hóa vô cơ- nước

WELCOME

1

Hóa vô cơ

10/17/17


2

HÓA VÔ CƠ 1

Hóa vô cơ

GIẢNG VIÊN: BÙI PHƯỚC PHÚC
SINH VIÊN: NGUYỄN THỊ HỮU NGHI
LỚP DH17HH

10/17/17


3

CHƯƠNG I:
HIDRO, OXI VÀ NƯỚC

I.1 Hidro
I.2 Oxi
I.3 Nước
Hóa vô cơ

10/17/17


4

Trạng thái tự nhiên

Cấu tạo

Tính chất vật lý

Tính chất hóa học

Điều chế

Công dụng

Nước oxi
Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.1. Trạng thái tự nhiên
5



Nước là hợp chất phổ biến nhất trong thiên nhiên. ¾ của bề mặt Trái Đất được nước bao phủ dưới

dạng đại dương.



Nước tham gia vào cấu tạo thực vật và cơ thể động vật.
Cơ thể người hợp thành từ 60-70% nước.
Rau cải, xà lách chứa hơn 90% nước .



Nhiều hợp chất hóa học và khoáng sản chứa nước dưới dạng liên kết hóa học và nước kết
tinh( Ca(HCO3)2, CaSO4.2H2O,…)

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.2. Cấu tạo
6

Hidro và oxi tạo nên nhiều hợp chất như nước(H2O), nước oxi( H2O2),… Trong đó nước là quan trọng
nhất.
Phân tử nước có góc HOH bằng 1050 và độ dài của liên kết O-H bằng 0,99A0.

Hóa vô cơ

10/17/17

Cấu hình electron của nước là:
7

Do cấu tạo không đối xứng nên

H2O là phân tử có cực
Độ dài lưỡng cực là 0,39A0
Cực tính lớn (u = 1,84 D).

0
Phân tử H2O rất bền đối với nhiệt, bắt đầu phân hủy ở 1000 C và
0
đến 2000 C chỉ phân hủy khoảng 2%
Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.3. Tính chất vật lý
8



Nước là một chất lỏng trong suốt, không
màu, không mùi, không vị. Lớp nước dày
có màu xanh lam nhạt.



Ở áp suất thường, nước có khối lượng riêng

0
3
lớn nhất ở 3.98 C (1g/cm ). Khi đun nóng
hoặc làm lạnh, khối lượng riêng của nước
đều giảm xuống.

Hóa vô cơ

10/17/17


9



Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đều quá cao so với các hợp chất tương tự với nó như
H2S, H2Se, H2Te.



Ở t= 0,010C và áp suất hơi 0,006 atm, nước có thể tồn tại đồng thời với 3 trạng thái: nước đá, nước
lỏng và hơi nước.

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.3. Tính chất vật lý
10

Nước có nhiệt dung riêng lớn nhất so với mọi chất lỏng và chất rắn

điều hòa khí hậu ở Trái Đất.

Nước là dung môi quan trọng nhất trong thiên nhiên và trong kĩ thuật. Là phân tử có cực, nước có khả
năng hòa tan nhiều chất, chất điện li cũng như chất không điện li.

Do sự tạo thành liên kết hidro giữa các phân tử H2O, nước có sức căng bề mặt lớn hơn hầu hết các chất
lỏng khác. Nhưng nó có thể giảm xuống khi có thêm những chất gây ướt như xà phòng và chất tẩy
rửa( chất hoạt động bề mặt).

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.3. Tính chất hóa học
11

Nước rất bền đối với nhiệt, chỉ phân hủy thành hidro và oxi ở nhiệt độ cao.

Sự hidrat hóa
Các phân tử nước có cực, nên chúng bao quanh các ion hoặc phân tử hòa tan trong nước, hiện tượng này gọi là
sự hidrat hóa.
+
VD: Na (k) + H2O
CaCl2(r) +6H20

+

Na .H2O
CaCl2.6H20

Hợp chất điện li: tương tác tĩnh điện giữa các ion với phân tử lưỡng cực nước hoặc liên kết cho nhận giữa
ion với nước có cặp electron tự do ở nguyên tử oxi.

Hợp chất không và kém điện li: liên kết hidro giữa nhóm OH với phân tử H2O.
Hóa vô cơ

10/17/17


12

Phản ứng thủy phân
+
Là tương tác giữa các ion của muối với ion H và OH làm chuyển dịch cân bằng phân li của nước:
Có những muối bị thủy phân hoàn toàn như các hidrua, nitrua, photphua, cacbua của nhiều kim loại, một số
thủy phân gần như hoàn toàn như các clorua của axit hữu cơ và một số bị thủy phân có giới hạn như các este
và muối của axit yếu hay bazo yếu.
VD: NaCH3COO khi tan trong nước bị thủy phân như sau:
CH3COO +HOH

Hóa vô cơ

CH3COOH +OH

10/17/17

Tính oxi hóa và tính khử

13

Nước vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử, oxi trong phân tử nước có số oxi hóa là -2 và hidro có số oxi
hóa +1.

o

Những chất oxi hóa mạnh và những chất khử mạnh không tồn tại trong nước mà tác dụng với nước
giải phóng hidro và oxi.

o

Những chất oxi hóa trung bình và chất khử trung bình phản ứng với nước ở nhiệt độ cao theo phản
ứng thuận nghịch.

Hóa vô cơ

10/17/17


Tính oxi hóa và tính khử

14

Đối với các halogen cho phản ứng thuận nghịch, chỉ có flo phản ứng hoàn toàn với nước ở nhiệt độ thường.
Cl2 + H2O
F2 +H2O

HCl +HClO
2HF +1/2 O2

Tuy nhiên clo cũng cho phản ứng với nước giải phóng oxi
Cl2 +H2O

2HCl + O

Phản ứng chỉ xảy ra khi có tác dụng của ánh sáng mặt trời. Vì vậy clo thường được bảo quản trong các chai,
lọ màu.

Hóa vô cơ

10/17/17


Tính oxi hóa và tính khử

15

Các chất khử như photpho, cacbon, silic, bo phản ứng thuận nghịch với nước ở nhiệt độ cao.
Các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường.
Các kim loại chuyển tiếp như sắt, kẽm, niken, coban, mangan, crom… tác dụng với nước ở nhiệt độ
cao bằng phản ứng thuận nghịch.
Thủy ngân và các kim loại quý không tác dụng với nước.

Hóa vô cơ

10/17/17

I.3.5. Điều chế
16

Trong công nghiệp
Trong công nghiệp, nước có thể hóa lỏng bằng cách làm tan băng đá, hoặc lọc từ nước biển và các nguồn
nước không tinh khiết bằng các phương pháp khác nhau như lọc, chiết, tách, chưng cất, bay hơi,... có sự
kết hợp của ngưng tụ.

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.5. Điều chế
17

Trong phòng thí nghiệm
Người ta có thể cho oxit axit tác dụng với bazơ hoặc ngược lại để tạo ra muối và nước. Tuy vậy chúng tạo
ra liều lượng rất hạn chế.
Chủ yếu người ta dùng cách cho H2+O2 để xảy ra phản ứng hóa hợp tạo nước nhưng nguy hiểm vì nó phát
nổ, khi tỉ lệ H:O là 2:1 thì hỗn hợp nổ mạnh nhất. Ta có phương trình điều chế nước như sau:

Hóa vô cơ

10/17/17


Tinh chế nước
18

Vì nước có sẵn trong thiên nhiên nên người ta không phải điều chế bằng phương pháp hóa học, mà
chỉ tinh chế nước tự nhiên để dùng.
Tùy theo mục đích sử dụng xuất hiện các phương pháp tinh chế nước khác nhau.

 Nước dùng cho mục đích hóa học
phù và các chất hòa tan

tinh khiết hoàn toàn, không có các tiểu phân huyền

cất nước.

 Tinh chế nước dùng trong công nghiệp => rửa sạch, làm lạnh =>lấy trực tiếp không cần xử lý.

Hóa vô cơ

10/17/17


Tinh chế nước
19

 Nước sinh hoạt và nước dùng trong công nghiệp thực phẩm cần phải trong suốt, không màu,

không mùi, có vị dễ chịu, không chứa các tạp chất hữu cơ, vi khuẩn và các muối vô cơ=> loại
sạch các tạp chất => nhôm sunfat đánh trong nước => lọc qua lớp cát dày =>sát trùng bằng Cl 2,
O3, tia tử ngoại.

 Nước dùng các nồi hơi hoặc các kĩ thuật khác =>nước mềm( loại sạch muối canxi, muối vô cơ,..)

Hóa vô cơ

10/17/17


Tinh chế nước
20




Tách các tiểu phân huyền phù là lọc trước qua cát, sỏi hay bằng đất nung xốp.
Hợp chất sắt và mangan cũng như thành phần hữu cơ khác được oxi hóa bằng không khí
qua phun mưa trên giàn phun.

Hiện nay nước được khử trùng bằng khí clo, thường hòa tan khí clo vào nước (1mg/l) để
tiêu diệt các sinh vật

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.6. Công dụng
21


•
•
•

•
•
•

Nước cũng chiếm một vai trò quan trọng để duy trì sự sống con người như:
Tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong thức ăn
Vận chuyển vật chất
Tham gia vào những phản ứng hóa học
Điều hòa áp suất thẩm thấu, thực hiện trao đổi chất giữa tế bào và dịch thể
Làm giảm tác dụng ma sát
Tham gia tích cực trong quá trình điều tiết thân nhiệt

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.6. Công dụng
22

Nước đối với cuộc sống hàng ngày
Chắc hẳn cuộc sống của chúng ta sẽ bị đảo lộn rất nhiều nếu bị mất nước trong một thời gian. Đa
số hoạt động sinh hoạt hàng ngày của chúng ta đều gắn liền với nước. Từ việc nấu nướng, tắm giặt,
vệ sinh đều cần đến nước.

Hóa vô cơ

10/17/17

I.3.6. Công dụng
23

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.7. Nước oxi (H2O2)
24

Phân tử H2O2 có cấu tạo gấp khúc:
0
0
Độ dài liên kết O-O là 1,48A , O-H là 0,95A
và năng lượng liên kết O-O là 217,5 kJ/mol,
của liên kết O-H là 376,5 kJ/mol.
Do phân tử không đối xứng nên H2O2 có tính
cực lớn.

Hóa vô cơ

10/17/17


I.3.7. Nước oxi (H2O2)
25

Ở điều kiện thường, hidro peoxit tinh khiết là một chất lỏng không màu, có vị kim loại sánh như
nước đường, sôi ở 152,10C, hóa rắn ở -0,890C.

H2O2 là dung môi ion hóa tốt đối với nhiều chất. H2O2 tan trong nước theo bất cứ tỉ lệ nào nhờ
tạo nên liên kết hidro giữa H2O2 và H2O.

H2O2 rất tinh khiết là tương đối bền nhưng khi có lẫn tạp chất như kim loại nặng và ion của
chúng, khi đun nóng hay bị chiếu sáng nó sẽ phân hủy mạnh và có thể gây nổ:

Hóa vô cơ

10/17/17