COOH axit lactic
IV. Điều chế :
(C6H10O5)n +
nH2O
nC6H12O6
V. Ứng dụng :
Làm thuốc tăng lực, vitamin C, pha huyết thanh
Trong công nghiệp : tráng ruột phích, tráng gương, sx rượu etylic
VI. Đồng phân : FRUCTOZO
CTCT
CH2 – CH – CH – CH – C – CH2
5
Hoàng Dũng
OH
OH OH OH O OH
Fructozo có tính chất hh tương tự glucozo:
Fructozo
Glucozo
Nhận biết fructozo và glucozo : dùng dd Br2
B- SACCAROZO, TINH BỘT, XENLULOZO
I. Saccarozo : C12H22O11 ( đường mía)
1. Tính chất vật lí :
Chất rắn kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan trong nước.
2. Cấu tạo phân tử :
Gồm 1 nhóm
và 1 nhóm
liên với với nhau qua nguyên tử oxi
không có nhóm –CHO trong phân tử (không có tính khử)
3. Tính chất hóa học :
• Không có pư tráng bạc, không tham gia pư với dd Br2
• Không khử Cu(OH)2/NaOH ở nhiệt độ cao
• Tác dụng với Cu(OH)2 tạo dd xanh thẫm :
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2 Cu + 2H2O
• Tác dụng với Ca(OH)2 (vôi sữa) : vôi sữa tan hết; dẫn khí CO2 vào dd đục trở lại.
4. Pư thủy phân :
C12H22O11 sacarozo + H2O
C6H12O6 glucozo + C6H12O6 fructozo
5. Ứng dụng :
Làm thức ăn; sx bánh kẹo, nước giải khát; sx thuốc viên, thuốc nước ; sx gương soi, phích.
6. Đồng phân : MANTOZO
Gồm 2 gốc
liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.
có nhóm –CHO trong phân tử (có tính khử)
tham gia tất cả phản ứng giống glucozo
để nhận biết saccarozo và mantozo ta dùng dd Brom.
C12H22O11 mantozo + H2O
2C6H12O6 glucozo
II. Tinh bột :
1. Tính chất vật lí :
6
Hoàng Dũng
Chất rắn (bột) vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh
Tan trong nước nóng tạo hồ tinh bột.
2. Cấu trúc phân tử :
Gồm nhiều gốc
liên kết với nhau tạo thành 2 dạng : amilozo (cấu tạo mạch không phân
nhánh) và amilopectin (cấu tạo mạch phân nhánh).
3. Tính chất hóa học :
a. Pư thủy phân :
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6 glucozo
b. Pư màu với Iot :
Hồ tinh bột + dd I2 có màu xanh tím
để nhận biết : dùng hồ tinh bột
III. Xenlulozo :
1. Tính chất vật lí :
Chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không mùi vị, không tan trong nước và các dung môi nhưng tan trong dd
Svayde [ Cu(OH)2 + NH3]
2. Cấu trúc phân tử :
Gồm nhiều gốc
liên kết với nhau.
3. Tính chất hóa học :
• Pư thủy phân :
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6 glucozo
• Pư với axit nitric :
[C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3
[C6H7O2(ONO2)2OH]n + 2n H2O
Xenlulozo đinitrat
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3
[C6H7O2(ONO2)3]n
+ 3n H2O
Xenlulozo trinitrat
• Pư với anhidrit axetic :
[C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O
[C6H7O2(OCOCH3)2OH]n + 2n CH3COOH
7
Hoàng Dũng
Xenlulozo điaxetat
[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O
[C6H7O2(OCOCH3)3]n
+ 3n CH3COOH
Xenlulozo triaxetat
4. Ứng dụng :
Sx giấy, điều chế tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói…
Chương III : AMIN, AMINOAXIT VÀ PROTEIN
A- AMIN
I. Khái niệm, phân loại :
1. Khái niệm :
Amin là dẫn xuất của ammoniac khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng gốc hidrocacbon.
CTTQ : amin đơn chức
CxHyN
Amin no, đơn chức
CnH2n+3N
Amin no, đơn chức, bậc I
CnH2n+1NH2
2. Phân loại : theo 2 cách
• Theo gốc hidrocacbon :
Amin mạch hở :
CH3NH2 ; C2H5NH2 ; CH2=CH–CH2–NH2…
Amin thơm :
C6H5NH2 ; C6H5CH2NH2…
• Theo bậc amin :
Amin bậc 1 : R – NH2
Amin bậc 2 : R – NH – R’
Amin bậc 3 : R – N – R’
R’’
II. Đồng phân , danh pháp :
1. Đồng phân :
[Cách dễ nhất là viết theo bậc amin]
Công thức tính số đồng phân của amin no, đơn :
* Viết đồng phân amin của chất có công thức :
• C3H9N
CH3– CH2–CH2– NH2…… propylamin
CH3– CH(CH3)– NH2……isopropylamin
CH3– CH2– NH– CH3........ etylmetylamin
CH3– N – CH3…………..trimetylamin
CH3
8
Hoàng Dũng
• C4H11N
CH3– CH2–CH2– CH2–NH2……butylamin
CH3– N– CH2 – CH3……đimetyletyl amin
CH3– CH2–CH(CH3)– NH2 ……sec butyl amin
CH3
CH3–CH(CH3) – CH2– NH2……iso butyl amin
CH3–C(CH3)2– NH2 ……………tert bytyl amin
CH3–CH2– CH2– NH– CH3……metylpropyl amin
CH3–CH(CH3)– NH– CH3……..metylisopropyl amin CH3–CH2– NH– CH2– CH3……đimetyl amin
2. Danh pháp :
• Tên gốc chức :
Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + ank + yl
+
amin
• Tên thay thế :
Ankan + vị trí
+ amin
Một số amin đặc biệt :
• Anilin (phenyl amin) : C6H5NH2 chất lỏng không màu, ít tan trong nước,nặng hơn nước
• Allyl amin :
CH2=CH–CH2–N H2
• Benzyl amin :
C6H5CH2NH2
• m- toluidin ; o- toluidin ; p-toluidin : CH3C6H4NH2
III.Tính chất vật lí :
• Metyl amin, đimetyl amin, trimetyl amin, etyl amin : là chất khí, mùi khai , tan nhiều trong nước.
• Nhiệt độ sôi tăng dần, độ tan trong nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối.
• Trong không khí các amin thơm bị oxi hóa, chuyển từ không màu sang màu đen.
• Các amin đều độc.
IV. Tính chất hóa học :
1. Tính bazo :
R–NH2
+
H2 O
→
R–NH3+
+
OH -
Lực bazo phụ thuộc vào gốc hidrocacbon :
C6H5NH2 < NH3 < CH3NH2 < C2H5NH2
(Càng nhiều vòng càng yếu, càng nhiều C mạch hở càng mạnh)
Nhúng giấy quỳ vào dd metylamin, etyl amin, propyl amin : giấy quỳ hóa xanh
Nhúng giấy quỳ vào dd anilin : giấy quỳ không đổi màu.
Tác dụng với axit :
CH3NH2
+
HCl
→
CH3NH3Cl
C2H5NH2
+
HCl
→
C2H5NH3Cl
Hiện tượng :
C6H5NH2
Hiện tượng :
xuất hiện khói trắng
+
HCl
→
C6H5NH3Cl
anilin tan dần
9
Hoàng Dũng
pư để nhận biết amin mạch hở và amin thơm
Amin hay anilin đều là các bazo yếu nên dễ dàng bị bazo mạnh hơn đẩy ra khỏi dd muối
CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2
+ NaCl + H2O
2. Tính chất của nhân thơm : Pư thế ở nhân thơm của anilin
C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2NH2Br3
Hiện tượng :
xuất hiện kết tủa trắng
+ 3HBr
pư để nhận biết anilin
3. Tác dụng với dd muối : ( nguyên tử từ C1 C3)
3RNH2 + FeCl3 + 3H2O → 3RNH3Cl + Fe(OH)3
4. Tác dụng với axit nitrơ : (Amin bậc 1 )
R–NH2
+
HNO2
→ R–OH
+ N2 +
H2O
5. Pư cháy :
CnH2n+3N
+
O2
nCO2 +
H2O +
N2
V. Điều chế :
R–X
+ NH3
R–NH2 +
R’–X →
R–NH2
+
HX
R–NH –R’ + HX
R–NH – R’ + R’–X → R–N –R’
+ HX
R’’
R–OH + NH3
R–NH2
+ H2O
R–NO2 + 3Fe + 6HCl → R–NH2
+ 3FeCl2 + 2H2O
. Điều chế anilin :
C6H6 + HNO3
C6H5NO2 + H2O
C6H5NO2 + 3Fe + 6HCl → C6H5–NH2
+ 3FeCl2 + 2H2O
B- AMINO AXIT (AXIT AMIN)
I. Định nghĩa :
Amino axit là những hợp chất hữu cơ tạp chứa mà phân tử chứa đồng thời nhóm cacboxyl (–COOH) và
nhóm amino (-NH2)
10
Hoàng Dũng
CTTQ : (NH2)nCxHy(COOH)m ; CxHyO2N
Amino axit no, đơn
: CnH2n+1O2N
II. Phân loại :
1. Amino axit tự nhiên :
Có dạng :
R – CH – COOH
NH2
2. Amino axit tổng hợp :
C– C– C– C– C– C– COOH
7 6 5 4 3 2 1
III. Danh pháp :
+ vị trí nhóm NH2
(theo số hoặc kí hiệu latinh)
Axit
+ amino
+ tên axit
(theo tên quốc tế hoặc tên thường)
Một số amino axit quan trọng :
Công thức
Tên thay thế
Tên quốc tế
NH2–CH2– COOH
Axit amino etanoic
Axit amino axetic
Axit
Axit
CH3–CH– COOH
NH2
2-amino propanoic
NH2CH2CH2COOH
CH3–CH–CH –COOH
CH3 NH2
H2N–[CH2]4–CH–COOH
NH2
HOOC–[CH2]2–CH–COOH
NH2
H2N–[CH2]5–COOH
amino propinoic
Tên thường
Glixin : Gly
(glicocon)
Alanin : Ala
Axit
Axit
3-amino propanoic
amino propinoic
Alanin
Axit
Axit
2–amino–3–metylbutanoic
amino iso valeric
Valin : Val
Axit
Axit
Lysin : Lys
2,6–điamonihexanoic
điaminocaproic
Axit
Axit
2–aminopentan–1,5–đioc
amino glutamic
Axit
Axit
6–aminohexanoic
11
aminocaproic
Axit glutamic :
Glu
Hoàng Dũng
Axit
Axit
H2N–[CH2]6–COOH
aminoenantoic
7–aminoheptanoic
IV. Tính chất vật lí :
Các amino axit là những chất rắn ở dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt, nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan
trong nước ( vì chúng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực ).
V. Tính chất hóa học :
Đa số chỉ xét các amino axit có số nhóm COOH = số nhóm NH2
1. Tính lưỡng tính
a) Tính axit ( của nhóm COOH)
. Tác dụng với kim loại đứng trước Hidro :
2NH2–CH2– COOH + Ca → (NH2–CH2– COO)2Ca + H2
. Tác dụng với oxit bazo và bazo :
2NH2–CH2– COOH + CuO
→ (NH2–CH2– COO)2Cu + H2O
NH2–CH2– COOH + NaOH →
. Tác dụng với ancol tạo este
NH2–CH2– COONa
+ H2O
Khí HCl
NH2–CH2– COOH + C2H5OH
NH2–CH2– COOC2H5
+ H2O
b) Tính bazo :
. Tác dụng với axit ( tính chất của nhóm NH2)
HOOC– CH2–NH2
+ HCl
HOOC– CH2–NH2 + H2SO4
2HOOC– CH2–NH2
→
+ H2SO4
→
HOOC– CH2–NH3Cl
HOOC– CH2–NH3HSO4
→
(HOOC– CH2–NH3)2SO4
. Tác dụng với HNO2 (pư đề amin hóa ) :
HOOC– CH2–NH2 + HNO2
→
HOOC– CH2–OH + N2 + H2O
. Pư trùng ngưng :
Do sự tương tác của nhóm COOH và nhóm NH2 tạo liên kết peptit (liên kết amit) –CO–N H–
Tùy thuộc số gốc aminoaxit tham gia vào phân tử peptit có thể phân biệt đipeptit, tripeptit hay polipeptit…
.NH2–CH2– COOH + NH2–CH2– COOH → NH2–CH2– CO–NH–CH2– COOH + H2O
Glyxin
Glyxin
.NH2–CH– COOH + NH2–CH– COOH
CH3
gly-gly
→ NH2–CH– CO – NH–CH– COOH + H2O
CH3
CH3
12
CH3
Hoàng Dũng
Alanin
Alanin
Ala-Ala
.NH2–CH2– COOH + NH2–CH– COOH
NH2–CH2– CO–NH–CH2– COOH + H2O
CH3
Glyxin
NH2–CH– CO – NH–CH– COOH
Alanin
CH3
+ H 2O
CH3
NH2–CH2– CO – NH–CH– COOH + H2O
CH3
NH2–CH– CO – NH–CH2– COOH + H2O
CH3
Trừng ngưng tạo polipeptit:
Ví dụ:
nH2N-[CH2]5-COOH
VI. Ứng dụng :
o
t
→
( NH-[CH2]5-CO )n + nH2O
Aminoaxit tự nhiên là thành phần của cơ thể sống
Một số loại dùng để sản xuất tơ
Axit glutamic làm thuốc bổ thần kinh, muối natri của axit glutamic làm bột ngọt.
VII. Cách giải một số bài toán aminoaxit đặc biệt :
CT của aminoaxit A : (H2N)aR(COOH)b
(H2N)aR(COOH)b
+ aHCl
→ (ClH2N)aR(COOH)b
mA + 36,5a = mmuối
(H2N)aR(COOH)b
+ bNaOH →
(H2N)aR(COONa)b
+ bH2O
mA + 40b = mmuối + 18b
mA + 22b = mmuối
C- PEPTIT – PROTEIN
I. Peptit : là hợp chất được hình thành bằng cách ngưng tụ 2 hay nhiều phân tử
Liên kết – CO – NH– giữa 2 đơn vị axit gọi là liên kết peptit
13
.
Hoàng Dũng
Tùy theo số lượng đơn vị aminoaxit mà ta có đipeptit (n=2),tripeptit(n=3) hay polipeptit(n=10-50).
Trong mỗi phân tử peptit, các aminoaxit được xắp sếp theo một trật tự nhất định khi có n phân tử aminoaxit
khác nhau thì sẽ có n phân tử peptit.
1. Tính chất vật lí : các peptit thường ở thể rắn, nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước.
2. Tính chất hóa học :
a. Pư thủy phân :
peptit
b. Pư màu Biure :
.Kết tủa Cu(OH)2 tan trong dd peptit thu được phức chất có màu tím đặc trưng.
.Đipeptit chỉ có một liên kết peptit nên không có pư này.
II. Protein :
Protein là những polipeptit cao phân tử có khối lượng phân tử từ vài chục ngàn đến vài trăm triệu đvC, là
nền tảng cấu trúc của sự sống.
1. Phân loại :
* Protein đơn giản được cấu tạo từ các
* Protein phức tạp : Protein đơn giản + phân tử ‘phi protein’ : axitnucleic, lipit và gluxit
2. Tính chất vật lí:
* Trạng thái : tồn tại ở 2 dạng chính
- Dạng hình sợi : keratin (tóc, móng, sừng), micosin (cơ bắp), fibroin (tơ tằm, mạng nhện) : không tan
trong nước.
- Dạng hình cầu : anbumin (lòng trắng trứng) và hemoglobin ( máu) : tan trong nước.
* Sự đông tụ :
dd protein
protein đông tụ
3. Tính chất hóa học :
a. Pư thủy phân :
protein
b. Pư tạo màu :
. Lòng trắng trứng (anbumin) + HNO3
→ kết tủa vàng
. Lòng trắng trứng (anbumin) + Cu(OH)2 → dd màu tím đặc trưng
14
Hoàng Dũng
Chương IV : POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
I. KHÁI NỆM, PHÂN LOẠI, CẤU TRÚC:
1. Khái niệm:
Polime là các hợp chất có khối lượng phân tử khối rất lớn, do nhiều đơn vị nhỏ (mắt xích hay monome) liên
kết với nhau:
nA
( A )
với n là hệ số polime hóa hay độ polime hóa
n
2. Phân loại:
a. Theo nguồn gốc:
Polime thiên nhiên: cao su thiên nhiên, xenlulozo, tinh bột, protein
• Polime hóa học:
Polime tổng hợp: nilon, nhựa…
Polime bán tổng hợp/ nhân tạo: tơ axetat, tơ visco…
•
b. Theo cách tổng hợp:
• Polime trùng hợp/ đồng trùng hợp:
nA
( A )
n
nA
( A’ )
n
Đặc điểm: có liên kết đôi hoặc vòng kém bền
• Polime trùng ngưng/ đồng trùng ngưng:
+ n H2 O
Đặc điểm: có 2 nhóm chức có khả năng tham gia phản ứng (-COOH; -NH 2/OH)
3. Cấu trúc:
•
•
•
Mạch không nhánh: PE, PVC, PVA, caosu Buna, amilozo…
Mạch có nhánh: amilopectin, glicogen…
Mạng lưới không gian: nhựa Bakelit, cao su lưu hóa
II. TÍNH CHẤT:
1. Lý tính:
Hầu hết các polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định
• Nóng chảy cho chất lỏng nhớt, để nguội sẽ rắn lại => chất nhiệt dẻo
• Không nóng chảy mà phân hủy => chất nhiệt rắn
2. Hóa tính:
• Pư giữ nguyên mạch polime: cộng vào liêm kết đôi/ thay thế nhóm chức ngoại mạch
( CH2 – CH = CH – CH2 )
n
+ nHCl
( CH2 – CH2 – CHCl – CH2 )
n
• Pư giảm mạch polime (giải trùng hợp/ đepolime hóa): bị thủy phân, nhiệt phân hay quang phân
(C6H10O5)n + nH2O
n C6H12O6
• Pư khâu mạch polime:
Cao su thô
Cao su lưu hóa
15
Hoàng Dũng
Nhựa rezol
Nhựa rezit
III. VẬT LIỆU POLIME:
1. Chất dẻo/ Nhựa: polime tổng hợp
• Poli etilen (PE): dùng làm vỏ dây dẫn điện, màng mỏng, bình chứa, túi đựng…
n CH2 = CH2
( CH2 – CH2 )
etilen
n
PE
• Poli tetrafloetilen (teflon): là chất nhiệt dẻo, dùng trong chảo chống dính
n CF2 = CF2
( CF2 – CF2 )
tetrafloetilen
n
teflon
• Poli vinylclorua (PVC): dùng làm ống nước, vải che mưa, da giả…
n CH2 = CHCl
( CH2 – CHCl )
vinylclorua
n
PVC
• Poli siren (PS): nhiệt dẻo, dụng cụ văn phòng: thước, vỏ bút bi, cốc, hộp mứt…
n CH2 = CH
( CH2 – CH )
C6H5
Stiren
n
C6H5
PS
• Poli metylmetacrylat (PMM/ thủy tinh hữu cơ/ plexiglas)
CH3
n CH2 = C – COOCH3
( CH2 – C )
CH3
n
COOCH3
metyl metacrylat
PMM
• Poli vinyl axetat (PVA)
n CH3COO CH = CH2
Vinyl axetat
( CH – CH2 )
CH3COO
16
n
Hoàng Dũng
• Poli phenol – fomandehit (PPF)
axit
C6H5OH + HCHO
bazo
Nhựa novolac (mạch không phân nhánh): sx sơn, vecni
Nhựa rezol (mạch không phân nhánh) : sx sơn, keo…
Nhựa rezit/ nhựa Bakelit (mạng lưới không gian): sx vỏ máy, đồ dùng cách điện
Lưu ý: polime làm nhựa nền + chất độn ( vật liệu vô cơ/ hữu cơ) => vật liệu compozit (có tính rắn hơn,
bền, chịu nhiệt hơn polime nền
2. Caosu: (caosu thiên nhiên, caosu tổng hợp)
• Cao su thiên nhiên: (lốp ô tô)
n CH2 = C – CH = CH2
( CH2 – C = CH – CH2 )
CH3
n
CH3
Isopren
2-metylbuta-1,3-đien
poli isopren
• Cao su tổng hợp:
Caosu Buna:
n CH2 = CH – CH = CH2
( CH2 – CH = CH – CH2 )
buta-1,3-đien
n
poli butađien
Caosu Buna – S:
n CH2 = CH – CH = CH2 + n CH = CH2
( CH2 – CH = CH – CH2 – CH – CH2 )
C6H5
buta-1,3-đien
n
C6H5
stiren
Caosu Buna – N:
n CH2 = CH – CH = CH2 + n CH = CH2
( CH2 – CH = CH – CH2 – CH – CH2 )
CN
buta-1,3-đien
CN
acrilonitrin
17
n
Hoàng Dũng
Casu cloropren:
n CH2 = C – CH = CH2
( CH2 – C = CH – CH2 )
Cl
n
Cl
Cloropren
2-clobuta-1,3-đien
poli cloropren
3. Tơ: (tơ thiên nhiên, tơ hóa học)
Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm
• Tơ hóa học:
Tơ tổng hợp: poliamit (nilon, capron); tơ vinylic (vinilon); polieste (lapsan)
Tơ bán tổng hợp/ tơ nhân tạo: tơ visco, tơ axetat, tơ đồng amoniac đều đi từ xenlulozo
•
o Tơ capron (nilon – 6)
n H2N–[CH2]5–COOH
( HN–[CH2]5–CO )n + n H2O
axit – aminocaproic
( HN–[CH2]5–CO )n + n H2O
Caprolactam
o Tơ enang (nilon – 7)
n H2N–[CH2]6–COOH
axit
( HN–[CH2]6–CO )n + n H2O
aminoenantoic
o Tơ nilon – 6,6: dệt vải, vớ; dây cáp, dây dù, đan lưới
n H2N–[CH2]6–NH2 + nHOOC–[CH2]4–COOH
hexametylen điamin
( HN–[CH2]6–NH – CO –[CH2]4–CO )n +
axit ađipic
2nH2O
o Tơ nitron (olon)
n CH = CH2
( CH – CH2 )
n
18
Hoàng Dũng
CN
CN
acrilonitrin
o Tơ lapsan (poli este): bền cơ học, bền vs nhiệt, axit, bazo -> dệt vải, đan áo
Poli etylen - terephtalic
o Tơ clorin
Clo hóa PVC ta thu được tơ clorin:
( CH2 – CHCl )
n
+ k Cl2
C2nH3nCl2k+n
4. Keo dán:
• Keo dán epoxi
• Keo dán ure – fomandehit:
n H2N–CO–NH2 + n HCHO
ure
n H2N–CO–NH–CH2OH
( NH–CO–NH–CH2 )n + n H2O
fomandehit
Chương V : ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
A-
KIM LOẠI – HỢP KIM
I/- VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BTH
- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ Bo) và một phần nhóm IVA, VA, VIA
- Các nhóm B (từ IB dến VIIIB)
- Họ lantan và họ actini
II/- CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI
a. Cấu tạo nguyên tử
Ðặc diểm cấu hình e lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại: có 1, 2 hoặc 3 e
b. Cấu tạo tinh thể
- Ở nhiệt dộ thuờng các kim loại ở thể rắn vàcó cấu tạo tinh thể (riêng Hg ở thể lỏng)
- Mạng tinh thể kim loại gồm có:
+ Nguyên tử kim loại
+ Ion kim loại
+ Electron hóa trị (hay e tự do)
- Ba kiểu mạng tinh thể kim loại phổ biến
+ Mạng tinh thể lục phương có độ đặc khít 74% (Be, Mg, Zn)
+ Mạng tinh thể lập phương tâm diện có độ đặc khít 74% (Cu, Ag, Au, Al)
+ Mạng tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít 68% (Li, Na, K, V, Mo)
c. Liên kết kim loại
19
Hoàng Dũng
Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử kim loại và ion kim loại trong mạng tinh
thể do sự tham gia của các e tự do
III/- TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KIM L OẠI
1- Tính chất chung:
a) Tính dẻo: do các e tự do có lực hút tĩnh điện với các cation kim loại trong mạng tinh thể
Những kim loại có tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu, Sn…
b) Tính dẫn điện: do các e tự do chuyển động thành dòng có hướng dưới tác dụng của điện trường
Độ dẫn điện giảm dần: Ag, Cu, Au, Al, Fe
Lưu ý: Nhiệt độ càng cao thì độ dẫn điện càng giảm
c) Tính dẫn nhiệt: do những e tự do ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn hơn ,chúng chuyển động đến
vùng có nhiệt độ thấp và truyền cho các ion dương ở đây
Tính dẫn nhiệt giảm dần: Ag, Cu, Al, Fe
d) Ánh kim: do các e tự do phản xạ tốt những tia sáng có bước sóng mà mắt ta không nhìn thấy
⇒ các tính chất trên do e tự do trong kim loại gây ra
2- Tính chất riêng:
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 K, Rb, Cs; cứng nhất là Cr
IV/- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI
Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử
M → Mn+ + ne
1. Tác dụng với phi kim: Cl2, O2, S, ..
a. Tác dụng với Clo: tạo muối clorua
t
VD: 2Fe + 3Cl2 →
2FeCl3
b. Tác dụng với oxi: tạo oxit kim loại (trừ Au, Pt, Ag phản ứng ở 200oC)
t
VD: 4Al + 3O2 →
2Al2O3
t
3Fe + 2O2 → Fe3O4
c. Tác dụng với lưu huỳnh: tạo muối sunfua (Hg phản ứng ở nhiệt độ thường)
t
VD: Fe + S →
FeS
Hg + S → HgS
2. Tác dụng với dd axit:
a. Với dd HCl,H2SO4 loãng: KL (trước H) + axit muối + H2
VD: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
b. Với dd HNO3, H2SO4 đặc và đun nóng:
o
o
o
o
KL hoạt động hóa học KL kém hoạt động hóa
mạnh
học.
H2SO4 đặc, to
H2S ↑ , S ↓ , SO2 ↑
SO2 ↑
o
Loãng, t
NH4NO3, N2 ↑ , N2O ↑ , NO ↑ NO ↑
o
HNO3
Đặc, t
NO2 ↑
t
VD: Cu + HNO3 loãng →
t
Cu + H2SO4 đặc →
Lưu ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội
o
o
3. Tác dụng với nước:
20
TQ: M + n H2O → M(OH)n + n/2 H2 ( M là kim loại nhóm IA, IIA trừ Be, Mg)
VD: Na + H2O →
Ca + H2O →
Hoàng Dũng
Các kim loại có tính khử trung bình: Zn, Fe,... khử nước ở nhiệt độ cao
VD:Mg+H2O(h)
MgO+H2
3Fe+4H2O(h)
Fe3O4+4H2
Fe+H2O(h)
FeO+H2
Các kim loại có tính khử yếu: Cu, Ag, Hg… không khử được nước dù ở nhiệt độ cao
4. Tác dụng với dd muối: KL X + muối KL Y
- Điều kiện để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nó:
+ M đứng trước X trong dãy thế điện cực chuẩn
+ Cả M và X đều không tác dụng được với nước ở điều kiện thường
+ Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan: xM (r) + nX x+ (dd) → xMn+ (dd) +
nX (r)
- Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mX tạo ra – mM tan
- Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mM tan – mX tạo ra
VD: Fe + CuSO4 →
Cu + AgNO3 →
Lưu ý: Hỗn hợp các kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiên: kim loại khử mạnh
nhất tác dụng với cation oxi hóa mạnh nhất để tạo ra kim loại khử yếu nhất và cation oxi hóa yếu nhất
V/- HỢP KIM
1- Định nghĩa: là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một kim loại hoặc phi kim khác
VD: thép là hợp kim của Fe với C và 1 một số nguyên tố khác
2- Tính chất: hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự của các đơn chất tạo thành hợp kim nhưng
tính chất vật lý và tính chất cơ học lại khác nhiều so với tính chất các đơn chất
-Tính dẫn điện, dẫn nhiệt của hợp kim kém hơn so với các kim loại ban đầu
- Tính cứng và dòn của hợp kim trội hơn so cới các đơn chất ban đầu
- Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn so với nhiệt độ nóng chảy của các KL ban đầu
VD: Hợp kim không bị ăn mòn: Fe-Cr-Mn (thép inoc)
Hợp kim siêu cứng: W-Co, Co-Cr-W-Fe
Hợp kim nhẹ, cứng và bền: Al-Si, Al-Cu-Mn-Mg
B- DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
I. Cặp oxi hóa khử của kim loại
II. Dãy điện hóa
+
+
2+
2+
K Na Ca Mg
Al
K Na Ca Mg Al
3+
Zn
2+
Zn
Quy ước: oxi hoùa / khöû .
Ag + / Ag; Fe3+ / Fe 2+
Tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần
Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Au3+
Cr
Fe Ni Sn Pb H2 Cu
Tính khử của kim loại giảm dần
Fe2+ Ag
Hg Au
III. Ý nghĩa của dãy điện hóa: dự đoán chiều của phản ứng xảy ra giữa 2 cặp oxi hóa-khử : theo quy tắc α
( chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất khử yếu + chất oxi hóa yếu)
Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+
Lưu ý:
3Zn +2 Cr3+ → 2 Cr2+ + 3Zn2+
21
Hoàng Dũng
⇒ Tính khử:
Zn > Cr
Tính oxi hóa : Cr3+> Zn2+
ĂN MÒN KIM LOẠI
2+
C-
I/-KHÁI NIỆM:
Ăn mòn kim loại là sự phá hủy của kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường
Bản chất: của sự ăn mòn kim loại là sự oxi hóa kim loại thành ion kim loại: M Mn+ +ne
II/- HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOAI
1- Ăn mòn hóa học: là quá trình oxi hóa –khử trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp
đến các chất trong môi trường.Thường xảy ra ở to cao.
to
3 Fe +2 O2
→ Fe3O4
o
t
3Fe + 4H2O
→ Fe3O4 + 4H2
Đặc điểm :
+ Không phát sinh dòng điện.
+ Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh.
2- Ăn mòn điện hóa học
a) Khái niệm : là quá trình oxi hóa – khử trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dd chất điện li và
tạo ra dòng e chuyển từ cực âm đến cực dương.
b) Đk ăn mòn điện hóa:
D-
- 2 kim loại phải khác nhau (hoặc KL – PK)
- 2 kim loại tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn
- 2 kim loại tiếp xúc cùng dung dịch chất điện li ( hoặc không khí ẩm)
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
II. NGUYÊN TẮC: khử ion kim loại trong hợp chất
→ Kim loại tự do
Mn+ + ne → M
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ
K
Na
Mg
Al
1) điện phân : đpnc muối clo
rua, oxit của kim loại tương
ứng
MClnM + Cl2
NaClNa + Cl2
CaCl2Ca + Cl2
Al2O3Al + O2
Zn
Cr
Fe
Ni
Sn
2) nhiệt luyện: chuyển ion KL trong
hợp chất thành oxit, sau đó dùng các
chất khử CO, C, H2 để khử ( các
chất khử này không khử được
Al2O3)
FeS2 +O2Fe2O3 + SO2
Fe2O3 + 3CO 2Fe +3CO2
2ZnS + 3O2 ZnO + 2SO2
ZnO +C Zn +CO
CuO + H2 Cu + H2O
Riêng đối với kim loại kém hoạt
động Ag, Hg …chỉ cần đốt cháy
quặng sunfur thì thu được kim loại
HgS +O2 Hg + SO2
22
Pb
Cu
Ag
Pt Au
3) thủy luyện: sử dụng kim
loại mạnh đẩy ion ra khỏi dung
dịch
Ag2S + 4 NaCN 2Na[Ag(CN)2]
+Na2S
2Na[Ag(CN)2]+Zn
Na2[Zn(CN)4]+2Ag
Fe + CuSO4FeSO4+Cu
Hoàng Dũng
Chương VI : KIM LOẠI KIỀM – KIỀM THỔ - NHÔM
A- KIM LOẠI KIỀM
I. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lý
1/ Vị trí:
- Kloại kiềm thuộc nhóm IA gồm Li, Na, K, Rb, Cs. Đứng đầu mỗi chu kì (trừ chu kì 1).
2/ Cấu tạo:
−
Cấu hình e: ns1 thuộc nguyên tố s
−
Năng lương ion hóa nhỏ nhất
−
Trong hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hóa +1
−
Các kim loại kiềm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối
3/ Tính chất vật lý:
+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (do liên kết kim loại trong mạng tinh thể kém)
+ Khối lượng riêng nhỏ ( do nguyên tử có bán kính lớn có cấu tạo rỗng)
+ Độ cứng thấp (do liên kết kim loại trong mạng tinh thể kém)
II. Tính chất hóa học:
1) Tác dụng với phi kim:
t
2Na + O2 →
Na2O
t
2Na + O2 →
Na2O2
(natri peoxit)
Các kim loại kiềm và hợp chất của chúng khi cháy tạo ngọn lửa có màu đặc trưng riêng: Li có màu đỏ, Na
tạo màu vàng, K tạo màu tím ⇒ nhận biết
2) Tác dung với axit:
2M+ 2H+ → 2M+ + H2 ↑
Chú ý phản ứng giữa kim loại kiềm với axit sẽ gây nổ
3) Tác dung với nước:
0
0
Na + H2O → NaOH +
1
H2 ↑
2
Lưu ý: kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa
III. Điều chế kim loại kiềm
* Nguyên tắc : Khử ion kim loại kiềm trong hợp chất. M+ + 1e → M
* Phương pháp : đpnc muối halogenua hoặc hiđroxit
MCl đpnc
4MOH đpnc
→ 2M + Cl2↑;
→ 4M + O2↑ + 2H2O
Kim loại kiềm thu được ở cực âm( catot); Cl2, O2 thu được ở cực dương(anot).
IV. Một số hợp chất của kim loại kiềm
1/ Natri hidroxit (NaOH):
−
Chất rắn, tan nhiều trong nước, tỏa nhiệt lớn, bền với nhiệt
−
Điện ly mạnh trong nước
−
Tác dụng với oxit axit: CO2, SO2, SO3
nCO2
nNaOH
≥ 1 ⇒ tạo muối axit: CO2 + NaOH NaHCO3
23
Hoàng Dũng
nCO2
≥ 2 ⇒ tạo muối trung hòa: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
nNaOH
nCO2
≤ 2 ⇒ tạo 2 muối: NaHCO3 và Na2CO3
1≤
nNaOH
−
Tác dụng với axit:
NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O (1)
2NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O (2)
3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O (3)
−
Tác dụng với dd muối: 2NaOH + MgCl2 Mg(OH)2 + 2NaCl
−
Tác dụng với 1 số phi kim
2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
−
Điều chế:
dpdd , mn
2MX + 2H2O
→ H2 + X2 + 2MOH
Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NaOH
2/ Natri hidrocacbonat (NaHCO3)
t
−
Bị phân hủy ở nhiệt độ cao: 2NaHCO3
→ Na2CO3 + CO2↑ + H2O
−
Tính lưỡng tính:
NaHCO3 là muối của axit yếu do vậy nó tác dụng với nhiều axit
NaHCO3 + HCl NaCl + CO2↑ + H2O
HCO3- + H+ CO2 + H2O
Ion HCO3- nhận proton, thể hiện tính chất của bazo
NaHCO3 là muối axit do vậy nó tác dụng với bazo
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
HCO3- + OH- CO32- + H2O
Ion HCO3- cho proton, thể hiện tính axit
Lưu ý: NaHCO3 lưỡng tính nhưng tính bazo chiếm ưu thế hơn
− Ứng dụng: dùng trong y học, công nghiệp thực phẩm, chế tạo nước giải khát...
3/ Natri cacbonat (Na2CO3)
− Có tính bazo => tác dụng với axit
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2↑ + H2O
Lưu ý: Khi cho từ từ HCl vào dd Na2CO3, trước tiên tạo NaHCO3 sau đó mới có CO2 thoát ra
Ngược lại, khi cho từ từ Na2CO3 vào dd HCl thì có khí CO2 thoát ra ngay
0
B- KIM LOẠI KIỀM THÔ
I. Vị trí, cấu tạo và tính chất vật lý
1/- Vị trí và cấu tạo:
- Thuộc nhóm IIA gồm: Be, Mg, Ca, Sr, Ba.
- Là nguyên tố s có cấu hình e ngoài cùng tổng quát là ns2. Xu hướng nhường 2e tạo ion M2+.
VD: Mg
Mg 2+ + 2e
[Ne]3s2
[Ne]
2/- Tính chất vật lý:
- Tonc và tos tương đối thấp
- Kim loại thuộc nhóm IIA có độ cứng cao hơn KLK nhưng mềm hơn nhôm và những kim loại nhẹ.
- Kiểu mạng tinh thể: Be và Mg mạng tinh thể lục phương; Ca và Sr mạng lập phương tâm diện; Ba mạng
lập phương tâm khối
II. Tính chất hóa học
24
Hoàng Dũng
KLK thổ có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn KLK. Tính khử tăng dần từ Be Ba.
1/- Tác dụng với phi kim:
VD: 2Mg + O2 2MgO.
TQ: 2M + O2 2MO
VD: Ca + Cl2 CaCl2.
TQ: M + Cl2 MCl2
2/- Tác dụng với axit:
VD: Ca + 2HCl CaCl2 + H2.
TQ: M + 2HCl MCl2 + H2
3/ Tác dụng với nước:
+ Be không pư ( Be không tan trong nước)
+ Mg: pứ chậm ở nhiệt độ thường. Mg + H2O MgO + H2 ( Mg không tan trong nước)
+ Ca, Sr, Ba pư ở nhiệt độ thường. (Ca, Sr, Ba tan trong nước)
VD: Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2
III. Điều chế
Nguyên tắc: Khử các ion kim loại kiềm thổ
M2+ + 2e M
- Đpnc muối halogenua.
Vd: MgCl2
đpnc
→
Mg + Cl2
TQ: MX2
đpnc
→
M + X2
Kim loại kiềm thổ thu được ở cực âm( catot); halogen thu được ở cực dương(anot).
IV. Một số hợp chất của kim loại kiềm
1/- Canxi hidroxit (Ca(OH)2): còn gọi là vôi tôi
- Là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước
- Dung dịch Ca(OH)2 (nước vôi trong) là một bazơ mạnh. Ca(OH)2
Ca2+ + 2OH- Dung dịch Ca(OH)2 có những tính chất của một bazo tan.
- Dùng trộn vữa xây nhà, khử chua đất trồng, sản xuất clorua vôi để tẩy trắng khử trùng
2/- Canxi cacbonat (CaCO3): còn gọi là đá vôi
- Là chất rắn màu trắng không tan trong nước.
- Phân hủy khi nung: CaCO3 → CaO + CO2
- Là muối của axit yếu nên pư với những axit mạnh hơn.
VD: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 + 2CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + CO2 + H2O
(1)
- Phản ứng với CO2 và H2O: CaCO3 + CO2 + H2O
Ca(HCO3)2
(2)
Phản ứng (1) giải thích sự xâm thực đá vôi.
Phản ứng (2) giải thích sự tạo cặn trong ấm đun nước và tạo thạch nhũ trong các hang động.
3/- Canxi sunfat (CaSO4):
- Là chất rắn, màu trắng , ít tan trong nước.
- Tuỳ theo lượng nước kết tinh mà ta có 3 loại:
. CaSO4.2H2O: thạch cao sống
. CaSO4. H2O( hoặc CaSO4.0,5H2O): thạch cao nung
. CaSO4 : thạch cao khan.
V. Nước cứng
1/- Khái niệm: + Nước có chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+ gọi là nước cứng.
VD: Nước sông, suối, ao, hồ, giếng,…
+ Nước có chứa ít hoặc không chứa các ion trên gọi là nước mềm.
VD; Nước mưa, nước cất.
2/- Phân loại nước cứng:
+ Nước cứng tạm thời: là nước cứng có chứa anion HCO3-.
25