Thiết kế tạo hình sơ đồ chuỗi phản ứng hoá phi kim trong chương trình hóa học phổ thông

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
******

ĐÀO THU HÀ

THIẾT KẾ TẠO HÌNH
SƠ ĐỒ CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA PHI KIM
TRONG CHƢƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hóa Vô cơ

Hà Nội, 2018


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
******

ĐÀO THU HÀ

THIẾT KẾ TẠO HÌNH
SƠ ĐỒ CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA PHI KIM
TRONG CHƢƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hóa Vô cơ

Cán bộ hƣớng dẫn

ThS. LÊ ĐÌNH TUẤN

Hà Nội, 2018


LỜI CẢM ƠN
Sau một khoảng thời gian tìm tòi, nghiên cứu, khoá luận tốt nghiệp với
đề tài: “Thiết kế tạo hình sơ đồ chuỗi phản ứng hoá phi kim trong chƣơng
trình hóa học phổ thông”, đã đƣợc hoàn thành. Ngoài sự cố gắng nỗ lực của
bản thân, em nhận đƣợc sự khích lệ, giúp đỡ rất nhiều từ phía nhà trƣờng,
thầy cô, gia đình và bạn bè.
Trƣớc hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy –
ThS. Lê Đình Tuấn - Khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, đã
tận tình hƣớng dẫn em trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thiện khoá luận.
Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hoá học Trƣờng Đại Học Sƣ
Phạm Hà Nội 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong
suốt quá trình học tập.
Mặc dù bản thân em đã hết sức cố gắng song thời gian và kinh nghiệm
bản thân còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em
kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo và
bạn bè để đề tài của em đƣợc hoàn thiện hơn!
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Đào Thu Hà


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

Nxb

Nhà xuất bản

THPT

Trung học phổ thông

VD

Ví dụ


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 2

4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Giả thuyết khoa học .................................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................... 4
1.1. Sơ đồ chuỗi phản ứng .............................................................................. 4
1.1.1. Khái niệm sơ đồ chuỗi phản ứng .......................................................... 4
1.1.2. Sơ đồ chuỗi phản ứng - công cụ cho dạy học tích cực .......................... 4
1.1.3. Nguyên tắc thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng ............................................ 5
1.1.4. Phƣơng pháp thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng ......................................... 6
1.2. Tóm lƣợc lý thuyết hóa phi kim trong chƣơng trình hóa học phổ thông ... 7
1.2.1. Nhóm Halogen ..................................................................................... 7
1.2.1.1. Clo ..................................................................................................... 7
1.2.1.2. Axit clohiđric ..................................................................................... 8
1.2.1.3. Hợp chất có oxi của Clo .................................................................... 9
1.2.1.4. Flo ................................................................................................... 10
1.2.1.5. Brom ............................................................................................... 11
1.2.1.6. Iot .................................................................................................... 12
1.2.2. Nhóm Oxi – Lƣu huỳnh ...................................................................... 13
1.2.2.1. Oxi .................................................................................................. 13
1.2.2.2. Ozon và hiđro peoxit ....................................................................... 14
1.2.2.3. Lƣu huỳnh ....................................................................................... 15
1.2.2.4. Hiđrua sunfua .................................................................................. 16


1.2.2.5. Hợp chất có oxi của lƣu huỳnh ........................................................ 17
1.2.3. Nhóm Nitơ - Photpho ......................................................................... 20
1.2.3.1. Nitơ ................................................................................................. 20
1.2.3.2. Amoniac và muối amoni .................................................................. 22
1.2.3.3. Axit nitric và muối nitrat ................................................................. 24
1.2.3.4. Photpho ........................................................................................... 28
1.2.3.5. Axit photphoric và muối photphat ................................................... 29

1.2.4. Nhóm Cacbon ..................................................................................... 31
1.2.4.1. Cacbon ............................................................................................ 31
1.2.4.2. Hợp chất của Cacbon ....................................................................... 32
1.2.4.3. Silic và hợp chất của Silic ................................................................ 35
CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CHUỖI PHẢN ỨNG ............................... 37
2.1. Cách thức thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng ............................................... 37
2.2. Sử dụng phần mềm Microsoft Word để thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng .. 38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................... 44
3.1. Một số tính năng của sơ đồ chuỗi phản ứng ........................................... 44
3.1.1. Tính khái quát..................................................................................... 44
3.1.2. Tính hệ thống ..................................................................................... 45
3.1.3. Tính trực quan .................................................................................... 45
3.1.4. Tính tâm lí lĩnh hội ............................................................................. 45
3.1.5. Tính linh hoạt ..................................................................................... 46
3.2. Phƣơng thức sử dụng sơ đồ chuỗi phản ứng .......................................... 46
3.2.1. Xây dựng sơ đồ chuỗi phản ứng cho một nội dung bài học ................. 46
3.2.2. Xây dựng sơ đồ chuỗi phản ứng cho nội dung ôn tập, tổng kết kiến thức
..................................................................................................................... 47
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 50
PHỤ LỤC ...................................................... Error! Bookmark not defined.


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học đã đƣợc xác định trong Nghị
quyết Trung ƣơng 2 khóa VIII (Tháng 12 – 1996) và đƣợc chế hóa trong Luật
Giáo dục (2005). Luật Giáo dục, điều 28.2 đã chỉ rõ “Phƣơng pháp giáo dục
phổ thông phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh;
phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự

học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào
thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học
sinh”. Mục đích cuối cùng của đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng Trung
học phổ thông (THPT) là thay đổi lối dạy học truyền thụ một chiều sang dạy
học theo “Phƣơng pháp dạy học tích cực”. Qua đó, giúp học sinh (HS) phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo; rèn luyện thói quen, kỹ năng tự
học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống
khác nhau trong hoạt động thực tiễn; tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú học tập.
Làm cho “học” là quá trình kiến tạo, HS tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện
tập, khái thác và xử lý thông tin, tự mình hình thành hiểu biết, năng lực và
phẩm chất.
Hóa học là môn khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm với nhiều kiến
thức trừu tƣợng và đƣợc ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Từ trƣớc đến nay,
đa số HS cho rằng Hóa học là môn học khó và khô khan. Nhiều học sinh cảm
thấy việc ghi nhớ phƣơng trình hóa học gặp nhiều khó khăn bởi ở THPT khối
lƣợng kiến thức và số lƣợng phƣơng trình hóa học rất nhiều. Mà trong chƣơng
trình đa số các bài tập trong hệ thống bài tập hóa học đều có liên quan đến
phƣơng trình hóa học. Các em đã phải vất vả để ghi nhớ kiến thức nhƣng kết
quả mang lại chƣa cao, các em thƣờng học bài nào biết bài đấy, học phần sau
đã quên phần trƣớc và không biết liên kết các kiến thức lại với nhau, không
biết vận dụng các kiến thức đã học trƣớc đó vào những phần sau. Nguyên

1


nhân chính là do các em chƣa tìm ra phƣơng pháp học tập phù hợp, chƣa có
phƣơng pháp ghi nhớ kiến thức một cách hiệu quả. Từ đó dễ gây tâm lý chán
nản, buông xuôi dẫn đến lỗ hổng kiến thức ngày càng rộng hơn và đến một
lúc nào đó không thể lấp đƣợc.
Một trong các phƣơng pháp để giúp HS ghi nhớ, hệ thống hóa các

phƣơng trình hóa học là sử dụng chuỗi phản ứng. Tuy nhiên, thực tế với
những chuỗi phản ứng đơn điệu dày đặc sự chuyển hóa giữa các chất không
gây đƣợc cho các em hứng thú lĩnh hội kiến thức, làm cho hiệu quả đạt đƣợc
chƣa cao. Do vậy để tạo hứng thú giúp HS phát huy tính tích cực trong học
tập môn Hóa học em đã lựa chọn đề tài: ““Thiết kế tạo hình sơ đồ chuỗi phản
ứng hoá phi kim trong chương trình hóa học phổ thông”. Với đề tài này, em
hy vọng sẽ góp phần nâng cao việc giảng dạy lý thuyết hoá vô cơ phần các
nguyên tố phi kim, giúp cho HS có nền tảng kiến thức hoá học vững chắc và
rèn kỹ năng viết phƣơng trình hoá học của phản ứng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết lập cách ghi nhớ tính chất hóa học của một số đơn chất, hợp chất
vô cơ trong chƣơng trình phổ thông bằng các chuỗi phản ứng, đồng thời sự
sắp xếp của các chuỗi này tạo thành các hình ảnh sinh động, sáng tạo nhằm
kích thích hứng thú học tập cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xây dựng các sơ đồ chuỗi phản ứng
- Thiết kế tạo hình các sơ đồ chuỗi phản ứng
4. Phạm vi nghiên cứu
Chƣơng trình Hóa hữu cơ phổ thông: Một số chất vô cơ thuộc phần phi
kim: các đơn chất và các hợp chất (axit, bazơ, muối,…) của Halogen, Oxi –
Lƣu huỳnh, Nitơ – Photpho, Cacbon-Silic (các chất này liên quan đến chƣơng
trình Hoá học lớp 10, 11 THPT) đƣợc sử dụng để thiết kế sơ đồ hoá phản ứng.

2


5. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và sử dụng sơ đồ chuỗi phản ứng một cách hiệu quả sẽ có
tác dụng nâng cao chất lƣợng học tập, giúp ngƣời học dễ nhớ, tổng hợp đƣợc
các kiến thức đã học, nắm vững kiến thức, phát triển hứng thú, óc sáng tạo,

phát huy tính tích cực, tự giác trong quá trình học.

3


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Sơ đồ chuỗi phản ứng
1.1.1. Khái niệm sơ đồ chuỗi phản ứng
Sơ đồ chuỗi phản ứng là chuỗi các phản ứng thể hiện sự chuyển hóa giữa
các đơn chất và hợp chất. Chuỗi phản ứng là một công cụ hữu ích trong dạy
học, chúng giúp ngƣời dạy lẫn ngƣời học có thể hệ thống hóa kiến thức, tăng
cƣờng khả năng ghi nhớ.
1.1.2. Sơ đồ chuỗi phản ứng - công cụ cho dạy học tích cực
 Nhìn thấy “bức tranh tổng thể” của chương học
Sơ đồ chuỗi phản ứng giúp HS có cái nhìn tổng thể về sự chuyển hóa,
mối liên hệ giữa các đơn chất và hợp chất.
 Giải quyết tốt các vấn đề
Sơ đồ chuỗi phản ứng giúp HS phát hiện và giải quyết vấn đề một cách
nhanh chóng, từ đó chiếm lĩnh tri thức khoa học, phát triển đƣợc tƣ duy và
hình thành thế giới quan khoa học, từ đó giáo viên dễ dàng điều khiển đƣợc
quá trình nhận thức của HS và giúp cho HS có thể phát huy khả năng nhớ
nhanh và hiểu bài.
 Chuyển tải thông tin bài học hiệu quả
Chuỗi phản ứng có thể chuyển tải một lƣợng kiến thức lớn của chƣơng
học qua một vài sơ đồ chuỗi phản ứng.
 Kích hoạt trí sáng tạo, hỗ trợ trí nhớ
Với chuỗi phản ứng, những phƣơng pháp ghi nhớ đƣợc phát huy hết tác
dụng, cụ thể hơn chuỗi phản ứng có tác dụng xâu chuỗi, hệ thống sự chuyển
hóa giữa các chất. Chuỗi phản ứng đƣợc thiết kế bằng những hình ảnh đầy
sáng tạo, sinh động và đẹp mắt. Do đó, việc ghi nhớ kiến thức trở nên hứng

thú, dễ dàng.

4


 Tiết kiệm thời gian, tạo hứng thú học tập
Chuỗi phản ứng giúp dễ nhớ, nhớ lâu bởi kiến thức đƣợc tóm tắt ngắn
gọn dƣới dạng các sơ đồ. Do vậy, chuỗi phản ứng giúp các em ôn tập, hệ
thống hóa kiến thức một cách sinh động và hiệu quả nhất. Chuỗi phản ứng
cũng giúp rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức.
1.1.3. Nguyên tắc thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng
Việc thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng hóa học dùng trong dạy học cần
đảm bảo các nguyên tắc sau:
 Nguyên tắc 1: Chuỗi phản ứng thiết kế phải đảm bảo bám sát mục tiêu và
nội dung bài học
Sơ đồ chuỗi phản ứng phải thể hiện đƣợc mục tiêu kiến thức, kĩ năng của
nội dung bài học, qua đó HS có một số kiến thức cơ bản, vận dụng đƣợc vào
giải quyết các vấn đề giải bài tập
 Nguyên tắc 2: Đảm bảo tính chính xác, khoa học và thực tiễn
Khi thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng, việc sử dụng các công thức, phƣơng
trình phải đảm bảo chính xác, khoa học.
 Nguyên tắc 3: Đảm bảo tính hệ thống, khắc sâu kiến thức trọng tâm
Với sơ đồ chuỗi các phản ứng, kiến thức trọng tâm đƣợc thể hiện qua các
phƣơng trình một cách rõ ràng tạo nên một hệ thống toàn vẹn về những kiến
thức, kĩ năng mà HS cần nắm vững về chủ đề bài học.
 Nguyên tắc 4: Đảm bảo tính sư phạm và tính đặc trưng của bộ môn
Khi thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng phải lựa chọn nội dung kiến thức phù
hợp với đặc điểm lứa tuổi và trình độ của HS.
 Nguyên tắc 5: Đảm bảo khả năng phát triển tư duy cho HS
Khi tự thiết kế và hoàn thành sơ đồ chuỗi phản ứng HS sẽ đƣợc rèn

luyện kĩ năng thu thập và xử lí thông tin, phát triển trí nhớ, trí tƣởng tƣợng, tƣ
duy logic và tƣ duy sáng tạo.

5


 Nguyên tắc 6: Đảm bảo tính thẩm mĩ và nghệ thuật
Hình thức thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng phải sinh động, sáng tạo, có thể
kết hợp hài hòa các màu sắc, hình ảnh đặc trƣng thể hiện tính thẩm mĩ, năng
khiếu nghệ thuật, cá tính và nét độc đáo của ngƣời xây dựng.
1.1.4. Phương pháp thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng
Sơ đồ chuỗi phản ứng tạo ra một “bức tranh tổng thể” mô tả nội dung
mối liên hệ, chuyển hóa giữa các chất một cách đầy đủ và rõ ràng.
Việc thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng có thể đƣợc thực hiện thủ công trên
một tờ giấy hoặc sử dụng phần mềm.
Các phần mềm có thể sử dụng để thiết kế sơ đồ chuỗi phản ứng: Word,
ChemDraw Ultra,…
 Phần mềm Microsoft Word
 Ƣu điểm
 Dễ dàng cài đặt
 Giao diện quen thuộc
 Thao tác dễ dàng
 Nhƣợc điểm
 Tiểu tiết, mất thời gian
 Không vẽ đƣợc hình vẽ phức tạp
 Phần mềm ChemDraw Ultra
 Ƣu điểm
 Vẽ đƣợc nhiều loại hình, từ đơn giản đến phức tạp.
 Hình vẽ đẹp, đƣờng nét cân xứng.
 Nhƣợc điểm

 Cài đặt và thao tác khó khăn

6


1.2. Tóm lƣợc lý thuyết hóa phi kim trong chƣơng trình hóa học phổ
thông
1.2.1. Nhóm Halogen
1.2.1.1. Clo
* Tính chất hóa học: Clo là phi kim hoạt động mạnh
- Tác dụng với kim loại: Clo oxi hóa đƣợc hầu hết các kim loại .
0

0

+1

-1

+3

-1

2 Na + Cl2 
 2 Na Cl
0

0

2Fe + 3Cl2 

 2FeCl3
0

0

+2

-1

Cu + Cl2 
 Cu Cl2

- Tác dụng với hiđro
0

0

+1 -1

H 2 (k) + Cl2 (k) 
 2HCl(k)
- Tác dụng với nƣớc:
0

-1

Cl2 + H 2O

HCl

+1

+

Axit clohiđric

HClO
Axit hipoclorơ

Axit hipoclorơ có tính oxi hóa mạnh, nó phá hủy các chất màu, vì thế clo ẩm
có tác dụng tẩy màu
- Tác dụng với dung dịch kiềm, kiềm thổ
+ Với dung dịch kiềm đậm đặc, nóng
70 C
3Cl2 + 6KOH 

 KClO3 + 5KCl + 3H 2O
o

+ Với dung dịch kiềm loãng, nguội

Cl2 + 2NaOH 
 NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 
 CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
Cl2 + Ca(OH)2 r¾n 
 CaOCl 2 + H2O
- Tác dụng với muối của các halogen khác: Halogen mạnh hơn đẩy halogen
yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó

Cl2 + 2NaBr 
 2NaCl + Br2
7


Cl2 + 2KI 
 2KCl + I 2
- Tác dụng với một số chất khử khác:
0

+4

-1

+6

Cl2 + H 2O + SO2 
 HCl + H 2 SO4
0

+2

+3

Cl2 + 2FeCl2 
 2FeCl3
0

0

+5

-1

5Cl2 +Br 2 +6H 2O 
 2HBr O3 +10HCl
* Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm:
+ Nguyên tắc: Oxi hóa ion Cl- thành Cl2
+ Phƣơng pháp: Dùng chất oxi hóa mạnh oxi hóa HCl đặc
t
MnO2 + 4H2O 
 MnCl2 + 2H2O + Cl2 
o

2KMnO4 + 16HCl 
 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 

2KClO3 + 6HCl 
 KCl + 3H2O + 3Cl2 
- Trong công nghiệp: Phƣơng pháp điện phân
ñpcmn
2NaCl + 2H2O 
 H2 

+

Cl2  + 2NaOH

1.2.1.2. Axit clohiđric

* Tính chất hóa học
- Axit clohiđric là một axit mạnh, có đầy đủ tính chất của một axit: phản ứng
với kim loại (trƣớc H trong dãy điện hóa), oxit kim loại, bazơ, oxit bazơ,
muối của axit yếu hơn.

Fe + 2HCl 
 FeCl2 + H2 

CuO + 2HCl 
 CuCl2 + H2O
Mg(OH)2 + 2HCl 
 MgCl2 + 2H2O
CaCO3 + 2HCl 
 CaCl2 + H2O + CO2 
- Tính khử của HCl:
+6

-1

+3

0

K 2 Cr2 O7 + 14HCl 
 2KCl + 2Cr Cl3 + 7H 2O + 3Cl2 
8


+4

-1

+2

0

Mn O2 + 4HCl 
 Mn Cl2 + 2H 2O + Cl2 

2HCl + CaOCl2 
CaCl2 + Cl 2  + H2O
* Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm:
<250 C
NaCl + H2SO4 
 NaHSO4 + HCl 
o

>400 C
2NaCl + H2SO4 
 Na 2SO4 + 2HCl 
o

- Trong công nghiệp:
a/s
H2 + Cl2 
 2HCl

1.2.1.3. Hợp chất có oxi của Clo
Nƣớc Gia-ven, clorua vôi, muối clorat:

* Nƣớc Gia-ven
- Điều chế:
0

2NaOH + Cl2 


-1

Na Cl

+1

+

 Natri
clorua


Na ClO

+

H 2O

 natri hipoclorit

Nöôùc Gia-ven

- Là muối của một axit rất yếu, natri hipoclorit trong nƣớc Gia-ven dễ tác

dụng với cacbon đioxit của không khí tạo thành axit hipoclorơ.

NaClO + CO2 + H2O 
 NaHCO3 + HClO
- Do có tính oxi hóa mạnh, axit hipoclorơ có khả năng sát trùng, tẩy trắng sợi,
vải, giấy,...
* Clorua vôi
- Khi cho khí clo tác dụng với vôi tôi hoặc sữa vôi ở 30oC, ta thu đƣợc clorua
vôi:

Ca(OH)2 + Cl 2


 CaOCl 2 + H 2O
clorua v«i

9


- Công thức cấu tạo của Clorua vôi là :

Ca

O

- Clorua vôi là chất bột màu trắng , tác dụng với axit HCl giải phóng khí clo

CaOCl2 + 2HCl 
 CaCl2 + Cl2  + H2O
- Trong không khí ẩm, clorua vôi tác dụng với cacbon đioxit sinh ra axit

hipoclorơ

2CaOCl2 + CO2 + H2O 
 CaCO3 + CaCl2 + 2HClO
* Muối clorat
- Điều chế:
Cho khí clo tác dụng với dung dịch kiềm nóng
t
3Cl2 + 6KOH 
 5KCl + KClO3 + 3H 2O
o

Kaliclorat còn đƣợc điều chế bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở
nhiệt độ 70-75oC.
- Tính chất :
+ Muối clorat bị nhiệt phân theo 2 hƣớng:
t
Không có xúc tác: 2KClO3 
 2KCl + 3O2
o

t
 KCl + 3KClO4
Có xúc tác: 4KClO3 
MnO
o

2

+ Muối clorat đƣợc dùng làm thuốc nổ, diêm, điều chế O2,…

2KClO3 + 2S + C 
 2KCl + 2SO2  + CO2 

6P + 5KClO3 
 3P2O5 + 5KCl
1.2.1.4. Flo
* Tính chất
- Flo là chất oxi hóa cực mạnh, oxi hóa đƣợc cả vàng và platin.
- Tác dụng với hầu hết phi kim trừ oxi và nitơ.
- F2 bốc cháy với H2 trong bóng tối

H2 (k) + F2 (k) 
 2HF(k)
- F2 giải phóng đƣợc O2 từ H2O
10


2F2 + 2H2O 
 4HF + O2 

* Một số hợp chất của flo
- Hiđro florua và axit flohiđric
Vì phản ứng của flo với hiđro quá mãnh liệt nên phƣơng pháp duy nhất
để điều chế hiđro florua là cho canxi florua tác dụng với axit sunfuric đặc ở
250oC:
CaF2 + H2SO4 ®Æc 
 CaSO4 + 2HF

Tính chất đặc biệt của axit flohiđric là tác dụng với silic đioxit:

SiO2 + 4HF 
 SiF4 + 2H2O
Silic tetraflorua
- Hợp chất của flo với oxi
Oxi florua (OF2) đƣợc điều chế bằng cách cho flo qua dung dịch NaOH
loãng (khoảng 2%) và lạnh:

2F2 + 2NaOH 
 2NaF + H2O + OF2
1.2.1.5. Brom
* Tính chất
- Với hiđro, brom có phản ứng khi đun nóng (không gây nổ), phản ứng cũng
tỏa nhiệt nhƣng ít hơn so với phản ứng của clo
0

0

+1

H2(k) + Br 2(k)

-1

2HBr (k)

- Brom oxi hóa đƣợc ion I 
0

-1

-1

0

Br2 + 2Na I 
 2Na Br + I 2
- Brom tác dụng với nƣớc tƣơng tự clo nhƣng khó khăn hơn
0

-1

Br2 + H 2O

+1

H Br + H Br O

- Brom thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh
0

0

+5

-1

Br2 + 5Cl2 + 6H2O 
 2HBr O3 + 10HCl
Axit bromic
* Một số hợp chất của brom

11


- Hiđro bromua và axit bromhiđric
+ Để điều chế hiđro bromua, ngƣời ta thủy phân photpho tribromua

Br2 + 5Cl2 + 6H2O 
 2HBrO3 + 10HCl
+ Tính khử của HBr:
-1

+6

0

+4

2HBr + H 2 SO4 
 Br2 + SO2  + 2H 2O
+ Dung dịch HBr không màu, để lâu trong không khí trở nên có màu vàng
nâu vì bị oxi hóa (dung dịch HF và HCl không có phản ứng này):
-1

0

0

-2

4H Br + O2 

 Br2 + 2H 2 O
- Hợp chất chứa oxi của brom
0

+ Axit hipobromơ (HBrO): Br2 + H 2O

-1

+1

H Br + H Br O

+ Axit bromic (HBrO3) đƣợc điều chế bằng cách dùng nƣớc clo oxi hóa brom.
Brom cũng tạo đƣợc axit pebromic (HBrO4).
1.2.1.6. Iot
* Tính chất
- Iot cũng là một chất oxi hóa mạnh nhƣng kém brom. Nó oxi hóa đƣợc nhiều
kim loại nhƣng phản ứng chỉ xảy ra khi đun nóng hoặc có chất xúc tác.
0

+3 -1

xt,H O
3I2 + 2Al 
 2Al I 3
2

Chú ý: Fe khi phản ứng với I2 không tạo ra đƣợc Fe(III) mà I2 chỉ có thể oxi
hóa Fe thành Fe(II) do tính oxi hóa của I2 yếu hơn tính oxi hóa của Br2, Cl2
0

0

+2 -1

xt,H O
I2 + 2Fe 
 2Fe I 2
2

- Iot chỉ oxi hóa đƣợc hiđro ở nhiệt độ cao và có mặt chất xúc tác, là phản ứng
thu nhiệt:
0

0

H 2 (k) + I2 (r)

+1 +1

2H I (k) ; H  51,88kJ

* Một số hợp chất của iot
- Hiđro iotua và axit iothiđric

12


+1 +1

0

0

+ Hiđro iotua (HI) kém bền với nhiệt: 2H I 
 H2 + I2
+ Hiđro iotua có tính khử mạnh, mạnh hơn cả hiđro bromua. HI có thể khử
axit sunfuric đặc thành H2S, khử muối sắt (III) thành muối sắt (II):
-1

+6

-2

0

2H I + H 2 SO4 
 H 2 S + 4I 2 + 4H 2O
-1

+3

+2

0

2H I + 2FeCl3 
 2FeCl2 + I 2 + 2HCl
- Một số hợp chất khác:
Khi cho dung dịch muối iotua tác dụng với clo hoặc brom, iotua bị oxi

hóa:
-1

0

-1

0

-1

0

-1

0

2Na I + Cl2 
 2Na Cl + I 2
2Na I + Br2 
 2Na Br + I 2
1.2.2. Nhóm Oxi – Lưu huỳnh
1.2.2.1. Oxi
* Tính chất hóa học
a) Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ Au, Pt)
t
4Na + O2 
 2Na 2O
o

t
2Mg + O2 
 2MgO
o

b) Tác dụng với phi kim (trừ halogen)
t
4P + 5O2 
 2P2O5
o

t
S + O2 
 SO2
o

c) Tác dụng với hợp chất
t
C2H5OH + 3O2 
 2CO2 + 3H 2O
o

t
2H2S + 3O2 
 2SO2 + 3H2O
o

* Điều chế khí oxi
- Trong phòng thí nghiệm: Khí oxi đƣợc điều chế bằng cách đun nóng những
hợp chất giàu oxi và dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao nhƣ KMnO4 và KClO3

13


t
2KMnO4 
 K 2MnO4 + MnO2 + O2 
o

t
2KClO3 
 2KCl + 3O2 
o

xuùc taùc MnO
2H2O2 
 2H2O + O2 
2

- Trong công nghiệp: Oxi đƣợc sản xuất từ không khí và từ nƣớc
+ Chƣng cất phân đoạn không khí lỏng
+ Điện phân nƣớc (nƣớc có hòa tan chất điện li, nhƣ H2SO4 hoặc NaOH để
tăng tính dẫn điện của nƣớc)
Ñieän phaân
H2O 
 H2 + O2

1.2.2.2. Ozon và hiđro peoxit
* Tính chất hóa học của ozon
- O3 có trên tầng cao khí quyển và đƣợc tạo thành theo phản ứng

UV
3O2 
 2O3

- O3 là một trong những chất có tính oxi hóa rất mạnh và mạnh hơn O2.
- O3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt). Ở điều kiện bình thƣờng, O2
không oxi hóa đƣợc Ag, nhƣng O3 oxi hóa đƣợc Ag thành Ag2O

2Ag + O3 
 Ag 2O + O2 
- O3 tác dụng dung dịch KI
2KI + O3 + H2O 
 I2 + 2KOH + O2 

* Tính chất hóa học của hiđro peoxit
- H2O2 dễ bị phân hủy khi có mặt chất xúc tác
MnO
2H2O2 
 2H2O + O2 
2

- H2O2 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.
+ Tính oxi hóa
-1

+3

-2

+5

H2 O2 + K NO2 
 H 2 O + K NO3
-1

-1

0

-2

H2 O2 + 2K I 
 I 2 + 2K OH
+ Tính khử
14


+1

-1

0

0

Ag 2 O + H2 O2 
 2Ag + H 2O + O2
+1

+7

+2

0

5H2 O2 + 2K Mn O4 + 3H2SO4 
 2MnSO4 + 5O2  + K 2SO4 + 8H2O
1.2.2.3. Lưu huỳnh
* Tính chất hóa học của lƣu huỳnh
- Lƣu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro
+ Lƣu huỳnh tác dụng cùng lúc với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao,
sản phẩm là muối sunfua hoặc hiđro sunfua
0

0

+3

-2

2Al + 3S 
 Al2 S3
0

0

+1 -2

H2 + S 
 H2 S

+ Lƣu huỳnh tác dụng với thủy ngân ở nhiệt độ thƣờng tạo muối thủy ngân
(II) sunfua:
0

0

+2 -2

Hg + S 
 HgS
to

- Lƣu huỳnh tác dụng với phi kim
+ Ở nhiệt độ thích hợp, lƣu huỳnh tác dụng đƣợc với một số phi kim nhƣ oxi,
clo, flo:
0

0

+4 -2

S + O2 
 S O2
0

0

+6 -1

S + 3F2 

 S F6

+ Trong những phản ứng với phi kim, số oxi hóa của nguyên tố S tăng từ 0
đến +4 hoặc +6, S thể hiện tính khử.
* Sản xuất lƣu huỳnh
- Khai thác lƣu huỳnh bằng phƣơng pháp Frasch
- Sản xuất lƣu huỳnh từ hợp chất
+ Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí:
t
2H2S + O2 
 2H2O + S
o

+ Dùng H2S khử SO2:
15


t
2H2S + SO2 
 2H2O + 3S
o

1.2.2.4. Hiđrua sunfua
* Tính chất hóa học
- Tính axit yếu
+ Hiđro sunfua tan trong nƣớc tạo thành dung dịch axit rất yếu, có tên là axit
sunfuhiđric (H2S).
+ Axit sunfuhiđric tác dụng với kiềm tạo nên hai loại muối: muối trung hòa
(Na2S) và muối axit (NaHS).

H2S + 2NaOH 
 Na 2S +H2O
H2S + NaOH 
 NaHS +H2O
- Tính khử mạnh
+ Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục
màu vàng.
-2

0

0

t
2H2 S + O2 
 2H 2O + 2S 
o

+ Ở nhiệt độ cao, H2S cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh nhạt
-2

0

+4

t
2H2 S + 2O2 
 2H 2O + 2 S O2
o

+ Clo có thể oxi hóa H2S thành H2SO4
-2

0

+6

-1

t
2H2 S + 4Cl2 
 4H 2O + 4H 2 S O4 + 8HCl
o

- Trong phòng thí nghiệm điều chế bằng phản ứng sau:

FeS + 2HCl 
 FeCl2 + H2S 
* Tính chất của muối sunfua
- Ngoại trừ muối sunfua của kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be), amoni (VD:
Na2S, K2S, BaS, (NH4)2S) tan,các muối sunfua còn lại đều ít tan trong nƣớc.
Do đó, có thể dùng muối Pb2+, Cu2+ để phát hiện H2S.

Pb2+ + H2S 
 PbS  + 2H+

16


- Một số muối sunfua không tan có màu đặc trƣng: CdS màu vàng; CuS, FeS,

Ag2S,… màu đen, ZnS màu trắng, MnS màu hồng.
- Nhận biết H2S và sunfua tan thƣờng dùng thuốc thử: (CH3COOH)2Pb,
Pb(NO3)2, CdSO4 (tạo PbS đen, CdS vàng).
- Muối sunfua (S2-) và hiđrosunfua (HS-) tan đƣợc trong nƣớc đều bị thủy
phân.

Na 2S + H2O

NaOH + NaHS

Al2S3 + 6H2O

2Al(OH)3 + 3H2S

1.2.2.5. Hợp chất có oxi của lưu huỳnh
* Tính chất hóa học của lƣu huỳnh đioxit
- Lƣu huỳnh đioxit là oxit axit
+ SO2 tan trong nƣớc tạo thành dung dịch axit sunfurơ
SO2 + H2O

H2SO3

H2SO3 là axit yếu (mạnh hơn axit sunfuhiđric) và không bền, dễ bị phân
hủy tạo thành SO2 và H2O.
+ SO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa
(Na2SO3) và muối axit (NaHSO3)

SO2 + NaOH 
 NaHSO3
SO2 + 2NaOH 

 Na 2SO3 +H2O
- Lƣu huỳnh đioxit vừa là chất khử và vừa là chất oxi hóa
+ Lƣu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh
nhƣ halogen, kali pemanganat,…
+4

0

-1

+6

S O2 + Br 2 + 2H2O 
 2HBr + H 2 S O4
+4

+7

+6

+6

5S O2 + 2K Mn O4 + 2H2O 
 K 2 S O4 + 2Mn S O4 + 2H2SO4
+ Lƣu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh nhƣ H2S,
Mg,…

17

+4

-2

0

S O2 + 2H2 S 
 3S + 2H 2O

+4

0

0

+2

S O2 + 2Mg 
 S + 2MgO

* Điều chế lƣu huỳnh đioxit
- Trong phòng thí nghiệm

Na 2SO3 + H2SO4 
 Na 2SO4 + H2O + SO2 
- Trong công nghiệp
+ Đốt cháy lƣu huỳnh
+ Đốt quặng sunfua kim loại, nhƣ pirit sắt (FeS2)
t
4FeS2 + 11O2 

 2Fe2O3 + 8SO2 
o

* Tính chất hóa học của lƣu huỳnh trioxit
- Lƣu huỳnh trioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nƣớc tạo thành axit
sunfuric và tỏa nhiều nhiệt

SO3 + H2O 
 H2SO4
- Ngoài ra, SO3 tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat.
- Trong công nghiệp, SO3 đƣợc điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ
cao (450oC - 500oC) có chất xúc tác (V2O5)

2SO2 + O2

V2O5
1500 C

2SO3

* Tính chất hóa học của axit sunfuric
- Tính chất của axit sunfuric loãng: Tính axit mạnh.
+ Làm quì tím hoá đỏ
+ Tác dụng với muối (điều kiện: sản phẩm kết tủa hoặc bay hơi)
H2SO4 + Na 2CO3 
 Na 2SO4 + H2O + CO2 

+ Tác dụng với oxit bazơ hoặc bazơ → muối + H2O
H2SO4 + FeO 
 FeSO4 + H2O

H2SO4 + Fe(OH)2 
 FeSO4 + H2O

+ Tác dụng kim loại trƣớc hiđro:
18


H2SO4 + Fe 
 FeSO4 + H2 

- Tính chất của axit sunfuric đặc:
+ Tính oxi hóa mạnh
Axit sunfuric đặc và nóng có tính oxi hóa rất mạnh, nó oxi hóa đƣợc hầu
hết các kim loại (trừ Au, Pt), nhiều phi kim nhƣ C, S, P và nhiều hợp chất.
+6

0

+3

+4

6H2 S O4 + 2Fe 
 Fe2 (SO4 )3 + 6H2O + 3S O2
+6

0

+6

+4

2H2 S O4 + Cu 
 Cu S O4 + 2H 2O + S O2
+6

0

+6

0

+4

+4

2H2 S O4 + C 
 CO2  + 2 S O2 + 2H 2O
+4

2H2 S O4 + S 
 3S O2 + 2H 2O
+6

0

+5

+4

5H2 S O4 + 2P 
 2H3 P O4 + 5S O2  + 2H 2O
+6

-1

0

+4

2H2 S O4 + 2H I 
 I 2 + S O2 + 2H 2O
+6

-2

+4

3H2 S O4 + 2H2 S 
 4 S O2 + 4H 2O
Axit sunfuric đặc nguội làm một số kim loại nhƣ Fe, Al, Cr,… bị thụ
động hóa.
+ Tính háo nƣớc: Axit H2SO4 đặc chiếm nƣớc kết tinh của nhiều muối hiđrat
(muối ngậm nƣớc) hoặc chiếm các nguyên tố H và O (thành phần của nƣớc)
trong nhiều hợp chất
2
4 ®Æc
CuSO4 .5H2O 
 CuSO4 + 5H2O

H SO

* Sản xuất axit sunfuric
- Sản xuất SO2:
+ Thiêu quặng pirit sắt (FeS2):
t
4FeS2 + 11O2 
 2Fe2O3 + 8SO2 
o

+ Đốt cháy lƣu huỳnh:
t
S + O2 
 SO2
o

- Sản xuất SO3:
19