lich su cac nguyen to hoa hoc

1
CH NG 2ƯƠ
CH NG 2ƯƠ
PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT
PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT
CÁC CHẤT VÔ CƠ
CÁC CHẤT VÔ CƠ
2
CÁC CHẤT VÔ CƠ
ĐƠN CHẤT
1.Kim loại
2. Phi kim
3. Á kim
4. Khí hiếm
HỢP CHẤT
1. Hyđrua
2. Oxit
3. Hyđroxit
(axit+bazơ)
4. Muối
5. Hợp chất hóa
học kim loại
6. Phức chất
3
KIM LOẠI
• - vẻ sáng đặc biệt (ánh kim)
- dẫn điện, dẫn nhiệt cao
- dễ rèn và dễ dát mỏng.
• Có khuynh hướng cho (nhường)
electron:
M – ne

-
→ M
n+

Tính chất hoá học chung nhất của
kim loại là tính khử.
4
KIM LOẠI
Cấu tạo nguyên tử của kim loại
- Bán kính nguyên tử kim loại lớn hơn so với bán kính
nguyên tử phi kim.
- Lớp vỏ electron hoá trị có ít electron. Đa số kim loại
có số electron hoá trị từ 1 đến 3 electron.
- Với cấu trúc vỏ electron ngoài cùng là s, p: kim loại
thuộc phân nhóm A. Với cấu trúc vỏ electron ngoài
cùng là d, f: kim loại thuộc phân nhóm B.
- Lực hút của hạt nhân với các electron ngoài cùng
tương đối yếu, năng lượng ion hoá thấp nên dễ cho
(nhường) electron.
5
KIM LOẠI
Cấu trúc tinh thể của kim loại:
Kim loại chủ yếu có 3 dạng tinh thể:
- Tinh thể lục phương như Zn, Mg ...
- Tinh thể lập phương tâm diện (tâm mặt) như
Ca, Cu, Ag, Al ...
- Tinh thể lập phương tâm khối như Fe, Na, Ba
...
6
KIM LOẠI

Liên kết trong kim loại:
có bản chất cộng hoá trị với 2 đặc điểm:
- Liên kết cộng hoá trị không định chỗ cao độ.
- Liên kết cộng hoá trị có nhiều tâm giải toả,
được thực hiện bởi những electron tự do.
 Trong tinh thể kim loại luôn có một “lớp
electron tự do”
7
KIM LOẠI
Kim loại không chuyển tiếp :
kim loại thuộc nguyên tố s và p có lớp electron
ngoài cùng là: ns
1
... np
4
.
 thường chỉ có 1 số oxi hoá, nếu có 2 số oxi
hoá thì sai kém 2 đơn vị.
Kim loại chuyển tiếp:
kim loại thuộc nguyên tố d, f : (n-1)d hay (n-2)f
 có nhiều số oxi hoá bất kỳ, dễ tạo phức, ion
hiđrat thường có màu.
8
KIM LOẠI
Kim loại chuyển tiếp :
- Cấu hình electron hoá trị: (n-1)d
1÷10
ns
1÷2

- E(n-1)d ≈ Ens ⇒ khi phân lớp (n-1)d gần đạt cấu
hình bán bão hoà (d
5
) hoặc bão hoà (d
10
) thì 1
electron lớp ngoài cùng (ns) chuyển vào để đạt
cấu hình bán bão hoà hoặc bão hoà bền hơn.
Ví dụ: Cr: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
4
4s
2
⇒ 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2

3p
6
3d
5
4s
1
.
- Những kim loại chuyển tiếp mà vỏ electron hoá trị
có cấu hình d
5
hoặc d
10
do việc chuyển 1 electron
từ phân lớp s ngoài cùng vào chưa phải là bền
vững hoàn toàn.
9
KIM LOẠI
Kim loại chuyển tiếp :
- Những kim loại chuyển tiếp d, f chịu sự nén
d, f nên bán kính nguyên tử nhỏ và bán kính
ion cũng nhỏ, do vậy ion kim loại chuyển tiếp
dù có điện tích bé cũng dễ dàng tạo phức.
Mặt khác các electron hoá trị d thuận lợi cho
việc tạo liên kết trong phức.
10
KIM LOẠI
Tính chất vật lý của kim loại
- Chất rắn (trừ Hg), có ánh kim, ở trạng thái
phân tán có màu xám sẫm.
- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (độ dẫn điện, dẫn

nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng). Một số kim loại
dẫn điện, dẫn nhiệt tốt như: Cu, Au, Ag,
Al, ...
- Tính dẻo: Au có thể dát mỏng thành lá cực
mỏng trông qua được, có thể kéo sợi thành
sợi mảnh khó thấy được.
11
KIM LOẠI
Tính chất vật lý của kim loại
- Khối lượng riêng lớn, chia làm 2 loại:
+ Kim loại nhẹ có d< 5g/cm
3
(Li, Na, Al, ...)
+ Kim loại nặng có d >5g/cm
3
(Zn, Fe, Cu,...)
- Nhiệt độ nóng chảy: biến đổi trong một
khoảng rất rộng, từ -38,87
0
C(Hg) đến
3370
0
C(W).
12
KIM LOẠI
Thuyết miền năng lượng (Thuyết vùng)
- Trong mạng tinh thể kim loại số electron hoá
trị rất lớn, tổ hợp tạo thành các MO có sự
sai biệt các mức năng lượng rất bé tạo nên
các mức năng lượng gần như liên tục, gọi là

miền năng lượng.
- Sự sắp xếp electron vào các mức năng
lượng theo thứ tự tăng dần (Pauli,
Kleckowski).
13
KIM LOẠI
Thuyết miền năng lượng (Thuyết vùng)
Miền dẫn

∆Ε - Khe cấm

Miền hóa trị
Khi electron chuyển lên miền dẫn, miền hoá trị sẽ
xuất hiện các mức năng lượng không đủ electron,
gọi là các nút trống hay các lỗ.
↑↓ + hν → [ ] + ↑
14
KIM LOẠI
Điều kiện để kim loại phản ứng với nước,
axit, bazơ, muối
• Phản ứng của điện cực hiđro:
2H
+
+ 2e
-
 H
2

(k)

Áp dụng phương trình Nerst ở 25
0
C:
ϕ = ϕ
0
+ lg
Xét ở điều kiện chuẩn (P= 1atm, ϕ
0
= 0,0V):
ϕ = - 0,059pH
2
/2 HH
+
2
/2 HH
+
2
059,0
2
2
][
H
kP
H
+
2
/2 HH
+
15
KIM LOẠI

Điều kiện để kim loại phản ứng với nước,
axit, bazơ, muối
• Phản ứng của điện cực oxi:
O
2(k)
+ 4H
+
+ 4e
-
 2H
2
O
(l)

Áp dụng phương trình Nerst ở 25
0
C:
ϕ = ϕ
0
+ lg(kP .[H
+
]
4
)
Xét ở điều kiện chuẩn (P= 1atm, ϕ
0
=1,228V):
ϕ = 1,228 - 0,059pH
OHHO
22

2/4,
+
OHHO
22
2/4,
+
4
059,0
2
O
OHHO
22
2/4,
+
16
KIM LOẠI
pH 0 7 14
ϕ
0 - 0,413 - 0,826
ϕ
1,228 0,815 0,402
2
/2 HH
+
OHHO
22
2/4,
+
Điều kiện để kim loại phản ứng với nước, axit,
bazơ, muối

17
KIM LOẠI
Kim loại phản ứng với H
2
O
+ Kim loại có ϕ
0
< - 0,413V
+ Sản phẩm phản ứng phải tan trong nước,
không tạo màng oxit bảo vệ.
Ví dụ : ϕ = -2,925V
2K + 2H
2
O = 2KOH + H
2

MM
n
/
+
KK /
+
18
KIM LOẠI
Kim loại phản ứng với axit không oxi hoá:
+ Kim loại có ϕ
0
< 0,0V
+ Sản phẩm phản ứng tan, không tạo màng
oxit bảo vệ

Ví dụ : ϕ
0
= - 0,44V
Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2

MM
n
/
+
FeFe /
2+