GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 10 ĐOÀN SỸ NGUYÊN PUBLISHER

Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com GIÁO ÁN BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 10

1

www.facebook.com/daykem.quynhon

CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN HÓA HỌC HẠT NHÂN Tiết 1+2+3+4: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

NỘI DUNG 1.Thành phần cấu tạo, kích thước, khối lượng nguyên tử Proton được Rơzơfo (Rutherford) khám phá vào năm 1919 bằng thí nghiệm bắn phá hạt nhân nitơ bằng hạt anpha.

-24 4 14 17 1 g=1,0072u; 2 He + 7 N → 8 O + 1 P ; Khối lượng, mp =1,6725.10 -19 Điện tích = 1,602.10 C = 1+ Kết quả này có ý nghĩa khoa học to lớn, vì đây là lần đầu tiên con người đã có thể biến đổi nguyên tố hóa học này thành nguyên tố hóa học khác.

Nơtron được Chatvich (Chadwick) khám phá vào năm 1932 bằng thí nghiệm bắn phá hạt nhân beri bằng hạt anpha.

-24 4 9 12 1 g=1,0086u; 2 He + 4 Be → 6 C + 0 n ; Khối lượng, mn=1,6748.10 Điện tích = 0 Số điện tích hạt nhân. Nguyên tố hóa học. Đồng vị Số điện tích hạt nhân, viết ngắn gọn là điện tích hạt nhân, kí hiệu là Z là số proton có trong hạt nhân. Trong nguyên tử, Z= điện tích hạt nhân= số proton = số electron.

Nguyên tố hóa học: Những loại nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân thuộc về cùng một nguyên tố hóa học. Đồng vị: Những loại nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân nhưng khác nhau về số khối gọi là đồng vị. Thí dụ nguyên tố hidro có ba đồng vị lần lượt là H11 , D12 , và T 13 2. Vỏ nguyên tử a. Lớp electron • Trong nguyên tử, mỗi electron có một mức năng lượng nhất định. Các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp thành một lớp electron.

• Thứ tự của lớp tăng dần 1, 2, 3, n thì mức năng lượng của electron cũng tăng dần. Electron ở lớp có trị số n nhỏ bị hạt nhân hút mạnh, khó bứt ra khỏi nguyên tử. Electron ở lớp có trị số n lớn thì có năng lượng càng cao, bị hạt nhân hút yếu hơn và dễ tách ra khỏi nguyên tử.

• Lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là lớp electron bão hoà.

• Tổng số electron trong một lớp là 2n2.

• Số thứ tự của lớp electron 1 2 3 4 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

(n) Kí hiệu tương ứng của lớp K L M N electron Số electron tối đa ở lớp 2 8 18 32 b.Phân lớp electron • Mỗi lớp electron lại được chia thành các phân lớp. Các electron thuộc cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau.

• Kí hiệu các phân lớp là các chữ cái thường: s, p, d, f.

• Số phân lớp của một lớp electron bằng số thứ tự của lớp. Ví dụ lớp K (n =1) chỉ có một phân lớp s. Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp là s và p. Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp là s, p, d…

• Số electron tối đa trong một phân lớp: s chứa tối đa 2 electron, p chứa tối đa 6 electron, d chứa tối đa 10 electron, f chứa tối đa 14 electron.

Lớp Số electron tối đa Phân bố electron trên các electron của lớp phân lớp K (n =1) 2 1s2 L (n = 2) 8 2s22p6 M (n = 3) 18 3s23p63d10 c.Cấu hình electron của nguyên tử Là cách biểu diễn sự phân bố electron trên các lớp và phân lớp. Sự phân bố của các electron trong nguyên tử tuân theo các nguyên lí và quy tắc sau: Nguyên lí vững bền: Ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt các obitan có mức năng lượng từ thấp lên cao.

Nguyên lí Pauli: Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron.

Quy tắc Hund: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau.

Quy tắc về trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d Ví dụ: Cấu hình electron của Fe, Fe2+, Fe3+ Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5 d Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng • Đối với nguyên tử của tất cả các nguyên tố, số electron lớp ngoài cùng có nhiều nhất là 8 electron.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

• Các nguyên tử có 8 electron lớp ngoài cùng (ns2np6) đều rất bền vững, chúng hầu như không tham gia vào các phản ứng hoá học. Đó là các khí hiếm, vì vậy trong tự nhiên, phân tử khí hiếm chỉ gồm một nguyên tử.

• Các nguyên tử có 1-3 electron lớp ngoài cùng đều là các kim loại (trừ B).

Trong các phản ứng hoá học các kim loại có xu hướng chủ yếu là nhường electron trở thành ion dương.

• Các nguyên tử có 5 -7 electron lớp ngoài cùng đều là các phi kim. Trong các phản ứng hoá học các phi kim có xu hướng chủ yếu là nhận thêm electron trở thành ion âm.

• Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng là các phi kim, khi chúng có số hiệu nguyên tử nhỏ như C, Si hay các kim loại như Sn, Pb khi chúng có số hiệu nguyên tử lớn.

3. 4 Số lượng tử - Theo kết quả nghiên cứu của cơ học lượng tử , trạng thái của một electron trong nguyên tử được xác định bởi một bộ giá trị của 4 số lượng tử + Số lượng tử chính n tương ứng với số thứ tự lớp electron 1 2 3 4 5 6 7 n lớp K L M N O P Q + Số lượng tử phụ (hay số lượng tử obitan) l : cho biết hình dạng của obitan trong không gian và xác định số phân lớp trong mỗi lớp . * l nhận giá trị từ 0 đến n – 1 . * Giá trị của l 0 1 2 3 …

Kiểu obitan s p d f … * Ứng với mỗi giá trị của n (một lớp electron) có n giá trị của l và do đó có n phân lớp electron hay kiểu obitan .

Vd : Ở lớp thứ I (n = 1) → l có 1 giá trị (l = 0) → 1 kiểu obitan s Ở lớp thứ II (n = 2) → l có 2 giá trị (l = 0 và l = 1) → 2 kiểu obitan s và p Ở lớp thứ III (n = 3) → l có 3 giá trị (l = 0, l = 1 và l = 2) → 3 kiểu obitan s , p và d Ở lớp thứ IV (n = 4) → l có 4 giá trị (l = 0, l = 1, l = 2 và l = 3) → 4 kiểu obitan s , p , d và f + Số lượng tử từ ml xác định sự định hướng của AO trong không gian và đồng thời nó qui định số AO trong một phân lớp . Mỗi giá trị của ml ứng với một AO ml nhận giá trị từ -l … 0 … +l .

Mỗi giá trị của l có 2l + 1 giá trị của ml (nghĩa là có 2l + 1 obitan) Vd : l = 0 → ml chỉ có 1 giá trị (ml = 0) → có 1 AOs l = 1 → ml chỉ có 3 giá trị (-1 , 0 , +1) → có 3 AOp

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com -1

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

Bài 1. Trong tự nhiên, hiđro tồn tại dưới dạng hai đồng vị 11 H (99%) và 21 H (1%) oxi tồn tại ở ba đồng vị 168 O (99,762%), 178 O (0,038%), 198 O (0,200%). a) Tính khối lượng nguyên tử trung bình của mỗi nguyên tố. b) Có thể có bao nhiêu loại phân tử nước khác nhau tạo nên từ những đồng vị trên? c) Phân tử nước nào có độ phổ biến lớn nhất?

Giải a) Tính khối lượng nguyên tử trung bình của mỗi nguyên tố.

1.99 + 2.1 MH = = 1,01 u; 16,00246 u

-L

Í-

H

100 16.99, 762 + 17.0, 038 + 18.0, 200 MO = = 100

ÁN

b) Có thể có bao nhiêu loại phân tử nước khác nhau tạo nên từ những đồng vị trên?

Có 18 loại phân tử nước khác nhau. c) Phân tử nước có độ phổ biến lớn nhất là: 11 H 168 O 11 H Bài 2. Hợp chất A có công thức là MXx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3. Biết trong hạt nhân nguyên tử của M có: n – p = 4, của X có n’ = p’ (trong đó n, n’, p, p’ là số nơtron và proton). Tổng số proton trong MXx là 58.

1. Xác định MXx ?

2. Hoà tan 1,2 gam A hoàn toàn vừa đủ trong dung dịch HNO3 0,36M thì thu được V lít khí màu nâu đỏ (đktc) và dung dịch B làm quỳ tím hoá đỏ.

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TR ẦN

H

ứng bằng 2 mũi tên lên ( ↑ ) và xuống ( ↓ ) ứng với 2e trong 1 AO .

BÀI TẬP

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2

Ư N

2

G

Đ

ẠO

+ Số lượng tử spin ms Số lượng tử spin đặc trưng cho chuyển động quay xung quanh trục riêng của electron . Số lượng tử spin chỉ có 2 giá trị + 1 và − 1 được kí hiệu tương

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

http://daykemquynhon.ucoz.com

N

Y

U TP .Q

AOf

-2 -1 0 +1 +2 l = 3 → ml chỉ có 7 giá trị (-3,-2,-1,0,+1,+2,+3) → có 7

H Ơ

N

0 +1 l = 2 → ml chỉ có 5 giá trị (-2 , -1 , 0 , +1 , +2) → có 5 AOd

5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng.

Giải

H Ơ N Y U

Í-

0,18 = 0, 5(lít) 0, 36

-L

VHNO3 =

H

Ó

V = 0,15.22,4 = 3,36(mol)

ÁN

Bài 3: Nguyªn tè A cã 4 lo¹i ®ång vÞ cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: +Tæng sè khèi cña 4 ®ång vÞ lµ 825. +Tæng sè n¬tron ®ång vÞ A3 vµ A4 lín h¬n sè n¬tron ®ång vÞ A1 lµ 121 h¹t. +HiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A2 vµ A4 nhá h¬n hiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A1 vµ A3lµ 5 ®¬n vÞ . +Tæng sè phÇn tö cña ®ång vÞ A1 vµ A4 lín h¬n tæng sè h¹t kh«ng mang ®iÖn cña ®ång vÞ A2 vµ A3 lµ 333 . +Sè khèi cña ®ång vÞ A4 b»ng 33,5% tæng sè khèi cña ba ®ång vÞ kia . a)X¸c ®Þnh sè khèi cña 4 ®ång vÞ vµ sè ®iÖn tÝch h¹t nh©n cña nguyªn tè A . b)C¸c ®ång vÞ A1 , A2 , A3 , A4 lÇn l−ît chiÕm 50,9% , 23,3% , 0,9% vµ 24,9% tæng sè nguyªn tö . HCy tÝnh KLNT trung b×nh cña nguyªn tè A .

Giải

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

1, 2 = 0, 01(mol) 120

A

nA =

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

- Theo đề bài: p’x + p = 58 (4) - Giải (3), (4) ⇒ p’x = 32, p = 26, n = 30 p = 26 nên M là Fe. - Do x thuộc số nguyên dương: Biện luận: 1 2 3 4... x 32 16 10,7 8 p’ Loại Nhận Loại Loại Kết luận X = 2, p’ = 16 nên X là S. Vậy công thức của A là FeS2 2. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng: Phương trình phản ứng: FeS2 + 18HNO3 → Fe(NO3)3 + 15NO2 + 2H2SO4 + 7H2O 0,01(mol) → 0,18 → 0,15

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

(3)

TP .Q

2p + 4 46, 67 7 = = ⇒ 7p ' x − 8p = 16 x.2p ' 53,33 8

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

(1), (2) ⇒

N

1. Xác định MXx ?

- Trong M có: n – p =4 ⇒ n = p + 4 - Trong X có: n’ = p’ - Do electron có khối lượng không đáng kể nên: M = 2p + 4 (1) X = x.2p’ (2)

6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

H Ơ N

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

NỘI DUNG a. Nguyên tắc sắp xếp Có 3 nguyên tắc: 1. Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử 2. Các nguyên tố có cùng số lớp electron trong nguyên tử được xếp thành 1 hàng gọi là chu kì 3. Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành 1 cột gọi là nhóm b. Những biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân *Trong 1 chu kì ( đi từ trái sang * Trong 1 nhóm A( từ trên xuống dưới) phải) - Bán kính nguyên tử giảm dần - Bán kính nguyên tử tăng dần - Năng lượng ion hóa của nguyên - Năng lượng ion hóa của nguyên tử tử tăng dần giảm dần - Độ âm điện của nguyên tử tăng - Độ âm điện của nguyên tử giảm dần dần - Tính kim loại giảm dần, tính phi - Tính kim loại tăng dần, tính phi kim kim tăng dần giảm dần - Tính bazo của oxit và hidroxit - Tính bazo của oxit và hidroxit tăng dần

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

10

00

B

Tiết 5+6+7+8 : BẢNG TUẦN HOÀN. ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

Thay n1 , n2 vµ p vµo (1) vµ (5) ta ®−îc hÖ : 2n3 + 4n4 = 744 .

67n3 + 0,5n4 = 8233,5 n3 = 122 vµ n4=125 VËy n1 = 126 vµ n2 = 124 .

C¸c sè khèi lµ : A1=208 ; A2=206 ; A3=204 ; A4= 207 ATB= 207,249 .

-------------------------------------------------------------

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

4p + n1 + n2 + n3 + n4 =825.

(1) Theo bµi ta cã hÖ n3 + n4 – n1 = 121 .

(2) Ph−¬ng tr×nh : n1 – n3 – (n2 – n4) = 5 .

(3) 4p + n1 + n4 – (n2 + n3) = 333 .

(4) 100(p + n4) = 33,5(3p + n1 + n2 + n3) .(5) Tõ (2) : n1= n3 + n4 – 121 .

Tõ (3) : n2= n1 – n3 + n4 – 5 = 2n4 – 126 .

Thay vµo (4) ta ®−îc : 4p + n3 + n4- 124 + 2n4 –n3 + 126 = 333 . p = 82 .

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Y

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

giảm dần - Tính axit của oxit và hidroxit tăng - Tính axit của oxit và hidroxit giảm dần dần (trừ nhóm VII) - năng lượng ion hóa của một nguyên tử, phân tử hoặc ion là năng lượng cần thiết để tách êlectron liên kết yếu nhất ra khỏi một hạt ở trạng thái cơ bản sao cho ion dương được tạo thành cũng ở trạng thái cơ bản b1. So sánh bán kính của nguyên tử và ion - Dạng 1: xét nguyên tử tạo nên ion đó có số lớp e thế nào với nhau.

VD: 2 ion Na+ và K+ được tạo nên từ nguyên tử Na 3 lớp e, nguyên tử K 4 lớp e RK+ > RNa+ - Dạng 2: là dạng thường gặp: Ng ta cho các ion xen lẫn cả nguyên tử có cùng số e. Đầu tiên vẫn xét số lớp e của nguyên tử tạo nên ion. Sau đó xét tiếp đến số proton trong hạt nhân của nguyên tử nếu nguyên tử nào có nhiều p hơn thì ion nguyên tử đó có bán kinh nhỏ hơn.

Giải thích như sau: cùng số e, ion nào có p nhiều hơn thì lực hút giữa hạt nhân và lớp e ngoài cùng càng lớn làm cho bán kính ion càng nhỏ. (chú ý là lực hút này không dàn đều cho các e mà càng nhiều p, e thì lực này càng tăng). * Kết luận: Bán kính nguyên tử/ion phụ thuộc lần lượt ( nếu cùng số lớp e rồi thì bỏ qua và xđ điện tích hạt nhân) + số lớp e : tỉ lệ thuận + đthn: tỉ lệ nghịch VD: so sánh bán kinh các ion, nguyên tử sau: Ne, Na+, Mg2+, F-, O2giải + 2+ - Đầu tiên xét lớp trước: Na , Mg đều có 3 lớp e trong khi các đối thủ còn lại chỉ có 2 lớp. Vậy được 2 dãy với bán kính dãy 1 lớn hơn dãy 2.

Dãy 1: gồm Na+, Mg2+ đều có 10e. Nhưng hạt nhân Na có 11p, hạt nhân Mg có 12p. Vậy RNa+>RMg2+ Dãy 2: gồm Ne ,F-, O2- cũng đều có 10e. Nhưng hạt nhân Ne có 10p, F có 9p và O có 8p. Vậy RO2- > RF- > RNe BÀI TẬP BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ KHI BIẾT % CỦA 1 NGUYÊN TỐ TRONG HỢP CHẤT 1. Với hợp chất vô cơ: - trong hợp chất với oxi: trong 1 chu kì đi từ trái sang phải hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất với oxi tăng từ 1 7 - trong hợp chất với H: Hoá trị với hidro (đv phi kim) = 8 – STT của nhóm VD: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

P P2O5

S Cl SO3 Cl2O7

SiH4 PH3 H2S MA x số lượng A(x) %A =  x 100 MAxBy

HCl

N

Si SiO2

ẠO

64,677

64,677

00

65

B

Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4 Ta có : Y = 35,323 ⇒ Y = 35,5 , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).

3

16,8 × 50 gam = 8,4 gam 100

2+

mA =

10

B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH

8,4 gam 0,15 mol

A

M X + 17 gam / mol =

H

Ó

⇒

C

ẤP

XOH + HClO4 → XClO4 + H2O ⇒ n A = n HClO4 = 0,15 L × 1 mol / L = 0,15 mol

-L

Í-

⇒ MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).

ÁN

Bài 2: Hîp chÊt A cã c«ng thøc RX trong ®ã R chiÕm 22,33% vÒ khèi l−îng.

Tæng sè p,n,e trong A lµ 149. R vµ X cã tæng sè proton b»ng 46 . Sè n¬tron cña X b»ng 3,75 lÇn sè n¬tron cña R. a)X¸c ®Þnh CTPT cña A. b)Hçn hîp B gåm NaX, NaY, NaZ(Y vµ Z lµ 2 nguyªn tè thuéc 2 chu k× liªn tiÕp cña X). + Khi cho 5,76 gam hh B t¸c dông víi dd Br2 d− råi c« c¹n s¶n phÈm ®−îc 5,29 g muèi khan. +NÕu cho 5,76 gam hh B vµo n−íc råi cho ph¶n øng víi khÝ Cl2 sau mét thêi gian c« c¹n s/phÈm thu ®−îc 3,955 g muèi khan trong ®ã cã 0,05 mol ion Cl-.

TÝnh % khèi l−îng mçi chÊt trong hçn hîp B. Giải

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

17

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

Bài 1.X và Y là các nguyên tố thuộc nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M. Xác định các nguyên tố X và Y. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH Ta có : Y = 35,323 ⇒ Y = 9,284 (loại do không có nghiệm thích hợp)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

CT oxit cao nhất Với hidro 2. Công thức tính - giả sử có công thức: AxBy :

Al Al2O3

H Ơ

Mg MgO

N

Na Na2O

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Y

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

2ZR + NR + 2ZX + NX = 149 ZR + ZX = 46

NR =12 .

NR + NX = 57 NX = 45 ,

ÁN

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

NỘI DUNG A.LÝ THUYẾT CHUNG I. CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ *Cấu hạt nhân nguyên tử : Hạt nhân được cấu tạo bởi hai loại hạt sơ cấp gọi là nuclôn gồm: Kí Khối lượng theo Khối lượng theo u Điện tích Hạt sơ hiệu kg 1u cấp =1,66055.10 -27 kg (nuclon) Prôtôn: p =11H mp = mp =1,00728u +e 1,67262.10 −27 kg Nơtrôn: n = 01n mn =1,00866u không mang điện mn = 1,67493.10 −27 tích kg

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B 00

2+

3

10

---------------------------------------------Tiết 9+10+11+12 : HÓA HỌC HẠT NHÂN

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

NX = 3,75.NR MRX= ZR + ZX + NR + NX = 46 + 57 = 103 .

VËy MR = 22,33.103/100 = 23 MX = 80 . Hîp chÊt NaBr . b) hh NaCl(a mol ) ; NaBr(b mol) ; NaI(c mol) ta cã hÖ : 58,5.a + 103.b + 150.c = 5,76 .

58,5.a + 103.(b+c) = 5,29 . c=0,01 mol . +)NÕu Cl2 chØ ph¶n øng víi NaI : K.l−îng muèi = 5,76-0,01.150+0,1.58,5 = 4,845 g Theo bµi m= 3,955 g (nªn lo¹i ). +)VËy Cl2 ph¶n øng víi NaI vµ NaBr : Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 .

0,04-a 0,04-a.

Hh muèi khan gåm : NaBr d− (b-0,04+a) . vµ NaCl ( 0,05) . VËy ta cã : 58,5.0,05 + 103.(a+b-0,04) = 3,955 . a= 0,02 mol ; b= 0,03 mol ; c= 0,01 mol .

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Kí hiệu hạt nhân: ZA X - A = số nuctrôn : số khối - Z = số prôtôn = điện tích hạt nhân (nguyên tử số) - N = A − Z : số nơtrôn 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H

* Khối lượng và năng lượng: Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng: E = mc2 => m = E2

TR ẦN

c

2+

3

10

00

B

=> khối lượng có thể đo bằng đơn vị năng lượng chia cho c2: eV/c2 hay MeV/c2.

-Theo Anhxtanh, một vật có khối lượng m0 khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ v, khối lượng sẽ tăng lên thành m với: m = m 0

1−

v2 c2

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

trong đó m0 gọi là khối lượng nghỉ và m gọi là khối lượng động. * Một số các hạt Công thường gặp: Tên gọi Kí hiệu thức Ghi chú 1 1 prôtôn p hiđrô nhẹ 1 H hay 1 p 2 2 đơteri D hiđrô nặng 1 H hay 1 D hiđrô siêu 3 3 Triti T nặng 1 H hay 1T Hạt Nhân 4 He anpha α Hêli 2 0 bêta trừ β electron −1 e Pôzitôn (phản 0 + bêta cộng β electron) +1 e không mang 1 nơtron n điện 0n không mang điện, m0 = II. ĐỘ HỤT KHỐI – 0, v ≈ c ν NĂNG LƯỢNG LIÊN nơtrinô

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

1MeV = 1, 6 .10−13 J

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

;

Đ

1 12 1 12 . g= . g ≈ 1, 66055 .10−27 kg = 931,5 MeV / c 2 23 12 N A 12 6, 0221.10

G

1u =

Ư N

-

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

N

1

Bán kính hạt nhân nguyên tử: R = 1,2.10−15 A3 (m) Ví dụ: + Bán kính hạt nhân 11 H H: R = 1,2.10-15m + Bán kính hạt nhân 1327 Al Al: R = 3,6.10-15m * Đồng vị là những nguyên tử có cùng số prôtôn ( Z ), nhưng khác số nơtrôn (N) hay khác số nuclôn (A).

Ví dụ: Hidrô có ba đồng vị: 11H ; 12 H ( 12 D) ; 13H ( 31T ) + Đồng vị bền : trong thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị . + Đồng vị phóng xạ ( không bền): có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo . * Đơn vị khối lượng nguyên tử - u : có giá trị bằng 1 /12 khối lượng đồng vị cacbon 126C

11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

N

H Ơ

KẾT CỦA HẠT NHÂN * Lực hạt nhân - Lực hạt nhân là lực tương tác giữa các nuclôn, bán kính tương tác khoảng −15 10 m .

- Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; nó là lực tương tác mạnh.

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

C

A

H

Ó

A

- Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.

- Ví dụ: 2856 Fe có năng lượng liên kết riêng lớn ε = Wlk =8,8 (MeV/nuclôn)

Í-

A

ÁN

-L

III. PHẢN ỨNG HẠT NHÂN - Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn tới sự biến đổi sự biến đổi của hạt nhân.

A A A A A A A A hay Z A + Z B → Z C + Z D Z X1 + Z X 2 → Z X 3 + Z X 4 - Có hai loại phản ứng hạt nhân + Phản ứng tự phân rã của một hạt nhân không bền thành các hạt nhân khác (phóng xạ) + Phản ứng tương tác giữa các hạt nhân với nhau dẫn đến sự biến đổi thành các hạt nhân khác.

Chú ý: Các hạt thường gặp trong phản ứng hạt nhân: 11 p = 11H ; 01n ; 24 He = α ; β − = −10e ; β + = +10e 2

3

4

1

2

3

4

2

3

4

1

2

3

4

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

1

1

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẤP

2+

3

*Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân - Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trên một nuclôn ε = Wlk .

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

10

00

B

TR ẦN

* Năng lượng liên kết Wlk của hạt nhân ZA X - Năng liên kết là năng lượng tỏa ra khi tạo thành một hạt nhân (hay năng lượng thu vào để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclôn riêng biệt). Công thức 2 2 : Wlk = ∆ m .c Hay : Wlk = Z.mp + N.mn − mhn  . c

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

* Độ hụt khối ∆m của hạt nhân ZA X Khối lượng hạt nhân mhn luôn nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó một lượng ∆m : Khối lượng hạt Khối lượng Z Khối lượng N Độ hụt khối ∆m nhân Prôtôn Nơtrôn mhn (mX) Zmp (A – Z)mn ∆m = Zmp + (A – Z)mn – mhn

12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

H Ơ

U

P2 2m

TR ẦN

Wd =

2+

W = ( m0 − m)931,5 = ( ∆m − ∆m0 )931,5

3

10

00

B

V. NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN: + Khối lượng trước và sau phản ứng: m0 = m1+m2 và m = m3 + m4 + Năng lượng W: -Trong trường hợp m (kg ) ; W ( J ) : W = ( m0 − m)c 2 = ( ∆m − ∆m0 )c 2 (J) -Trong trường hợp m (u) ; W (MeV ) :

C

ẤP

Nếu m0 > m: W > 0 : phản ứng tỏa năng lượng; Nếu m0 < m : W < 0 : phản ứng thu năng lượng

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

VI. PHÓNG XẠ: Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành các hạt nhân khác.

CÁC TIA PHÓNG XẠ * Các phương trình phóng xạ: - Phóng xạ α ( 24He) : hạt nhân con lùi hai ô so với hạt nhân mẹ trong bảng tuần hoàn: ZAX → 24He + ZA−−42Y - Phóng xạ β − ( −10e) : hạt nhân con tiến một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

hay

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

P 2 = 2mWd

H

- Liên hệ giữa động lượng và động năng

Ư N

G

Đ

ẠO

- Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần có thể viết: Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2 => (m1 + m2 - m3 - m4) c2 = Wđ3 + Wđ4 - Wđ1 - Wđ2 = Q tỏa /thu

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

1 W = mc 2 + mv 2 2

Y

IV. CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN * Định luật bảo toàn số nuclôn (số khối A) A1 + A2 = A3 + A4 Z1 + Z 2 = Z 3 + Z 4 * Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z)

* Định luật bảo toàn động lượng: ∑ Pt = ∑ P s W t = Ws * Định luật bảo toàn năng lượng toàn phần Chú ý:-Năng lượng toàn phần của hạt nhân: gồm năng lượng nghỉ và năng lượng thông thường( động năng):

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

0

tuần hoàn: Z X →−1e + Z+1Y - Phóng xạ β + ( +10e) : hạt nhân con lùi một ô so với hạt nhân mẹ trong bảng tuần A 0 A hoàn: Z X → +1e + Z−1Y A

BỒ

ID Ư

A

- Phóng xạ γ : Sóng điện từ có bước sóng rất ngắn: ZA X * → 00γ + ZA X * Bản chất và tính chất của các loại tia phóng xạ Loại Bản Chất Tính Chất 13

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

00 10

Theo khối lượng (m)

Độ phóng xạ (H) (1 Ci = 3, 7.1010 Bq )

C

ẤP

2+

Trong quá trình phân - Đại lượng đặc trưng cho rã, khối lượng hạt nhân tính phóng xạ mạnh hay phóng xạ giảm theo yếu của chất phóng xạ.

- Số phân rã trong một thời gian : giây:H = - ∆N

-L

t − T

−λt

ÁN

N(t ) = N0.2 = N0.e N0 :

số hạt nhân phóng xạ ở thời điểm ban đầu.

N ( t ) : số hạt nhân phóng xạ còn lại sau thời gian t .

G

Ỡ N

∆t

Í-

H

Ó

A

Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo thời gian :

3

Theo số hạt (N)

m(t ) = m0 .2

t − T

= m0 .e

m0 :

− λt

H ( t ) = H 0 .2

−

t T

= H 0 .e − λ t

H = λN

khối lượng phóng H 0 : độ phóng xạ ở thời xạ ở thời điểm ban điểm ban đầu. đầu.

H ( t ) :độ phóng xạ còn lại sau m(t ) : khối lượng phóng thời gian t −t xạ còn lại sau thời H = λN = λ N0 2 T = λN0e-λt gian t . Đơn vị đo độ phóng xạ là becơren (Bq): 1 Bq = 1 phân rã/giây.

Thực tế còn dùng đơn vị

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

(đặc trưng cho từng loại chất phóng xạ)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

ln 2 T

* Định luật phóng xạ:

ID Ư

BỒ

λ=

TR ẦN

* Hằng số phóng xạ:

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

-Là dòng hạt nhân nguyên tử Heli -Ion hoá rất mạnh. ( 24 He ), chuyển động với vận tốc cỡ (α) -Đâm xuyên yếu.

2.107m/s. dòng hạt êlectron ( −10 e) , vận tốc (β-) -Là ≈c -Ion hoá yếu hơn nhưng đâm -Là dòng hạt êlectron dương (còn xuyên mạnh hơn tia α. (β+) gọi là pozitron) ( 0e) , vận tốc ≈ c . +1 -Là bức xạ điện từ có bước sóng rất -Ion hoá yếu nhất, đâm xuyên ngắn (dưới 10-11 m), là hạt phôtôn có (γ) mạnh nhất. năng lượng rất cao VII.CÁC ĐỊNH LUẬT PHÓNG XẠ * Chu kì bán rã của chất phóng xạ (T) Chu kì bán rã là thời gian để một nửa số hạt nhân hiện có của một lượng chất phóng xạ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác.

N

Tia

14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com curi (Ci): 1 Ci = 3,7.1010 Bq, xấp xĩ bằng độ phóng xạ của một gam rađi.

H Ơ

N

Hay: Đại lượng

(N0 – N)/N0 ; (m0 – m)/m0 (1- e-λλt )

206 82

Pb .

Biết chu kì bán hủy của

0, 693 0, 693 = = 1,5366.10−10 9 t1/ 2 4, 51.10

2+

k=

(năm-1)

ẤP

Hằng số phóng xạ

3

10

00

B

Bài 1. Một mẫu đá chứa 13,2 µg 238 92U và 3,42 µg 9 Urani là 4,51.10 năm. Tính tuổi của mẫu đá đó.

Giải

238

Ó

ÁN

→ mU ( phân rã)

m( Pb) 206 3, 42.238 = = 3,95( µ g ) 206 =

Í-

mU ( phân rã)

-L

⇒

H

nU ( phân rã) = nPb

A

C

206 Sơ đồ: 238 92U → 82 Pb Nhận thấy cứ 1 mol U phân rã cho 1 mol Pb

⇒ mU(bđ)= 3,95 + 13,2 = 17,15 µg 1 17,15 ln ⇒ t = 1 ln m0 = = 1, 7.109 (năm) −10

G Ỡ N

k

m

1, 5366.10

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

Ư N

H

TR ẦN

BÀI TẬP

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP .Q ẠO

(1- e-λλt )

G

Theo khối lượng (m)

Đ

N(t)= N0 e-λλt ; N(t) N0 – N = N0(1- e-λλt −Tt 2 −t ) = N0 2 T −t m = m0 e-λλt ; m(t) m0 – m = m0(1- e λt 2T −t ) = m0 2 T

Theo số hạt N

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U

Y

N

Còn lại sau thời Bị phân rã sau thời N/N0 hay gian t gian t m/m0

13, 2

BỒ

ID Ư

Vậy tuổi của mẫu đá là 1,7 tỉ năm.

Bài 2. a) Một chất phóng xạ có chu kì bán hủy là 30 năm. Hỏi cần một thời gian bao lâu để 99% số nguyên tử của nó bị phân rã ? b) Một vật X có khối lượng 70 kg, có chứa 140 g kali. Trong tự nhiên đồng vị 40 19 K chiếm khoảng 0,0117%. i) Tính khối lượng (ra mg) và số nguyên tử đồng vị 1940 K trong mẫu vật X. Biết 40 19 K có M = 39,974.

15

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

K trong

Số nguyên tử đồng vị

40 19

K:

N0 N

Y U

G

⇒ N = N0.e-λ.t

H

ln

TR ẦN

iii) λ.t =

m 16,38.10 −3 .6,023.10 23 = 2,468.10 20 .N A = 39,974 M 0,693 λ= = 5,414.10 −10 năm.

1,28.109

Ư N

t1/ 2

mẫu vật X: m = 140.0,0117%.103 = 16,38

N0 =

ii) hằng số phóng xạ: λ = 0,693 ⇒

năm.

3

10

00

B

⇒ Số nguyên tử 1940 K đã bị phân rã: n = N0 – N = N0(1 - e-λ.t) ≈ N0[1 – (1 – λt)] = N0.λ.t (vì λt << 1) ⇒ n = 2,468.1020.5,414.10-10.1 = 1,336.1011 nguyên tử.

----------------------------------------------------------

ẤP

2+

Tiết 13+14+14+15: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

NỘI DUNG • Lưu ý - Tốc độ phân hủy ( hay phân rã) phóng xạ là số nguyên tử bị phân hủy trong một đơn vị thời gian - Chu kì bán hủy của những hạt nhân phóng xạ là thời gian để phân hủy được một nửa số nguyên tử ban đầu ( hay một nửa lượng ban đầu).

- Phóng xạ kiểu là quá trình phóng xạ xẩy ra khi hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt nhân heli 4He2+. Khi đó phần còn lại có số khối giảm đi 2 đơn vị.Chẳng hạn

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

40 19

30 N0 ln ≈ 199,358 0,693 (0,01N 0 )

ẠO

b) i) Khối lượng đồng vị mg.

t=

TP .Q

⇒t=

Đ

⇒

N t1 / 2 N t= ln 0 0,693 N

N

λ

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Mặt khác

N 0,693 λ= t1/ 2

H Ơ

ii) 1940 K là đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã bằng 1,28.109 năm. Tính hằng số phóng xạ của đồng vị này. iii) Tính số nguyên tử 1940 K đã bị phân rã trong một năm (chấp nhận ex ≈ 1 – x).

Giải 21 a) λ.t = ln N 0 ⇒ t = 1 ln N 0 .

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

- Phóng xạ kiểu là quá trình phóng xạ xảy ra khi hạt nhân nguyên tử phóng ra hạt e . Khi đó số khối hạt nhân đó vẵn không đổi nhưng số hiệu nguyên tử tăng lên một đơn vị . Chẳng hạn:

- Công thức tính chu kì bán hủy(t ½ = 0,693: k) 16

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

- Công thức tính lượng chất phóng xạ( tính theo đơn vị khối lượng) còn lại sau thời gian t là : lg A = kt

H Ơ

ẠO

N 2,303 = lg k N

C → 147 N + −1e e Ta có : k = 0, 693 = 0, 693 = 1, 21.10−14 / nam t1/ 2 5730

2+

3

10

14 6

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

* Vận dụng Bài 1: Khi nghiên cứu một mảnh gỗ từ một hang động của dãy Hy mã lạp sơn người ta thấy tốc độ phân rã ( đối với mỗi gam cacbon) c hỉ bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của cac bon trong gỗ ngày nay. Hãy xác định tuổi của mảnh gỗ đó biết rằng C – 14 phóng xạ β có chu kì bán hủy là 5730 năm Giải:

Ó

A

C

ẤP

Tốc độ phân rã của C – 14 trong mẫu gỗ tìm thấy trong hang (N) nay giảm xuống chỉ bằng 0,636 lần tốc độ phân rã của C – 14 lúc ban đầu N0  →N = 0,636 N0 Thay vào phương trình phân rã ta có:   1, 21.10−14  t = N   nam   1, 21.10−14   1   1, 21.10 −14  ⇔ 2,303lg  = t ⇔ 0, 452 =   t    0, 636   nam   nam  N  0, 636 N

ÁN

-L

Í-

H

2,303 lg  N  = kt ⇔ 2,303lg 

hay 3740 năm Bài: Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lượng 206Pb: 238U = 0,0435. Biết chu kì bán hủy của 238U là 4,55921.109 năm . Tính tuổi của mẫu đá đó.

Giải: Ta có Số mol 238U phóng xạ = số mol 206Pb = 0,0453 : 206 Khối lượng U ban đầu = 1 +( 0,0453: 206).238 = 1,0523 gam → t = 3, 74.103 nam

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

t=

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+ Xác định niên đại( tuổi) của những di vật khảo cổ bằng các phóng xạ:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2, 303

TP .Q

N

U

Y

N

+ trong đó: A0 là chất phóng xạ có mặt ban đầu.

A là lượng chất phóng xạ còn lại ở thời điểm t + Nếu N0 là tốc độ phóng xạ ban đầu ( tức là số nguyên tử bị phân hủy trong một đơn vị thời gian t là lg N = kt

N

2, 303

A

t= .

9 2,303  N  2, 303.4,55921.10 1, 0523 = lg   = lg = 3,35.108 nam k 0, 636 1 N

---------------------------------------------17

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

0

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

'

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

00

2+

3

10

I.2.2. Mét sè ®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho liªn kÕt hãa häc O I.2.4.1. §é dµi liªn kÕt (d): Lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai h¹t nh©n cña hai nguyªn tö liªn kÕt trùc tiÕp víi nhau.

0 104 28 0,94 A VÝ dô: Trong ph©n tö n−íc, dO-H = 0,94 A . §é dµi liªn kÕt gi÷a hai nguyªn tö A-B cã thÓ H H tÝnh gÇn ®óng b»ng tæng b¸n kÝnh cña hai nguyªn tö A vµ B Gi÷a 2 nguyªn tö cho tr−íc, ®é dµi liªn kÕt gi¶m khi bËc liªn kÕt t¨ng VD: Liªn kÕt C–C C=C C≡C E [kcal/mol] 83 143 194 0 D (A ) 1,54 1,34 1,2 I.2.4.2. Gãc liªn kÕt: Lµ gãc t¹o bëi hai nöa ®−êng th¼ng xuÊt ph¸t tõ mét h¹t nh©n nguyªn tö vµ ®i qua h¹t nh©n cña hai nguyªn tö liªn kÕt trùc tiÕp víi nguyªn tö ®ã. VÝ dô: Trong ph©n tö n−íc HOH = 104028’ Gãc liªn kÕt phô thuéc vµo: +Tr¹ng th¸i lai hãa cña nguyªn tö trung t©m + §é ©m ®iÖn cña nguyªn tö trung t©m A vµ phèi tö X: nguyªn tö trung t©m A cã ®é ©m ®iÖn lín sÏ kÐo m©y cña ®«i electron liªn kÕt vÒ phÝa nã nhiÒu h¬n, hai ®¸m m©y cña hai liªn kÕt mµ lín l¹i ë gÇn nhau g©y ra lùc t−¬ng t¸c

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

NaCl

B

Na+ Cl(2/8) (2/8/8)

TR ẦN

..

Na . + . Cl : ..

(2/8/1) (2/8/7)

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

NỘI DUNG I. 1. Kh¸i niÖm ph©n tö vµ liªn kÕt hãa häc Ph©n tö lµ phÇn tö nhá nhÊt cña chÊt, mang tÝnh chÊt ®Æc tr−ng cho chÊt, cã thÓ ph©n chia thµnh c¸c h¹t nhá h¬n trong c¸c ph¶n øng ho¸ häc vµ cã thÓ tån t¹i ®éc lËp.

Sù kÕt hîp gi÷a c¸c nguyªn tö ®Ó ®¹t tíi tr¹ng th¸i bÒn v÷ng h¬n ®−îc gäi lµ liªn kÕt hãa häc.

I.2. C¸c khuynh h−íng h×nh thµnh liªn kÕt hãa häc: I.2.1. C¸c khuynh h−íng h×nh thµnh liªn kÕt - Qui t¾c b¸t tö (Octet) Néi dung cña qui t¾c b¸t tö: “ Khi tham gia vµo liªn kÕt hãa häc c¸c nguyªn tö cã khuynh h−íng dïng chung electron hoÆc trao ®æi ®Ó ®¹t ®Õn cÊu tróc bÒn cña khÝ hiÕm bªn c¹nh víi 8 hoÆc 2 electron líp ngoµi cïng”. .. ..

VÝ H-Cl : : H Cl H . + . Cl .. : dô: ..

N

CHUYÊN ĐỀ 2: LIÊN KẾT HÓA HỌC Tiết 15+16+17+18: CÁC LOẠI LIÊN KẾT HÓA HỌC

18

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ÁN

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

Khi lùc liªn kÕt ion cµng lín th× liªn kÕt ion cµng bÒn, n¨ng l−îng m¹ng l−íi ion cµng lín vµ liªn kÕt ion khã bÞ ph©n li, m¹ng l−íi ion cµng khã bÞ ph¸ vì, c¸c hîp chÊt ion cµng khã nãng ch¶y, khã bÞ hoµ tan trong dung m«i ph©n cùc h¬n.

1.1.1.1 II.3. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn sù t¹o thµnh liªn kÕt ion.

- N¨ng l−îng ion ho¸. - ¸i lùc víi electron - N¨ng l−îng m¹ng l−íi.

1.1.1.1.1 II.3.1. N¨ng l−îng ion ho¸. a) Kh¸i niÖm: N¨ng l−îng ion ho¸ lµ n¨ng l−îng cÇn thiÕt ®Ó t¸ch mét electron ra khái nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n (tr¹ng th¸i kh«ng kÝch thÝch) t¹o ra cation ë tr¹ng th¸i khÝ.

M + I1 → M+ + 1e M+ + I2 → M2+ + 1e M2+ + I3 → M3+ + 1e ......

M(n - 1)+ + In → Mn+ + 1e C¸c gi¸ trÞ I1, I2, I3,…, In lµ n¨ng l−îng ion ho¸ thø nhÊt, thø 2, thø 3,… vµ thø n. b) Qui luËt: + I1 < I2 < I3 <…< In + Nh÷ng nguyªn tö cã n¨ng l−îng ion ho¸ cµng nhá cµng dÔ biÕn thµnh ion d−¬ng.

II.3.2. ¸i lùc víi electron.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

r

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

®Èy lµm cho ®é lín gãc liªn kÕt t¨ng lªn. NÕu phèi tö X cã ®é ©m ®iÖn lín sÏ g©y t¸c dông ng−îc l¹i.

I.2.4.3. N¨ng l−îng liªn kÕt N¨ng l−îng liªn kÕt A-B lµ n¨ng l−îng cÇn cung cÊp ®Ó ph¸ vì hoµn toµn liªn kÕt A-B (th−êng ®−îc qui vÒ 1 mol liªn kÕt - kJ/mol hoÆc kcal/mol).

EH-H = 103 kcal/mol : H2 → 2H ∆ H = 103 kcal/mol N¨ng l−îng liªn kÕt (n¨ng l−îng ph©n li liªn kÕt), vÒ trÞ tuyÖt ®èi, chÝnh b»ng n¨ng l−îng h×nh thµnh liªn kÕt nh−ng ng−îc dÊu. Tæng n¨ng l−îng c¸c liªn kÕt trong ph©n tö b»ng n¨ng l−îng ph©n li cña ph©n tö ®ã.

- N¨ng l−îng liªn kÕt gi÷a 2 nguyªn tö t¨ng cïng bËc liªn kÕt ( ®¬n < ®«i < ba) II. liªn kÕt ion §Þnh nghÜa liªn kÕt ion: liªn kÕt ion lµ liªn kÕt ho¸ häc ®−îc t¹o thµnh do lùc hót tÜnh ®iÖn gi÷a c¸c ion mang ®iÖn ng−îc dÊu.

• B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt ion: lµ lùc hót tÜnh ®iÖn. §é lín cña lùc liªn kÕt ion (F) phô thuéc vµo trÞ sè ®iÖn tÝch cña cation (q1) vµ anion (q2) vµ b¸n kÝnh ion cña chóng lÇn l−ît lµ r1 vµ r2. q .q F ~ 1 2 2 ( r = r 1 + r2 )

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

19

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

a) Kh¸i niÖm: ¸i lùc ®èi víi electron lµ n¨ng l−îng táa ra (hay thu vµo) khi mét nguyªn tö kÕt hîp víi electron ®Ó trë thµnh ion ©m.

X + 1e → X - + A1 ( A1: lµ ¸i lùc ®èi víi electron thø nhÊt.) b) Qui luËt: ¸i lùc ®èi víi electron cña mét nguyªn tè cµng lín th× nguyªn tè ®ã cµng dÔ chuyÓn thµnh ion ©m.

II.3.3. N¨ng l−îng m¹ng l−íi. a) Kh¸i niÖm: N¨ng l−îng m¹ng l−íi lµ n¨ng l−îng to¶ ra khi c¸c ion kÕt hîp víi nhau ®Ó t¹o thµnh m¹ng l−íi tinh thÓ. b) Qui luËt: N¨ng l−îng m¹ng l−íi cµng lín th× hîp chÊt ion ®−îc t¹o nªn cµng bÒn.

Tãm l¹i: Kim lo¹i cµng dÔ nh−êng electron, phi kim cµng dÔ nhËn electron, c¸c ion ®−îc t¹o thµnh hót nhau cµng m¹nh th× cµng thuËn lîi cho sù t¹o thµnh liªn kÕt ion.

III. Liªn kÕt céng hãa trÞ III.1. LÝ thuyÕt phi c¬ häc l−îng tö ( ThuyÕt electron hãa trÞ Lewis Langmuir) III.1.1. Sù h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ.

• Khi h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ, c¸c nguyªn tö cã khuynh h−íng dïng chung c¸c cÆp electron ®Ó ®¹t cÊu tróc bÒn cña khÝ hiÕm gÇn kÒ ( víi 8 hoÆc 2 electron líp ngoµi cïng).

• C¸c cÆp electron dïng chung cã thÓ do sù gãp chung cña hai nguyªn tö tham gia liªn kÕt (céng hãa trÞ th«ng th−êng) hoÆc chØ do mét nguyªn tö bá ra (céng hãa trÞ phèi trÝ).

• Sè electron gãp chung cña mét nguyªn tö th−êng b»ng 8 - n (n: sè thø tù cña nhãm nguyªn tè). Khi hÕt kh¶ n¨ng gãp chung, liªn kÕt víi c¸c nguyªn tö cßn l¹i ®−îc h×nh thµnh b»ng cÆp electron do mét nguyªn tö bá ra (th−êng lµ nguyªn tö cña nguyªn tè cã ®é ©m ®iÖn nhá h¬n).

VÝ dô: C«ng thøc C«ng.. thøc C«ng thøc cÊu .. ph©n tö electron t¹o H2O H.. :O: ..H H-O-H .. ..

SO2 :O:: S: O: O= S→O III.2. LÝ thuyÕt c¬ häc l−îng tö III.2.1. ThuyÕt VB (Valent Bond - Liªn kÕt hãa trÞ) III.2.1.1. C¸c luËn ®iÓm c¬ së cña thuyÕt VB • Mét c¸ch gÇn ®óng, coi cÊu t¹o e cña nguyªn tö vÉn ®−îc b¶o toµn khi h×nh thµnh ph©n tö tõ nguyªn tö, nghÜa lµ trong ph©n tö vÉn cã sù chuyÓn ®éng cña e trong AO. Tuy nhiªn khi 2 AO hãa trÞ cña hai nguyªn tö xen phñ nhau t¹o liªn kÕt hãa häc th× vïng xen phñ ®ã lµ chung cho hai nguyªn tö.

• Mçi mét liªn kÕt hãa häc gi÷a hai nguyªn tö ®−îc ®¶m b¶o bëi 2 e cã spin ®èi song mµ trong tr−êng hîp chung, tr−íc khi tham gia liªn kÕt, mçi e ®ã

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

20

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Cl : Cl

Cl – Cl

00

Cl

Cl Cl

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

III.2.1.3. ThuyÕt VB vÒ vÊn ®Ò hãa trÞ cña nguyªn tö trong hîp chÊt céng hãa trÞ • Céng hãa trÞ cña mét nguyªn tö (hãa trÞ nguyªn tö) b»ng sè liªn kÕt mµ nguyªn tö ®ã cã thÓ t¹o ®−îc víi c¸c nguyªn tö kh¸c.

VÝ dô: Trong CO2 (O= C =O) nguyªn tö C vµ O lÇn l−ît cã hãa trÞ b»ng 4 vµ 2 • Theo thuyÕt VB, ®Ó t¹o ®−îc mét liªn kÕt céng hãa trÞ, nguyªn tö ®C sö dông mét e ®éc th©n cña chóng. Nh− vËy, cã thÓ nãi r»ng céng hãa trÞ cña mét nguyªn tö b»ng sè e ®éc th©n cña nguyªn tö ®C dïng ®Ó tham gia liªn kÕt.

• Còng theo thuyÕt VB, khi tham gia liªn kÕt c¸c nguyªn tö cã thÓ bÞ “kÝch thÝch”. Sù kÝch thÝch nµy cã ¶nh h−ëng ®Õn cÊu h×nh e cña nguyªn tö, c¸c e cÆp ®«i cã thÓ t¸ch ra vµ chiÕm cø c¸c AO cßn trèng trong cïng mét líp. Nh− vËy sè e ®éc th©n cña nguyªn tö cã thÓ thay ®æi vµ céng hãa trÞ cña nguyªn tö cã thÓ cã gi¸ trÞ kh¸c nhau trong nh÷ng hîp chÊt kh¸c nhau (B¶ng 2).

VD1: Céng hãa trÞ cña S trong H2S lµ 2 ; SO2 lµ 4 ; H2SO4 lµ 6 VD2: Céng hãa trÞ cña Clo trong HClO lµ 1; HClO2 lµ 3 ; HClO3 lµ 5; HClO4 lµ 7 IV. Liªn kÕt hi®ro IV.1. Kh¸i niÖm

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Cl2

H

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

H – Cl

G

H :Cl

Ư N

HCl

HH

H

H–H

TR ẦN

H:H

B

H2

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

lµ e ®éc th©n trong 1 AO hãa trÞ cña mét nguyªn tö. Mçi liªn kÕt hãa häc ®−îc t¹o thµnh ®ã lµ mét liªn kÕt 2 t©m (2 nguyªn tö). Liªn kÕt ®ã kh«ng thÓ h×nh thµnh tõ 1 e (thiÕu e) hoÆc tõ 3e trë lªn (tÝnh bCo hßa cña liªn kÕt céng hãa trÞ).

• Sù xen phñ gi÷a 2 AO cã 2e cña 2 nguyªn tö cµng m¹nh th× liªn kÕt ®−îc t¹o ra cµng bÒn (nguyªn lý xen phñ cùc ®¹i). Liªn kÕt hãa häc ®−îc ph©n bè theo ph−¬ng cã kh¶ n¨ng lín vÒ sù xen phñ 2 AO (thuyÕt hãa trÞ ®Þnh h−íng).

III.2.1.2. ThuyÕt VB vÒ sù h×nh thµnh liªn kÕt céng hãa trÞ Liªn kÕt gi÷a hai nguyªn tö cµng bÒn nÕu møc ®é xen phñ cña c¸c obitan cµng lín, nh− vËy sù xen phñ cña c¸c obitan tu©n theo nguyªn lÝ xen phñ cùc ®¹i: “ liªn kÕt ®−îc ph©n bè theo ph−¬ng nµo mµ møc ®é xen phñ c¸c obitan liªn kÕt cã gi¸ trÞ cùc ®¹i” 2 2 6 2 5 VÝ dô: 1H 1s1 17Cl 1s 2s 2p 3s 3p

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

21

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

- Liªn kÕt hy®ro lµ liªn kÕt ho¸ häc ®−îc h×nh thµnh b»ng lùc hót tÜnh ®iÖn yÕu gi÷a mét nguyªn tö hy®ro linh ®éng víi mét nguyªn tö phi kim cã ®é ©m ®iÖn lín, mang ®iÖn tÝch ©m cña ph©n tö kh¸c hoÆc trong cïng ph©n tö.

H O C H

Y

O

δ 1−

δ+

− X − H ... : Y

−

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

V.3. §iÒu kiÖn h×nh thµnh liªn kÕt hy®r«. + X ph¶i cã ®é ©m ®iÖn cao, b¸n kÝnh nguyªn tö ph¶i t−¬ng ®èi nhá( O, N, F) + Y: cã Ýt nhÊt mét cÆp e ch−a sö dông, cã r nhá (O, N, F) - Cã 2 lo¹i liªn kÕt H + Liªn kÕt H gi÷a c¸c ph©n tö ( liªn kÕt H liªn ph©n tö) VD

H

δ-

δ+

O

H• • •

R

δ+

δO

••• H

-L

Í-

•••

Ó

R

ÁN

Cã thÓ cã lo¹i liªn kÕt H liªn ph©n tö t¹o thµnh vßng khÐp kÝn (d¹ng ®ime) rÊt bÒn rÊt khã t¸ch nhau ra ngay c¶ khi bay h¬i δ−

δ+

+ Liªn kÕt H néi ph©n tö: XuÊt hiÖn trong ph©n tö cã c¶ − X − H vµ

G

δ 1−

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

δ−

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

1.1.1.2 V.2. B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt hy®ro.

- B¶n chÊt cña lùc liªn kÕt hy®ro lµ lùc hót tÜnh ®iÖn.

- Liªn kÕt hi®ro thuéc lo¹i liªn kÕt yÕu, cã n¨ng l−îng liªn kÕt vµo kho¶ng 1040 kJ/mol, yÕu h¬n nhiÒu so víi liªn kÕt céng hãa trÞ mµ n¨ng l−îng liªn kÕt vµo kho¶ng vµ tr¨m ®Õn vµi ngµn kJ/mol, nh−ng l¹i g©y nªn nh÷ng ¶nh h−ëng quan träng lªn tÝnh chÊt vËt lÝ (nh− nhiÖt ®é s«i vµ tÝnh tan trong n−íc) còng nh− tÝnh chÊt hãa häc (nh− tÝnh axit) cña nhiÒu chÊt h÷u c¬.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

H

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

H

TP .Q

U

O

H

H O

N

H

H

O

N

O

H Ơ

VD

ID Ư

Ỡ N

: Y − vµ chóng ph¶i ë t−¬ng ®èi gÇn nhau ®Ó khi h×nh thµnh liªn kÕt H t¹o thµnh ®−îc vßng 5-6 c¹nh ( th−êng th× vßng 5 c¹nh bÒn h¬n)

BỒ

VD

H2C

OH

CH2

C

; O

O H

O

H

O H 22

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

(I)

TR ẦN

O H (II)

H

Ư N

O

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

(II) cã nhiÖt ®é nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é s«i cao h¬n(I). +) ¶nh h−ëng ®Õn ®é tan: XÐt ¶nh h−ëng cña liªn kÕt H gi÷a ph©n tö vµ dung m«i - NÕu cã liªn kÕt H gi÷a ph©n tö hîp chÊt vµ dung m«i th× ®é tan lín - Nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt H néi ph©n tö dÔ tan trong dung m«i kh«ng ph©n cùc, khã tan trong dung m«i ph©n cùc h¬n so víi nh÷ng chÊt cã liªn kÕt H liªn ph©n tö VD: Do cã liªn kÕt hy®ro nªn H2O, NH3, HF cã nhiÖt ®é s«i cao h¬n c¸c hîp chÊt cã khèi l−îng ph©n tö t−¬ng ®−¬ng(hoÆc lín h¬n) nh−ng kh«ng cã liªn kÕt hy®ro nh− H2S, HBr, HI... Liªn kÕt hy®ro cña C2H5OH víi H2O lµm cho r−îu etylic tan v« h¹n trong n−íc. ... O - H ... O - H ...O - H ... ... H- O ... H C2H5 H ... O - H C2 H 5 C 2 H5

+) ¶nh h−ëng ®Õn ®é bÒn cña ®ång ph©n VD: HiÖn t−îng ®ång ph©n tautome: +) ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh axit - baz- Ngoµi ra liªn kÕt hy®ro cßn ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng cho vµ nhËn proton(H+), tøc ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh axit-baz¬ cña chÊt.

VD: HF t¹o liªn kÕt hy®ro m¹nh trong dung dÞch nªn tÝnh axit cña HF gi¶m m¹nh so víi c¸c axit HCl, HBr, HI. BÀI TẬP

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

O C

G

C

ẠO

H O

O

Đ

H O

VD

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

• Trong ph©n tö cã liªn kÕt H néi ph©n tö: ngoµi ra cßn cã liªn kÕt H liªn ph©n tö nh−ng v« cïng khã kh¨n v× nã t¹o ra liªn kÕt H néi ph©n tö dÔ dµng h¬n vµ bÒn h¬n liªn kÕt H liªn ph©n tö b) ¶nh h−ëng cña liªn kÕt H +) ¶nh h−ëng ®Õn ®é s«i, nhiÖt ®é nãng ch¶y - Liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö lµm t¨ng nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i, søc c¨ng bÒ mÆt vµ kh¶ n¨ng hoµ tan vµo n−íc cña chÊt.

- C¸c chÊt cã liªn kÕt hy®ro néi ph©n tö sÏ gi¶m kh¶ n¨ng t¹o liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö, lµm gi¶m nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i, kh¶ n¨ng ho¸ láng so víi hîp chÊt cã khèi l−îng ph©n tö t−¬ng ®−¬ng nh−ng cã liªn kÕt hy®ro liªn ph©n tö.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

23

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

1. So sánh góc liên kết trong các phân tử sau: a- H2O, NH3, CH4 b- H2O, H2S, H2Se c- H2O và F2O Giải a) các phân tử H2O, NH3, CH4 , nguyên tử trung tâm đều ở trạng thái lai hoá sp3. Tuy nhiên trong CH4 trên C không có cặp electron chưa liên kết nên góc HCH = 109o28', còn trong phân tử NH3 trên N còn 1 cặp e chưa liên kết chiếm vùng không gian rộng hơn (lực đẩy mạnh hơn), làm nhỏ góc liên kết lại, góc HNH = 107o. Trong phân tử H2O, trên nguyên tử O còn 2 cặp electron chưa liên kết, lực đẩy mạnh hơn, chiếm vùng không gian lớn hơn, làm giảm góc liên kết nhỏ hơn so với cả góc HNH. ( góc liên kết HOH = 105o) b) Khi độ âm điện của nguyên tử trung tâm giảm thì các khoảng cách các cặp electron liên kết càng ở xa nhau hơn ( do bị lệch về phía phối tử nhiều hơn) nên lực đẩy giữa chúng giảm, do đó góc liên kết giảm. Mặt khác từ H2O đến H2Se khả năng lai hóa sp3 của nguyên tử trung tâm giảm, nên góc liên kết giảm mạnh về gần với góc 90o. c)Trong phân tử H2O và F2O, nguyên tử O trung tâm đều ở trạng thái lai hóa 3 sp . Độ âm điện của F > H nên trong phân tử H2O 2 cặp electron liên kết bị lệch về phía O, khoảng cách giữa chúng nhỏ, lực đẩy lớn. Còn trong F2O cặp electron liên kết bị lệch về phía F, khoảng cách giữa chúng lớn hơn, lực đẩy nhỏ hơn, góc liên kết nhỏ hơn.

2. Cho các phân tử: Cl2O ; O3 ; SO2 ; NO2 ; CO2 và các trị số góc liên kết: 1200 ; 1110 ; 1320 ; 117o ; 1800. Hãy ghi giá trị góc liên kết trên cho phù hợp với các phân tử tương ứng và giải thích (ngắn gọn) Giải CO2 AX2 → C lai hóa sp → góc liên kết là 180o - Cl2O dạng AX2E2 → O lai hóa sp3 góc liên kết gần với góc tứ diện → góc liên kết là 1110 - Các phân tử O3 ; SO2 ; NO2 nguyên tử trung tâm đều ở trạng thái lai hóa sp2 - NO2 có góc liên kết lớn nhất vì trên nguyên tử N obitan chưa tham gia liên kết chỉ có 1e nên lực đẩy ép góc liên kết kém hơn so với O3 và SO2 nguyên tử trung tâm (O, S) đều có 1 cặp e chưa tham gia liên kết.

- SO2 có cấu trúc phân tử dạng góc rất giống O3 nhưng có góc liên kết lớn hơn một chút vì ngoài nguyên tử trung tâm S có bán kính lớn hơn nguyên tử trung tâm O, còn tồn tại một kết π p – d tạo bởi p chứa cặp e tự do của phối tử O với obitan d còn trống của S làm độ dài liên kết S-O bị rút ngắn lại. Góc liên kết O3 : (1170); SO2 : (1200); NO2: (1320) 3. Nªu quy luËt vµ gi¶i thÝch sù biÕn ®æi vÒ nhiÖt ®é nãng ch¶y, nhiÖt ®é s«i n¨ng l−îng liªn kÕt, ®é bÒn nhiÖt trong dCy F2- Cl2 - Br2 - I2.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

24

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

C

ẤP

2+

3

HỌC Tiết : 25+26+27+28: TÓM TẮT LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

NỘI DUNG I. Nhiệt hoá học 1. Khái niệm và quy ước • Hiệu ứng nhiệt của phản ứng: Nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào trong quá trình phản ứng (giả thiết là hoàn toàn, chỉ theo một hưởng, ở T = const và quy ước cho 1 mol chất) được gọi là hiệu ứng nhiệt của phản ứng (đôi khi gọi là nhiệt của phản ứng) và được kí hiệu là Q. Quy ước: Nếu phản ứng tỏa nhiệt: Q < 0; Nếu phản ứng thu nhiệt: Q > 0 Chỉ số 0 đặt phía trên bên phải ∆H cho biết các chất trong phản ứng đều được lấy ở trạng thái chuẩn.

Nếu muốn chỉ tại nhiệt độ nào đó người ta sẽ ghi nhiệt độ ở phía dưới bên phải ∆H. Ví dụ ∆H 0298 cho biết hiệu ứng nhiệt của phản ứng khi các chất trong phản ứng được lấy ở trạng thái chuẩn và phản ứng được thực hiện ở 298 K hay 250C. 2. Định luật cơ bản của nhiệt hóa học - Định luật Hess

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10

CHUYÊN ĐỀ 3: LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG HÓA

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

00

B

-------------------------------------------

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Giải - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các halogen tăng từ flo đến iot.

Giải thích: ở trạng thái rắn, lỏng các halogen tương tác với nhau bằng lực Vandervan. Trong đó lực tương tác giữa các phân tử chủ yếu là lực khuếch tán.

Từ F2 đến I2, bán kính nguyên tử tăng dần, khả năng bị phân cực hóa tăng nên lực khuếch tán tăng từ F2 đến I2. Mặc khác từ F2 đến I2, khối lượng phân tử tăng dần cũng góp phần làm cho nđnc và nđs của các halogen tăng lên từ F2 đến I2.

- Sự biến đổi năng lượng liên kết:Năng lượng liên kết của các halogen tăng từ flo đến clo rồi giảm từ clo đến iot.

Hai nguyên tử halogen liên kết với nhau bằng 1 liên kết σ. Tuy nhiên trong các phân tử Cl2, Br2 và I2, ngoài liên kết σ còn có một phần của liên kết π tạo nên bởi sự xen phủ của obitan p với obital d trống của nguyên tử halogen kia. Flo không có obital d nên không có khả năng tạo thành liên kết π đó nên năng lượng liên kết trong phân tử F2 nhỏ hơn Cl2. Từ Cl2 đến I2, năng lượng liên kết giảm dần do bán kính nguyên tử tăng. Độ dài liên kết tăng dần từ F2 đến I2.

- Độ bền nhiệt biến đổi giống với sự biến đổi của năng lượng liên kết

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

25

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Nội dung: Hiệu ứng nhiệt của một phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào bản chất và trạng thái của các chất phản ứng, không phụ thuộc vào những cách khác nhau thực hiện phản ứng.

Hệ quả: - Nếu phản ứng thuận có hiệu ứng nhiệt là ∆H thì phản ứng nghịch có hiệu ứng nhiệt là - ∆H. - Có thể thực hiện được phép tính đại số đối với các phương trình nhiệt hóa học.

3. Xác định hiệu ứng nhiệt của phản ứng • Xác định ∆H bằng cách ứng dụng định luật Hess (tính từ các phương trình nhiệt hóa học) • Xác định ∆H từ nhiệt hình thành (sinh nhiệt) - Nhiệt hình thành (còn gọi là sinh nhiệt) của một hợp chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng hình thành 1 mol hợp chất ấy từ những đơn chất ứng với trạng thái bền nhất hay thường gặp nhất của những nguyên tố tự do của hợp chất trong những điều kiện đã cho về áp suất và nhiệt độ. Kí hiệu là ∆Hht Nhiệt hình thành chuẩn là nhiệt hình thành xác định trong điều kiện chuẩn, kí hiệu là ∆H 0ht ,298 . ⇒ nhiệt hình thành của các đơn chất ở trạng thái bền nhất bằng 0. ∆Hphản ứng = Σνsp(∆Hht)chất sản phẩm - Σνpu(∆Hht)chất phản ứng.

• Xác định ∆H từ nhiệt đốt cháy (thiêu nhiệt) - Nhiệt đốt cháy (còn gọi là thiêu nhiệt) của một chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng đốt cháy một mol chất đó bằng oxi phân tử để tạo thành oxit bền cao nhất của các nguyên tố trong hợp chất. Kí hiệu là ∆Hđc.

Nhiệt đốt cháy chuẩn là nhiệt đốt cháy xác định trong điều kiện chuẩn, kí hiệu là ∆H 0đc,298 ⇒ Nhiệt đốt cháy của các oxit cao nhất của các nguyên tố bằng 0.

- Hiệu ứng nhiệt của phản ứng bằng tổng nhiệt đốt cháy của các chất phản ứng (chất đầu) trừ đi tổng nhiệt đốt cháy của các chất sản phẩm (chất cuối). ∆Hphản ứng = Σνpu(∆Hđc)chất phản ứng - Σνsp(∆Hđc)chất sản phẩm.

4. Sự phụ thuộc của hiệu ứng nhiệt của phản ứng vào nhiệt độ Trong đó: ∆HT1, ∆HT2 lần lượt là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tại nhiệt độ T1, T2. ∆Cp là biến thiên nhiệt dung đẳng áp của phản ứng: ∆Cp = Σνsp(Cp)chất sản phẩm - Σνpu(Cp)chất phản ứng Trong trường hợp tổng quát Cp của các chất phụ thuộc vào nhiệt độ nên ∆Cp cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nếu coi ∆Cp không phụ thuộc vào nhiệt độ thì từ (3.11) ta có:

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

∆H T2 = ∆H T1 + ∆C P (T2 − T1 ) 26

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

2

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

4. Nhiệt chuyển pha, nhiệt phân li, năng lượng liên kết và hiệu ứng nhiệt của phản ứng • Chuyển pha là quá trình trong đó một chất chuyển từ một trạng thái tập hợp này sang một trạng thái tập hợp khác.

- Nhiệt chuyển pha là hiệu ứng nhiệt kèm theo quá trình chuyển pha.

- Các quá trình chuyển pha thường gặp là: + Sự nóng chảy: rắn → lỏng + Sự đông đặc: lỏng → rắn + Sự bay hơi: lỏng → khí + Sự ngưng tụ: khí → lỏng + Sự thăng hoa: rắn → khí + Sự ngưng kết: khí → rắn + Sự chuyển dạng thù hình - Nhiệt chuyển pha có thể được xác định bằng cách sử dụng định luật Hess.

• Nhiệt phân li (nhiệt nguyên tử hóa): Nhiệt phân li (còn được gọi là nhiệt nguyên tử hóa là năng lượng cần thiết để phân hủy 1 mol phân tử của chất đó (ở thể khí) thành các nguyên tử ở thể khí.

Ví dụ: H2(k) → 2H(k) ∆H = 436 kJ/mol.

• Năng lượng liên kết hóa học: Năng lượng của một liên kết hóa học là năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết đó để tạo thành các nguyên tử ở thể khí. ⇒ Nhiệt phân li (nhiệt nguyên tử hóa) của một chất bằng tổng năng lượng liên kết hóa học của tất cả các liên kết trong phân tử của nó.

Ví dụ: - Phân tử H2 chỉ có một liên kết H-H nên ∆Hpl = Enth = EH-H - Phân tử CH4 chỉ có 4 liên kết C-H nên ∆Hpl = Enth = 4EC-H - Phân tử C2H6 có 1 liên kết C-C và 6 liên kết C-H nên ∆Hphân li = Enth = ECC + 6EC-H. • Hiệu ứng nhiệt của phản ứng được tính từ nhiệt phân li ∆Hphản ứng = Σνpu(∆Hpl)chất phản ứng - Σνsp(∆Hpl)chất sản phẩm. = Σνpu(Enth)chất phản ứng - Σνsp(Enth)chất sản phẩm.

Trong đó νpu, νsp là hệ số tỉ lượng của chất phản ứng và chất sản phẩm trong phương trình hóa học.

Ví dụ với phản ứng: H2(k) + Cl2 (k) → 2HCl(k) , hiệu ứng nhiệt: ∆Hphản ứng = (∆H pl )H + (∆H pl )Cl − 2(∆H pl )HCl = EH-H + ECl-Cl - 2EH-Cl 5. Năng lượng mạng lưới tinh thể, năng lượng ion hóa , ái lực electron, nhiệt hòa tan • Năng lượng mạng lưới tinh thể của một chất là lượng nhiệt cần thiết để chuyển một mol chất đó từ trạng thái tinh thể sang trạng thái khí.

• Năng lượng ion hóa của một nguyên tố là năng lượng (hiệu ứng nhiệt) của quá trình lấy electron từ nguyên tử ở của nguyên tố đó (ở trạng thái khí) để chuyển nó thành ion dương tương ứng (ở trạng thái khí), kí hiệu là I.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

27

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

• Ái lực electron của một nguyên tố là năng lượng (hiệu ứng nhiệt) của quá trình một nguyên tử của nguyên tố đó (ở thể khí) kết hợp với electron tự do để tạo thành ion âm tương ứng.

• Nhiệt hòa tan là nhiệt lượng kèm theo quá trình hoà tan 1 mol chất vào một lượng dung môi (nước) đủ lớn để sự pha loãng tiếp theo không kèm theo một lượng nhiệt nào có thể đo được.

Quá trình hoà tan chất rắn có cấu trúc tinh thể bao gồm hai quá trình nhỏ - Quá trình 1: Phá vỡ mạng lưới tinh thể của chất tan để tạo thành các ion tự do. Quá trình này luôn thu nhiệt: ∆H1 > 0 - Quá trình 2 : Tương tác giữa các ion với dung môi, được gọi là sonvat hoá (nếu dung môi là nước gọi là quá trình hiđrat hoá). Quá trình này luôn tỏa nhiệt: ∆H2 < 0. ⇒ ∆Hhòa tan = ∆H1 + ∆H2 Ví dụ hòa tan NaCl vào nước: ∆Hhòa tan = ∆H1 + ∆H2 = Emltt, NaCl + ∆Hhiđrat, Na+ + ∆Hhiđrat, ClI.1.4. Chiều hướng diễn biến của quá trình hóa học. Nguyên lí thứ hai của nhiệt động lực học 1. Nội dung nguyên lí 2 Nhiệt chỉ có thể tự chuyển từ vật có nhiệt độ (vật nóng) cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn (vật lạnh).

2. Entropi • Entropi là một đại lượng đặc trưng cho mức độ hỗn loạn của hệ, kí hiệu là S. Giống với U và H, S là một hàm trạng thái, biến thiên hàm S chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và cuối của quá trình.

• Trong hệ cô lập quá trình chỉ có thể tự diễn ra (tự diễn biến) theo chiều tăng entropi (∆S > 0), tức chuyển từ trạng thái có entropi thấp sang trạng thái có entropi cao hơn. Quá trình sẽ dừng lại (đạt cân bằng) khi entropi đạt cực đại, khi đó ∆S = 0.

Như vậy quá trình diễn ra trong hệ cô lập luôn luôn có ∆S ≥ 0.

Vì vũ trụ là một hệ cô lập nên trong tự nhiên các quá trình chỉ có thể tự diễn biến theo chiều ∆S > 0. Quá trình đạt cân bằng khi ∆S = 0.

3. Xác định biến thiên entropi của các quá trình chuyển pha và hoá học ∆Sphản ứng = Σνsp(S)chất sản phẩm - Σνpu(S)chất phản ứng Trong đó νpu, νsp là hệ số tỉ lượng của chất phản ứng và chất sản phẩm trong phương trình hóa học. (∆S0298 )phản ứng = Σνsp( S0298 )chất sản phẩm - Σνpu( S0298 )chất phản ứng Ở 298K 4. Chiều hướng diễn biến của quá trình hóa học Hệ cô lập = hệ nghiên cứu + môi trường xung quanh ⇒ ∆Shệ cô lập = ∆Shệ nc + ∆Smtxq

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

28

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

∆H mtxq

H Ơ

≥0

Tmtxq

N

∆H pu

TP .Q

U

≥0

T

C

ẤP

Tiết : 29+30+31+32: BÀI TẬP VỀ HIỆU ỨNG NHIỆT

3

2

3

ÁN

-L

2

Í-

H

Ó

A

NỘI DUNG 1. a) Tính hiệu ứng nhiệt ở 250C của phản ứng 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3, biết (∆H 0ht , 298 )Al O = −1667,82 kJ/mol; (∆H 0ht ,298 )Fe O = −819,28 kJ/mol. b) Nhiệt đốt cháy của benzen lỏng ở 250C, 1atm là - 3268 kJ/mol. Xác định nhiệt hình thành của benzen lỏng ở điều kiện đã cho về nhiệt độ và áp suất, biết rằng nhiệt hình thành chuẩn ở 250C của CO2(k), H2O(l) lần lượt bằng - 393,5 và -285,8 kJ/mol. c) Tính (∆H 0ht , 298 )C H O ( r ) biết: (∆H đ0c,298 )C H O ( r ) = −2805 kJ/mol; (∆H 0ht ,298 )CO ( k ) = −393,5

G

Ỡ N

(∆H

)

12

6

6

BỒ

12

6

2

= −285,8 kJ/mol.

ID Ư

kJ/mol;

6

0 ht , 298 H 2O ( l )

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

⇔ ∆Hpu - T∆Spu ≤ 0 Đặt G = H – TS, G được gọi là thế đẳng nhiệt đẳng áp; còn được gọi là hàm Gibbs; năng lượng Gibbs hay entanpi tự do.

(3.15) ⇒ biến thiên năng lượng Gibbs: ∆G = ∆H - T∆S ⇒ ∆Gpu = ∆Hpu - T∆Spu • Phản ứng có khả năng tự diễn ra theo chiều ứng với ∆Gpu = ∆Hpu - T∆Spu < 0 và phản ứng đạt cân bằng khi ∆Gpu = ∆Hpu - T∆Spu = 0. Đối với phản ứng hóa học ta cũng có: ∆Gpu = Σνsp(∆G)chất sản phẩm - Σνpu(∆G)chất phản ứng (3.16) Lưu ý: Vì không xác định được giá trị tuyệt đối của H nên cũng không xác định được giá trị tuyệt đối của G, chỉ xác định được ∆G. ------------------------------------------------------

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nên ⇒ ∆Spu -

Y

Vì ∆Hmtxq = - ∆Hpu và Tmtxq coi như không đổi , Tmtxq ≡ T

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

⇒ ∆Spu +

N

• Đối với phản ứng hóa học (diễn ra trong điều kiện đẳng nhiệt đẳng áp) ∆Stổng = ∆Spu + ∆Smtxq = ∆Shệ cô lập Vì quá trình diễn ra trong hệ cô lập luôn có ∆S ≥ 0 ⇒ ∆Stổng = ∆Spu + ∆Smôi trường xung quanh ≥ 0

Giải

a) 2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 ⇒ ∆H 0298 = (∆H 0ht , 298 )Al O − (∆H 0ht , 298 )Fe O = −1667,82 − (−819,28) = - 848,54 kJ 2

b) C6H6(l) +

3

15 O2(k)  → 2

2

3

6CO2(k) + 3H2O(l) 29

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

⇒

(∆H

)

C6H 6 ( l)

)

0 ht , 298 C6 H 6 ( l )

(

= 3 ∆H 0ht , 298

(

= 3 ∆H

)

)

(

+ 6 ∆H 0ht , 298

H 2O ( l )

0 ht , 298 H 2 O ( l )

(

+ 6 ∆H

)

)

CO 2 ( k )

0 ht , 298 CO 2 ( k )

(

− ∆H 0ht , 298

(

− ∆H

)

)

C6 H 6 ( l )

0 đc , 298 C6 H 6 ( l )

)

0 ht , 298 C6H12O6 ( r )

(

= 6 ∆H 0ht , 298

)

H 2O ( l )

(

+ 6 ∆H 0ht , 298

)

(

− ∆H 0ht , 298

CO2 ( k )

)

C6 H12O6 ( r )

= -1270,8 kJ/mol

TP .Q

U

2. Tình nhiệt hình thành (∆Hht) của SO3 biết: a) PbO + S + 3 O2 → PbSO4

∆Ha = - 692,452 kJ

→ SO3

PbO + S +

3 O2 2

Đ

G (∆H )

ht SO3

Ư N

3 O2 2

H

S+

Giải (*)

TR ẦN

kJ

∆Hb = - 97,487 kJ ∆Hc = - 205,853

ẠO

PbO + H2SO4.5H2O → PbSO4 + 6H2O SO3 +6H2O → H2SO4.5H2O

→ PbSO4

(a)

∆Ha = - 692,452 kJ

10

00

B

PbO + H2SO4.5H2O → PbSO4 + 6H2O (b) ∆Hb = - 97,487 kJ (c) ∆Hc = - 205,853 kJ SO3 +6H2O → H2SO4.5H2O (*) = (a) – ((b) + (c)) ⇒ (∆H 0ht )SO = ∆Ha – (∆Hb + ∆Hc) 3

⇒ (∆H ) = -389,112 kJ/mol 3. a) Tính nhiệt hình thành chuẩn của axetilen dựa vào hiệu ứng nhiệt của các phản ứng cho dưới đây: (1) 2C2H2(k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O(l) ∆H10 = - 2602 kJ C (r) + O2 (k) → CO2 (k) (2) ∆H 02 = -393,5 kJ

H

O2 (k) → H2O(l)

Í-

1 2

-L

H2 (k) +

Ó

A

C

ẤP

2+

3

0 ht SO 3

ÁN

b) Cho: C2H6 (k) +

7 O2 (k) 2

(3)

→ 2CO2 (k) +

∆H 30

= -285,8 kJ

∆H0 = −1427,7

3H2O (k)

kJ và nhiệt hoá hơi chuẩn của nước lỏng là 44 kJ.mol−1. Tính giá trị ∆H0 của phản ứng: C2H6 (k) + 7 O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (l)

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

2

b) c)

H Ơ

(∆H

C6H12O6 ( r )

N

⇒

)

Y

(

∆H 0pu = ∆H đ0c , 298

N

= 3.(-285,8) + 6.(-393,5) – (- 3268) = 49,6 kJ/mol c) C6H12O6 (r) + 6O2(k) → 6CO2(k) + 6H2O(l)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

(

∆H 0pu = ∆H đ0c, 298

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

a)

2

Giải

2C(r) + H2(k) → C2H2(k)

(*)

2C2H2(k) + 5O2 (k) → 4CO2 (k) + 2H2O(l) C (r) + O2 (k) → CO2 (k)

(∆H )

0 ht C 2H 2 ( k )

(1) (2)

= -2602 kJ = -393,5 kJ

∆H10 ∆H 02

30

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

(*) = 2×(2) + (3) -

O2 (k) → H2O(l) 1 × (1) 2

⇒

(3)

(∆H )

= 2 ∆H 02 +

0 ht C2 H 2 ( k )

∆H 30

-

∆H 30 ∆H10 2

= -285,8 kJ

= 228,2 kJ/mol

N

b) C2H6 (k) + 7 O2 (k) → 2CO2 (k) + 3H2O (k) ∆H0 = −1427,7 kJ ∆H 0hh =

+ 3H2O (l)

3×44 = 132 kJ = ∆H0 +

∆H 0hh

TP .Q

TR ẦN

H

Ư N

G

2

00

B

2

10

BaCl2(TT)

ECl-Cl

I =I1+I2

ltt

-E

2Cl(k)

C

Ba(k)

m

ẤP

(∆H th )Ba

0 ht BaCl 2 ( TT )

Cl2(k)

3

+

2+

Ba(r)

H

Ó

A

2ECl

Ba2+(k) +

Í-

Theo định luật Hess ta có:

(∆H )

2Cl-(k)

0 ht BaCl2 ( TT )

= (∆H th )Ba + (I1 )Ba + (I 2 )Ba + ECl-Cl + 2ECl - Emltt

-L

⇒ Emltt = (∆H th )Ba + (I1 )Ba + (I 2 )Ba + ECl-Cl + 2ECl - (∆H 0ht )BaCl ( TT ) = 192,5 + 501,2 + 962,3 + 238,5 + 2.(-364) – ( - 860,2) = 2026,7 kJ/mol. b) Tương tự câu a: Emltt = 2242,5 kJ/mol.

ÁN

2

G Ỡ N ID Ư

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

4 a) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của muối BaCl2 từ các dữ kiện sau: (∆H 0ht )BaCl (TT ) = −860,2 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; (∆H th )Ba = 192,5 kJ/mol; (I1 )Ba = 501,2 kJ/mol; (I 2 )Ba = 962,3 kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol. b) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của CaCl2, biết rằng: (∆H 0ht )CaCl (TT ) = −795 kJ/mol; ECl-Cl = 238,5 kJ/mol; ECl = - 364 kJ/mol; (∆H th )Ca = 192 kJ/mol; (I )Ba = I1 + I 2 = 1745 kJ/mol;.

Giải a) Ta có chu trình sau: (∆H )

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

kJ

http://daykemquynhon.ucoz.com

= -1295,7

U

∆H 0pu

N

 → 3H2O(k) C2H6 (k) + 7 O2 (k) → 2CO2 (k) 2

Y

3H2O(l)

H Ơ

2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1 2

H2 (k) +

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

-----------------------------------------------------Tiết : 33+34+35+36: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG

NỘI DUNG I.2.1. Tốc độ phản ứng hóa học Biến thiên nồng độ một chất có mặt trong phản ứng hóa học trong một đơn vị thời gian được gọi là tốc độ của phản ứng đó.

Xét phản ứng có phương trình dạng: ν AA + ν B B  → νCC + νDD 31

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn _

v=±

∆C ∆t

_

v:

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

tốc độ trung bình của phản ứng. ∆C

hoặc sản phẩm

= Cbđ - Ccòn lại: Biến thiên nồng độ chất tham gia

H Ơ

N

thời gian phản ứng.( giây, phút, giờ) VD: Tính tốc độ trung bình của pư: 3O2 = 2O3 biết nồng độ ban đầu của oxi là 0,024M, sau 5s nồng độ oxi còn lại 0,02M.

N

∆ t:

= 0,8 x 10-3M/s • Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào: bản chất của phản ứng, nồng độ chất phản ứng, nhiệt độ, chất xúc tác (nếu phản ứng có sự tham gia của chất xúc tác) và diện tích bề mặt (nếu phản ứng là dị thể).

I.2.2. Định luật tốc độ phản ứng (định luật tác dụng khối lượng trong động hóa học) Thực nghiệm cho thấy đối với các phản ứng (đồng thể) đủ đơn giản có phương trình tỉ lượng dạng: ν1A1 + ν2A2 + ... νnAn  → ν'1A'1 + ν'2A'2 + ...

Tốc độ phản ứng: v = k CνA .CνA ...CνA Từ (3.19) ⇒ khi CνA = CνA = ... = CνA = 1M thì v = k ⇒ k là tốc độ phản ứng khi nồng độ các chất có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng bằng 1M. • Người ta gọi k là hằng số tốc độ phản ứng, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ (tại T = const thì k = const).

Trị số k đặc trưng cho động học của một phản ứng tại nhiệt độ xác định: trị số k lớn, phản ứng xảy ra nhanh; trị số k nhỏ phản ứng xảy ra chậm.

• ν1, ν2, ... νn trong biểu thức (3.19) được gọi là bậc riêng phần của các chất A1, A2, ..., An. Giá trị ν = ν1 + ν2 + ...+ νn được gọi là bậc toàn phần của phản ứng (đôi khi gọi gọn là bậc phản ứng.

Lưu ý: - Tốc độ phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng, bậc riêng phần và do đó bậc toàn phần của phản ứng chỉ xác định được bằng thực nghiệm. Bậc riêng phần chỉ trùng với hệ số tỉ lượng đối với các phản ứng đủ đơn giản.

- Bậc của phản ứng có thể bằng 0, có thể là số nguyên hoặc phân số.

I.2.3. Phương trình động học của phản ứng hóa học đồng thể có bậc đơn giản 1. Phản ứng một chiều bậc 1 Dạng tổng quát của phản ứng: A → sản phẩm Gọi a là nồng độ đầu (tại thời điểm t = 0) của chất phản ứng A, a – x là nồng độ của A tại thời điểm t, ta có:

TP .Q

ẠO

2

n

BỒ

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

G

Ư N

n

n

10

1

n

2

2

TR ẦN

H

1

2

B

1

00

1

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

v =

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

Y

0,024 – 0,02 _

32

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn ln

a a−x

a a−

a 2

=

ln 2 0,693 = k k

N

1 ln k

Y

t1/ 2 =

H Ơ

• Đơn vị của k: [k] = [t]-1, ví dụ s-1, phút-1, ...

• Thời gian nửa phản ứng: thời gian cần thiết để một nửa lượng chất phản ứng chuyển thành sản phẩm.

N

k.t =

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ln

P0 P

λ

C

ẤP

2+

2. Phản ứng một chiều bậc 2 • Dạng 1: 2A → sản phẩm Phương trình động học: kt =

3

N

Ó

A

t1/2 =

1 1 x − = a − x a a (a − x )

1 k.a

ÁN

-L

Í-

H

⇒ t1/2 tỉ lệ nghịch với nồng độ đầu của chất phản ứng.

• Dạng 2: A + B → sản phẩm Gọi b là nồng độ đầu của B (nồng độ của B tại thời điểm t = 0) - Nếu b = a thì phương trình tương đương với dạng 1, tức là phương trình (3.24).

- Nếu b ≠ a thì: kt = 1 ln b(a − x ) (3.26)

G

Ỡ N

a−b

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

Với P0, P lần lượt là áp suất của chất phản ứng tại thời điểm t = 0 và tại thời điểm t.

• Quá trình phân rã của chất phóng xạ tuân theo quy luật động học của phản ứng một chiều bậc 1 nhưng thay nồng độ a bằng số nguyên tử phóng xạ N0 tại thời điểm lựa chọn t = 0; thay a – x bằng số nguyên tử phóng xạ còn lại N tại thời điểm t, hằng số tốc độ k khi đó được thay bằng λ và được gọi là hằng số phóng xạ hay độ phóng xạ và t1/2 khi đó được gọi là chu kỳ bán hủy hay chu kì bán rã.

0,693 λ.t = ln N 0 ; t1/ 2 = (3.23)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

• Nếu chất phản ứng là chất khí thì phương trình động học có dạng: k.t =

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

⇒ t1/2 của phản ứng bậc 1 (ở một nhiệt độ xác định) là một hằng số, không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của chất phản ứng.

a (b − x )

• Đơn vị của k: [k] = [t] .[C]-1, ví dụ s-1.M-1; phút-1.M-1.

• Sự suy biến (suy giảm) bậc phản ứng: Nếu b >> a thì a – b ≈ - b; b – x ≈ b do đó từ (3.26) suy ra kt ≈ 1 ln b(a − x ) = 1 ln a ⇒ k.b.t = ln a ⇔ k'.t = ln a

BỒ

ID Ư

-1

−b

a.b

b

a−x

a−x

a−x

(3.27)

33

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

N Y

(3.25)

U

2 n −1 − 1 (n − 1)k.a n −1

kT

k T2 k T1

=−

Ea R

 1 1  −   T2 T1 

B

ln

00

• Phương trình Arê-ni-ut:

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

Với Ea là năng lượng hoạt hóa của phản ứng, R = 8,314 J/(mol.K), là hằng số khí lí tưởng.

I.2.6. Ảnh hưởng của xúc tác tới tốc độ phản ứng hoá học • Xúc tác là chất làm tăng tốc độ của phản ứng nhưng bản thân nó không bị thay đổi về số lượng và chất hóa học sau phản ứng.

• Bản chất của quá trình xúc tác là làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng.

Gọi kkxt, kxt và Ekxt, Ext lần lượt là hằng số tốc độ và năng lượng hoạt hóa của phản ứng khi không có và khi có chất xúc tác thì: 1 ( E kxt − E xt ) k xt = e RT k kxt

BÀI TẬP

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

γ được gọi là hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng. ⇒ γ n = k T + n.10

H

kT

Ư N

G

Đ

ẠO

I.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng hoá học • Quy tắc Van-Hốp: Mỗi khi nhiệt độ tăng thêm 10 độ thì hằng số tốc độ (và do đó tốc độ) của phản ứng hóa học tăng từ 2 đến 4 lần: k γ = T +10 = 2 ÷ 4

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Thời gian nửa phản ứng: t1/2 =

(3.24)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

1  1 1   − n −1  n −1 n − 1  (a − x ) a 

TP .Q

Phương trình động học: kt =

H Ơ

(3.27) là phương trình động học của phản ứng bậc 1. Như vậy bậc của phản ứng đã giảm từ 2 xuống 1, trong trương hợp này người ta nói có sự suy biến bậc phản ứng.

3. Phản ứng một chiều bậc n (≠ 1) • Dạng phản ứng: nA → sản phẩm

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

1. Cho phản ứng: H2 + I2 → 2HI a) Viết biểu thức của định luật tốc độ đối với phản ứng đã cho biết: - Nếu tăng nồng độ của H2 lên gấp đôi và giữ nguyên nồng độ I2 thì tốc độ phản ứng tăng gấp đôi.

- Nếu tăng nồng độ của I2 lên gấp đôi và giữ nguyên nồng độ H2 thì tốc độ phản ứng tăng gấp đôi. b) Tính bậc của phản ứng đối với H2, I2 và bậc tổng quát của phản ứng.

34

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

c) Ở 508oC, nếu C I = 0,05M, C H = 0,04M thì tốc độ phản ứng là 3,2.10-4.mol.l1 -1 .s . Như vậy nếu ban đầu nồng độ mỗi chất đều bằng 0,04M thì thời gian để 50% H2 phản ứng là bao nhiêu ? d) Tốc độ phản ứng thay đổi thế nào nếu thể tích của hệ phản ứng giảm 1/2 giải n a) Tốc độ phản ứng có dạng: v = k C H .C mI Khi C H = a; C I = b ⇒ v = kan.bm ; Khi C H = 2a; C I = b ⇒ v' = k(2a)n.bm v' = 2v ⇒ k(2a)n.bm = 2kan.bm ⇒ n = 1 Khi C H = a; C I = 2b ⇒ v" = kan.(2b)m v" = 2v ⇒ kan.(2b)m = 2kan.bm ⇒ m = 1 Vậy biểu thức định luật tốc độ của phản ứng: v = k. C H .C I b) Bậc của H2 = 1; bậc của I2 = 1; bậc của phản ứng = 1 + 1 = 2. c) v = k. C H .C I ⇒ 3,2.10-4 = k. 0,04.0,05 ⇒ k = 0,16 M-1.s-1 Phản ứng có bậc 2 mà C H = C I ⇒ thời gian để 50% H2 phản ứng bằng thời gian nửa phản ứng. ⇒ t = t1/2 = 1 = 1 = 1 = 156,25 giây 2

2

2

H Ơ

2

2

k.C H2

0,16.0,04

B

k.a

2

2

2

2

ẤP

2+

3

2

10

00

d) Thể tích hệ giảm 1/2 ⇒ nồng độ các chất phản ứng tăng 2 lần ⇒ v''' = k.2 C H .2C I = 4 k. C H .C I = 4v, tức là tăng 4 lần.

--------------------------------------------------------Tiết :37+ 38+ 39+ 40: CÂN BẰNG HÓA HỌC

-L

Í-

H

Ó

A

C

NỘI DUNG I.. Cân bằng hoá học I.1. Định luật tác khối lượng – Hằng số cân bằng • Xét phản ứng có dạng tổng quát: νAA + νBB νCC + νDD Tại thời điểm cân bằng: CA = [A]; CB = [B]; CC = [C]; CD = [D] ⇒

ÁN

KC =

[ C] ν C [ D ] ν D [A]ν A [B]ν B

(3.31)

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

KC được gọi là hằng số cân bằng, giá trị của nó chỉ phụ thuộc vào bản chất của phản ứng và nhiệt độ.

I.2. Phản ứng thuận nghịch trong pha khí lí tưởng • Đối với khí lí tưởng ta có [i] = Pi (Pi là áp suất riêng phần của chất i)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ư N

2

H

2

TR ẦN

2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q

ẠO

Đ

2

G

2

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U

2

2

N

2

N

2

Y

2

RT

Do đó Đặt

KC =

νC

νD

νC C νA A

νD D νB B

P P [ C] [ D ] = νA νB [A ] [B] P P

 1  .   RT 

ν C + ν D −ν A −ν B

PCνC PDν D K P = νA νB PA PB

(3.32)

Thì KP là một hằng số, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ 35

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Y

CO2(k) + Fe(r), KP =

TR ẦN

Ví dụ với phản ứng: CO(k) + FeOr)

PCO 2

.

PCO

- Nếu thay đổi hệ số tỉ lượng trong phương trình hóa học thì K sẽ thay đổi.

N2 + 3H2 3 H2 2

B

2 PNH 3

00 10

+

KP =

NH3

K 'P =

2+

1 N2 2

2NH3

PN 2 .PH3 2

PNH 3

PN1 /22 .PH3 2/ 2

3

Ví dụ:

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

Dễ thấy K P = (K 'P )2 - Kx là đại lượng luôn không có đơn vị. Trong trường hợp ∆ν = 0 thì KC, KP cũng không có đơn vị. Trong trường ∆ν ≠ 0, KC, KP sẽ có đơn vị.

I.3.. Quan hệ giữa hằng số cân bằng và biến thiên năng lượng Gibbs của phản ứng • Đối với phản ứng thuận nghịch trong pha khí lí tưởng dạng: νAA + νBB νCC + νDD Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng thì Q = KP, khi đó ∆Gpu = 0 ⇒ ∆G 0 = −RT ln K P

G Ỡ N

⇒

∆G = RT ln

Q KP

BỒ

ID Ư

• Đối với phản ứng thuận nghịch trong dung dịch: νAA + νBB Trong dung dịch loãng:

•

- Khi

Q KP

(hoặc

Q KC

νC

Q=

[ C] [ D ] νA

νD

[A] [B]

νB

,

∆G 0 = −RT ln K C , ∆G = RT ln

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H

Ư N

G

Đ

ẠO

Kx là một hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ và nếu ∆ν ≠ 0 thì Kx còn phụ thuộc cả vào áp suất.

Lưu ý: - Đối với phản ứng dị thể (ngoài chất khí còn có chất lỏng và/hoặc chất rắn) thì trong biểu thức tính KC, KP và Kx chỉ có mặt các đại lượng của chất khí.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

(3.35)

x νAA x νBB

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

(3.34)

.P νC +ν d −ν A −ν B = K x .P ∆ν

x Cν C x νDD

Với Kx =

http://daykemquynhon.ucoz.com

x x x x

i

U

KP =

νD D νB B

TP .Q

⇒

νC C νA A

N

∑n

H Ơ

⇒ KP = KC.(RT)∆ν (3.33) Với ∆ν = νC + νD - νA - νB • Đối với khí lí tưởng ta cũng Pi = P.xi với P là áp suất toàn phần của hỗn hợp khí, xi là phần mol của khí i, nó chính là tỉ số giữa số mol của chất i và tổng số mol của tất cả các chất trong hỗn hợp: x i = n i

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

νCC + νDD Q KC

) > 1 => ∆G > 0 => phản ứng diễn ra theo chiều

nghịch.

36

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn Q KC

) = 1 => ∆G = 0 => phản ứng đạt đến trạng thái cân

Q KP

(hoặc

Q KC

) < 1 => ∆G < 0 => phản ứng diễn ra theo chiều thuận.

1.3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hằng số cân bằng-Phương trình VanHốp

KP = e

=e

(

∆S0 ∆H 0 − ) R RT

2CO(k) (*) biết:

00

B

- Tổ hợp các cân bằng: Ví dụ: Tính KP của phản ứng: C(r) + CO2(k) C(r) + 1 O2(k) COk) (1) KP1

10

2

C(r) + O2(k) CO2k) Ta có (*) = 2 × (1) – (2) ⇒

KP2

3

(2)

0 1

∆G = 2∆G − ∆G 02

2+

0 *

ẤP

⇔ - RTlnKP = 2×(-RTlnKP1) – (-RTlnKP2) ⇒ KP =

K 2P1 K P2

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

I.3.7. Sự chuyển dịch cân bằng – Nguyên lý Lơ Sa-tơ-li-ê • Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng.

• Nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê: Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài, như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.

Ví dụ: Khi tăng áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí trong phản ứng. Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thu nhiệt.

• Chất xúc tác không làm chuyển dịch cân bằng, nó chỉ có tác dụng làm cho cân bằng được thiết lập nhanh chóng hơn.

BÀI TẬP 1. a) Ở 1000K hằng số cân bằng Kp của phản ứng: 2SO2 + O2 2SO3, bằng -1 3,50 atm . Tính áp suất riêng lúc cân bằng của SO2 và SO3 nếu áp suất chung của hệ bằng 1 atm và áp suất cân bằng của O2 bằng 0,1 atm.

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

∆G = −RT ln K P

− ∆G 0 RT

TR ẦN

⇒

0

H

Ư N

G

Đ

ẠO

I.3.6. Xác định hằng số cân bằng • Tính trực tiếp: Nếu biết nồng độ (hoặc áp suất nếu là chất khí) của các chất trong phản ứng tại thời điểm cân bằng thì ta tính hằng số cân bằng theo các công thức (3.31), (3.32) ở trên.

• Tính gián tiếp: - Nếu biết ∆G0 tại nhiệt độ T nào đó của phản ứng:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q

U

Y

K P 2 ∆H 0  1 1   −  = K P1 R  T1 T2 

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

ln

N

(hoặc

H Ơ

bằng - Khi

Q KP

N

- Khi

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

37

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

P

.0,1

= 3,50

PSO3

⇒

PSO2

= 0,35

(I)

3

2

Ư N

G

3

0,600.0,459

H

[H 2 ][CO 2 ]

Đ

2

ẠO

⇒ PSO + PSO = 0,9 (II) Từ (I) và (II) ⇒ PSO ≈ 0,565 atm; PSO ≈ 0,335 atm b) H2 + CO2 H2O(k) + CO [CO][H 2O] 0,425.0,500 i) K C = = ≈ 0,772 PSO2 + PSO3 + PO2 = 1

∆ν

x ≈ 0,0935

10

x2 = 0,772 ⇒ (0,2 − x ) 2

3

⇒ KC =

00

B

TR ẦN

KP = KC.(RT) = KC.(RT)1+1-1-1 = KC = 0,772. ii) H2 + CO2 H2O(k) + CO KC = 0,772 Ban đầu 0,2 0,2 [] 0,2 – x 0,2 – x x x

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

⇒ [H2O] = [CO] = 0,0935 M; [H2] = [CO2] = 0,2 – 0,0935 = 0,1065 M 2. Ở 250C hằng số cân bằng KP đối với phản ứng: N2 + 3H2 2NH3 bằng -5 6,8.10 a) Tính ∆G0 của phản ứng ở 250C. b) Nếu cũng ở nhiệt độ trên, áp suất đầu của N2, H2 và NH3 là 0,250 ; 0,550 và 0,950 atm. Tìm ∆G của phản ứng..

Giải 5 N2 + 3H2 2NH3 KP = 6,8.10 0 a) ∆G = - RTlnKP ⇒ ∆G0 = - 8,314.298.ln(6,8.10-5) ≈ 23774,788 J/mol ≈ 23,775 kJ/mol

ID Ư

⇒

0

∆G = ∆G + RT ln

Ỡ N

b)

BỒ

.PO2

2 SO 2

2 PNH 3

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

P

2 PSO 3

⇒

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2 SO 2

= 3,50

TP .Q

2 PSO 3

G

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

KP =

U

Y

N

H Ơ

b) Ở 600K đối với phản ứng: H2 + CO2 H2O(k) + CO Nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600 ; 0,459; 0,500 và 0,425 mol/l. i) Tìm KC, KP của phản ứng. ii) Nếu lượng ban đầu của H2 và CO2 bằng nhau và bằng 1 mol được đặt vào bình 5 l thì nồng độ cân bằng của các chất là bao nhiêu ?

Giải 2SO3 Kp a) 2SO2 + O2

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

PN2 .PH3 2

∆G = 23774,788 + 8,314.298. ln

(0,950) 2 0,250.(0,550) 2

≈ 29917,635 J/mol ≈ 29,917 kJ/mol.

3. Cho cân bằng hóa học: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ∆H = -92 kJ/mol.

Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 và H2 theo tỉ lệ mol 1:3, khi đạt tới trạng thái cân bằng ở điều kiện tối ưu (4500C và 300 atm) thì NH3 chiếm 36% về thể tích.

38

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ln

K 2 ∆H  1 1   − . = K1 R  T1 T2 

N

trình Van't Hoff liên hệ hai hằng số cân bằng ở 2 nhiệt độ là:

H Ơ

a) Tính hằng số cân bằng Kp. b) Giữ nhiệt độ không đổi ở 4500C, cần tiến hành phản ứng dưới áp suất là bao nhiêu để khi đạt tới trạng thái cân bằng NH3 chiếm 50% thể tích? c) Giữ áp suất không đổi (300 atm), cần tiến hành phản ứng ở nhiệt độ nào để khi đạt tới trạng thái cân bằng NH3 chiếm 50% về thể tích? Cho biết phương

N

U

Y

Giải

ẠO

H

Từ (I) và (II) ⇒ x1 = 0,16; x2 = 0,48.

P2 (0,36.300)2 K = NH = = 8,14.10 −5 PN2 .PH3 2

TR ẦN

3

P

(0,16.300).(0,48.300)3

00

B

b) Ở trạng thái cân bằng: x3 = 50% = 0,5 ⇒ x1 + x2 = 0,5 (III) Từ (II) và (III) ⇒ x1 = 0,125; x2 = 0,375.

2 PNH (0,5.P )2 K = = = 8,14.10 −5 ⇒ P = 682,6 atm.

PN 2 .P

=

3 2+

3 H2

(0,5.300)2

(0,125.300).(0,375.300)

K 'P ∆H  1 1   −  = KP R  T1 T2 

3

≈ 4,21.10 −4

ẤP

K =

2 PNH 3

⇒ T2 = 653 K hay 3800C.

C

ln

' P

(0,125.P).(0,375.P )3

A

c)

PN 2 .PH3 2

10

3

P

ÁN

-L

Í-

H

Ó

------------------------------------------------------------------CHUYÊN ĐỀ 4: PHẢN ỨNG OXI HOA – KHỬ. SỰ ĐIỆN PHÂN Tiết :41+ 42+ 43+ 44: PHẢN ỨNG OXI HOA – KHỬ NỘI DUNG I.1. Phản ứng oxi hóa - khử I.1.1. Số oxi hóa và cách xác định • Các qui tắc xác định số oxi hóa gồm: - Trong các đơn chất số oxi hóa của các nguyên tố bằng không.

- Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng không - Trong các ion đơn nguyên tử, số oxi hóa của nguyên tố bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố bằng điện tích của ion.

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

G

3

Ư N

x3

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) a) Gọi x1, x2, x3 lần lượt là %V (cũng là % số mol) của N2, H2 và NH3 ta có: x3 = 36% = 0,36 ⇒ x1 + x2 = 64% = 0,64 (I) Vì N2 và H2 được lấy theo tỉ lệ mol 1:3 (bằng tỉ lệ trong phản ứng) nên ⇒ x1 1 = (II)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

39

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

0

2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

- Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro bằng +1, trừ hiđrua kim loại (NaH, CaH2, …). Số oxi hóa của oxi bằng -2, trừ trường hợp OF2 và peoxit (H2O2, Na2O2, …)

- Liên kết giữa các nguyên tử của cùng một nguyên tố không tính số oxi hóa, nghĩa là bằng 0 như - O - O -; -C-C-; -S-S-, I.1.2. Phản ứng oxi hóa khử • Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự chuyển electron giữa các chất phản ứng; hay phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng hóa học trong đó có sự thay đổi số oxi hóa của một số nguyên tố.

• Chất oxi hóa (còn gọi là chất bị khử) là chất nhận electron hay là chất có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

• Chất khử (còn gọi là chất bị oxi hóa) là chất nhường electron hay là chất có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

• Sự khử (quá trình khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hóa của chất đó.

• Sự oxi hóa (quá trình oxi hóa) một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hóa của chất đó.

I.1.3. Phân loại phản ứng oxi hóa - khử Có thể chia các phản ứng oxi hóa khử thành ba loại: • Phản ứng giữa các phân tử: Trong các phản ứng loại này sự chuyển electron xảy ra giữa các phân tử. Đây là loại phản ứng oxi hóa khử phổ biến nhất.

Ví dụ: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O • Phản ứng tự oxi hóa khử (phản ứng dị li): Trong các phản ứng loại này một chất phân li thành hai chất khác trong đó một chất ở mức oxi hóa cao hơn và một chất ở mức oxi hóa thấp hơn.

Ví dụ: Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O 3HNO2 → HNO3 + 2NO↑ + H2O • Phản ứng nội phân tử: Trong các phản ứng loại này sự chuyển electron xảy ra giữa các nguyên tử của các nguyên tố cùng nằm trong một phân tử. t Ví dụ: NH4NO3 → N2O + 2H2O t , MnO 2KClO3  → 2KCl + 3O2 I.1.4. Phản ứng oxi hóa – khử trong dung dịch Trong dung dịch các chất điện li tồn tại dưới dạng ion nên phản ứng hóa học giữa các chất trong dung dịch là phản ứng giữa các ion. Vì vậy có thể viết phản ứng dưới dạng ion.

Ví dụ: - Phản ứng Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O được viết: Cu + 4H+ + 2 NO 3− → Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O - Phản ứng Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu được viết : Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

40

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

H Ơ N

+7

+4

00

2+

3

10

3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + KOH 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH 0 +5 +3 +1 Al + H N O3 → Al (NO3)3 + N 2O + H2O

ẤP

+3

0

A

8 × Al → Al+ 3e +5 +1 3 × 2 N + 8e → 2 N

C

Bước 4: Bước 5: Ví dụ: a)

B

2 × Mn + 3e → Mn

Í-

H

Ó

⇒ 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O +2 −1 +5 +6 +2 b) Fe S 2 + H N O3 → Fe(NO3)3 + H2 S O4 + N O + H2O

-L

+3  +2 Fe → Fe+ 1e 1 ×  −1 +6 2 S → 2 S + 14e

ÁN

Cách 1:

+5

+3

Cách 2:

+2

+6

1 × Fe S 2 → Fe+ 2 S + 15e +5 +2 5 × N + 3e → N

5 × N + 3e → N

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

⇒ FeS2 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O 2. Phương pháp ion-electron Phương pháp này chỉ áp dụng cho các phản ứng xảy ra trong dung dịch và gồm 5 bước: Bước 1: Xác định những chất chứa nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Bước 2: Viết các bán phản ứng oxi hóa (ứng với quá trình nhận electron) và bán phản ứng khử (ứng với quá trình cho electron) theo nguyên tắc sau:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

+6

S → S + 2e

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

Bước 3:

+4

TR ẦN

3×

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

I.1.5. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử Nguyên tắc chung là dựa vào định luật bảo toàn electron: ∑ e (do chất khử cho) = ∑ e (do chất oxi hóa nhận) 1. Phương pháp thăng bằng electron Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi Bước 2: Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.

Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng.

Bước 5: Cân bằng phần không oxi hóa - khử như sự tạo muối, môi trường, H2O, …

Ví dụ: Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH +4 +7 +6 +4 Bước 1: Na2 S O3 + K Mn O4 + H2O → Na2 S O4 + Mn O2 + KOH +4 +6 Bước 2: S → S + 2e (quá trình oxi hóa) +7 +4 Mn + 5e → Mn (quá trình khử)

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Y

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

41

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

10Fe 2+ + 2MnO −4 + 16H + → 10Fe 3+ + 2Mn 2+ + 8H 2 O

ÁN

-L

Í-

H

Ó

Bước 5: 10FeSO4 +2 KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O BÀI TẬP 1. Lập các phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo các sơ đồ dưới đây bằng phương pháp thăng bằng electron. a) Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH t b) Cu + H2SO4 (đ) → CuSO4 + SO2 + H2O c) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + N2O + H2O d) Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O e) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O f) Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NO + N2O + H2O ( n NO : n N O = 1 : 2 ) Giải a. 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

G

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

2 × MnO −4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O

A

Bước 4:

ẤP

5 × 2Fe 2+ → 2Fe 3+ + 2e

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2 × MnO 4− + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O

2+

Bước 3:

5 × 2Fe 2+ → 2Fe 3+ + 2e

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

+ Các dạng oxi hóa và dạng khử của các chất oxi hóa và chất khử nếu thuộc chất điện li mạnh thì viết dưới dạng ion. + Các chất điện li yếu, chất không điện li, chất rắn, chất khí thì viết dưới dạng nguyên tử hoặc phân tử.

Khi cân bằng các bán phản ứng cần chú ý hai điểm: + Tùy môi trường (axit, bazơ, trung tính) và tùy theo số nguyên tử oxi ta cần thêm vào vế trái ion H+, OH- hoặc H2O và vế phải sẽ tạo ra H2O hoặc H+, OH-. + Tổng điện tích 2 vế của bán phản ứng phải bằng nhau, nói cách khác ta có thể dựa vào tổng điện tích để cân bằng.

Bước 3: Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận.

Bước 4: Nhân hệ số rồi cộng hai bán phản ứng lại ta được phương trình phản ứng dạng ion thu gọn.

Bước 5: Cân bằng phần không oxi hóa - khử bằng cách thêm các ion không tham gia cho nhận electron tương ứng vào hai vế của phương trình.

Ví dụ: FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O +7 +2 +2 +3 Bước 1: Fe SO4 + K Mn O4 + H2SO4 → Fe 2(SO4)3 + Mn SO4 + K2SO4 + H2O Bước 2: 2Fe2+ → 2Fe3+ + 2e (bán phản ứng oxi hóa) + 2+ MnO −4 + 8H + 5e → Mn + 4H2O (bán phản ứng khử)

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

2

42

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

t b) Cu + 2H2SO4 (đ) → CuSO4 + SO2 + 2H2O c) 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O d) Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O e) FeS2 + 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O f) 19 Zn + 48HNO3 → 19Zn(NO3)2 + 2NO + 4N2O + 24H2O 2. Lập các phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử theo các sơ đồ dưới đây bằng phương pháp ion-electron a) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O b) NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O c) Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2↓ + KOH d) SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr e) Cr2 O 72− + Cl- + H+ → Cr3+ + Cl2 + H2O f) As2S3 + HNO3 → H3AsO4 + H2SO4 + NO2 Giải

10Fe 2+ + 2MnO −4 + 16H + → 10Fe 3+ + 2Mn 2+ + 8H 2 O

00

B

⇒ 10FeSO4 +2 KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O b)

10

2 × CrO −2 + 4OH − → CrO 24− + 2H 2 O + 3e

2+

3

3 × Br2 + 2e → 2Br −

2CrO −2 + 3Br2 + 8OH − → 2CrO 24− + 6Br − + 4H 2 O

C

ẤP

⇒ 2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O c)

Ó

A

3 × SO 32− + 2OH − → SO 24− + H 2 O + 2e

H

2 × MnO 4− + 2H 2 O + 3e → MnO 2 + 4OH −

-L

Í-

3SO 32− + 2MnO −4 + H 2 O → 3SO 24− + 2MnO 2 + 2OH −

ÁN

⇒ 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2↓ + 2KOH d)

G Ỡ N

1 × SO 2 + 2H 2 O → SO 24− + 4H + + 2e 1 × Br2 + 2e → 2Br −

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

2 × MnO −4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

5 × 2Fe 2+ → 2Fe 3+ + 2e

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

N

0

SO 2 + Br2 + 2H 2 O → SO 24− + 2Br − + 4H +

BỒ

ID Ư

⇒ SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr e) 3 × 2Cl − → Cl 2 + 2e 1 × Cr2 O 72− + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7 H 2 O Cr2 O 72− + 6Cl − + 14H + → 2Cr 3+ + 3Cl 2 + 7 H 2 O

f) 43

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

1 × As 2S3 + 20H 2 O → 2H 3 AsO 4 + 3SO 24− + 34H + + 28e 28 × NO 3− + 2H + + 1e → NO 2 + H 2 O As 2S3 + 28 NO 3− + 22H + → 2H 3 AsO 4 + 3SO 24− + 28 NO 2

ÁN

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

NỘI DUNG I.2. Pin điện hóa I.2.1. Điện cực-pin điện hóa • Một hệ gồm vật dẫn electron (kim loại, chất bán dẫn, …) tiếp xúc với vật dẫn ion (dung dịch chất điện li) được gọi là điện cực.

Trên bề mặt của các điện cực xảy ra quá trình oxi hóa hoặc quá trình khử và vật liệu dùng làm điện cực (vật liệu dẫn electron) có thể tham gia hoặc không tham gia vào phản ứng điện cực.

• Điện cực mà vật liệu điện cực không tham gia vào phản ứng xảy ra trên điện cực (chỉ đóng vai trò là chất dẫn điện) được gọi là điện cực trơ. Ví dụ điện cực làm bằng graphit, kim loại quý. Điện cực mà vât liệu điện cực bị oxi hóa trong quá trình xảy ra phản ứng trên điện cực được gọi là điện cực tan.

• Điện cực mà ở đó xảy ra sự oxi hóa, tức là xảy ra quá trình nhường electron được gọi là anot. Điện cực mà ở đó xảy ra sự khử, tức là xảy ra quá trình nhận electron được gọi là catot.

• Pin điện hóa là một hệ gồm hai điện cực (khác nhau) nhúng vào cùng một dung dịch điện li hoặc hai dung dịch chất điện li khác nhau được nối với nhau bằng một cầu muối.

Ví dụ trong pin Zn-Cu, phản ứng tổng quát được viết như sau: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu Điện cực Zn là nguồn cung cấp electron nên nó là cực âm, tại đây xảy ra quá trình oxi hóa nên nó đóng vai trò anot. Điện cực Cu là nơi tiêu thụ electron nên nó là cực dương, tại đây xảy ra quá trình khử nên nó đóng vai trò là catot.

Vậy trong pin điện hóa: Anot là cực âm, catot là cực dương.

• Sơ đồ điện cực, sơ đồ pin điện hóa - Người ta quy ước viết sơ đồ của một điện cực như sau: + Dung dịch điện li bao quanh điện cực được đặt ở phía bên trái. + Kim loại (vật liệu) làm điện cực được đặt ở phía bên phải. + Giữa vật liệu điện cực và chất khí được đặt một dấu phẩy (,).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q ẠO

Tiết :45+46+47+48: PIN ĐIỆN HÓA

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U

Y

N

H Ơ

N

⇒ As2S3 + 28HNO3 → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2 ---------------------------------------------------------

44

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

ÁN

-L

Í-

Với [Ox1], [Ox2], [Kh1], [Kh2] là nồng độ (mol/L, nếu là ion) hoặc áp suất riêng phần (nếu là chất khí) của Ox1, Ox2, Kh1, Kh2 E0: là sức điện động chuẩn, là sức điện động khi [Ox1] = [Ox2]= [Kh1]= [Kh2] = 1 (M hoặc atm).

R = 8,314 J/mol.K; T (K) = t0(C) + 273; F = 96500 C/mol. n là số electron trao đổi trong phản ứng.

[Ox ][Kh 2 ] Ở 250C ta có: E = E0 - 0,059 lg 1

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

[Ox 2 ][Kh 1 ]

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

nF

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

+ Giữa kim loại điện cực và dung dịch điện li được đặt một gạch đơn thẳng đứng.

Ví dụ: Điện cực gồm thanh Cu nhúng trong dung dịch CuSO4: CuSO4Cu hoặc đơn giản hơn: Cu2+Cu. Điện cực gồm tấm Pt hấp phụ khí Cl2 nhúng trong dung dịch HCl: HClCl2,Pt hoặc đơn giản hơn: Cl-Cl2,Pt. - Người ta quy ước viết sơ đồ của một pin điện hóa như sau: + Điện cực dương được đặt ở bên phải, điện cực âm ở bên trái sơ đồ. + Giữa kim loại điện cực và dung dịch điện li được đặt một gạch đơn thẳng đứng. + Giữa dung dịch bao quanh cực dương và dung dịch bao quanh cực âm đặt một gạch đôi thẳng đứng.

Ví dụ pin Zn – Cu: (-) ZnZnSO4CuSO4Cu (+) hoặc đơn giản hơn: (-) ZnZn2+Cu2+Cu (+) I.2.2. Thế điện cực-sức điện động Mỗi điện cực có một thế điện cực. Thế tuyệt đối của điện cực là đại lượng không đo được nhưng có thể đo được độ chênh lêch thế (hiệu điện thế ) giữa hai điện cực của một pin điện hóa.

• Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai điện cực (E), tức là hiệu của thế điện cực dương (E(+)) với thế điện cực âm (E(-)) được gọi là sức điện động (đôi khi còn gọi là suất điện động) của pin điện hóa: E = E(+) – E-(-).

Từ quy ước về viết sơ đồ pin điện hóa ⇒ E = Ephải - Etrái.

Sức điện động của pin điện hóa luôn là số dương và phụ thuộc vào bản chất của điện cực, nồng độ dung dịch và nhiệt độ theo phương trình Nernst: Nếu phản ứng tổng quát trong pin điện được viết dưới dạng: Ox2 + Kh1 → [Ox ][Kh 2 ] Ox1 + Kh2 thì ta có: E = E0 - RT ln 1

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

n

[Ox 2 ][Kh 1 ]

Lưu ý: Nếu Kh1, Kh2 là chất rắn (kim loại) thì nồng độ của chúng được tính bằng 1M.

Ví dụ đối với pin Zn-Cu ở trên, ở 250C: E = E0 -

0,059 [ Zn 2+ ] lg 2 [Cu 2 + ]

45

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

• Thế của một điện cực là sức điện động của pin điện hóa tạo bởi điện cực chuẩn hiđro và điện cực cần đo.

EOx/Kh = E 0Ox / Kh + RT ln [Ox ]

0 E Cu 2 + / Cu = E Cu 2+ / Cu

E 2 H + / H = E 02 H+ / H + 2

2

G

TR ẦN

- Đối với điện cực hiđro ở 250C:

0,059 [H + ]2 0,059 lg = 0,059 lg[ H + ] − lg PH2 2 PH 2 2 2

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

+

2

B

Nếu PH = 1atm thì E 2H / H = 0,059 lg[H + ] = −0,059pH I.2.3. Sự phụ thuộc của thế điện cực vào pH của dung dịch - Nếu phản ứng điện cực có sự tham gia của H+ thì thế của điện cực sẽ phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ H+ (theo phương trình Nernst) tức là phụ thuộc vào pH. - Đối với các phản ứng điện cực không có sự tham gia của H+, thế của điện cực cũng có thể phụ thuộc vào pH do pH có ảnh hưởng đến nồng độ của ion tham gia phản ứng điện cực (thông qua việc tạo kết tủa với các ion này).

I.2.4. Mối liên hệ giữa E, ∆G và K - Biến thiên năng lượng Gibbs, ∆G, của phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong pin có liên hệ với sức điện động, E, của pin điện hóa theo biểu thức: ∆G = nFE. và ở điều kiện chuẩn: ∆G0 = - nFE0.

Trong điều kiện đẳng nhiệt đẳng áp (T,P = const), phản ứng chỉ có thể tự xảy ra khi ∆G < 0 ⇒ phản ứng oxi hóa khử trong pin điện hóa chỉ có thể tự diễn ra nếu E = E(+) – E-(-) > 0 hay E(+) > E(-).

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

với điện cực Cu, ở 25 C:

2 0,059 + lg[Cu 2 + ] 2

H

0

2+

Ư N

2+

Đ

ẠO

Lưu ý: - Nếu Kh là chất rắn (kim loại) thì nồng độ của chúng được tính bằng 1M. Ví dụ với điện cực Zn, ở 250C: E Zn / Zn = E 0Zn / Zn + 0,059 lg[ Zn 2+ ]

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

[Kh ]

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

n

TP .Q

U

Y

N

Với [Ox], [Kh] là nồng độ (mol/L, nếu là ion) hoặc áp suất riêng phần (nếu là chất khí) của Ox, Kh. E 0Ox / Kh : là thế điện cực chuẩn, là thế điện cực khi [Ox] = [Kh] = 1 (M hoặc atm). Ở 250C: EOx/Kh = E 0Ox / Kh + 0,059 ln [Ox]

N

[Kh ]

H Ơ

nF

0

nFE 0 RT

- Mặt khác ∆G = - RTlnK ⇒ K = e với K là hằng số cân bằng của phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong pin điện hóa.

- Với phản ứng tại điện cực (bán phản ứng khử hoặc bán phản ứng oxi hóa) ta cũng có: 0 ∆G = - nF E Ox / Kh và ∆G0 = - nF E Ox / Kh .

46

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

2+

Ỡ N

G

⇒ Ở 250C: E = E0 -

0,059 [Sn 2+ ] lg 2 [Pb 2+ ]

= 0,0135 -

0,059 0,35 lg 2 0,001

≈ -0,0616 V.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN 2+

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

2+

ẤP

2+

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

2.Viết sơ đồ pin điện hóa ứng với các phản ứng sau: b) Ce4+ + Fe2+ → Ce3+ + Fe3+ a) Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu c) 2Ag+ + H2 → 2Ag + 2H+ d) Zn + Cl2 → ZnCl2 e) H2 + Cl2 → 2HCl Giải 2+ 2+ a) (-) ZnZn Cu Cu (+) b) (-) PtFe2+, Fe3+Ce3+, Ce4+Pt (+) d) (-) ZnZn2+Cl-Cl2,Pt (+) c) (-) Pt, H2H+Ag+Ag (+) e) (-) Pt, H2H+Cl-Cl2, Pt (+) 3. Cho pin điện hóa được viết với sơ đồ: SnSn2+ (0,35 M)Pb2+(0,001M)Pb. Biết ESn0 / Sn = −0,140 V ; E 0Pb / Pb = −0,1265 V a) Tính sức điện động chuẩn của pin. ` b) Tính sức điện động ở 250C của pin. b) Xác định dấu của các điện cực và viết phương trình hóa học của phản ứng tự diễn biến trong pin.

Giải 2+ 2+ a) Từ sơ đồ: SnSn (0,35 M)Pb (0,001M)Pb ⇒ E0 = E 0Pb / Pb − E Sn0 / Sn = -0,1265 – (-0,140) = 0,0135 V. b) Phản ứng tổng quát trong pin: Sn + Pb2+ → Sn2+ + Pb

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

BÀI TẬP 1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra tại các điện cực và phản ứng tổng quát xảy ra trong các pin điện hóa có sơ đồ sau đây: a) ZnZnSO4NiSO4Ni b) Pt, H2H2SO4CuSO4Cu c) PbPb(NO3)2Fe(NO3)2,Fe(NO3)3Pt d) Pt, H2HClCl2,Pt Giải 2+ 2+ a) (-) Zn → Zn + 2e; (+): Ni + 2e → Ni; TQ: Zn + Ni2+ → Zn2+ + Ni b) (-) H2 → 2H+ + 2e; (+): Cu2+ + 2e → Cu; TQ: H2 + Cu2+ → 2H+ + Cu c) (-) Pb → Pb2+ + 2e; (+): Fe3+ + 1e → Fe2+; TQ: Pb + 2Fe3+ → Pb2+ + 2Fe2+ d) (-) H2 → 2H+ + 2e; (+): Cl2 + 2e → 2Cl-; TQ: H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

BỒ

ID Ư

c) E < 0 nên phản ứng tổng quát đã viết ở trên không tự diễn biến. Để phản ứng tự diễn biến, tức là Pb + Sn2+ → Pb2+ + Sn, thì anot (cực âm) phải là điện cực Pb, catot (cực dương) phải là điện cực Sn ⇒ Sơ đồ đúng của pin như sau: (-) PbPb2+ (0,001 M)Sn2+(0,35M)Sn..

---------------------------------------------------------------Tiết : 49+50+51+52 : SỰ ĐIỆN PHÂN 47

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

NỘI DUNG I. Sự điện phân I.1. Sự điện phân • Điện phân là quá trình oxi hoá khử xảy ra trên bề mặt điện cực dưới tác dụng của dòng điện một chiều chạy qua chất điện li ở trạng thái dung dịch hay nóng chảy.

Khi điện phân, tại cực âm sẽ xảy ra sự khử, tại cực dương sẽ xảy ra sự oxi hóa. Vì vậy trong bình điện phân: Anot là cực dương, catot là cực âm.

• Điện phân dung dịch Trong dung dịch, ngoài các ion do chất tan điện li ra còn có ion H+ và OHdo H2O điện li tạo thành nên khi đó: - Ở cực âm (catot) có thể xảy ra phản ứng: 2H+ + 2e → H2 hay 2H2O + 2e → H2 + 2OH-.

Vì thế các kim loại có thế khử chuẩn rất âm (IA, IIA, Al) sẽ không bị khử tại cực âm (khi đó H2O bị khử). Chỉ những kim loại kém hoạt động hóa học (Zn, Cr, Ni,…, các kim loại quý) mới được giải phóng ở cực âm.

- Ở cực dương (anot) có thể xảy ra phản ứng: 4OH- → O2 + 2H2O + 4e hay 2H2O → O2 + 4H+ + 4e Vì thế những anion đơn giản như Cl-, Br-, I-, … phóng điện được trên cực dương, còn nhiều anion gốc axit phức tạp như SO 24− , NO 3− , ClO −4 … sẽ không bị oxi hóa (khi đó H2O bị oxi hóa).

• Khi điện phân: - Chất bị khử trước ở catot (cực âm) là chất sau khi tính đến quá thế có thế khử lớn nhất.

- Chất bị oxi hóa ở anot (cực dương) là chất sau khi tính đến quá thế có thế khử nhỏ nhất.

Từ thực nghiệm người ta nhận thấy khi điện phân dung dịch nước với các điện cực trơ: - Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc: + Các cation nhóm IA, IIA và Al3+ không bị khử (khi đó H2O bị khử) + Các ion H+ (axit) và cation kim loại khác bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn (ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước) + Các ion H+ (axit) dễ bị khử hơn các ion H+ (H2O) - Tại anot (cực dương) xảy ra quá trình oxi hóa anion gốc axit, OH– (bazơ kiềm), H2O theo quy tắc: + Các anion gốc axit có oxi như NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4– …không bị oxi hóa. + Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O.

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

48

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

Trong đó: m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam) ; A: khối lượng mol của chất thu được ở điện cực ; n: số electron trao đổi ở điện cực ; I: cường độ dòng điện (A); t: thời gian điện phân (s); F: hằng số Faraday là điện tích của 1 mol electron hay điện lượng cần thiết để 1 mol electron chuyển dời trong mạch ở catot hoặc ở anot (F = 96500 C.mol-1) Lưu ý: - Khi các bình điện phân mắc nối tiếp thì I chạy qua các bình là như nhau.

- Số mol electron chạy qua bình điện phân (tham gia phản ứng tại các điện cực): n e = I.t

A

nF

ÁN

-L

Í-

H

Ó

BÀI TẬP 1. Hoà tan 7,82 gam XNO3 vào nước thu được dung dịch A. Điện phân dung dịch A với điện cực trơ - Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catot và 0,1792 lít khí (đktc) tại anot.

- Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,56 lít khí (đktc). a) Xác định X. b) Tính thời gian t biết: I = 1,93 A. Giải Phương trình điện phân: 2XNO3 + H2O → X + 1/2O2 + 2HNO3 (1) + Sau t (s): nkhí anot (1) = n O = 0,1792 = 8.10-3 (mol)

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

F

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

n

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

Lưu ý: - Nếu anot không phải là điện cực trơ thì anot sẽ bị oxi hóa (hòa tan) khi điện phân.

Ví dụ điện phân dung dịch CuSO4 với các điện cực bằng Cu thì ở anot Cu sẽ bị oxi hóa theo phản ứng: Cu → Cu2+ + 2e.

- Ngoài phản ứng điện cực (phản ứng điện hóa) còn có thể có các phản ứng phụ (phản ứng hóa học).

Ví dụ: - Khi điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ: đp 2NaOH + H2 + Cl2.

2NaCl + 2H2O → Nếu không có màng ngăn sẽ xảy ra phản ứng phụ: 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O - Khi điện phân nóng chảy Al2O3 với anot bằng than chì: 2Al2O3 đpnc  → 4Al + 3O2.

O2 sinh ra sẽ phản ứng với anot than chì: 2C + O2 → 2CO; C + O2 → CO2.

I.3.. Định luật Faraday trong điện phân m = A × It

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

2

22,4

+ Sau 2t (s): nkhí anốt (2) = 2.nkhí anot (1) = 1,6.10-2 (mol)

49

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 0,56 22,4

Mà: nhh khí =

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

= 2,5.10-2 (mol) > nkhí anot (2) , nên có xảy ra phương trình điện

H2 + 1/2O2 (2) -2 -2 -3 -3 ⇒ n H = 2,5.10 - 1,6.10 = 9.10 (mol) → n O ( 2) = 4,5.10 (mol) -2 -3 -2 ⇒ n O (1) = 1,6.10 - 4,5.10 = 1,15.10 (mol) Từ (2): n XNO = 4 n O = 4,6.10-2 (mol) 2

H Ơ

n O2 (1) =

It n.F

⇒

4.96500.8.10 −3 1,93

t =

= 1600 (s)

Ỡ N

G

Độ dày lớp mạ: d =

ID Ư

c) VH

2

VNi m Ni 9,74 = = ≈ 0,0342 Scatot D.Scatot 8,9.32

cm = 0,342 mm.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

3. Để mạ Ni bằng phương pháp điện phân người ta dùng dòng điện 15A đề kết tủa Ni trong một bể mạ chứa NiSO4. Trong điều kiện này Ni và H2 cùng được tạo thành ở cực âm. Biết rằng 60% điện lượng được dùng để giải phóng Ni. a) Tính lượng Ni kết tủa được sau 1giờ điện phân. b) Biết khối lượng riêng của Ni là 8,9 g/cm3. Tính độ dày của lớp mạ nếu catot là một lá kim loại hình vuông, cạnh 4 cm, sự kết tủa kim loại là đồng đều và chỉ xảy ra trên hai mặt của lá kim loại. c) Xác định thể tích khí hiđro thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn trong quá trình điện phân. Giả thiết hiệu suất điện phân là 100%.

Giải a) mNi ≈ 9,74 g. b) VNi = m Ni ; Scatot = 2.4.4 = 32 cm2 D

BỒ

Y

M là Ag

⇒

U

MX = 108

⇒

2. Cho dòng điện cường độ I = 5A chạy qua ba bình điện phân mắc nối tiếp chứa lần lượt các dung dịch AgNO3, Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2 trong 3860 giây.

Giả sử ở cực âm của các bình điện phân chỉ xảy ra sự khử các ion kim loại về kim loại. Tính khối lượng mỗi kim loại giải phóng ở các dung dịch. Biết Ag = 108, Zn = 65, Fe = 56.

Giải ĐS: mAg = 21,6 g; mZn = 6,5 g; mFe = 5,6 g.

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Ta có:

= 170

TP .Q

=

M XNO3

2

ẠO

3

7,82 4,6.10 − 2

N

2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

2

N

phân: H2O →

lít.

-----------------------------------------------------------------CHUYÊN ĐỀ 5: NHÓM HALOGEN Tiết : 53+54 : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHÓM HALOGEN

≈ 2,5

NỘI DUNG 50

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

ÁN

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

- Halogen có khuynh hướng thu thêm 1 electron để tạo thành ion âm. Chúng là những phi kim điển hình, là chất oxi hóa mạnh. Khả năng oxi hóa giảm dần theo từ flo đến iot.

- Flo có độ âm điện lớn nhất nên trong các hợp chất flo chỉ có số oxi hóa -1.

Các halogen khác ngoài số oxi hóa -1 còn có các số oxi hóa +1, +3, +5, +7. − Các hiđro halogenua (HF, HCl, HBr, HI) đều là các chất khí, dễ tan trong nước tạo thành dung dịch các axit. Các axit HX (trừ HF) đều là các axit mạnh, độ mạnh tăng dần từ HF đến HI. − Trừ Flo không có oxi axit, các nguyên tố halogen còn lại đều có các axit dạng: HXO, HXO2, HXO3, HXO4 (X là các nguyên tố halogen: Cl, Br, I).

Trong đó, HXO, HXO2 là các axit yếu, kém bền còn HXO3 và HXO4 là các axit mạnh (HClO4 là axit mạnh nhất trong các axit).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

X

H

X

Í-

X X

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

I.1. Khái quát nhóm Halogen (nhóm VIIA) Nguyên Năng lượng tố Trạng Độ Số Bán liên kết thái tập âm hiệu Cấu hình kính Màu X-X hợp của Kí nguyê electron nguyên điệ sắc Tê (250C, đơn chất hiệ n tử tử (nm) n n (200C) 1atm) u (kJ/mol) Fl 3,9 lục F 9 [He]2s22p5 0,064 159 khí o 8 nhạt Cl 3,1 vàng Cl 17 [Ne]3s23p5 0,099 243 khí o 6 lục 10 2,9 Br [Ar]3d 4s 0,114 192 lỏng nâu đỏ Br 35 2 5 4p 6 om 2,6 [Kr]4d105s Iot I 53 0,133 151 rắ n đen tím 2 5 5p 6 At ati At 85 Nguyên tố phóng xạ n - Nguyên tử của các nguyên tố halogen đều có 7 electron ở lớp ngoài cùng (ns2np5).

- Ở trang thái cơ bản nguyên tử các halogen đều có một electron độc thân. Từ Cl đến I, do còn có các obitan d trống nên ở trạng thái kích thích có thể có 3,5,7 electron độc thân.

- Đơn chất halogen có dạng phân tử: F2, Cl2, Br2, I2, trong đó hai nguyên tử liên kết với nhau bằng một liên kết cộng hóa trị:

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

51

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

↑↓ 4s

↑↓ ↑↓ ↑ 4p

4d

ÁN

-L

Í-

F chỉ có 1 electron độc thân ⇒ không thể có hợp chất Br5F vì để tạo ra được 5 liên kết cộng hóa trị với Br, flo cần 5 electron độc thân.

Br có thể có 5 electron ở trạng thái kích thích ⇒ có thể tồn tại hợp chất BrF5. b) Trong các phân tử halogen (X2) luôn có 1 liên kết σ (X-X).

- Đối với clo, brom và iot, do còn obitan d trống nên ngoài liên kết σ trong phân tử các chất này còn có một phần liên kết π được tạo ra bởi sự xen phủ của các obitan d. Liên kết π được hình thành đó là liên kết cho nhận (πp→d) gây ra bởi cặp electron ở obitan p của một nguyên tử này với obitan d trống của nguyên tử kia.

- Sự hình thành một phần liên kết π đã làm cho phân tử các halogen bền hơn.

Flo không có khả năng này do không có obitan d nên phân tử F2 có năng lượng liên kết nhỏ hơn phân tử Cl2. Từ Cl2 đến I2 bán kính nguyên tử tăng, độ dài liên

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

3d

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C A Ó

↑↓ ↑↓ ↑ 3p

H

↑↓ 3s

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

1. a) Viết cấu hình electron của 9F, 17Cl và 35Br ở trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích từ đó giải thích số oxi hóa của các nguyên tố F, Cl, Br. Có thể tồn tại hợp chất BrF5 và Br5F được không ? b) Thực nghiệm cho biết đối với phân tử các halogen, độ bền nhiệt tăng từ F2 đến Cl2, sau đó lại giảm từ Cl2 đến I2. Hãy giải thích ? giải a) Cấu hình electron của F, Cl, Br. • Ở trạng thái cơ bản: 2 2 5 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 9F: 1s 2s 2p 2 2 6 2 5 3s 3p hoặc [Ne] 3s23p5↑↓ ↑↓ [Ne] 17Cl: 1s 2s 2p ↑↓ ↑ 2 2 6 2 6 10 2 5 10 2 5 10 Br: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p ho ặ c [Ar]3d 4s 4p [Ar]3d 35 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ • Ở trạng thái kích thích - F không có trạng thái kích thích nên chỉ có 1 electron độc thân, mặt khác F có độ ấm điện lớn nhất nên ⇒ trong các hợp chất F chỉ có số oxi hóa – 1.

- Cl và Br có 3 trạng thái kích thích ứng với sự chuyển electron từ obitan 3p và 3s lên obitan trống 3d (đối với clo) và từ obitan 4p, 4s lên obitan trống 4d (đối với brom) tạo ra 3, 5, 7 electron độc thân, mặt khác clo và brom có độ âm điện nhỏ hơn O ⇒ trong các hợp chất, ngoài số oxi hóa – 1, Cl và Br còn có thể có các số oxi hóa + 1, + 3, + 5 và +7.

N

- Hầu hết muối halogenua tan trong nước trừ AgCl↓ (trắng), AgBr↓(vàng nhạt), AgI↓ (vàng cam).

BÀI TẬP

52

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

kết tăng nên năng lượng liên kết giảm, chính vì vậy nên độ bền nhiệt tăng từ F2 đến Cl2 sau đó giảm dần từ Cl2 đến I2 2. a) Giải thích: - Vì sao HF có nhiệt sôi cao hơn hẳn nhiệt độ sôi của HCl mặc dù có phân tử khối thấp hơn.

- Vì sao dung dịch HF là dung dịch axit yếu trong khi đó các dung dịch HX khác (HCl, HBr, HI) đều là dung dịch axit mạnh?

- Tại sao axit flohiđric lại có khả năng tạo muối axit trong khi các dung dịch HX khác (HCl, HBr, HI) lại không có khả năng đó ? b) Dung dịch HF có tính chất gì đặc biệt ? Có thể điều chế được F2 bằng cách cho dung dịch HF tác dụng với dung dịch KMnO4 tương tự như trường hợp điều chế Cl2 được không? Giải thích ? giải a) - Tuy có phân tử khối nhỏ hơn HCl nhưng ở dạng lỏng, giữa các phân tử HF có liên kết hiđro bền hơn. Điều này làm cho HF có nhiệt độ sôi cao hơn HCl. H–F … H–F … H–F … H–F– - Dung dịch HF có tính axit yếu hơn các dung dịch HX là do: + Năng lượng liên kết H–F quá lớn ⇒ khó phân li ra H+ + Khi hòa tan trong nước, HF tạo các ion phức HF2− , H 2 F3− , H 3F4− , … nên nồng độ H+ trong dung dịch không lớn.

HF + H2O H3O+ + F– HF + F– HF2− HF + HF2− H 2 F3− – Trong dung dịch HF tồn tại các ion HF2− , H 2 F3− , H 3F4− , … nên khi tác dụng với bazơ có thể tạo muối axit, ví dụ: K[HF2]. b) Dung dịch HF ăn mòn được thuỷ tinh theo phản ứng SiO2 + 4HF → SiF4↑ + 2H2O Không thể dùng cách cho HF tác dụng với dung dịch KMnO4 để điều chế F2 được do HF có tính khử rất yếu, KMnO4 không thể oxi hóa được HF. 3. a) Nêu phương pháp điều chế khí F2. Giải thích vì sao anôt không bị ăn mòn. b) Để điều chế HBr, người ta thường thuỷ phân PBr3. Viết phương trình hóa học minh họa. Có thể điều chế HBr bằng cách cho NaBr tinh thể tác dụng với H2SO4 đậm đặc tương tự cách điều chế HCl trong phòng thí nghiệm được không ? Vì sao ? giải a) Để điều chế F2 người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch hỗn hợp HF, KF với anôt bằng thép hoặc đồng. Khi đó phản ứng tổng quát xảy ra là: 2HF → H2 + F2

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

53

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

C

0

Í-

H

Ó

A

0

ÁN

-L

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẤP

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

NỘI DUNG I. Clo - Trong tự nhiên Clo có 2 đồng vị 1735 Cl (75,77%) và 1737 Cl (24,23%); M Cl ≈ 35,5.

- Là chất khí, màu vàng , mùi xốc , độc và nặng hơn không khí.

- Phân tử Cl2 có một liên kết cộng hóa trị, dễ dàng tham gia phản ứng, là một chất oxihóa mạnh.

- Khi tham gia các phản ứng Clo là chất oxi hoá, tuy nhiên clo cũng có khả năng đóng vai trò là chất khử. a) Tính chất hoá học • Tác dụng với kim loại : (hầu hết các kim loại, cần t0 để khơi màu phản ứng và phản ứng tỏa nhiều nhiệt) tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất ) t 2Na + Cl2 → 2NaCl t 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 t Cu + Cl2 → CuCl2 • Tác dụng với phim kim (cần có nhiệt độ hoặc có ánh sáng) as H2 + Cl2 → 2HCl t 2P + 3Cl2 → 2PCl3 Cl2 không tác dụng trực tiếp với O2.

• Tác dụng với một só hợp chất có tính khử H2S + Cl2 → 2HCl + S 3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl • Cl2 còn tham gia phản ứng với vai trò vừa là chất ôxihóa, vừa là chất khử - Tác dụng với H2O: Cl2 + H2O HCl + HClO HClO có tính oxi hoá mạnh, nó phá hửy các màu ⇒ nước clo hay clo ẩm có tính tẩy màu.

- Tác dụng với dung dịch bazơ: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (nước Gia-ven)

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

F2 sinh ra ban đầu oxi hóa Cu hoặc Fe tạo ra một màng florua. Màng này bền nên ngăn cản kim loại bên trong không bị oxi hóa tiếp do đó anôt không bị ăn mòn. b) PTHH: PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr Không thể điều chế HBr bằng cách cho NaBr tinh thể tác dụng với H2SO4 đậm đặc được vì HBr có tính khử mạnh hơn HCl nên nó sẽ khử H2SO4 đậm đặc.

Phản ứng tổng quát xảy ra là: to 2NaBr + 2H2SO4  → Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O --------------------------------------------------------------------Tiết : 55+56+57: CLO VÀ HỢP CHẤT

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

54

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

H Ơ

ÁN

2

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Ngoài ra còn có thể điều chế từ HCl và O2 với xúc tác là CuCl2 ở 4000C. 4HCl + O2 CuCl → 2Cl2 + 2H2O I.2. Hiđroclorua – Axit clohiđric – Muối clorua • Hiđroclorua (HCl) là chất khí không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước tạo thành axit clohiđric.

• Dung dịch HCl là một axit mạnh (mang đầy đủ tính chất của một axit mạnh) và có tính khử. a) Tính chất của axit mạnh: Trong dung dịch phân li hoàn toàn ra H+ và Cl-, làm đổi màu chỉ thị, tác dụng với kim loại đứng trước H2 trong dãy điện hóa, tác dụng với các bazơ, oxit bazơ, muối của các axit yếu như cacbonat, sunfit, sunfua (trừ một vài sunfua như PbS, CuS, Ag2S, HgS), photphat.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

Í-

H

Ó

A

C

0

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

2Cl2 + 2Ca(OH)2 → Ca(ClO)2 + CaCl2 + H2O 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O • Tác dụng với muối Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 • Tác dụng với các axit halogenhiđric Cl2 + 2HBr → 2HCl + Br2 Cl2 + 2HI → 2HCl + I2 Nếu phản ứng xảy ra trong dung dịch và có dư Cl2 thì: 5Cl2 + Br2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3 5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3 • Tham gia phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng phân huỷ với một số hợp chất hữu cơ as CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl–CH2Cl C2H2 + Cl2 → 2C + 2HCl b) Điều chế • Nguyên tắc chung: Oxi hóa ion Cl- thành Cl2.

• Trong phòng thí nghiệm: Dùng chất oxi hóa mạnh như: MnO2, KMnO4, KClO3, PbO2, K2Cr2O7, … để oxi hóa HCl đậm đặc 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O t MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O KClO3 + 6HCl → KCl + 3H2O + 3Cl2↑ • Trong công nghiệp: Sản xuất bằng phương pháp điện phân pdd 2NaCl + 2H2O đ → H2↑ + 2NaOH + Cl2↑ mnx

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

55

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

3

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H

Ư N

G

Đ

ẠO

0

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q

U

Y

N

b) Tính khử: Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh: MnO2, KMnO4, KClO3, PbO2, K2Cr2O7, CaOCl2,… c) Hỗn hợp gồm 3 thể tích HCl và 1 thể tích HNO3 đặc được gọi là hỗn hợp nước cường toan (cường thuỷ) có khả năng hoà tan được Au. 3HCl + HNO3 → 2Cl + NOCl + 2H2O NOCl → NO + Cl Au + 3Cl → AuCl3 • Điều chế: - Phương pháp sunfat: cho NaCl tinh thể vào dung dịch H2SO4 đậm đặc ≥ 400 C 2NaCltt + H2SO4(đ) t  → Na2SO4 + 2HCl ↑ ≤ 250 C NaCltt + H2SO4(đ) t  → NaHSO4 + HCl ↑ - Phương pháp tổng hợp: Đốt hỗn hợp khí H2 và Cl2 H2 + Cl2 → 2HCl ∆H = -184,6 kJ. - Ngoài ra còn thu được HCl từ sản phẩm phụ trong các phản ứng điều chế chất hữu cơ chứa clo với lượng lớn: C6H6 + Cl2 FeCl → C6H5Cl + HCl • Muối clorua - Là muối chứa ion Cl- (clorua) và các ion dương kim loại hoặc NH +4 - Đa số các muối clorua tan tốt trừ một số nhỏ không tan: AgCl, CuCl2, Hg2Cl2, còn PbCl2 ít tan.

- Ứng dụng của một số muối: NaCl dùng để ăn, sản xuất Cl2, NaOH, axit HCl; KCl dùng làm phân bón; ZnCl2 dùng để tẩy gỉ khi hàn, chống mục gỗ; BaCl2 dùng để trừ sâu bệnh trong nông nghiệp; CaCl2 dùng làm chất chống ẩm; AlCl3 dùng làm chất xúc tác.

I.2.3. Hợp chất chứa oxi của clo • Trong các hợp chất chứa ôxi của clo, clo có số oxi hóa. Các oxit của clo đều được điều chế gián tiếp.

Cl2O Clo (I) oxit Cl2O7 Clo(VII) oxit HClO Axit hipoclorơ NaClO Natri hipoclorit HClO2 Axit clorơ NaClO2 Natri clorit HClO3 Axit cloric KClO3 kali clorat HClO4 Axit pecloric KClO4 kali peclorat Tất cả hợp chất chứa oxi của clo điều là chất ôxihóa mạnh. a) Nước Gia-ven: là hỗn hợp gồm NaCl, NaClO và H2O có tính ôxi hóa mạnh, có tính sát trùng và có tính tẩy màu - Nước Gia-ven được điều chế bằng cách dẫn khí Clo vào dung dịch NaOH (hoặc KOH) loãng, nguội hoặc bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl (không có màng ngăn).

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

56

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

0

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Ư N

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

2

Đ

0

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

- Trong không khí: NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO (có tính tẩy màu) b) Clorua vôi: Công thức phân tử CaOCl2, là chất ôxihóa mạnh, được điều chế bằng cách dẫn clo vào vôi tôi hoặc sữa vôi ở 300C. Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O - Nếu dùng dung dịch Ca(OH)2 loãng: 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O - Trong không khí ẩm: CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO. c) Kali clorat: Công thức phân tử KClO3, là chất oxi hóa mạnh thường dùng điều chế O2 trong phòng thí nghiệm, dùng chế tạo thuốc nổ, sản xuất pháo hoa, …

2KClO3 t,MnO  → 2KCl + O2↑ KClO3 được điều chế bằng cách dẫn khí clo vào dung dịch KOH đặc ở 1000C hoặc điện phân dung dịch KCl 25% ở 70-750C. C 3Cl2 + 6KOH 100  → 5KCl + KClO3 + 3H2O d) Axit hipoclorơ: HClO - Là một axit yếu , yếu hơn cả axit cacbonic.

HClO H+ + ClOKa = 3,4.10-8 CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO - Có tính oxyhoá rất mạnh.

HClO → HCl + O 4HClO + PbS → 4HCl + PbSO4 e) Axit clorơ: HClO2 Là một axit không bền chỉ tồn tại trong dung dịch, nhanh chóng bị phân hủy thành axit clohiđric và axit cloric 2HClO2 → HCl + 2HClO3 f) Axit cloric: HClO3 - Là một axit mạnh tương tự như axit HCl , H2SO4 loãng và có tính oxi hoá.

- Muối clorat có tính oxi hoá, không bị thuỷ phân. g) Axit percloric: HClO4 - Axit pecloric là axit rất mạnh nhưng tính oxi hóa lại kém, dễ bị nhiệt phân t 2HClO4 → H2O + Cl2O7 Tóm lại: Chiều tăng tính bền và tính axit HClO HClO2 HClO3 HClO4 Chiều tăng tính oxi hoá BÀI TẬP 1. a) Axit hipoclorơ có các tính chất sau: - Là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.

- Có tính oxi hoá rất mạnh.

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

57

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ÁN

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

H

Ư N

G

0

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

- Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng.

Hãy viết các phương trình hoá học để minh hoạ các tính chất đó. b) Viết phương trình hóa học của các phản ứng (nếu có) khi lần lượt cho khí clo, tinh thể iot tác dụng với: - Dung dịch NaOH (ở nhiệt độ thường , khi đun nóng).

- Dung dịch natri thiosunfat. c) Viết phương trình phản ứng điều chế Cl2, HCl trực tiếp từ các chất KCl, CaCl2, MnO2, H2SO4.

Giải a) NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO HClO + SO2 + H2O → H2SO4 + HCl as 2HClO → 2HCl + O2 t 2HClO → 2HCl + O2 b) Viết các phương trình phản ứng: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O t 3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O 3I2 + 6NaOH → 5NaI + NaIO3 + 3H2O 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI c) Điều chế Cl2: 2KCl + MnO2 + 2H2SO4 → Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + 2H2O và CaCl2 + MnO2 + 2H2SO4 → Cl2 + MnSO4 + CaSO4 + 2H2O to Điều chế HCl : KCl + H2SO4 (đ)  → KHSO4 + HCl o t và CaCl2 + 2H2SO4 (đ)  → Ca(HSO4)2 + 2HCl 2. a) Khi sục khí Cl2 qua dung dịch Ca(OH)2, tuỳ điều kiện phản ứng có thể cho muối CaOCl2 hay Ca(ClO)2. Viết phương trình phản ứng. b) Sục khí CO2 từ từ tới dư qua dung dịch CaOCl2 và dung dịch Ca(ClO)2.Viết các phương trình phản ứng xảy ra. c) Điclo oxit ClO2 là một chất khí được dùng để tẩy trắng trong sản xuất giấy.

Phương pháp tốt nhất để điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm là cho hỗn hợp KClO3 và H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng. Trong công nghiệp ClO2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M. - Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

- ClO2 là hợp chất dễ gây nổ, tại sao điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm theo phương pháp trên tương đối an toàn?

Giải 30 C . a) Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O b) CO2 + 2CaOCl2 + H2O → CaCO3↓ + CaCl2 + Cl2O CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

0

58

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Ó

A

C

ẤP

o

H

o

-L

Í-

o

ÁN

o

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

o

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2+

o

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

o

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

CO2 + Ca(ClO)2 + H2O → CaCO3↓ + 2HClO c) 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 → 2ClO2 + K2SO4 + 2CO2 + 2H2O 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2ClO2 + 2Na2SO4 CO2 sinh ra pha loãng ClO2 nên giảm khả năng làm nổ của ClO2 -----------------------------------------------------------------Chuyên đề 6 : OXI- LÖU HUYØNH (PHAÂN NHOÙM CHÍNH NHOÙM VI ) NỘI DUNG: 1. VÒ TRÍ CAÙC NGUYEÂN TOÁ NHOÙM VIA TRONG HEÄ THOÁNG TUAÀN HOAØN Caùc nguyeân toá thuoäc PNC nhoùm VI goàm 8O 16S 34Se 52Te 84Po coù 6 electron ngoaøi cuøng do ñoù deã daøng nhaän 2e ñeå ñaït caáu hình beàn vöõng cuûa khí hieám. Vaäy tính oâxihoùa laø tính chaát chuû yeáu.

2. OÂXI trong töï nhieân coù 3 ñoàng vò 168O 178 O 188O , Oxi laø moät phi kim hoaït ñoäng vaø laø moät chaát oâxihoùa maïnh vì theá trong taát caû caùc daïng hôïp chaát , oxi −1 +2 −1 −1 theå hieän soá oxi hoaù –2 (tröø : F2 O, H 2 O2 caùc peoxit Na 2 O 2 ) TAÙC DUÏNG HAÀU HEÁT MOÏI KIM LOAÏI (tröø Au vaø Pt), caàn coù t0 taïo oâxit t 2Mg + O2 → 2MgO Magieâ oxit t 4Al + 3O2 → 2Al2O3 Nhoâm oxit t 3Fe + 2O2 → Fe3O4 Oxit saét töø (FeO, Fe2O3) TAÙC DUÏNG TRÖÏC TIEÁP CAÙC PHI KIM (tröø halogen), caàn coù t0 taïo ra oxit t S + O2 → SO2 t C + O2 → CO2 t N2 + O2 → 2NO t0 khoaûng 30000C hay hoà quang ñieän TAÙC DUÏNG H2 (noå maïnh theo tæ leä 2 :1 veà soá mol), t0 t 2H2 + O2 → 2H2O TAÙC DUÏNG VÔÙI CAÙC HÔÏP CHAÁT COÙ TÍNH KHÖÛ 2SO2 + O2 V2O5 3000C 2SO3 t CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 3. OÂZOÂN laø daïng thuø hình cuûa oxi vaø coù tính oâxhoùa maïnh hôn O2 raát nhieàu O3 + 2KI + H2O → I2 + 2KOH + O2 (oxi khoâng coù) Do taïo ra KOH neân O3 laøm xanh quì taåm dd KI (duøng trong nhaän bieát ozon)

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

o

59

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Y

N

H Ơ

2Ag + O3 → Ag2O + O2 (oxi khoâng coù phaûn öùng) 4. LÖU HUYØNH laø chaát oâxihoùa nhöng yeáu hôn O2, ngoaøi ra S coøn ñoùng vai troø laø chaát khöû khi taùc duïng vôùi oxi S laø chaát oxihoùa khi taùc duïng vôùi kim loaïi vaø H2 taïo sunfua chöùa S2TAÙC DUÏNG VÔÙI NHIEÀU KIM LOAÏI ( coù t0, taïo saûn phaåm öùng soh thaáp cuûa kim loaïi) t Fe + S0 FeS-2 saét II sunfua → t Zn + S0 → ZnS-2 keõm sunfua -2 Hg + S HgS thuûy ngaân sunfua, phaûn öùng xaûy ra ôû t0  → thöôøng TAÙC DUÏNG HIDRO taïo hidro sunfua muøi tröùng ung t H2 + S → H2S-2 hidrosunfua S laø chaát khöû khi taùc duïng vôùi chaát oâxihoùa taïo hôïp chaát vôùi soh döông (+4, +6) TAÙC DUÏNG PHI KIM (tröø Nitô vaø Iod) t S + O2 SO2 khí sunfurô, löu huyønh ñioâxit, löu huyønh → (IV) oâxit.

Ngoaøi ra khi gaëp chaât oâxihoùa khaùc nhö HNO3 taïo H2SO4 4. HIDROÂSUNFUA (H2S) laø chaát khöû maïnh vì trong H2S löu huyønh coù soá oxi hoaù thaáp nhaát (-2), taùc duïng haàu heát caùc chaát oâxihoùa taïo saûn phaåm öùng vôùi soh cao hôn.

TAÙC DUÏNG OXI coùtheå taïo S hoaëc SO2 tuøy löôïng oâxi vaø caùch tieán haønh phaûn öùng. t 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 (dö oâxi, ñoát chaùy) 2H2S + O2 ttthaáp→ 2H2O + 2S ↓ (Dung dòch H2S trong khoâng khí hoaëc laøm laïnh ngoïn löûa H2S ñang chaùy) TAÙC DUÏNG VÔÙI CLO coù theå taïo S hay H2SO4 tuøy ñieàu kieän phaûn öùng H2S + 4Cl2 + 4H2O → 8HCl + H2SO4 H2S + Cl2 → 2 HCl + S (khí clo gaëp khí H2S) DUNG DÒCH H2S COÙ TÍNH AXIT YEÁU : Khi taùc duïng dung dòch kieàm coù theå taïo muoái axit hoaëc muoái trung hoaø 1:1 H2S + NaOH → NaHS + H2O 1::2 H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O 5. LÖU HUYØNH (IV) OXIT coâng thöùc hoùa hoïc SO2, ngoaøi ra coù caùc teân goïi khaùc laø löu huyønh dioxit hay khí sunfurô, hoaëc anhidrit sunfurô.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TP .Q

ẠO

Í-

H

0

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

o

ÁN

-L

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

TR ẦN

H

Ư N

G

o

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

o

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U

o

60

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

Vôùi soá oxi hoaù trung gian +4 ( S O2). Khí SO2 vöøa laø chaát khöû, vöøa laø chaát oxi hoaù vaø laø moät oxit axit. +4 +6 SO2 LAØ CHAÁT KHÖÛ ( S - 2e → S ) Khi gaëp chaát oxi hoaù maïnh nhö O2, Cl2, Br2 : khí SO2 ñoùng vai troø laø chaát khöû. +4 2 S O2 + O2 V2O5 4500 2SO3 +4 +6 S O 2 + Cl2 + 2H2O  → 2HCl + H2 S O 4 0 +4 SO2 LAØ CHAÁT OXI HOAÙ ( S + 4e → S ) Khi taùc duïng chaát khöû maïnh +4 0 S O 2 + 2H2S  → 2H2O + 3 S + Mg → MgO + S Ngoaøi ra SO2 laø moät oxit axit 1:1 SO2 + NaOH → NaHSO3 ( nNaOH ≥ 2 ) Na2SO3 + H2O ( nNaOH

1:2 →

Neáu 1<

≤

1)

TR ẦN

nSO2

H

SO2 + 2 NaOH

< 2 thì taïo ra caû hai muoái

nNaOH nSO 2

 NaHSO3 : x  Na SO : y  2 3

mol mol

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

6. LÖU HUYØNH (VI) OXIT coâng thöùc hoùa hoïc SO3, ngoaøi ra coøn teân goïi khaùc löu huyønh tri oxit, anhidrit sunfuric.

Laø moät oâxit axit TAÙC DUÏNG VÔÙI H2O taïo axit sunfuric SO3 + H2O → H2SO4 + Q SO3 tan voâ haïn trong H2SO4 taïo oâleum : H2SO4.nSO3 TAÙC DUÏNG BAZÔ taïo muoái SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O 7. AXÍT SUNFURIC H2SO4 ôû traïng thaùi loaõng laø moät axit maïnh, ôû traïng thaùi ñaëc laø moät chaát oâxihoùa maïnh. ÔÛ daïng loaõng laø axít maïnh laøm ñoû quì tím, taùc duïng kim loaïi(tröôùc H) giaûi phoùng H2, taùc duïng bazô, oxit bazô vaø nhieàu muoái.

H2SO4 → 2H+ + SO42- laø quì tím hoaù maøu ñoû.

H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2↑ H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2 HCl H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + H2O + SO2↑

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

nSO 2

Ư N

G

Đ

ẠO

S O2

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

+4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

N

+4

61

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + H2O + CO2↑ ÔÛ daïng ñaëc laø moät chaát oâxihoùa maïnh TAÙC DUÏNG KIM LOAÏI oxi hoaù haàu heát caùc kim loaïi (tröø Au vaø Pt) taïo muoái hoaù trò cao vaø thöôøng giaûi phoùng SO2 (coù theå H2S, S neáu kim loaïi khöû maïnh) t 2Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O t Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + SO2+ 2H2O Al, Fe, Cr khoâng taùc duïng vôùi H2SO4 ñaëc nguoäi, vì kim loaïi bò thuï ñoäng hoùa.

TAÙC DUÏNG VÔÙI CAÙC PHI KIM (taùc duïng vôùi caùc phi kim daïng raén, 0 t ) taïo hôïp chaát cuûa phi kim öùng vôùi soh cao nhaát t 2H2SO4(ñ) + C → CO2 + 2SO2 + 2H2O t 3SO2 + 2H2O 2H2SO4(ñ) + S → TAÙC DUÏNG MOÄT SOÁ HÔÏP CHAÁT COÙ TÍNH KHÖÛ t FeO + H2SO4 (ñ) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O t 2HBr + H2SO4 (ñ) → Br2 + SO2 + 2H2O HUÙT NÖÔÙC MOÄT SOÁ CHAÁT HÖÕU CÔ C12H22O11 + H2SO4(ñ) → 12C + H2SO4.11H2O 8. MUOÁI SUNFUA VAØ NHAÄN BIEÁT GOÁC SUNFUA (S2- ) haàu nhö caùc muoái sunfua ñieàu khoâng tan, chæ coù muoái cuûa kim loaïi kieàm vaø kieàm thoå tan (Na2S, K2S, CaS, BaS). Moät soá muoái khoâng tan vaø coù maøu ñaëc tröng CuS ñen, PbS ñen, CdS vaøng, SnS ñoû gaïch, MnS hoàng. Ñeå nhaän bieát S2- duøng dung dòch Pb(NO3)2 9. MUOÁI SUNFAT VAØ NHAÄN BIEÁT GOÁC SUNFAT (SO42-) Coù hai loaïi muoái laø muoái trung hoøa (sunfat) vaø muoái axit (hidroâsunfat).

Phaàn lôùn muoái sunfat tan, chæ coù BaSO4, PbSO4 khoâng tan coù maøu traéng, CaSO4 ít tan coù maøu traéng.

Nhaän bieát goác sunfat duøng dung dòch chöùa SO4210. ÑIEÀU CHEÁ OÂXI t 2KClO3 → 2KCl + 3O2 (xuùc taùc MnO2), ñieàu cheá trong PTN Trong CN chöng caát phaân ñoaïn khoâng khí loûng.

11. ÑIEÀU CHEÁ HIDROÂSUNFUA (H2S) CHO FES HOAËC ZNS TAÙC DUÏNG VÔÙI DUNG DÒCH HCl FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ ÑOÁT S TRONG KHÍ HIDRO

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Y

N

0

0

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

0

0

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H

0

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

Ư N

G

0

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

0

62

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

t H2 + S → H2 S 12. ÑIEÀU CHEÁ SO2 coù raát nhieàu phaûn öùng ñieàu cheá t S + O2 → SO2 t Na2SO3 + H2SO4(ñ) → Na2SO4 + H2O + SO2 ↑ t Cu +2H2SO4(ñ) → CuSO4 + 2H2O +SO2 ↑ t 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Ñoát ZnS, FeS, H2S, S trong oxi ta cuõng thu ñöôïc SO2.

13. ÑIEÀU CHEÁ SO3 2SO2 + O2 → 2 SO3 (xuùc taùc V2O5, t0) SO3 laø saûn phaåm trung gian ñieàu cheá axit sunfuric.

14. SAÛN XUAÁT AXIT SUNFURIC ( trong CN) TÖØ QUAËNG PYRIT SAÉT FES2 to 2Fe2O3 + 8SO2 Ñoát FeS2 4FeS2 + 11O2 → 0

0

H Ơ

N

0

0

N Y

2SO3 SO3 + H2O →

3

2+

ẤP

H2SO4

Í-

H

Ó

A

C

BÀI TẬP Câu 1: Hoàn thành chuỗi phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có) H2SO4 oleum

ÁN

-L

KMnO4 → O2 → SO2 → SO3 S → FeS → H2S Câu 2: Nhận biết các chất đựng riêng biệt trong các lọ mất nhãn sau: a, H2SO4,HCl,NaCl,Ba(OH)2 (dùng 1 thuốc thử) b, NaCl, HCl, Na2SO4, Na2CO3 (chỉ dùng dung dịch BaCl2) Câu 3: Hấp thụ 3,36 lít khí SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO2 vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Câu 5: Hấp thụ 6,72 lít khí SO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 2M. Tính khối lượng muối thu được

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

V O ,t o

2 5 → 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP .Q ẠO

Đ

G

Ư N

2SO2 + O2 SO3 hôïp nöôùc

Oxi hoaù SO2

10

00

B

TR ẦN

H

V O ,t o

5 → 2SO Oxi hoaù SO2 2SO2 + O2 2  3 SO3 + H2O → H2SO4 Hôïp nöôùc: TÖØ LÖU HUYØNH to Ñoát S taïo SO2: S + O2 → SO2

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

0

63

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

2SO3

A

Ó

2SO2 + O2 ⇄

C

V2O5, to

Í-

H

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 +6

+2

-L

+7

ÁN

Hoặc SO2 + KMnO4 + H2O → H2SO4 + MnSO4 + K2SO4 (4-6 = -2, 72 = 5)

Ỡ N

G

S: 2 x 5 Mn: 5 x 2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẤP

S+ O2 → SO2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

2+

3

to

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Câu 6: Hấp thụ V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 21,7g kết tủa . Tính V Câu 7: Dẫn khí SO2 qua 200 ml dung dịch Ba(OH)2 aM thu được 21,7 g kết tủa, thêm tiếp dung dịch NaOH đến dư vào lại thu thêm 10,85 gam kết tủa nữa. Tính a Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,464 lít hỗn hợp khí Y (đktc). Cho hỗn hợp khí Y đi qua dung dịch Pb(NO3)2 (dư) thu được 23,9g kết tủa màu đen. a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra b, Tính thể tích mỗi khí trong Y và m Câu 9: Cho 9,7g hỗn hợp A gồm Zn và Cu tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch H2SO4 1M thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) a, Tính % về khối lượng từng kim loại trong A và V b, Cũng một lượng hỗn hợp X trên đem hòa tan trong axit H2SO4 đặc nóng thu được V lít khí SO2 (đktc). Tính V Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 11,2g kim loại R vào axit H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lít SO2 (đktc). Xác định tên của R. Câu 11: Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3 có tỉ khối hơi so với H2 là 19,2. Tính % về thể tích mỗi khí trong B. ĐÁP ÁN Câu 1: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

BỒ

ID Ư

5SO2 và 2Mn 5SO2 + 2KMnO4 + H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + H2SO4 Bên vế trái có 5S mà bên vế phải đã có 2S trong MnSO4 và 1S trong K2SO4 = 3S nên thêm 2 H2SO4 5SO2 + 2KMnO4 + H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 2H2SO4 là 2H2O 64

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

N

H Ơ

N

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 (SO2 làchất khử, KMnO4 là chất oxi hóa) H2SO4 + nSO3 → H2SO4. nSO3 (oleum) H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1) H2SO4 SO3 + H2O → H2SO4 SO2 +2H2S → 3S + 2H2O

Y

2+

3

10

00

B

b, NaCl, HCl, Na2SO4, Na2CO3 (chỉ dùng dung dịch BaCl2) Trích mẫu thử Cho các chất tác dụng với nhau từng đôi một Có khí thoát ra: HCl và Na2CO3 vì 2HCl + Na2CO3→ 2NaCl + CO2↑ +

ẤP

H2O

Ó

A

C

Không có khí thoát ra: NaCl và Na2SO4

H

↓ trắng BaCO3→ Na2CO3

Í-

 HCl dd BaCl2   Na 2 CO3

-L

Phân biệt

ÁN

Không hiện tượng → HCl Phản ứng: Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl ↓ trắng BaSO4→ Na2SO4

G Ỡ N

 NaCl dd BaCl2   Na 2 SO4

Không hiện tượng → NaCl Phản ứng: Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl

BỒ

ID Ư

Phân biệt

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Ư N

TR ẦN

H

không hiện

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U TP .Q

Đ

ẠO

↓ trắng BaSO4

G

Fe + S → FeS FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S Câu 2: xanh: Ba(OH)2 a, dùng quỳ tím dd Ba(OH)2 → H2SO4 đỏ: HCl và H2SO4 không đổi màu: NaCl tương: HCl phản ứng: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓+ 2H2O → BaCl2 + 2H2O 2HCl + Ba(OH)2

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

to

65

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

N

Câu 3: Dạng toán SO2 + NaOH hoặc KOH SO2 + NaOH → NaHSO3 (1) SO2 + 2NaOH→ Na2SO3 + H2O (2) Lập tỉ lệ T = n NaOH n SO2

2+

3

10

00

B

Câu 4: Hấp thụ hoàn toàn 12,8g SO2 vào 250 ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng.

Giải: nSO2 = 12,8 = 0,2 mol

C

nNaOH = 0,25.1 = 0,25 mol 1 < T = = 0,25 = 1,25 < 2

ẤP

64

A

0,2

Í-

H

Ó

→ Tạo 2 muối NaHSO3 và Na2SO3

ÁN

-L

SO2 + NaOH → NaHSO3 x mol→ x mol x SO2 + 2NaOH→ Na2SO3 + H2O y y mol→ 2y mol

 x + y = 0,2   x + 2 y = 0,25

Ỡ N

G

→

→

 x = 0,15   y = 0,05

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0,2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

TR ẦN

H

Ư N

G

Giải: vì đề cho chỉ tạo muối trung hòa nên chỉ xảy ra phản ứng SO2 + 2NaOH→ Na2SO3 + H2O 0,15→ 0,3 nSO2 = 0,15 mol , VNaOH = 200 ml = 0,2 lít → a = CM (NaOH)= 0,15 = 0,75M

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

T≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối NaHSO3 (muối axit) 1<T<2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối NaHSO3 và Na2SO3 T≥ 2→ chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Na2SO3 (muối trung hòa) Bài toán: Hấp thụ 3,36 lít khí SO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH aM. Tính a biết sau phản ứng chỉ thu được muối trung hòa.

H Ơ

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

BỒ

ID Ư

→ mNaHSO3 = 0,15. 104 = 15,6g mNa2SO3 = 0,05 . 126 = 6,3g Có thể nhẩm nhanh trắc nghiệm: số mol 2 muối = số mol SO2 n Na2SO3 = nNaOH - nSO2 = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol n NaHSO3 = n SO2 - n Na2SO3 = 0,2 – 0,05 = 0,15 mol 66

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

n SO2 n Ba ( OH ) 2

N

Lập tỉ lệ T =

H Ơ

N

Câu 5: Dạng toán SO2 + Ba(OH)2 /Ca(OH)2 SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 ↓+ H2O (1) 2SO2 + Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2 (2)

B 00

ẤP

→ tạo 2 muối Ba(OH)2 a mol→ Ba(OH)2 b mol→

= 1,5 < 2

a + b = 0,2  a + 2b = 0,3

→ 

ÁN

→

-L

Í-

H

Ó

A

C

+ SO2 → BaSO3 ↓+ H2O a mol a + 2SO2 → Ba(HSO3)2 2b b a = 0,1

b = 0,1

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

→ mBaSO3 = 0,1 . 217 = 12,7g mBa(HSO3)2 = 0,1.299 = 29,9g Cách 2: Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O x mol→ x mol → x mol BaSO3 + SO2dư + H2O → Ba(HSO3)2 x mol→ x mol tạo kết tủa, khi dư SO2, kết tủa bị hòa tan, để hòa tan hết kết tủa nSO2 ít nhất = 2x= 2nBa(OH)2

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

n Ba ( OH ) 2

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ G Ư N H

0,3 0,2

=

10

n SO2

2+

1< T=

3

Giải: nSO2 = 0,3 mol; nBa(OH)2 = 0,2 mol

TR ẦN

Bài toán: Hấp thụ 6,72 lít khí SO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch Ba(OH)2 2M. Tính khối lượng muối thu được

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

T≤ 1 → chỉ xảy ra phản ứng (1) tức tạo muối BaSO3 ↓ 1<T<2 → xảy ra cả (1) và (2) tức tạo 2 muối BaSO3 ↓ và Ba(HSO3)2 T≥ 2→ chỉ xảy ra phản ứng (2) tức tạo muối Ba(HSO3)2 (muối tan, không tạo kết tủa)

67

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Nếu lượng SO2 không đủ để hòa tan hết kết tủa, thì kết tủa chỉ bị tan một phần tức tồn tại 2 muối BaSO3 và Ba(HSO3)2 Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O 0,2 0,2 0,2 → BaSO3 + SO2dư + H2O → Ba(HSO3)2 0,1 0,1 ←(0,3-0,2) → nBaSO3còn lại = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol Cách 3: nhẩm trắc nghiệm: để hòa tan hết kết tủa nSO2 = 2nBa(OH)2 , nếu lượng kết tủa chỉ bị tan một phần nSO2 = 2nBa(OH)2 - nkết tủa (vì tỉ lệ số mol hòa tan kết tủa là 1:1) → nBaSO3còn lại = 2nBa(OH)2 - nSO2 = 2.0,2 – 0,3 = 0,1 mol Số mol 2 muối = số mol Ba(OH)2 → nBa(HSO3)2 = n Ba(OH)2 - nBaSO3còn lại = 0,2 – 0,1 = 0,1 mol → mBaSO3 = 0,1 . 217 = 12,7g mBa(HSO3)2 = 0,1.299 = 29,9g Câu 6: Hấp thụ V lít SO2 (đktc) vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thu được 21,7g kết tủa . Tính V Trường hợp 1: Ba(OH)2 dư, SO2 hết , nSO2 = n BaSO3 Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O ←0,1 0,1 → VSO2 = 0,1. 22,4 = 2,24 lít Trường hợp 2: Ba(OH)2 hết, SO2 dư nhưng không hòa tan hết kết tủa ( kế t tủa chỉ tan một phần) Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O 0,1 0,1 ←0,1 Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2 ( 0,3 – 0,1)→ 0,4 → nSO2 = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol → VSO2 = 0,5. 22,4 = 11,2lít (tính nhanh nSO2 = 2nBa(OH)2 - n↓ = 2. 0,3 – 0,1 = 0,5 mol) Câu 7: Dẫn khí SO2 qua 200 ml dung dịch Ba(OH)2 aM thu được 21,7 g kết tủa, thêm tiếp dung dịch NaOH đến dư vào lại thu thêm 10,85 gam kết tủa nữa. Tính a Giải: thêm NaOH lại thu thêm kết tủa, chứng tỏ trong dung dịch tồn tại muối Ba(HSO3)2, mà vẫn có kết tủa → tồn tại 2 muối n↓(1) = 21,7 = 0,1 mol

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

n↓(2) =

217 10,85 217

= 0,05 mol

Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3 ↓+ H2O 0,1 0,1 68

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ơ

N

Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2 0,05 ←0,05 Ba(HSO3)2 + 2NaOH → BaSO3 ↓ + Na2SO3 + 2H2O ←0,05 0,05 nBa(OH)2 = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol → a = 0,15 = 0,75M 0,2

N Y U TP .Q ẠO

0,2

00

B

239

22,4

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

Fe + HCl → FeCl2 + H2 0,01 ← (0,11-0,1) FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 0,1 ←0,1 H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 ← 0,1 0,1 → VH2S = 0,1 . 22,4 = 2,24 lít VH2 = 0,01 . 22,4 = 0,224 lít m = mFe + mFeS = 0,01. 56 + 0,1 . 88 = 9,36g Câu 9: Cho 9,7g hỗn hợp A gồm Zn và Cu tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch H2SO4 1M thu được 2,24 lít khí H2 (đktc) a, Tính % về khối lượng từng kim loại trong A và V b, Cũng một lượng hỗn hợp X trên đem hòa tan trong axit H2SO4 đặc nóng thu được V lít khí SO2 (đktc). Tính V Giải: vì tạo khí H2 nên H2SO4 là axit loãng nH2 = 0,1 mol Cu + H2SO4(loãng) → không xảy ra Zn + H2SO4→ ZnSO4 + H2 ←0,1 0,1 0,1

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

Câu 8: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe và FeS tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 2,464 lít hỗn hợp khí Y (đktc). Cho hỗn hợp khí Y đi qua dung dịch Pb(NO3)2 (dư) thu được 23,9g kết tủa màu đen. a, Viết các phương trình phản ứng xảy ra b, Tính thể tích mỗi khí trong Y và m Giải: nY = 2,464 = 0,11 mol , nPbS = 23,9 = 0,1 mol

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Cách 2: ∑ n ↓ = 0,1 + 0,05 = 0,15 mol Ba(OH)2 → BaSO3 0,15 ←0,15 → a = 0,15 = 0,75M

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

69

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

mZn = 0,1 . 65 = 6,5g → mCu = 9,7 – 6,5 = 3,2g 6,5.100% 9,7

= 67,01%

H Ơ U

Y

N

= 0,1 lít = 0,05 mol

ẤP

11,2.n 0,6

C

→ MR =

2+

3

← 0,3

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

n 1 2 3 M 18,67 37,33 56 Kim Loại Loại Fe loại → R = Fe (sắt) mKL. Hóa trị kim loại ( có thể tính nhanh bằng công thức Mkim loại = ne nhận (Hóa trị kim loại = 1,2,3) Câu 11: Hỗn hợp khí B gồm O2 và O3 có tỉ khối hơi so với H2 là 19,2. Tính % về thể tích mỗi khí trong B. dB/H2 = 19,2 → MB = 19,2. 2 = 38,4 Áp dụng quy tắc đường chéo x mol O2 M = 32 9,6

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

0,6 n

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O 0,05→ 0,05 Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 +2 H2O 0,1 → 0,1 nSO2 = 0,05 + 0,1 = 0,15 mol → VSO2 = 0,15. 22,4 = 3,36 lít Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 11,2g kim loại R vào axit H2SO4 đặc nóng thu được 6,72 lít SO2 (đktc). Xác định tên của R. Giải: 2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

b, nCu =

0,1 1 3,2 64

TP .Q

VH2SO4 =

N

%Cu = 100 – 67,01 = 32,99%

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

%Zn =

38,4 y mol O3 M = 48 Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

6,4 70

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

→ x = 9,6 = 6,4

y

3 2

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

→ x =3 y 2

H Ơ

N

Giả sử nO3 = y = 2 mol thì nO2 = x = 3 mol → nB = 2 + 3 = 5 mol % về thể tích = % về số mol → %O2 = 3.100% = 60%

BỒ

Y https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ID Ư

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

G

Đ

ẠO

Câu 1 Cho từ từ từng giọt dung dịch A chứa 0,4 mol HCl vào dung dịch B chứa 0,3 mol Na2CO3 và 0,15 mol KHCO3 thu được dung dịch D và V lit CO2 (đktc) a. Tính V? b. Tính khối lượng kết tủa thu được khi cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào dung dịch D? Câu 2 1. Cho a gam Fe hoàn tan trong dd HCl, sau pư cô cạn được 3,1 gam chất rắn. Nếu cho a gam Fe và b gam Mg cũng vào dd HCl như trên thì thu được 3,34 gam chất rắn và 448 ml khí hiđro ở đktc. Tìm a, b?

2. Viết pư xảy ra khi sục H2S vào dd FeCl3; dd CuCl2; dd H2SO4 đặc?

Câu 3 Hòa tan hết m(g) hỗn hợp gồm FeS2 và Cu2S vào H2SO4 đặc nóng thu được dd A và khí SO2. Hấp thụ hết SO2 vào 1 lít dd KOH 1M thu được dd B. Cho ½ lượng dd A tác dụng với một lượng dư dd NH3, lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi được 3,2g chất rắn. Cho dd NaOH dư vào ½ lượng dd A. Lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi sau đó thổi H2 (dư) đi qua chất rắn còn lại sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 1,62g hơi H2O. a/ Tính m b/ Tính số gam các muối có trong dung dịch B Câu 4 Cho hai kim loại X và Y 1. Oxi hóa hết p gam X thì được 1,25p gam oxit. Hòa tan muối cacbonat của Y bằng dung dịch H2SO4 9,8% vừa đủ thu được dung dịch muối sunfat nồng độ 14,18%. Tìm X và Y? 2. Hòa tan a gam hỗn hợp X và Y trong đó Y chiếm 30% khối lượng bằng 50 ml dung dịch HNO3 63% (d=1,38 g/ml) khuấy đều hỗn hợp tới khi phản ứng hoàn toàn thì thu được chất rắn A nặng 0,75a gam, dung dịch B và 7,3248

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

% O3 = 100 – 60 = 40% ---------------------------------------------------Chuyên đề 7: AXIT SUNFURIC ( ĐẶC) VÀ AXIT CLOHIDRIC

N

5

71

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

lít hỗn hợp khí NO2 và NO ở 54,60C và 1 atm. Cô cạn B được bao nhiêu gam muối khan?

Câu 5 Hòa tan hh X gồm Cu và Fe2O3 trong 400 ml dung dịch HCl a (M) thu được dung dịch Y và còn lại 1,0 gam Cu không tan. Nhúng thanh Mg vào dung dịch Y, sau khi phản ứng hoàn toàn nhấc thanh Mg ra thấy khối lượng tăng thêm 4,0 gam so với khối lượng thanh Mg ban đầu và có 1,12 lít khí H2 (đo ở đktc) thoát ra (giả thiết toàn bộ lượng kim loại thoát ra đều bám hết vào thanh Mg).

Tính khối lượng Cu trong X và giá trị của a?

Câu 6 Cho luồng khí CO đi qua m gam Fe2O3 nung nóng thu được 2,428 gam hh rắn A gồm: Fe, FeO, và Fe2O3 dư. Trong A khối lượng của FeO gấp 1,35 lần khối lượng của Fe2O3. Khi hoà tan A trong 130 ml dd H2SO4 0,1M thu được 0,224 lít khí H2 ở đktc. Chất rắn còn dư sau khi phản ứng là Fe. Tính khối lượng Fe dư và m?

Câu 7 Cho hỗn hợp G ở dạng bột gồm Al, Fe, Cu. Hòa tan 23,4 gam G bằng một lượng dư dung dịch H2SO4 đặc, nóng, thu được 15,12 lít khí SO2.

Cho 23,4 gam G vào bình A chứa 850 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng) dư, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí B. Dẫn từ từ toàn bộ lượng khí B vào ống chứa bột CuO dư nung nóng, thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu.

1. Viết pư xảy ra và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp G. 2. Cho dd chứa m gam muối NaNO3 vào bình A sau phản ứng giữa G với dd H2SO4 loãng ở trên, thấy thoát ra V lít khí NO (sp khử duy nhất). Tính giá trị nhỏ nhất của m để V là lớn nhất. Các thể tích khí đo ở đktc Câu 8 Hòa tan hết hh A gồm Al và kim loại X hóa trị a trong H2SO4 đặc nóng đến khi không còn khí thoát ra được dd B và khí C. Khí C bị hấp thụ bởi NaOH dư được 50,4 gam muối. Nếu thêm vào A một lượng X bằng hai lần lượng X trong A(giữ nguyên Al) rồi hòa tan hết bằng H2SO4 đặc nóng thì lượng muối trong dd mới tăng thêm 32 gam so với lượng muối trong B nhưng nếu giảm một nửa lượng Al trong A(giữ nguyên X) thì khi hòa tan ta được 5,6 lít C ở đktc 1. Tính KLNT của X biết tổng số hạt proton; nơtron và electron trong X là 93 2. Tính % khối lượng các chất trong A 3. Tính số mol H2SO4 đã dùng lúc đầu biết rằng khi thêm từ từ dd NaOH 2M vào B thì lượng kết tủa bắt đầu không đổi khi dùng hết 700 ml dd NaOH ở trên.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

72

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

ẠO

2. Tính tổng KL của B và B1?

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

10

00

B

TR ẦN

H

Ư N

Câu 11 Có hai thí nghiệm sau: + TN1: Cho 3,07 gam hh D gồm Fe và Zn vào 200 ml dd HCl. Sau pư cô cạn dd sau pư được 5,91 gam bã rắn + TN2: Cho 3,07 gam hh D vào 400 ml dd HCl trên. Sau pư cô cạn dd sau pư được 6,62 gam bã rắn 1. Xác định nồng độ của dd HCl đã cho?

2. CMR trong TN2 HCl kim loại vẫn dư?

Câu 12 Cho 75 g dung dịch A chứa 5,25g hỗn hợp 2 muối cácbonát của 2 kim loại kiềm X và Y thuộc 2 chu kì kế tiếp trong hệ thống tuần hoàn . Thêm từ từ dung dịch HCl có pH = 0 (D = 1,143g/ml) vào dung dịch A . Kết thúc thí nghiệm thu được 336ml khí ở đktc và dung dịch C . Thêm dung dịch nước vôi trong dư vào dung dịch C thấy có 3g kết tủa . a) Xác định X , Y tính thể tích dung dịch HCl đã dùng ? b) Tính C% các chất trong dung dịch A ?

Câu 13 Hỗn hợp A gồm MgCO3 và RCO3 .Cho 12,34g A vào lọ chứa 100ml dung dịch H2SO4 sau phản ứng thu được 1,568 lít CO2,chất rắn B và dung dịch C.Cô cạn dung dịch C thu được 8,4g chất rắn khan.Nung B thu được 1,12 lít CO2 và chất rắn E (các khí đo ở đktc) a.Tính nồng độ mol/lít của dung dịch H2SO4 b.Tính khối lượng B và E c. Nếu cho tỷ số mol của MgCO3 và RCO3 là 5:1,hãy xác định R Câu 14

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

3. Tìm R?

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

1. Tính CM của H2SO4?

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Câu 9 Hòa tan 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Cu, Fe trong dd HCl dư thấy thoát ra 8,96 lít khí(đktc). Nếu cho 34,8 gam hh trên pư với dd CuSO4 dư rồi lọc chất rắn tạo ra hòa tan bằng HNO3 thì thoát ra 26,88 lít khí (đktc) có tỷ khối so với oxi = 1,27. Viết các pư và tính thành phần hỗn hợp ban đầu.

Câu 10 Hòa tan 115,3 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 và RCO3 (số mol của RCO3 gấp 2,5 lần của MgCO3) bằng 500 ml dd H2SO4 loãng được dd A, chất rắn B và 0,2 mol CO2. Cô cạn A được 12 gam muối khan. Mặt khác nung B tới khối lượng không đổi thì được 0,5 mol CO2 và chất rắn B1.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

73

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ID Ư

Ỡ N

G

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H Í-L

ÁN

LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1 V=2,24 lit và m↓ = 35g Câu 2 Giả sử Fe pư hết với HCl => 3,1 gam chất rắn chỉ có FeCl2 ứng với 0,0244 mol => số mol HCl > 0,0244 mol => khi pư với Mg và Fe thì lượng hiđro > 0,0244 mol điều này trái với giả thiết => Fe dư khi pư với HCl => khi HCl pư với Mg và Fe thì kim loại cũng dư…………Từ đó tính được: Fe = 0,03 mol và Mg = 0,01 mol => a = 1,68 gam và b = 0,24 gam.

Câu 3 a/ m = 14,4g b/ K2SO3 = 39,5 g và KHSO3 =60 g Câu 4 1. X là Cu; Y là Fe 2. 37,575 gam Fe(NO3)2.

Câu 5 4,2 gam và 1M.

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Thả một viên bi sắt hình cầu bán kính R vào 500 ml dung dịch HCl nồng độ CM sau khi kết thúc phản ứng thấy bán kính viên bi còn lại một nửa. Nếu cho viên bi sắt còn lại này vào 117,6 gam dung dịch H2SO4 5%.

(Xem viên sắt còn lại có khối lượng không đáng kể so với khối lượng dung dịch H2SO4).

Thì khi bi sắt tan hết dung dịch H2SO4 có nồng độ mới là 4%. a. Tính bán kính R của viên bi, biết khối lượng riêng của sắt là 7,9 gam/cm3. Viên bi bị ăn mòn theo mọi hướng, π = 3,14. b. Tính CM dung dịch HCl. Câu 15 Cho 3,87 gam hh A gồm Mg và Al vào 250 ml dd B gồm HCl 1M và H2SO4 0,5M thu được dd C và 4,365 lít hiđro ở đktc. Tính khối lượng muối trong C? Câu 16 Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp A gồm sắt và kim loại R (hóa trị II không đổi) vào 200ml dung dịch HCl 3,5M thu được 6,72 lit khí ở đktc và dung dịch B. Mặt khác, nếu cho 3,6 gam kim loại R tan hết vào 400ml dung dịch H2SO4 1M thì H2SO4 còn dư. a/ Xác định kim loại R và thành phần phần trăm theo khối lượng của các chất trong hỗn hợp A. b/ Cho toàn bộ dung dịch B ở trên tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 4M thì thu được kết tủa C và dung dịch D. Nung kết tủa C ngoài không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn E. Tính khối lượng chất rắn E, nồng mol/l của các chất trong dung dịch D. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thể tích dung dịch thu được sau phản ứng bằng tổng thể tích 2 dung dịch ban đầu và thể tích chất rắn không đáng kể.

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

74

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

BỒ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

B

00

10

3

2+

ẤP

C

A

Ó

H

Í-

-L

ÁN

ID Ư

Ỡ N

G

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

Câu 6 Fe dư = 1,652 gam(nếu làm ra 1,68 gam là sai); m = 3,4 g Câu 7 1. Nhôm: = 23,08 (%), Sắt:= 35,90 (%), Đồng:41,02 (%) 2. m = 0,15.85 = 12,75 gam(có hai phản ứng của Cu và Fe2+ với H+ và NO3-).

Câu 8 1. Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và X trong hh A ban đầu. Ta có: 2Al + 6H2SO4 → Al2(SO4)3 +3SO2 + 6H2O mol: x x/2 3x/2 2X + 2aH2SO4 → X2(SO4)a +aSO2 + 2aH2O mol: y y/2 ay/2 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O mol: (3x+ay)/2 (3x+ay)/2 => 3x + ay = 0,8 (I) + Khi tăng X lên hai lần thì lượng muối trong B tăng thêm y mol X2(SO4)a do đó: 32 = 2y(X+48a) (II) + Khi giảm một nửa lượng Al thì: 3x/4 + ay/2 = 0,25 (III) + Giải (I, II, III) được: x = 0,2; ay = 0,2 và Xy = 6,4 => X = 32a => X có thể là Cu, Mo, Te nhưng chỉ có Cu thỏa mãn tổng số hạt là 93.

2. Al = 45,76% và Cu = 54,24% 3. H2SO4 = 1 mol Câu 9 Al = 5,4 gam; Fe = 5,6 gam còn lại là Cu. Câu 10 1. 0,4M 2. 199 gam 3. Ba Câu 11 1. Đặt a và b lần lượt là số mol Zn và Fe trong 3,07 gam D ta có: 65a + 56b = 3,07 (*). Vì Zn pư trước nên pư theo thứ tự: Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2. (1) Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2. (2) + Giả sử ở TN1 kim loại hết bã rắn chỉ có muối ZnCl2 = a mol và FeCl2 = b mol(HCl bay hơi khi cô cạn) Trong TN2 lượng axit tăng lên gấp đôi nên kim loại vẫn hết tức là bã rắn vẫn có ZnCl2 = a mol và FeCl2 = b mol KL bã rắn không đổi điều này trái với giả thiết. Vậy trong TN1 axit hết; kim loại dư + Ta có: cứ 1 mol kim loại tạo thành muối clorua thì KL tăng 71 gam theo gt thì KL tăng 5,91 – 3,07 = 2,84 gam Số mol kim loại pư = 0,04 mol. Theo pư ta thấy số mol HCl = 2 x số mol kim loại pư = 0,08 mol CM = 0,08/0,2 = 0,4M

N

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

75

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon

= 0,015

5,25 0,045 116,67 − 60 = 2

10 3 = 116,67

C

A

28,3

Ó

=> M =

=

ẤP

=> 2M + 60 =

3 100

2+

0,03 mol => a = 0,045 mol .

00

n MHCO3 tác dụng theo (3) là a –b => n CaCO3 = a – b =

H

=> MX < 28,3 < MY Thoã khi X là Na ; Y là K

Í-

2 muối là Na2CO3 và K2CO3

-L

(1)

.

Từ (1) (2) n HCl tác dụng là a + b = 0,045 + 0,015 = 0,06 mol .

TO

=> V dd HCl (pH = 0) =

0,06 1

= 0,06 lít = 60ml

(1)

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

b) Gọi số mol Na2CO3 là x ; số mol K2CO3 là y tac có : x + y = 0,045 (*) 106x + 138y = 5,25 (**) Giải hệ pt => x = 0,03 y = 0,015

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

mol

0,336 22,4

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

ẠO

Đ

G

Ư N

H

TR ẦN

Gọi n MHCO3 tác dụng theo (2) là b => n CO2 = b =

ÁN

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

TP .Q

U

Y

N

H Ơ

2. Nếu hh chỉ có Zn thì số mol sẽ là nhỏ nhất và bằng 3,07/65 = 0,04723 mol. Theo phần 1 thì số mol kim loại pư tối đa là 0,04 mol kim loại luôn dư.

Câu 12 Gọi 2 kim loại kiềm là X và Y MX < MY Công thức trung bình : M với MX < M < MY Công thức trung bình của muối là M2CO3 Các phương trình phản ứng : M2CO3 + HCl MHCO3 + MCl (1) a a a a MHCO3 + HCl MCl + CO2 + H2O (2) b b b b MHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + MOH + H2O (3) a –b a –b Gọi nhh = a (1) : n MHCO3 = a

N

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

mNa2CO3 = 0,03 . 106 = 3,18g

C% (Na2CO3) =

3,18.100 75

= 4,24%

(1) 76

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

m K2CO3

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com C%(K2CO3) = 2,07.100 = 2,76%

= 0,015. 138 = 2,07g

75

2

Ư N

mB= m R C O 3 + mH2 SO4 - mCO - mH O - mC mB = 12,34 +0,07.98 -0.07.44 – 0,07.18 – 8,4 =6,46 (g) mE =mB –mco2 mE = 6,46 -0,05.44=4,26(g)

B

c.

Nếu tỉ lệ số mol MgCO3 và RCO3 là :

TR ẦN

H

2

10

00

5 1

-L

Í-

H

Ó

A

C

ẤP

2+

3

Đặt MgCO3 là 5x mol ; RCO3 : x mol 6x= 0,07 + 0,05 = 0,12. Suy ra x=0,02.Vậy R :137 Kim lọai đó là Ba Câu 14 a- Phương trình phản ứng Fe + HCl = FeCl2 + H2 (1) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 (2)

ÁN

Ta có mH 2 SO 4

TO

nH 2 SO 4 =

ban đầu

5,88 98

=

117,6 x5 100

= 5,88 gam

= 0,06 mol

G

Khối lượng H2SO4 sau khi hòa tan phần còn lại của viên bi: 117,6 x 4 100

nH 2 SO 4 =

4,704 = 0,048 mol 98

BỒ

ID Ư

Ỡ N

mH 2 SO 4 =

H Ơ N Y U

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

G

Đ

b.

RCO3 + H2SO4 = RSO4 +CO2 +H2O Áp dụng định luật bảo tòan khối lương

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

2 SO4

0, 07 = 0, 7(M ) 0,1

=

ẠO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

CMH

TP .Q

Câu 13 a.

Nung B được CO2 ,suy ra H2SO4 hết MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O +CO2 RCO3 +H2SO4 = RSO4 + CO2 +H2O Số mol H2SO4 = số mol CO2 = 1,568/22,4=0,07(mol)

N

(1)

= 4,704 gam

Từ (2) ta có: nH 2 SO 4 (P Ư) = 0,06 - 0,048 = 0,012 mol ⇒ nFe phản ứng (2) = 0,012 mol Mặt khác ta có: 77

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon Đoàn Sỹ Nguyên. SĐT: 0974 914 https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 4 π 3

mFe ban đầu =

R3 d 4.π .R 3 d 3 x56

Khi hòa tan trong HCl thì R giảm một nửa. Vậy bán kính còn lại là

N Y

1  π R3   4. . .d  8  56 3 

3

R =3

⇒

3 0,68cm 3 x 4 3,14

=

R= 3

3V 4π

3

=

0,162cm 3

5,376 7,9

Đ

= 0,68 cm3

= 0,545 cm

3,336M

C

0,168 = 0,5

A

=

ÁN

-L

Í-

H

Ó

n v

ẤP

2+

3

b- nHCl = 2nFe (1) = 2(nFe ban đầu = nFePƯ(2)) = 2(0,096 - 0,012) = 0,168 mol CM =

Ư N

m d

BỒ

ID Ư

Ỡ N

G

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

và V = 4 π R3

V =

TR ẦN

⇒

B

mà m = V.d

G

nFe ban đầu = 0,012 x 8 = 0,096 mol mFe ban đầu = 0,096 x 56 = 5,376 gam

00

⇒

so với số mol ban đầu

10

⇒

1 8

H

H2SO4 chỉ bằng

ẠO

Ta nhận thấy sau khi Fe bị hòa tan trong HCl, phần còn lại để hòa tan trong

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

=

U

4.π .R 3 .d 3.56.8

TO

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

=

3

4.π  R    .d 3 x56  2 

TP .Q

⇒

nFe còn lại để phản ứng (2) =

R 2

N

nFe ban đầu =

H Ơ

⇒

www.facebook.com/daykem.quynhon

394 Email:Doannguyenfc02@gmail.com http://daykemquynhon.blogspot.com

78

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial