Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Ôn tập( đàm văn huệ) - Coggle Diagram
Ôn tập( đàm văn huệ)
Đồng và hợp chất của đồng
Đồng thuộc nhóm IB, có chu kì 4, có số hiệu nguyên tử là 29.
Cấu hình electron nguyên tử của Cu : [Ar] 3d104s1 ; Cu+ : [Ar] 3d10 ; Cu2+ :[Ar] 3d9 .
TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Là kim loại màu nâu đỏ, khối lượng riêng lớn, dẻo, dễ kéo sợi và dát mỏng, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (chỉ kém hơn bạc).
tính chất hóa học
Tác dụng với phi kim
Cu tác dụng với Cl2, Br2, S, ... ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng
ĐỒNG (II) OXIT
Là oxit bazơ; dễ bị CO, C, H2 khử thành Cu kim loại
CuO: là chất rắn màu đen, không tan trong nước
Điều chế bằng cách nhiệt phân Cu(OH)2, Cu(NO3)2, CuCO3,
ĐỒNG (II) HIDROXIT
Cu(OH)2 : là chất rắn màu xanh
Có tính bazơ, không tan trong nước nhưng tan dễ trong dung dịch axit
Dễ bị nhiệt phân sinh ra CuO
Điều chế từ dung dịch muối đồng (II) và dung dịch bazơ.
MUỐI ĐỒNG (II)
CuSO4dạng khan là chất rắn màu trắng, trạng muối hiđrat CuSO4.5H2O có màu xanh.
Trên 50% sản lượng dùng làm dây dẫn điện và trên 30% dùng làm hợp kim; hợp kim của đồng như đồng thau (Cu – Zn) ; đồng bạch (Cu–Ni) ; đồng thanh (Cu – Sn) ;… có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống như: chế tạo chi tiết máy, thiết bị dùng trong công nghiệp đóng tàu biển
Sắt - Hợp chất của sắt
Sắt
Vị trí trong bảng tuần hoàn
Cấu hình e nguyên tử: 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2.
Vị trí: Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
Tính chất vật lí
Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng và nhôm
Sắt có tính nhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao (8000C) sắt mất từ tính. T0nc = 15400C
Trạng thái tự nhiên
Là kim loại phổ biến sau nhôm, tồn tại chủ yếu ở các dạng:
-Hợp chất: oxit, sunfua, silicat...
Quặng: hematit đỏ (Fe2O3 khan), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit (Fe3O4), xiđerit (FeCO3) và pirit (FeS2).
Tính chất hóa học
Fe là chất khử trung bình. Trong các phản ứng, Fe có thể nhường 2 hoặc 3e:
Tác dụng với các phi kim
Sắt tác dụng với hầu hết các phi kim khi đun nóng:
ới halogen → muối sắt (III) halogenua (trừ iot tạo muối sắt II):
2Fe + 3X2 → 2FeX3 (t0)
Thực tế khi giải các bài tập thường gặp trường hợp tạo ra hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt.
Fe → Fe3+ + 3e
Fe → Fe2+ + 2e
Tác dụng với nước
Fe không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng mạnh với hơi nước:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)
Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)
Tác dụng với dung dịch axit
Với H+ (HCl, H2SO4 loãng... ) → muối sắt (II) + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
Tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đậm đặc)
Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Fe chuyên chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
ới dung dịch HNO3 loãng → muối sắt (III) + NO + H2O:
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Với dung dịch HNO3 đậm đặc → muối sắt (III) + NO2 + H2O:
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Với dung dịch H2SO4 đậm đặc và nóng → muối sắt (III) + H2O + SO2:
2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Tác dụng với dung dịch muối
Fe đẩy được những kim loại yếu hơn ra khỏi muối → muối sắt (II) + kim loại.
Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
Fe tham gia phản ứng với muối Fe3+ → muối sắt (II):
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Chú ý: Với muối Ag+, Fe có thể tham gia phản ứng để tạo thành muối Fe3+:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
Hợp chất của sắt
Hợp kim của sắt
Hợp chất sắt(II)
Tính chất vật lý
Chất rắn màu đen, không có trong tự nhiên
Không tan trong nước, dung dịch kiềm và alcohol
Tan trong acid
Tính chất hoá học
FeO là 1 oxit bazo, ngoài ra có số oxh là +2 - số oxi hoá trung gian --> FeO có cả tính khử và tính oxi hoá
Nung FeCO3 hoặc Fe(OH)2 trong điều kiện không có không khí
FeO là chất oxi hoá khi tác dụng với chất khử mạnh: H2, CO,...
FeO là chất khử khi tác dụng với dung dịch HNO3
FeO là 1 oxit bazo
tác dụng với axit: HCl, H2SO4 loãng
Điều chế
Nung FeCO3 hoặc Fe(OH)2 trong điều kiện không có không khí
Dùng H2 hoặc CO khử Sắt(III) oxit ở 500°C
Sắt(II) hiđroxit
Fe(OH)2
Tính chất vật lý
Nguyên chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh
Dễ bị oxi hóa trong không khí thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ
Không tan trong nước
Tính chất hóa học
Bị nhiệt phân*
trong điều kiện không có không khí
Tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng
Tác dụng với axit HNO3, H2SO4 đặc
Tác dụng không khí
Cho bazo vào dung dịch muối sắt(II) trong điều kiện không có không khí
Muối sắt(II)
Đa số đều tan trong nước ,khi kết tinh thường ở dạng ngậm nước
Muối sắt(II) dễ bị oxi hoá thành muối sắt(III) bởi các chất oxi hoá
Điều chế: cho Fe, FeO, Fe(OH)2 tác dụng với HCl, H2SO4 loãng
Ứng dụng: làm chất diệt sâu bọ, pha chế sơn, mực và dùng trong kĩ nghệ nhuộm vải
Hợp chất sắt (III)
Fe2O3
Tính chất vật lí : Là chất rắn, nâu đỏ, không tan trong nước
Tính chất hóa học
oxit bazo
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O
oxi hóa
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (t0)
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (t0)
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe (t0)
Điều chế : thành phần của quặng hematit
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (t0)
Fe(OH)3
Tính chất vật lí : Là chất kết tủa màu nâu đỏ.
Tính chất hóa học
Là bazơ không tan
Bị nhiệt phân : 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
Tan trong axit tạo muối sắt (III)
Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O
Điều chế : Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3
Muối Sắt (III)
Có tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử
2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2
2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + 2HCl + S
Các dung dịch muối sắt (III) có môi trường axit. Fe3+ + 3H2O ↔ Fe(OH)3 + 3H+
Khi cho muối sắt (III) tác dụng với các kim loại cần lưu ý
Nếu kim loại là Na, Ca, K, Ba + H2O → Kiềm + H2. Sau đó Kiềm + Fe3+ → Fe(OH)3
Nếu kim loại không tan trong nước và đứng trước Fe + Fe3+ → Fe2+ nếu kim loại dư thì tiếp tục khử Fe2+ thành Fe.
Nếu kim loại là Cu hoặc Fe + Fe3+ → Fe2
Các muối sắt (III) bị thủy phân hoàn toàn trong môi trường kiềm
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2
GANG
phân loại
Gang trắng: chứa C ở dạng than chì, dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa
Gang xám: chứa ít C hơn và C chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C), được dùng để luyện thép
Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó C chiếm 2 – 5% về khối lượng, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố khác Si, Mn, S, …
Sản xuất gang
Nguyên liệu: quặng sắt oxit ( thường là quặng hemantit đỏ), than cốc và chất chảy ( CaCO3 và SiO2)
Nguyên tắc luyện gang: khử oxit sắt trong quặng bằng than cốc trong lò cao thành sắt.
Các phương trình hóa học
Tạo chất khử
C + O2 -> CO2 và C + CO2 -> 2CO
Quá trình khử: sử dụng chất khử CO
Fe2O3 -> Fe3O4 -> FeO -> Fe
Loại tạp chất trong quặng :
CaCO3 -> CaO + CO2
CaO + SiO2 -> CaSiO3
THÉP
Là hợp kim của sắt với C trong đó C chiếm 0,01 – 2% về khối lượng
phân loại
Thép thường ( thép cacbon): Thép mềm chứa không quá 0,1%C; dễ gia công, được dùng kéo sợi hay cán thành thép lá dùng trong vật dụng đời sống và xây dựng
Thép cứng: chứa trên 0,9%C dùng để chế tạo công cụ, chi tiết máy
thép đặc biệt
cho thêm vào thép 1 số nguyên tố làm thép có tính chất đặc biệt
Thép chứa 13%Mn rất cứng, được dùng làm máy nghiền đá
Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng, không gỉ, dùng làm dụng cụ gia đình, y tế
Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, dùng để chế tạo máy cắt, gọt,.
Sản xuất thép
Nguyên tắc luyện gang thành thép: loại bỏ phần lớn các nguyên tố C, Si,Mn, S,… ra khỏi gang bằng cách oxi hóa chúng và chuyển thành xỉ
Crom
Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d54s1viết gọn là [Ar]3d54s1.
có màu trắng ánh bạc, có khối lượng riêng lớn (D = 7,2 g/cm3), nóng chảy ở 1890oC.
Là kim loại cứng nhất rạch được thủy tinh.
Tính chất hóa học
Trong phản ứng hóa học, crom tạo nên các hợp chất trong đó crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 (thường gặp +2, +3 và +6).
Tác dụng với phi kim
Ở nhiệt độ thường, crom chỉ tác dụng với flo. Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng với oxi, clo, lưu huỳnh,…
Tác dụng với nước
Crom có độ hoạt động hóa học kém Zn và mạnh hơn Fe, nhưng crom bền với nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ. Do đó, người ta mạ crom lên sắt để bảo vệ sắt và dùng crom để chế thép không gỉ.
Tác dụng với axit
Vì có màng oxit bảo vệ, crom không tan ngay trong dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng và nguội. Khi đun nóng màng oxit tan ra, crom tác dụng với axit giải phóng H và tạo ra muối crom(II) khi không có không khí.
Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nguội.
Hợp chất của crom
Hợp chất crom(III)
Crom(III) hiđroxit (Cr(OH)3)
– Là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.
– Là một hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm
Crom(III) oxit (Cr2O3)
– Là chất rắn, màu lục thẫm, không tan trong nước, dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.
– Là oxit lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đặc.
Hợp chất crom(VI)
Crom(VI) oxit (CrO3)
– Là chất rắn, màu đỏ thẫm.
– Là một oxit axit, tác dụng với nước tạo ra axit. Những axit cromic này không tách ra được ở dạng tự do mà chỉ tồn tại trong dung dịch.
– Có tính oxi hóa mạnh.
Muối crom(VI)
– Khác với những axit cromic và đicromic, các muối cromat và đicromat là những hợp chất bền.
Muối cromat là muối của axit cromic, có màu vàng của ion cromat (CrO42-).
Muối đicromat là muối của axit đicromic, có màu da cam của ion đicromat (Cr2O72-).
Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, đặc biệt trong môi trường axit, muối crom(VI) bị khử thành muối crom(III).
điều chế kim loại
Phương pháp nhiệt luyện
Là phương pháp khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H hoặc các kim loại hoạt động.
dùng để điều chế kim loại hoặt động mạnh như Zn,Fe,Sn,Pb...........
Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp với kim loại có tính khử trung bình sau al. Chất khử hay được sử dụng là cacbon
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Phương pháp thủy luyện
Phương pháp thủy luyện còn gọi là phương pháp ướt, được dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu…
nguyên tắc : khử ion kim loại thành nguyên tử
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
phạm vi sử dụng dừng trong phòng thí nghiệm
Phương pháp điện phân
Sự điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua chất điện li nóng chảy hoặc dung dịch chất điện li.
a) Điện phân nóng chảy:
Điều chế được hầu hết các kim loại. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ dùng điều chế các kim loại như: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. Vì phương pháp này tốn kém hơn so với phương pháp điện phân dung dịch
Đối tượng KL: KL có mức độ hoạt động mạnh
Phương thức điều chế: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại trong chất điện li nóng chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit).
b) Điện phân dung dịch:
Đối tượng KL: Dùng điều chế các kim loại yếu.
Phương thức điều chế: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại yếu trong dung dịch muối của nó.
TÍNH CHẤT HÓA HỌC VÀ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI KIỀM THỔ
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Tác dụng với phi kim
Kim loại kiềm thổ khử các nguyên tử phi kim thành ion âm
VD: 2Mg+O2->2MgO
Tác dụng với dụng dịch axit
Với axit HCl , H2SO4 loãng
KL kiềm thổ khử mạnh ion H+ trong các dung dịch HCl , H2SO4loang thành khí H2
VD: Mg+ 2HCl -> MgCl2 + H2
Với axit HNO3, H2SO4 đ
KL kiềm thổ có thể khử N5+ trong HNO3loang xuống N-3 , S+6 trong H2SO4đ xuống S-2
VD: 4Mg + 10HNO3loang -> 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4Mg + 5H2SO4đ -> 4MgSO4 + H2S + 4H2O
Tác dụng với nước
Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ:
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑
Be không tan trong nước dù ở nhiệt độ cao vì có lớp oxit bền bảo vệ. Nhưng Be có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng chảy tạo berilat:
Mg không tan trong nước lạnh, tan chậm trong nước nóng tạo thành MgO.
Mg + H2O → MgO + H2↑
Điều chế kim loại kiêm thổ
Trong tự nhiên , kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại dạng ion m2+ trong các hợp chất.
MgCl2 -> Mg + Cl2
phương pháp cơ bản là điện phân muối nóng chảy của chúng .
MgO + C -> Mg +Co ( đpnc)
CaO +2MgO + Si -> 2Mg .SiO2
dùng than cốc khử MgO; CaO từ đolomit bằng febositic ( hợp chất Si và Fe) ơ nhiệt đọ cao vao trong chân không
2Al + 4CaO -> CaO.Al2O3 +3 Ca
2Al + 4SrO -> SrO.Al2O3 + 3Sr
2Al + 4BaO -> BaO.Al2O3 +3 Ba
Nhôm và hợp chất của nhôm
Nhôm
Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử
Nhôm (Al) ở ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn.
Nhôm dễ nhường cả 3 electron hóa trị nên có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.
Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p1; viết gọn là [Ne]3s23p1.
Tính chất vật lí
Nhôm là kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660oC, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng. Có thể dát được những lá nhôm mỏng 0,01 mm dùng làm giấy gói kẹo, gói thuốc lá,...
Nhôm là kim loại nhẹ (D = 2,7 g/cm3), dẫn điện tốt (gấp 3 lần sắt, bằng 2/3 lần đồng) và dẫn nhiệt tốt (gấp 3 lần sắt)
Tính chất hóa học
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ, nên dễ bị oxi hóa thành ion dương
Al→Al3+ +3e
Tác dụng với phi kim
Nhôm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm
Tác dụng với halogen:Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo.
Tác dụng với oxiKhi đốt, bột nhôm cháy trong không khí với ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt
Nhôm bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng oxit Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ
Tác dụng với axit
Nhôm khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng thành khí H2
Nhôm tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng
Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit
phản ứng giữa bột nhôm và sắt oxit gọi là phản ứng nhiệt nhôm
tác dụng với nước
Nhôm không tác dụng với nước, dù ở nhiệt độ cao là vì trên bề mặt của nhôm được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua
Nếu phá bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm thì nhôm sẽ tác dụng với nước ở nhiệt độ thường
Tác dụng với dung dịch kiềm
Al2O3 là oxit lưỡng tính nên lớp màng mỏng Al2O3 trên bề mặt nhôm tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối tan
khi không còn màng oxit bảo vệ, nhôm sẽ tác dụng với nước tạo ra Al(OH)3 và giải phóng khí H2
Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính nên tác dụng tiếp với dung dịch kiềm
Ứng dụng
Nhôm và hợp kim của nhôm có ưu điểm là nhẹ, bền đối với không khí và nước nên được dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ.
Nhôm và hợp kim của nhôm có màu trắng bạc, đẹp nên được dùng trong xây dựng nhà cửa và trang trí nội thất.
Nhôm nhẹ, dẫn điện tốt nên được dùng làm dây dẫn điện thay cho đồng. Do dẫn nhiệt tốt, ít bị gỉ và không độc nên nhôm được dùng làm dụng cụ nhà bếp
Bột nhôm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) để thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray.
trạng thái tự nhiên
Nhôm là kim loại hoạt động mạnh nên trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
Nhôm là nguyên tố đứng hàng thứ ba sau oxi và silic về độ phổ biến trong vỏ Trái Đất.
Hợp chất của nhôm có mặt khắp nơi, như có trong đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2), boxit (Al2O3.2H2O), criolit (3NaRAlF3),...
Một số hợp chất quan trọng của nhôm
hôm hiđroxit (Al(OH)3) là chất rắn, màu trắng, kết tủa ở dạng keo
Nhôm hiđroxit thể hiện tính bazơ trội hơn tính axit. .
Do có tính axit nên nhôm hiđroxit còn có tên là axit aluminic
Axit aluminic là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.
Nhôm sunfat
Phèn chua được dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong ngành nhuộm vải, chất làm trong nước,...
Muối nhôm sunfat khan tan trong nước tỏa nhiệt làm dung dịch nóng lên do bị hiđrat hóa
Trong công thức hóa học trên, nếu thay ion K+ bằng Li+, Na+ hay NH4+ ta được các muối kép khác có tên chung là phèn nhôm (nhưng không gọi là phèn chua)
Cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch
Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch thí nghiệm, nếu thấy có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư thì chứng tỏ có ion Al3+.