Tải bản đầy đủ (.doc) (37 trang)

Gáo án ôn tập hóa học

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (435.71 KB, 37 trang )

HỆ THỐNG KIẾN THỨC HÓA HỌC 12
ÔN THI TỐT NGHIỆP 2009 - 2010
CHƯƠNG 1: ESTE – LIPIT
A. LÝ THUYẾT
I. ESTE.
1. Khái niệm, danh pháp
Xét các phản ứng :
C
2
H
5
OH + CH
3
COOH
→
¬ 
o
2 4
t , H SO ®Æc
CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O
etyl axetat
CH
3


COOH + HO−[CH
2
]
2
−CH−CH
3

→
¬ 
CH
3
COO−[CH
2
]
2
−CH−CH
3
+ H
2
O
isoamyl axetat
Các hợp chất etyl axetat, isoamyl axetat thuộc loại hợp chất este.
Như vậy, khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR thì
được este.
Este đơn chức có công thức chung là RCOOR', trong đó R là gốc hiđrocacbon
hoặc H ; R' là gốc hiđrocacbon.
Este no đơn chức được tạo thành từ axit no đơn chức và ancol no đơn chức có
công thức phân tử C
n
H

2n
O
2
(với n = n
1
+ n
2
+ 1 ≥ 2).
Tên của este RCOOR' gồm tên gốc R' cộng thêm tên gốc axit RCOO (đuôi “at”).
2. Tính châ ́ t vâ ̣ t li ́
Các este là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường và chúng hầu như
không tan trong nước.
3. Tính chất hoá học
Este dễ bị thuỷ phân trong môi trường axit hoặc bazơ.
CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O
o
2 4
t , H SO
→
¬ 
CH
3

COOH + C
2
H
5
OH
CH
3
COOC
2
H
5
+ NaOH
o
t
→
CH
3
COONa + C
2
H
5
OH
4. Điều chế
Các este thường được điều chế bằng cách đun sôi hỗn hợp gồm ancol và axit
cacboxylic, có axit H
2
SO
4
đặc làm xúc tác (phản ứng este hoá).
RCOOH + R


OH
0
2 4
t , H SO
→
¬ 
RCOOR

+ H
2
O
một số este không điều chế được bằng phương pháp riêng.
Thí dụ : Vinyl axetat (CH
3
COOCH=CH
2
)
CH
3
COOH + CH≡CH

t,
xt
0
CH
3
COOCH=CH
2


1
3
|
C H
3
|
C H
o
2 4
t , H SO ®Æc
II. Khái niệm về lipit
Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước
nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.
Về mặt cấu tạo, phần lớn lipit là các este phức tạp, bao gồm chất béo (còn gọi
là triglixerit), sáp, steroit và photpholipit,...
Thí dụ : (C
17
H
35
COO)
3
C
3
H
5
: tristearoylglixerol (tristearin) ;
(C
17
H
33

COO)
3
C
3
H
5
: trioleoylglixerol (triolein) ;
(C
15
H
31
COO)
3
C
3
H
5
: tripanmitoylglixerol (tripanmitin).
III. Chất béo
1. Khái niệm
Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay là
triaxylglixer
- Axit béo là axit đơn chức có mạch cacbon dài, không phân nhánh.
- Các axit béo thường có trong chất béo là : axit stearic (CH
3
[CH
2
]
16
COOH),

axit panmitic (CH
3
[CH
2
]
14
COOH), axit oleic (cis-CH
3
[CH
2
]
7
CH=CH[CH
2
]
7
COOH).
Công thức cấu tạo chung của chất béo :
2. Tính chất vật lí
Ở nhiệt độ thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn. Khi trong phân tử
có gốc hiđrocacbon không no, thí dụ (C
17
H
33
COO)
3
C
3
H
5

, chất béo ở trạng thái lỏng.
Khi trong phân tử có gốc hiđrocacbon no, thí dụ (C
17
H
35
COO)
3
C
3
H
5
, chất béo ở
trạng thái rắn.
3. Tính chất hoá học
Về cấu tạo, chất béo là trieste, nên chúng có tính chất của este nói chung, như
tham gia phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hoá và phản
ứng ở gốc hiđrocacbon.
a) Phản ứng thuỷ phân :
Đun chất béo, thí dụ tristearin, với dung dịch axit H
2
SO
4
loãng sẽ xảy ra phản
ứng thuỷ phân :
( )
+
→
+ +
¬ 
o

t , H
3 2 16 3 5 2 3 2 16 3 5 3
3
CH [CH ] COO C H 3H O 3CH [CH ] COOH C H (OH)
tristearin axit stearic gtlixerol
b) Phản ứng xà phòng hoá
( )
0
t
3 53 2 16 3 2 16 3 5 3
3
O C H 3NaOH 3 ONa C H (OH)CH [CH ] CO CH [CH ] CO+ → +
tristearin natri stearat glixerol
c) Phản ứng cộng hiđro của chất béo lỏng
2
1
2
|
2
|
3
2
R COO C H
R COO C H
R COO CH



(trong đó
1

R ,

2
R ,

3
R
là gốc hiđrocacbon, có thể giống nhau hoặc khác nhau)
Khi đun nóng chất béo lỏng, thí dụ triolein (C
17
H
33
COO)
3
C
3
H
5
, rồi sục dòng
khí hiđro (xúc tác Ni) trong nồi kín sau đó để nguội, thu được khối chất rắn là
tristearin do đã xảy ra phản ứng :
(C
17
H
33
COO)
3
C
3
H

5
(lỏng) + 3H
2

o
Ni
175 190 C−
→
(C
17
H
35
COO)
3
C
3
H
5
(rắn)
III. Chất giặt rửa tổng hợp
1- Chất giặt rửa : là những chất khi dùng với nước có tác dụng làm sạch các chất
bám bẩn trên các vật mà không gây phản ứng hoá học với chất đó
2-Xà phòng : có thành phần chính là muối Natri (hoặc kali) của axit béo như
C
17
H
35
COONa, C
15
H

31
COONa.............
3- Chất giặt rửa tổng hợp: Không phải là xà phòng nhưng có tính chất giặt rửa
tương tự xà phòng
CHƯƠNG 2: CACBOHIĐRAT
1. Cấu trúc phân tử
a) Glucozơ và fructozơ (C
6
H
12
O
6
)
Glucozơ là monosaccarit, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở C
1
(là anđehit) và
năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol):
CH
2
OH[CHOH]
4
CHO.
Trong thiên nhiên, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng α-glucozơ và β-glucozơ
(dạng mạch vòng). Trong dung dịch, hai dạng vòng này chiếm ưu thế và luôn chuyển
hoá lẫn nhau theo một cân bằng qua dạng mạch hở.
O
H
OH
H
OH

H
OHH
OH
CH
2
OH
1
C
O
H
OH
H
OHH
OH
CH
2
OH
2
3
4
5
6
O
H
OH
OH
H
H
OHH
OH

CH
2
OH
1
2
3
4
5
6
1
H
H
O
2
3
4
5
6
α-glucozơ glucozơ β-glucozơ
Glucozơ có đầy đủ các tính chất của rượu đa chức và anđehit đơn chức.
Fructozơ là đồng phân của glucozơ, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở vị trí
C
2
(là xeton) và năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol):
CH
2
OH[CHOH]
3
COCH
2

OH.
Cùng với dạng mạch hở fructozơ có thể tồn tại ở dạng mạch vòng 5 cạnh hoặc
6 cạnh
CH
2
OH
H
OH
OH
H
H OH
O
CH
2
OH
H
OH
CH
2
OH
OH
H
H OH
O
HOCH
2
1
2
3
4

5
6
1
2
3
4
5
6
CH
2
OH
H
O
OH
H
H OH
O
H
HOCH
2
1
2
3
4
5
6
α-fructozơ fructozơ β-fructozơ
Trong môi trường bazơ, fructozơ có sự chuyển hoá thành glucozơ.
CH
2

OH[CHOH]
4
CHO
CH
2
OH[CHOH]
3
-CO-CH
2
OH
OH
-
b) Saccarozơ và mantozơ (C
12
H
22
O
11
)
3
Saccarozơ là một đisaccarit, cấu tạo bởi C
1
của gốc α - glucozơ nối với C
2
của
gốc β - fructozơ qua nguyên tử O (C
1
– O – C
2
). Trong phân tử không còn nhóm OH

semiaxetal, nên không có khả năng mở vòng.
Mantozơ là đồng phân của saccarozơ, cấu tạo bởi C
1
của gốc α - glucozơ nối
với C
4
của gốc α - hoặc β - glucozơ qua nguyên tử O (C
1
– O – C
4
). Đơn vị
monosaccarit thứ hai có nhóm OH semiaxetal tự do, do đó có thể mở vòng tạo thành
nhóm anđehit (– CHO).
c) Tinh bột và xenlulozơ (C
6
H
10
O
5
)
n
Tinh bột là polisaccarit, cấu tạo bởi các mắt xích α-glucozơ liên kết với nhau
thành mạch xoắn lò xo, phân tử không có nhóm CHO và các nhóm OH bị che lấp đi.
Xenlulozơ là đồng phân của tinh bột, cấu tạo bởi các mắt xích β-glucozơ liên
kết với nhau thành mạch kéo dài, phân tử không có nhóm CHO và mỗi mắt xích còn
3 nhóm OH tự do, nên công thức của xenlulozơ còn có thể viết [C
6
H
7
O

2
(OH)
3
]
n
.
2. Tính chất hoá học
Cacbohiđrat
Tính chất
Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ
T/c của anđehit +
[Ag(NH
3
)
2
]OH
Ag↓ + - Ag↓ - -
T/c riêng của
–OH hemiaxetal
+ CH
3
OH/HCl
Metyl glucozit - - Metyl glucozit - -
T/c của poliancol
+ Cu(OH)
2
dd màu xanh
lam
dd màu xanh
lam

dd màu xanh
lam
dd màu xanh lam - -
T/c của ancol
(P/ư este hoá)
+ (CH
3
CO)
2
O
+ + + + +
Xenlulozơ
triaxetat
+ + + + +
Xenlulozơ
trinitrat
P/ư thuỷ phân
+ H
2
O/H
+
- -
Glucozơ +
Fructozơ
Glucozơ Glucozơ Glucozơ
P/ư màu
+ I
2
- - - -
màu xanh

đặc trưng
-
(+) có phản ứng, không yêu cầu viết sản phẩm; (-) không có phản ứng.
(*) phản ứng trong môi trường kiềm.
4
NH
CHƯƠNG 3: AMIN, AMINOAXIT VÀ PROTEIN
A.LÝ THUYẾT.
1. Cấu tạo phân tử: Các nhóm đặc trưng
R NH
2
;
R CH COOH;
R
NH
2
H
2
N CH CO NH CH COOH
1
R
n
...
amin α - amino axit peptit
2. Khái niệm, đồng phân, danh pháp
a) Amin :
- Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử NH
3
bằng một hay
nhiều gốc hiđrocacbon ta được amin. Thí dụ :

CH
3
– NH
2
; CH
3
– NH – CH
3
;
3 3
3
CH N CH
|
CH
− −
; C
6
H
5
NH
2

(Amin bậc 1) (Amin bậc 2) (Amin bậc 3) (Amin thơm bậc 1)
- Phân loại
Amin được phân loại theo hai cách thông dụng nhất :
* Theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon
Amin thơm (thí dụ : anilin C
6
H
5

NH
2
), amin béo (thí dụ : etylamin C
2
H
5
NH
2
), amin dị
vòng (thí dụ : piroliđin ).
* Theo bậc của amin
Bậc của amin được tính bằng số nguyên tử hiđro trong phân tử amoniac bị thay thế
bởi gốc hiđrocacbon. Theo đó, các amin được phân loại thành : amin bậc một, bậc
hai, bậc ba. Thí dụ :
CH
3
CH
2
CH
2
NH
2
CH
3
CH
2
NHCH
3
(CH
3

)
3
N
Amin bậc 1 Amin bậc 2 Amin bậc 3
- Danh pháp
Hợp chất
Tên gốc − chức
Tên thay thế Tên thường
CH
3
NH
2
C
2
H
5
NH
2
CH
3
CH
2
CH
2
NH
2

Metylamin
Etylamin
Propylamin

Metanamin
Etanamin
Propan – 1−amin
b) Amino axit
- Định nghĩa : Là hợp chất tạp chức trong phân tử chứa đồng thời nhóm chức
amino (-NH
2
) và nhóm chức cacboxyl (-COOH). Thí dụ :
H
2
N – CH
2
– COOH
5
- Danh pháp
Công thức Tên thay thế
Tên bán
hệ thống
Tên
thường
Kí hiệu
2
CH COOH
2


ΝΗ
Axit aminoetanoic Axit aminoaxetic Glyxin Gly
3
2

CH CH COOH
NH
− −

Axit
2-aminopropanoic
Axit
α-aminopropionic
Alanin Ala
c) Peptit và protein
- Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α−amino axit liên kết với nhau
bằng các liên kết peptit (- CO – NH -).
- Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α−amino axit nối với nhau bởi liên kết
peptit theo một trật tự nhất định : amino axit đầu N còn nhóm - NH
2
, amino axit đầu
C còn nhóm -COOH.
H
2
N- CH - CO – NH- CH - CO – NH- CH- CO-….. - HN- CH- COOH


R
1
R
2
R
3
R
n


đầu N liên kết peptit đầu C
- Protein: là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến
vài triệu.
+ Các phân tử protein khác nhau về bản chất các mắt xích α−amino axit, số
lượng và trật tự sắp xếp của chúng.
3. Tính chất
a) Tính chất của nhóm -NH
2
( Amin và Aminoaxit)
+ Tính bazơ
R NH
2
+ H
2
O [R NH
3
]
+
+ OH
-
Tác dụng với axit cho muối:
R NH
2
+ HCl
[R NH
3
]
+
Cl

-
Lưu ý: Mọi yếu tố làm tăng mật độ electron ở nguyên tử nitơ trong phân tử amin
nói chung đều làm tăng tính bazơ
+ Những nhóm đẩy electron, chẳng hạn các gốc ankyl có hiệu ứng đẩy e, sẽ
làm cho tính bazơ tăng lên.
+ Ngược lại nhóm phenyl có hiệu ứng hút e, sẽ làm tính bazơ yếu đi.
Vì vậy các amin mạch hở có tính bazơ mạnh hơn (dung dịch trong nước của chúng có
thể làm xanh giấy quỳ) so với amin thơm (Anilin không làm xanh giấy quỳ).
+ Tác dụng với HNO
2
− Amin bậc 1
+ Amin béo bậc 1
R NH
2
+ HONO R OH + N
2
+ H
2
O
HCl
6
Thí dụ: C
2
H
5
–NH
2
+ HONO
→
NaNO + HCl

2
C
2
H
5
–OH + N
2
↑ + H
2
O
+ Amin thơm bậc 1
ArNH
2
+ HNO
2
+ HCl ArN
2
+
Cl
-
hay ArN
2
Cl
0-5
o
C
-2H
2
O
b) Amino axit có tính chất của nhóm - COOH

+Tính axit
RCH(NH
2
)COOH + NaOH RCH(NH
2
)COONa + H
2
O
+Phản ứng este hoá:
H
2
N – R – COOH + C
2
H
5
OH H
2
N – R – COO C
2
H
5
+ H
2
O
c) Amino axit có phản ứng giữa nhóm -COOH và nhóm -NH
2
+Tồn tại dạng ion lưỡng cực:
R
H
2

N CH COOH
R
H
3
N
+
CH COO
-
+ Phản ứng trùng ngưng của các ε- và ω- amino axit tạo poliamit:
nH
2
N [CH
2
]
5
COOH NH [CH
2
]
5
CO + nH
2
O
t
o
n
+ Tùy thuộc vào số lượng nhóm (-NH
2
) và (-COOH) thì dung dịch amino axit
sẽ có môi trường axit, bazơ hoặc trung tính.
d) Protein có phản ứng của nhóm peptit - CO-NH -

+ Phản ứng thuỷ phân:
R
HN CH CO NH CH COOH + nH
2
O
3
R
n
...
R
2
HN CH CO
R
1
H
2
N CH CO
H
2
SO
4
hay enzim
R
1
H
2
N CH COOH
R
2
H

2
N CH COOH
R
3
H
2
N CH COOH
R
n
H
2
N CH
2
COOH
+
+ +
+
...
+ Phản ứng màu với Cu(OH)
2
/ OH
-
cho dung dịch màu xanh tím (nhận biết protein).
+ Protein bị đông tụ khi đun nóng hoặc khi gặp axit, bazơ.
e) Anilin và nhiều protein có phản ứng thế dễ dàng nguyên tử H của vòng
benzen
+ 3Br
2
(dd)
+ 3HBr(dd)

NH
2
BrBr
NH
2
Br
(dd)
CHƯƠNG 4. PÔLIME VÀ VẬT LIỆU PÔLIME
7
(trắng)
Khí HCl
A. LÝ THUYẾT.
1. Khái niệm về polime
Polime là các hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ gọi là mắt
xích liên kết với nhau tạo nên.
- Số mắt xích (n) trong phân tử polime được gọi là hệ số polime hoá hay độ
polime hoá.
- Theo nguồn gốc, ta phân biệt polime thiên nhiên, polime tổng hợp, polime
nhân tạo (bán tổng hợp).
- Theo phản ứng polime hoá, ta phân biệt polime trùng hợp và polime trùng
ngưng.
Phản ứng
Trùng hợp Trùng ngưng
Định nghĩa
Là quá trình kết hợp
nhiều phân tử nhỏ giống
nhau hoặc tương tự nhau
(monome) thành phân tử
lớn (polime)
Là quá trình kết hợp

nhiều phân tử nhỏ thành
phân tử lớn (polime),
đồng thời giải phóng
những phân tử nhỏ (như
H
2
O,…)
Quá trình
n Monome → Polime n Monome → Polime+
nH
2
O
Sản phẩm
Polime trùng hợp Polime trùng ngưng
Điều kiện của monome
Có liên kết đôi hoặc vòng
không bền
Có hai nhóm chức có
khả năng phản ứng trở
lên
2. Cấu trúc
- Phân tử polime có thể tồn tại ở dạng mạch không phân nhánh, dạng mạch
phân nhánh và dạng mạch không gian.
3. Tính chất
a) Tính chất vật lí
- Hầu hết polime là chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt nóng chảy xác
định, một số tan trong các dung môi hữu cơ. Đa số polime có tính dẻo; một số
polime có tính đàn hồi, một số có tính dai, bền, có thể kéo thành sợi.
b) Tính chất hoá học: có 3 loại phản ứng
- Phản ứng cắt mạch polime

- Phản ứng giữ nguyên mạch polime
- Phản ứng khâu mạch polime
4. Khái niệm về các vật liệu polime
- Chất dẻo: vật liệu polime có tính dẻo.
- Tơ: vật liệu polime hình sợi, dài và mảnh.
- Cao su: vật liệu có tính đàn hồi.
- Keo dán hữu cơ: vật liệu polime có khả năng kết nối chắc chắn hai mảnh vật
liệu khác.
8
- Vật liệu compozit: vật liệu tổ hợp gồm polime làm nhựa nền và các vật liệu
vô cơ, hữu cơ khác.
B – PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ MỘT SỐ VẬT LIỆU POLIME
1. Nhựa
a) Nhựa PE
nCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
xt, t
o
, p
n
etilen
polietilen(PE)
b) Nhựa PVC
nCH

2
CH
Cl
CH
2
CH
Cl
xt, t
o
, p
vinyl clorua
poli(vinyl clorua) (PVC)
n
c) Nhựa PVA
CH
2
CH OCOCH
3
xt, t
o
, p
CH CH
2
OCOCH
3
n
n
Thuỷ phân PVA trong môi trường kiềm:
CH
2

CH
OH
+ nNaOH
+ nCH
3
COONa
t
o
CH CH
2
OCOCH
3
n
n
d) Nhựa PMM (thuỷ tinh hữu cơ - plexiglas)
nCH
2
CH COOCH
3
CH
3
xt, t
o
, p
metyl metacrylat
poli(metyl metacrylat) (PMM)
CH CH
2
CH
3

COOCH
3
n
e) Nhựa PPF
Poli(phenol - fomanđehit) (PPF) có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.
− Nhựa novolac: Nếu dư phenol và xúc tác axit.
OH
OH
CH
2
n
+ nHCHO
H
+
, t
o
+ nH
2
O
n
− Nhựa rezol: Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ.
− Nhựa rezit (nhựa bakelít): Nhựa rezol nóng chảy (150
o
C) và để nguội thu được
nhựa có cấu trúc mạng lưới không gian.
2. Cao su
a) Cao su buna
nCH
2
=CH−CH=CH

2

0
Na,t
→

(
2
CH CH CH=
)
2
n
CH
buta-1,3-đien (butađien) polibutađien (cao su buna)
b) Cao su isopren
9
nCH
2
C CH CH
2
CH
3
CH
3
CH
2
C CH CH
2
n
xt, t

o
, p
poliisopren (cao su isopren)
2-metylbuta-1,3-dien (isopren)
3. Tơ
a) Tơ capron (nilon – 6)
nH
2
N[CH
2
]
5
COOH NH[CH
2
]
5
CO
n
+ nH
2
O
xt, t
o
, p
NH[CH
2
]
5
CO
n

CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
NH
C = O
n
xt, t
o
, p
b) Tơ nilon – 6,6
nNH
2
[CH
2
]
6
NH
2
+ nHOOC[CH
2
]
4
COOH NH[CH

2
]
6
NHCO[CH
2
]
4
CO + 2nH
2
O
xt, t
o
, p
n
4. Keo dán
a) Keo dán ure-fomanđehit
nNH
2
- CO- NH
2
+ nCH
2
O
o
H , t
+
→
nNH
2
- CO - NH-CH

2
OH
ure fomanđehit monometylolure

o
H , t
(
+
→
2
NH CO NH CH )− − −
n
2
nH O+

poli(ure-fomanđehit)
CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
A. LÝ THUYẾT.
I. VỊ TRÍ ,TÍNH CHẤT VẬT LÝ, HOÁ HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI.
1. Vị trí
Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại có mặt ở :
- Nhóm IA (trừ nguyên tố hiđro) và IIA. Các kim loại này là những nguyên tố s.
- Nhóm IIIA (trừ nguyên tố bo), một phần của các nhóm IVA, VA, VIA. Các kim
loại này là những nguyên tố p.
- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB). Các kim loại nhóm B được gọi là những kim loại
chuyển tiếp, chúng là những nguyên tố d.
- Họ lantan và actini. Các kim loại thuộc hai họ này là những nguyên tố f. Chúng
được xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng.
2. Tính chất vật lí của kim loại
*. Tính chất chung

a) Tính dẻo
b) Tính dẫn điện
10
c) Tính dẫn nhiệt
d) Ánh kim
*. Tính chất riêng
a) Khối lượng riêng
b) Nhiệt độ nóng chảy
c) Tính cứng
3. Tính chất hoá học chung của kim loại
Tính chất hoá học đặc trưng của kim loại là tính khử
M →
n
M
+
+ ne
a. Tác dụng với phi kim
Hầu hết các kim loại khử được phi kim thành ion âm. Thí dụ :
4Al + 3O
2
→ 2Al
2
O
3
Cu + Cl
2
→ CuCl
2
b. Tác dụng với axit
*) Đối với dung dịch HCl, H

2
SO
4
loãng
Zn + H
2
SO
4
→ ZnSO
4
+ H
2

*) Đối với H
2
SO
4
(đặc, nóng) HNO
3
Hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au) khử được
5
N
+

6
S
+
trong các axit này xuống số
oxi hoá thấp hơn:
4

N
+
(NO
2
);
2
N (NO)
+
;
1
N
+
(N
2
O);
0
2
N
;
3
N

(NH
4
+
);
4
2
S (SO )
+

;
0
S
;
2
S

(H
2
S).
Thí dụ : 3
0
Cu
+
5
3
8HNO
+
(loãng)
→
3
2
Cu
+
(NO
3
)
2
+ 2
2

N
+
O + 4H
2
O
c. Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại hoạt động khử được ion kim loại kém hoạt động hơn trong dung dịch
muối
0
Fe
+
2
Cu
+
SO
4

2
Fe
+
SO
4
+
0
Cu ↓
d. Tác dụng với nước
- Những kim loại có tính khử mạnh như Na, K, Ca,... khử H
2
O dễ dàng ở nhiệt
độ thường.

Thí dụ : 2
0
Na
+ 2
1
2
H
+
O → 2
1
Na OH
+
+
0
2
H

- Một số kim loại có tính khử trung bình, như Zn, Fe..., khử được hơi nước ở nhiệt
độ cao.
Thí dụ : 3Fe + 4H
2
O
o
t
→
Fe
3
O
4
+ 4H

2

II. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
1.Khái niệm về cặp oxi hoá - khử của kim loại
11
Trong phản ứng hoá học, cation kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên
tử kim loại và ngược lại, nguyên tử kim loại có thể nhường electron để trở thành
cation kim loại.
Thí dụ : Fe
2+
+ 2e → Fe
Cu
2+
+ 2e →Cu
Tổng quát :
n
M
ChÊt oxi ho¸
+
1 2 3
+ ne →
{
M
ChÊt khö
Chất oxi hoá và chất khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hoá -
khử. Các cặp oxi hoá - khử trên được viết như sau :

2
Fe
Fe

+
;
Ag
Ag
+

Tổng quát :
n
M
M
+
2.Dãy điện hoá của kim loại
2
3 2 2 2 2 2 2 3
2
Mg Ag
2H
K Na Al Zn Fe Ni Sn Pb Cu Au
H
Mg Ag
K Na Al Zn Fe Ni Sn Pb Cu Au
2,92 2,71 2,37 1,66 0,76 0,44 0,25 0,14 0,13 0,00 0,34 0,80 1,50
+ +
+
+ + + + + + + + + +
− − − − − − − − − + + +
3. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá - khử
- Kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn khử được
cation kim loại của cặp oxi hoá - khử có thế điện cực chuẩn lớn hơn ra khỏi dung
dịch muối

Nếu thế
+ +
<
n m
o o
M / M R / R
E E
thì chiều phản ứng oxi hoá - khử xảy ra theo quy
tắc α (anpha) :

M
n+
M
R
n+
R
Thí dụ,
+2
o
Cu / Cu
E
= +0,34 V và
+
o
Ag / Ag
E
= +0,80 V, ta có :
Cu
2+
Cu

Ag
+
Ag
- Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra theo chiều cation Ag
+
oxi hoá Cu thành cation
Cu
2+
và cation Ag
+
bị khử thành Ag :
Cu + 2Ag
+
→ Cu
2+
+ 2Ag
- Suất điện động chuẩn của pin điện hóa: (Ban nâng cao)
E
o
pin

= E
o

cực âm
- E
o
cực dương
III. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Khái niệm

Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất
trong môi trường.
M → M
n+
+ ne
12
2. Hai dạng ăn mòn kim loại
a. Sự ăn mòn hoá học
b. Sự ăn mòn điện hoá học
*) Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hoá học
+ Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.
+ Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.
+ Các điện cực phải khác nhau về bản chất
3. Chống ăn mòn kim loại
a. Phương pháp bảo vệ bề mặt
b. Phương pháp bảo vệ điện hoá
IV. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
1. Nguyên tắc điều chế kim loại
Khử ion kim loại thành kim loại: M
n+
+ ne → M
2. Phương pháp điều chế kim loại
a. Phương pháp thuỷ luyện
Phương pháp thuỷ luyện (còn gọi là phương pháp ướt) được dùng điều chế
những kim loại có thế oxi hoá - khử chuẩn cao, như Cu, Hg, Ag, Au,...
b. Phương pháp nhiệt luyện
Cơ sở của phương pháp này là khử những ion kim loại trong các hợp chất ở
nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H
2
hoặc kim loại Al

Fe
2
O
3
+ 3CO
o
t
→
2Fe + 3CO
2

Cr
2
O
3
+ 2Al
o
t
→
2Cr + Al
2
O
3
c. Phương pháp điện phân
- Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al,... bằng cách điện
phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng.
- Điều chế kim loại có tính khử trung bình và kim loại có tính khử yếu như Zn,
Cu,... bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng.
PT điện phân : 2ZnSO
4

+ 2H
2
O
®iÖn ph©n
→
2Zn + 2H
2
SO
4
+ O
2

13
Tính chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm
Kim loại kiềm
(Li, Na, K, Rb, Cs)
Kim loại kiềm thổ
(Be, Mg, Ca, Sr, Ba )
Nhôm
( Al )
Tính chất
hoá học chung
M

M
+
+ 1e
=> Tính khử mạnh nhất trong số
các KL
M


M
2+
+ 2e
=> Tính khử mạnh ( kém KLK)
Al

Al
3+

+ 3e
=> Tính khử mạnh ( kém KLK,
KLKT )
T/d
với
PK
Với oxi
4Na + O
2

0
t

2Na
2
O
Na cháy trong khí oxi khô tạo
peoxit:
2Na + O
2


0
t

Na
2
O
2
2Mg + O
2

0
t

2MgO 4Al + 3O
2

0
t

2Al
2
O
3
Với
Cl
2
, S
2Na + Cl
2


0
t

2NaCl
2Na + S
0
t

Na
2
S
Ca + Cl
2

0
t

CaCl
2
Ca + S
0
t

CaS
Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với clo :
2Al + 3Cl
2



2AlCl
3

2Al + 3S
0
t

Al
2
S
3
T/d
với
axit
Với HCl
H
2
SO
4 loãng
2Na + 2HCl

2NaCl + H
2
2Na + H
2
SO
4


Na

2
SO
4
+ H
2
Ca + 2HCl

CaCl
2
+ H
2
Ca + H
2
SO
4


CaSO
4
+ H
2
2Al + 6HCl

2AlCl
3
+ 3H
2
2Al +3H
2
SO

4


Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
Với HNO
3
,
H
2
SO
4 đặc
(Phản ứng rất mãnh liệt )
4Mg + 10HNO
3 loãng


4Mg(NO
3
)
2
+ NH
4
NO

3
+
3H
2
O
Al + 4HNO
3 loãng

Al(NO
3
)
3
+ NO +
2H
2
O
Al +6HNO
3 đặc

0
t
Al(NO
3
)
3
+3NO
2
+
3H
2

O
2Al +6H
2
SO
4 đ

0
t
Al
2
(SO
4
)
3
+3SO
2
+
6H
2
O
HNO
3
,
H
2
SO
4
đặc,
nguội
Al thụ động

14

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×