ôn thi HKII

Tính chất este: Phản ứng thủy phân  Chỉ số axit: Số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 gam lipit.. Sự chuyển hóa lipit trong cơ thể: CHẤT GIẶT RỬA I- Khái niệm: Chất giặt

A Khái quát:

I Định nghĩa: khi thay nhóm - OH ở nhóm cacboxylic bằng nhóm – OR’ ta được dẫn xuất của

axit cacboxylic và gọi là este

O

O R'

Với R, R’ là gốc hidrocacbon; R có thể là H

 Một số dẫn xuất khác của axit cacboxylic:

R'

anhidric axit halogenua axit amit

II Công thức:

Công thức chung: CnH2n+2-2a-2xO2x ( n≥ 2, a ≥ 0; a là tổng số liên kết π và vòng )

 Este no, đơn chức: - CnH2nO2 (n≥ 2)

- R(COOR’)x : là sản phẩm este hóa giữa axit đa chức hở, ancol đơn chức

- R’(OCOR)x : là sản phẩm este hóa giữa axit đơn chức, ancol đa chức hở

 Đặc biệt:

Sản phẩm este hóa giữa hợp chất tạp chức : R(OH) – COOH ta có este vòng:

VD: sản phẩm este hóa CH3 – CH(OH) – COOH là

III Đồng phân:

Đồng phân este no, đơn gồm: - Vị trí nhóm chức ( không đối xứng)

- Mạch cacbon

Đồng phân este không no, hở còn có đồng phân vị trí liên kết không no

VD: Viết tất cả đồng phân este C5H10O2

HCOO – CH = CH – CH3 CH2 = CH – COOCH3

HCOO – CH2 – CH = CH2 CH3 COO - CH = CH2

HCOO – C(CH3) = CH2

IV Danh pháp: Tên gốc hidrocacbon R’ + tên anion gốc axit (at).

R O

H C O

C O

H3C

CH3COOC2H5 Etyl axetat

CH2 = CH(CH3) – COOCH3 Metyl metacrylat

CH3 – COO – CH(CH3)2 Isopropyl axetat (CH3)2CH – COOCH2 – CH = CH2 Anlyl isobutirat

CH2 = CH – COO – CH2 – C6H5 Benzyl acrylat

V.Cấu tạo:

- Este không có hidro linh động

→ không có tính axít

B.Tính chất:

I Tính chất vật lý:

- Chất lỏng, ít tan trong nước , nhẹ hơn nước

- Nhiệt độ sôi thấp hơn axit

- Có mùi thơm đặc trưng trái cây

II Tính chất hóa học:

1 Phản ứng thủy phân:

- Môi trường axit: Phản ứng thuận nghịch

- Môi trường bazơ: Phản ứng không thuận nghịch

R’(OOCR)x + xH2O xRCOOH + R’(OH)x

 RCOOR’ + NaOH →t0 RCOONa + R’OH

VD: CH2 = CH – COOC2H5 + NaOH →t0 CH2 = CH – COONa + C2H5OH

 R(COOR’)x + xNaOH →t0 R(COONa)x + xR’OH

VD: CH3OOC – COOCH3 + 2NaOH →t0 NaOOC – COONa + 2CH3OH

CH3OOC–[CH2]4 –COOC2H5 +2NaOH→t0 NaOOC–[CH2]4 –COONa+CH3OH + C2H5OH

 R’(OCOR)x + xNaOH →t0 xRCOONa + R’(OH)x

VD: CH3COO – [CH2]2 – OOCCH3 + 2NaOH →t0 2CH3COONa + OH – [CH2]2 - OH

CH3COO – [CH2]2 – OOCH + 2NaOH →t0 CH3COONa + HCOONa + OH – [CH2]2 - OH

 RCOOR’COOR’’+ 2NaOH →t0 RCOONa + HO – R – COONa + R’’OH

VD: CH3COO – CH2 – COO – C2H5 + 2NaOH →t0 CH3COONa+HO – CH2 –COONa + C2H5OH

⇒ Từ tỉ lệ số mol nEste : nNaOH ⇒ cho biết số nhóm este

Các trường hợp đặc biệt:

a.Este + NaOH → Muối + Andehit: ( ancol không bền → andehit)

VD: RCOO CH = CH – R’ + NaOH → RCOONa + R’CHCHO

b Este + NaOH → Muối + axeton: (ancol không bền → xeton).

VD: RCOO – C(R’) = CH – R’’ + NaOH → RCOONa + R’– CO – CH2 – R’’

c Este đơn chức + NaOH → 2 muối + H 2 O:

Sản phẩm có phenol và phenol + NaOH → Muối + H2O

VD: RCOOC6H4 – R’ + 2NaOH → RCOONa + R’C6H4ONa + H2O

Như vậy: este đơn chức phản ứng dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol 1: 2 ⇒ đó là este có gốc R’ là phenol

d Phản ứng kết hợp: (Nhóm halogen)

VD: CH2Cl – COOCH3 + 2NaOH → CH2(OH) – COONa + CH3OH + NaCl

CH3COOCH2 – CH2Cl + 2NaOH → CH3COONa + C2H4(OH)2 + NaCl

CH3COOCHCl- CH3 + 2NaOH → CH3COONa + CH3CHO + NaCl + H2O

CH3COOCCl2- CH3+ 4NaOH → 2CH3COONa + 2NaCl + 2H2O

e- Este vòng + NaOH → Muối tạp chức:

2- Phản ứng khử:

R – COO – R’ LiAlH →t0 R – CH2 – OH + R’- OH

R (COOR’)x  →LiAlHt0 R (CH2OH)x + x R’- OH (RCOO)xR’ LiAlH →t0 xR - CH2 – OH + R’(OH)x

3.Phản ứng ở gốc:

a.Nếu gốc axit là H:( là este của axit fomic) → Phản ứng tráng gương và Cu(OH)2/OH-,t0.HCOOR’ +2[Ag(NH3)2]OH→ (NH4)2CO3 + 2Ag↓ + 2NH3+ R’OH

HCOOR’ + 2Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + Cu2O↓ + R’OH + 3H2O

b.Nếu gốc là không no:

1.Phản ứng este hóa:

Để nâng cao hiệu suất phản ứng cần:

- Tăng nồng độ chất tham gia

- Giảm nồng độ sản phẩm: chưng cất este sinh ra

- H2SO4 đặc, ngoài tác dụng xúc tác còn có tác dụng hút nước

2.Axit + akyl:

RCOOH + CnH2n-2 →xt RCOOCnH2n-1VD: CH3COOH + C2H2 Zn →2 + CH3COOCH = CH2( Vinyl axetat)

3 Điều chế este của phenol: Phenol + anhidric axit hoặc clorua axit

R – CO – O – CO – R + OH – C6H4 – R’ →H2SO4 RCOO -C6H4- R’ + RCOOH

R – CO – Cl + OH – C6H4 – R’ →piridin R – COO – C6H4 – R’ + HCl

CH2 CH COOR' n

H2SO4d, t 0

R

O

VD: ( CH3CO)2O + C6H5OH H →2SO4 CH3COOC6H5 + CH3COOH

 Nhận biết hợp chất là este: A (C,H,O) là este:

- A là sản phẩm của axit và ancol

- A + NaOH → muối + ancol

- A tác dụng NaOH nhưng không tác dụng Na

- A có mùi thơm đặc trưng trái cây

CH2OCOC17H33

CH2OCOC15H31CHOCOC15H31

CH2OCOC15H31

CH2OCOC17H31CHOCOC17H31

CH2OCOC17H31 Tristearin Triolein Tripanmitin Trilinolin

B Tính chất hóa học:

I Tính chất este: Phản ứng thủy phân

 Chỉ số axit: Số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 gam lipit

 Chỉ số este: Số mg KOH dùng để xà phòng hóa hoàn toàn hết lượng triglixerit ( trieste) cótrong 1 chất béo

II.Phản ứng do gốc axit béo không no:

- R1, R2, R3 là gốc axit no hoặc không no

- Gốc axit không no: lipit dạng lỏng

- Gốc axit no: Lipit trạng thái rắn

H2SO4d, t 0 H2C

HC

H2C OH OH

H2C HC

H2C OH OH

OH + R

1COONa

R2COONa

R3COONa

VD:

+ 3H2  →Ni,t0

 Chỉ số iốt ( đặc trưng cho độ không no của lipit): Số gam iôt có thể cộng vào liên kết bội( π ) có trong 100 gam chất béo.

III Phản ứng oxy hóa: Sự ôi thiêu của chất béo.

Để lâu ngoài không khí, dầu mỡ bị ôi thiêu do sự oxy hóa của O2, H2O, xúc tác men,

C Sự chuyển hóa lipit trong cơ thể:

CHẤT GIẶT RỬA

I- Khái niệm: Chất giặt rửa là những chất dùng cùng nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn

bám trên các vật rắn mà không có phản ứng hóa học với chất bẩn đó

Những chất giặt rửa trong đời sống gồm:

- Tự nhiên: Bồ kết, bồ hòn,

- Xà phòng: Từ mỡ và sản phẩm dầu khí

- Chất giặt rửa tổng hợp

II- Tính chất giặt rửa:

1- Các khái niệm liên quan:

- Chất tẩy màu: là chất làm sạch các vết màu bẩn nhờ phản ứng hóa học Chất tẩy màu là

các chất oxi hóa mạnh như nước Javen, nước clo, SO2, clorua vôi, H2O2,

- Chất kị nước: là những chất không tan trong nước nhưng tan trong dầu ( dung môi hữu cơ)

như hidrocacbon, dẫn xuất haligen,

- Chất ưu nước: là những chất tan trong nước nhưng không tan trong dầu như ancol etylic,

axt axetic, muối của Na+,

2- Đặc điểm cấu trúc của phân tử chất giặt rửa:

Na+

Trong phân tử giặt rửa luôn có một “đầu” phân cực ưa nước và “ đuôi” là gốc hidrocacbon( C > 12) kị nước

CH2OCOC17H35CHOCOC17H35

GlyxerinAxit béo +mật Dạng tan

Mao trạng ruột Glyxerol

Axit béoChất béo

Các mô,

cơ quan khác

1.Thủy phân2.oxy hóa chậm

CO2 + H2O + Q

Cung cấp nhiều năng lượng

3- Cơ chế hoạt động chất giặt rửa

Khi vết bẩn là những chất kị nước, bám lên trên vật rắn ( quần áo) trong nước có chất giặtrửa thì ‘đuôi” kị nước sẽ xâm nhập vào vết bẩn, còn “đầu” ưu nước hướng ra ngoài dung dịch.Kết quả vết bẩn bị phân chia thành những hạt nhỏ, phân tán vào nước và rửa trôi ( hình vẽ)

(a): Sự định hướng các phân tử natri stearat khi tiếp xúc với nước và chất bẩn

(b): Các hạt dầu rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử natri stearat phân tán vào nước

III- Xà phòng

Xà phòng là hỗn hợp muối Na (K) của axit cao phân tử: RCOONa ( RCOOK) Hàm lượngaxit béo trong xà phòng từ 60 – 72%

Điều chế:

- Chất béo + NaOH →t0 glyxerol + Xà phòng

- Parafin +→

0 2

2 ,Mn ,t

O RCOOH  →NaOH Xà phòng

Sau khi xà phòng hóa hoàn toàn chất béo, thêm NaCl vào vì muôái natri của axit cao phântử không tan trong dung dịch natri clorua, nên tách ra chất rắn, lọc loại bỏ tạp chất, thêm chất phụgia, ép thành bánh xà phòng

Thành phần của xà phòng:

- Chất giặt rửa: RCOONa ( R có C > 12)

- Chất màu, chất thơm

Ưu điểm: Không gây hại cho da, cho môi trường vì dễ bị vi khuẩn trong tự nhiên phân

hủy

Khuyết điểm: Xà phòng mất tác dụng giặt rửa trong nước cứng ( có nhiều Ca2+, Mg2+) vì:

2RCOOONa + Ca2+ → (RCOO)2Ca↓ + 2Na+

IV- Chất giặt rửa tổng hợp

Chất giặt rửa tổng hợp là muối Na của :

- Ankyl sunfat: ROSO3Na

- Ankyl sunfonat: RSO3Na

- Benzen ankylsunfonat: R – C6H4 – SO3Na ( R là gốc ankyl từ 10 – 18C)

RCH2OSO3HNaOH RCH2OSO3Na

natri ankyl sunfat

+ H2SO4 SO3

R

SO3H (o,p)

+ H2O

( Natri Benzen ankylsunfonat)

Thành phần của chất tẩy rửa tổng hợp:

- Chất giặt rửa tổng hợp

- Chất thơm, chất màu,

- Chất tẩy trắng ( NaClO )

Ưu điểm: Sử dụng cả cho nước cứng

Khuyết điểm: gây ô nhiễm môi trường vì vi sinh vật tự nhiên không có khả năng phân

II Phân loại: có 3 loại chính:

- Monosaccarit ( đường đơn): Glucozơ, fructozơ.(C6H12O6)

- Disaccarit ( đường đôi): saccarozơ, mantozơ (C12 H22O11)

- Polysaccarit ( đường đa): Tinh bột, xenlulozơ.(C6H10O5)n

GLUCOZƠ

I Trạng thái tự nhiên:

Có trong các bộ phận, cơ thể động thực vật: Hoa, lá, rễ, quả chín, trong mật ong, máungười ( 0,1%),

 Dạng mạch vòng:

- Cách tạo vòng: Nhóm – CHO tương tác nhóm –OH ở C5 tạo vòng 6 cạnh:

O H

OH

H OH H OH H

OH

CH2OH

2 3

OH

H OH H

OH

CH2OH H

2 3 4 5 6

O H

1

O H

OH

H OH H

OH

CH2OH H

2 3 4 5 6

H 1 OH

+ Nhóm –OH ở C3, C6 quay lên trên vòng, C2 và C4 quay dưới vòng.

+ Nhóm – OH ở C1 quay lên trên là β, quay xuống là α

- Cách mở vòng: Nhóm –OH ở C1 gọi là hemiaxetal có H linh động hơn các H ở cácnhóm – OH khác do ở gần O trong vòng, nên bị hút mạnh ⇒ chúng dễ tách ra và kếthợp với O trong vòng để tạo – OH ở C5 và tái tạo –CHO

- Trong dung dịch, glucozơ tồn tại chủ yếu dạng vòng 6 cạnh

III Tính chất hóa học:

a Tác dụng Cu(OH) 2 /OH - , t 0 :

CH2 OH – (CHOH) 4 – CHO + 2Cu(OH) 2 →t0 CH 2 OH – (CHOH) 4 – COOH + Cu 2 O ↓ + 2H 2 O

b.Phản ứng tráng gương:

CH 2 OH – (CHOH) 4 –CHO + 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH → CH 2 OH – (CHOH) 4 –COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H2O

( Axit gluconic)

c.Phản ứng cộng H 2 ( khử glucozo)

CH2OH – (CHOH)4 – CHO + H2  →Ni,t0 CH2OH – (CHOH)4 –CH2OH

4.Phản ứng lên men:

a.Lên men rượu:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

b Lên men lactic:

C6H12O6 menlactic → 2CH3 – CH(OH) – COOH

IV Điều chế:

1 Từ tinh bột ( hoặc xelulozơ):

(C6H10O5)n + nH2O H+ ,t0 (men)→ nC6H12O6 Tinh bột ( Xenlulozơ)

2.Từ andehit fomic:

6HCHO 0→

2 , ) (OH t

Ca C6H12O6

H

C CHO OCH3

H2C OCH3 4

O H

OH

H OH H OH H

OH

CH2OH

2 3

4

5

6

O H

OH

H OH H

OH

CH2OH H

2 3 4 5 6

OCH31 H

I.Trạng thái tự nhiên:

Có trong hoa quả chín ngọt, trong mật ong ( 40%) Fructozo có vị ngọt hơn đường

II Công thức:

- CTPT: C6H12O6

- CTCT:

 Dạng mạch hở:

 Dạng mạch vòng:

β- frucozơ

- Cách tạo vòng: Nhóm – OH ở C5 tương tác với nhóm xeton tạo vòng 5 cạnh Dạng α

hay β fructozơ do nhóm –OH ở C2 quay lên trên hay xuống dưới

III Tính chất hóa học:

1 Tính chất poliancol:

- Tác dụng Cu(OH)2 điều kiện thường tạo dung dịch màu xanh

2C6H12O6 + Cu(OH)2→ (C6H11O6)2Cu + 2H2O

- Phản ứng este hóa

2 Tính chất nhóm xeton:

- Cộng H2 :

C6H12O6 + H2  →Ni,t0 C6H14O6 (Sobitol)

Lưu ý: Trong môi trường bazo, giữa glucozo va fructozo có phản ứng thuận nghịch:

Fructozo OH- Glucozo

Vì vậy: - Fructozo có phản ứng tráng gương và khử Cu(OH)2/OH- như glucozo

- Để phân biệt glucozo và fructozo dùng dung dịch brom/H2O

Glucozo + Br2 + H2O → C6H12O7 + 2HBr ( mất màu dung dịch brom) Fructozo không có phản ứng

SACCAROZƠ

I Trạng thái tự nhiên:

Có nhiều trong thực vật, cây mía, củ cải đường, cây thốt nốt,

5

6

O H

OH

H H OH H

OH

CH2OH

2 3 4 5 6

2

1

6

Dạng cấu tạo mạch vòng của saccarozơ không có khả năng chuyển thành dạng mạch hở

⇒ không có nhóm – OH ở dạng hemiaxetal ⇒ saccarozơ là đường không khử.

C12H22O11.CaO.2H2O + CO2 → C 12H22O11 + CaCO3 ↓ + 2H2O

IV Sản xuất đường từ mía:

Có 5 giai đoạn:

1- Mía được nghiền và ép, đồng thời phun nước để chiết hết đường

2- Đun nóng nước mía với vôi tôi ở 600C để kết tủa axit và protit, tách bỏ kết tủa

3- Dùng CO2 để loại bỏ CaCO3 ( không tan), lọc thu dung dịch saccarozo có màu

4- Tẩy màu bằng khí sunfurơ ( dùng NaHSO3) tạo dung dịch đường không màu

5- Cô đặc ở áp suất thấp, làm lạnh, cho vào máy li tâm để tách đường kính

Phần còn lại gọi là gỉ đường, lên men để sản xuất bia

V- Ứng dụng

- Trong đời sống: Thức ăn

- Trong công nghiệp thực phẩm: Làm bánh kẹo

- Công nghiệp dược: Thuốc viên, thuốc nước

- Công nghiệp tráng gương, phích: Gương, phích

CH2OH

2 3 4 5 6

O H

OH

H H OH H OH

CH2OH

2 3 4 5 6

O

CH

OH H

H OH H OH

CH 2 OH

2 3 4 5 6

O

Gốc α-glucozơ Gốc α-glucozơ

Mantozo kết tinh Mantozo trong dung dịch

Trong dung dịch, gốc α-glucozơ thứ 2 của phân tử mantozơ có khả năng mở vòng, tạonhóm – CHO ở C1 Do vậy, mantozơ còn đựơc gọi là đường khử.

- Phản ứng tráng gương:

C12H22O11 + 2[Ag(NH3)2]OH →t0 C11H21COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

- Cộng H2: C12H22O11 + H2  →Ni,t0 C12H24O11

IV Điều chế: Mantozo không có sẵn trong tự nhiên, được điều chế từ phản ứng thủy phân tinh

bột với xúc tác men ( amylaza – trong mầm lúa)

2(C6H10O5)n + nH2O  →Amylaza nC12H22O11 Tinh bột

TINH BỘT

I Trạng thái tự nhiên:

Có nhiều trong các loại hạt ( gạo, ngô, ), củ ( khoai, sắn, ), quả,

- Khối lượng: gần 150.000 – 600.000

- Các gốc gốc α-glucozơ liên kết theo kiểu 1-4 glicozit

O H

OH

H H OH H

OH

CH2OH

H

1 2 3 4

5 6

O

O

H OH H OH

CH2OH

2 3 4 5 6

O

OH H OH H OH

CH2OH H

1 2 3 4 5 6

O

Liên kết α-1,4- glicozit

2 Amylopectin

- Mạch nhánh

- Khối lượng: 300.000 đến 3.000.000

- Các gốc α-glucozơ liên kết theo kiểu α-1,4- glicozit và α-1,6- glicozit

O H

OH

H H OH H

OH

CH2OH

2 3

CH2OH

2 3 4 5

O H

OH

H H OH H OH

CH 2 OH

2 3 4 5 6

O

O

H OH H OH

CH2

2 3 4 5 6

O

OH H OH H OH

CH 3

2 3 4 5 6

O

III Tính chất:

1 Tính chất vật lý:

- Chất rắn, màu trắng, vô định hình

- Không tan trong nước lạnh

- Trong nước nóng, tinh bột trương phồng lên, khi để nguội được dung dịch keo gọi là hồtinh bột

2.Tính chất hóa học:

a Phản ứng thủy phân:nhờ xúc tác axit hoặc enzim

(C6H10O5)n + nH2O Amylaza(H+,t0 )→ nC6H12O6

α-glucozơ

b.Phản ứng màu iôt:

Hồ tinh bột tương tác với iôt tạo dung dịch màu xanh tím, khi đun nóng màu xanh biếnmất, để nguội màu xanh lại xuất hiện ⇒ phản ứng này dùng để nhận biết iôt và ngược lại

Lưu ý: Mặc dù sản phẩm cuối cùng của phản ứng thủy phân tinh bột là glucozơ nhưng các

gốc glucozơ trong tinh bột không có nhóm – CHO tự do ⇒ tinh bột không tham gia phản ứng khửvà oxy hóa

V Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể:

Khi qua khoang miệng, tinh bột bị thủy phân nhờ men amilaza có trong tuyến nước bọtthành Đextrin Sự thủy phân tiếp tục nhờ mantaza có trong ruột, sản phẩm cuối cùng là glucozơ.Qua mao trạng ruột → máu → gan Tại đây, glucozơ phân phối đi tới các mô và cơ Tại mô và cơxảy ra quá trình oxy hóa → CO2 + H2O + Năng lượng

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng

Phần glucozơ còn dư trong gan tổng hợp thành glicogen Glicogen dự trữ ở gan, khi cần lạichuyển thành glucozơ

Sơ đồ khái quát quá trình chuyển hóa tinh bột trong cơ thể

α -1,6 glicozit

asmtDiệp lục

-Tinh bột H2O

Đextrin amilaza Mantozo

I Trạng thái tự nhiên:

Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, có nhiều trong đay,bông, tre,

OH

CH2OH

H

O H

H

CH2OH H

OH H

H H OH H

OH

CH2OH H

O H

H

CH2OH

OH H

1 4

1 4

1 4

1 4

Liên kết β-1,4 glicozit

Mỗi gốc glucozơ có 3 nhóm – OH tự do → Công thức thu gọn:

C6H7O2

OH OH OHnhay C6H7O2(OH)3 n

III Tính chất:

1.Tính chất vật lý: Chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và

dung môi hữu cơ như ete, rượu, benzen, .nhưng tan được trong dung dịch H2SO4đ ( >72%), dungdịch Svayde ( dung dịch amoniac có chứa Cu(OH)2)

Xenlulozo trinitrat không tan trong nước, có màu vàng, dễ cháy và nổ mạnh

- Với anhidric axetic:

[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nH2O

Xenlulozơ triaxetat

Xenlulozơ triaxetat là một loại chất dẻo có thể kéo thành sợi

Có thể cho:

 Xenlulozơ axetat

 Xenlulozơ diaxetat

 Xenlulozơ triaxetat

c Điều chế tơ Visco:

Cho xelulozo tác dụng NaOH, sau đó cho tác dụng với CS2 ( Cacbon disunfua) tạoXenlulozơ xantogenat là dung dịch nhớt, ép dung dịch này qua những lỗ rất nhỏ ngâm trong

H2SO4 loãng, dung dịch nhớt bị thủy phân tạo thành những sợi dài và mảnh Những sợi này cóbản chất cấu tạo giống xelulozơ nhưng đẹp, óng mượt như tơ và gọi là tơ visco

AMIN – AMINO AXIT

- Amin bậc II: R – NH – R’

- Amin bậc III:

2 Công thức:

Tổng quát: CxHyNt

- Amin no, đơn, mạch hở: CnH2n+3N (n≥ 1)

- Amin no, đa, mạch hở: CnH2n+2+tNt

- Amin thơm, no, đơn: CnH2n-5N (n≥ 6)

3.Danh pháp

 Theo gốc chức: Tên gốc hidrocacbon - amin.

 Theo thay thế: mạch cacbon – vị trí nhóm chức – amin

 Thông thường: Một số có tên thông thường

CH3 - NH2 Metylamin Metanamin

CH3 – NH – C2H5 Etylmetylamin N-metyletan-1-amin

(CH3)2 – N – CH = CH2 Đimetylvinylamin N,N’-dimetyleten-1-amin

C6H5NHCH3 Metylphenylamin N-metylbenzenamin N-metylanilin

4.Đồng phân:

- Đồng phân mạch cacbon

- Đồng phân bậc cacbon ( I,II,III)

VD: Viết tất cả đồng phân amin C4H11N

• Do đôi electron trên nitơ tương đối linh động ⇒ hợp chất nitơ dễ nhận proton (H+) ⇒ tínhbazơ.

•

N + H +

ion amoni

• Khả năng nhận proton ( tính bazơ) phụ thuộc gốc R gắn vào amin:

- Nếu gốc R đẩy electron ⇒ cặp electron càng linh động ⇒ tính bazơ tăng

- Nếu gốc R hút electron ⇒ tính bazơ giảm

VD: Tính bazo của C6H5NH2 < NH3 < CH3NH2 < (CH3)2NH < NaOH

II Tính chất:

1.Tính chất vật lý:

- CH3NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N, C2H5NH2: khí, mùi khai, tan trong nước

- Các amin khác trạng thái lỏng hoặc rắn, khả năng tan trong nước giảm dần

- Anilin: lỏng, không màu, ít tan trong nước, độc

2.Tính chất hóa học:

]][

Lưu ý: - Amin no làm quỳ tím chuyển sang xanh

- Amin thơm ( anilin) không làm quỳ tím chuyển sang xanh

- Tác dụng axit: → muối amoni

VD: R(NH2)x + xHCl → R(NH3Cl)x

R(NH2)x + xHNO3 → R(NH3NO3)xR(NH2)x + xH2SO4 → R(NH3HSO4)x

→ [R(NH3)]2 (SO4)xRNH2 + CH3COOH → CH3COONH3R

Lưu ý: Muối amoni của amin yếu tác dụng được với bazo mạnh hơn:

Lưu ý: - Hidroxit của kim loại sinh ra phải không tan.

- Amin thơm không tác dụng được

b Tác dụng axit nitrơ:

- Amin bậc 1:

Amin no : RNH2 + HONO →HCl ROH + N2 + H2O Amin thơm: R – C6H4 – NH2 + HONO + HCl  →0 − 50C R- C6H4 – N2+Cl + 2H2O

Diazo clorua R- C6H4 – NH2 + HONO HCl →,t0 R- C6H4 – OH + N2 + H2O

- Amin bậc 2: Tạo hợp chất nitroso có màu vàng

- Amin no không tác dụng.

- Amin thơm có phản ứng thế vào vòng:

 Có thể dùng HNO2 ( NaNO2 + HCl) để phân biệt bậc các amin

c Phản ứng thế H( phản ứng ankyl hóa): từ amin bậc I, có thể điều chế amin bậc 2, 3.

VD: C2H5NH2 + CH3I → C2H5NHCH3 + HI

Metyl amin metyl iodua etyl metyl amin

d Phản ứng đốt cháy:

III Điều chế:

1.Khử hợp chất nitro:

1.Định nghĩa: Amino axit là hợp chất hữu cơ tạp chức, chứa đồng thời nhóm – COOH ( cacboxyl)

và nhóm – NH2 ( amino)

VD: HOOC – CH2 – NH2; HOOC – CH2 – CH(NH2) – COOH

(HOOC)x – R – (NH2)y

2 Công thức:

Công thức chung: - CnH2n+2-x-y-2a(NH2)x(COOH)y: a là tổng số liên kết π + vòng

- R(NH2)x(COOH)y.Amino axit no, đơn: - CnH2n(NH2)(COOH)

- R(NH2)(COOH)

3 Danh pháp: Xuất phát từ tên axit khi coi – NH2 là nhóm thế

 Quốc tế: - Axit + vị trí nhóm amino (1,2, )+ amino + tên axit (tên thay thế)

- Axit + vị trí nhóm amino (α,β, )+ amino + tên axit (tên bán hệ thống)

 Tên thông thường: Không theo quy luật.

Tên gọi một số amino axit

NH2- CH2-COOH Axit aminoetanoic Axit amino axetic Glyxin Gly

Axit α-amino-β(p-hidroxiphenyl)propanoic

HOOC – [CH 2 ] 2 – CH(NH 2 )- COOH Axit 2-aminopentan

-1,5-dioc α-amino glutamicAxit glutamicAxit Glu

NH 2 – (CH 2 ) 4 – CH(NH 2 ) – COOH Axit 2-amino

Lưu ý: Amino axit là đồng phân của muối amoni với axit cacboxylic, hợp chất nitro,

VD: Một số hợp chất mạch hở có CTPT là C4H9O2N Xác định CTCT của các chất đó?

NH2 – C3H6 – COOH ( 5 đồng phân); C4H9 – NO2 ( 4 đồng phân); CH2 = CH – CH2 – COONH4

CH3 – CH = CH – COONH4; CH2 = C(CH3) – COONH4; CH2 = CH – COONH3- CH3

B.Tính chất:

I Tính chất vật lý:

- Trạng thái rắn dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt

- Nhiệt độ nóng chảy cao

II Tính chất hóa học:

1.Phân li trong dung dịch:

Lưỡng tính

(NH2)x – R – (COOH)y H2O (+NH3)x – R – (COO-)y

- x = y: không đổi màu quỳ tím, amino axit lưỡng tính

- x>y: quỳ tím hóa xanh, amino axit có tính bazơ

- x<y: quỳ tím hóa đỏ, amino axit có tính axít

2 Tính axit:

a Tác dụng kim loại manh:

NH2 – R – COOH + Na → NH2 – R – COONa + ½ H2

b Tác dụng bazơ, oxit bazơ:

NH2 – R – COOH + NaOH → NH2 – R – COONa + H2O

2NH2 – R – COOH + CaO → (NH2 – R – COO)2Ca + H2O

c.Tác dụng với muối của axít yếu:

NH2 – R – COOH + CaCO3→(NH2 – R – COO)2Ca +H2O + CO2

d Phản ứng este hóa:

NH2 - R – COONa + 2HCl → NH3Cl – R – COOH + NaCl

 HOOC – R – NH3Cl + NaOH → NaOOC – R – NH3Cl

HOOC – R – NH3Cl + 2NaOH → NaOOC – R – NH2 + NaCl + H2O

 Đối với đa axit, đa bazơ:

R(NH2)x(COOH)y + xH2SO4 → [R(NH3)x(COOH)y]2(SO4)xR(NH2)x(COOH)y + y Ba(OH)2 → [R(NH2)x(COO)y]2(Ba)y +yH2O

4 Tính chất amin bật I:

HOOC – R – NH2 + HONO → HOOC- R – OH + N2 + H2O

5 Phản ứng trùng ngưng: Nhóm - COOH phản ứng nhóm - NH2 tạo liên kết peptit CO–NH và giải phóng H2O

- Amino axit tự nhiên ( dạng α) là cơ sở kiến tạo tế bào

- Dùng làm thực phẩm ( natri glutamat là thành phần chính trong bọt ngot: [CH2]2- CH(NH2) – COONa)

NaOOC Dùng sản xuất nilon

PEPTIT VÀ PROTEIN

- Khi n = 0 – 8: oligopeptit và tên gọi tương ứng dipeptit, tripeptit,

- Khi n = 8 – 48 : polipeptit và là cơ sở tạo protein

II Danh pháp, đồng phân:

1 Đồng phân: Mỗi phân tử được xác định bằng một trật tự nhất định, thay đổi trật tự sẽ biến

thành chất khác

VD1: Hỗn hợp alanin và glixin tạo được bao nhiêu loại đipeptit?

NH2 – CH2 –CO – NH – CH(CH3) – COOH và NH2 – CH(CH3) – CO – NH – CH2 – COOH

VD2 : Hỗn hợp alanin và glixin tạo được bao nhiêu loại tripeptit?

Ala – Ala – Ala Ala – Ala – Gly Gly – Gly – Ala Ala – Gly – Ala

Gly – Gly – Gly Gly – Ala – Ala Ala – Gly – Gly Gly – Ala – Gly

2 Danh pháp: Đọc ghép tên các amino axit tạo peptit

AlaninGlixinTyrosin( Ala - Gly - Tyr)

III Tính chất:

1.Tính chất vật lý:

Thể rắn, tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy cao

2- Tính chất hóa học:

a- Phản ứng thủy phân: Tạo các α - amino axit

b- Phản ứng màu biure:

Peptit với Cu(OH)2 tạo phức chất có màu tím

Lưu ý: đipeptit không có khả năng phản ứng màu buire

B PROTEIN

I Khái niệm:

Protein là polipeptit ( khối lượng từ vài chục đến vài triệu) Protein đóng vai trò nền tảngvề cấu trúc và chức năng của mọi cơ thể sống

- Protein đơn giản: được tạo từ các α - amino axit

- Protein phức tạp: protein đơn giản cộng với lipit, cacbohidrat, nucleic,

II Sơ lược về cấu trúc phân tử protein :

Phân tử protein được cấu tạo từ một hoặc nhiều chuỗi polipeptit kết hợp với nhau hoặc cácthành phần phi protein khác

Trong các sinh vật có khoảng trên 20 α-amino axit thiên nhiên tạo ra các phân tử proteinkhác nhau

Đặc tính sinh lí của protein phụ thuộc vào cấu trúc của chúng Có bốn bật cấu trúc củaprotein : Cấu trúc bật I, II, III, IV

III Tính chất:

1 Tính chất vật lí:

- Dạng tồn tại:

• Dạng sợi: tóc, xừng, móng, miozin của cơ bắp, fibroin của tơ tằm

• Dạng cầu: anbumin của lòng trắng trứng, hemoglobin trong máu

- Tính tan:

• Protein dạng sợi không tan trong nước

• Protein dạng cầu tan trong nước tạo dung dịch keo

- Sự đông tụ:

Khi đun nóng hoặc trong axit, bazo hoặc muối, protein sẽ đông tụ tách ra khỏi dung dịch

2 Tính chất hóa học:

a- Phản ứng thủy phân: Khi đun nóng protein với axit, bazo hay enzim, các peptit bị cắt tạo các

amino axit tương ứng

- HNO3 đặc: Có kết tủa màu vàng

Giải thích: Trong một số amino axit trong protein có nhóm – C6H4 – OH

OH + 2HNO3 OH

NO2

NO 2

+ 2H 2 O

- Phản ứng Cu(OH)2: tạo phức màu tím

Giải thích: tính chất của 2 nhóm peptit có trong protein.

IV Khái niệm về enzim và axit nucleic

1 enzim: Enzim có bản chất của protein, có khả năng xúc tác các quá trình hóa học, đặc biệt là

chất xúc rác sinh học trong cơ thể sinh vật Enzim có trong mọi tế bào sống

VD: enzim amilaza xúc tác cho phản ứng chuyển tinh bột ( amilum) thành mantozo

Xúc tác enzim có hai đặc điểm:

- Tính chọn lọc cao: Chỉ xúc tác cho 1 quá trình cụ thể

- Tốc độ phản ứng: tăng rất lớn so với xúc tác hóa học( từ 109 - 1011 lần)

2 Axit nucleic ( AN)

Trong nhân và nguyên sinh chất của tế bào có các protein phức tạp gọi là nucleoproteinmà khi thủy phân thì cho protein đơn giản và axit nucleic Axit nucleic rất quan trọng trong hoạtđộng cơ thể như sự tổng hợp protein, sự chuyển các thông tin di truyền

POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME

I Khái quát.

1 Định nghĩa: Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ ( gọi là mắt

xích) liên kết với nhau tạo nên

VD: trong đó – CH2 – CH2 – gọi là mắt xích; n gọi là hệ số polime hóa

2.Phân loại:

 Polime thiên nhiên: Có sẵn trong tự nhiên như xenlulozo, cao su tự nhiên, tơ tằm,

 Polime tổng hợp:

 Polime trùng hợp: PE, PVC, PS, tơ capron, caosu Buna,

 Polime trùng ngưng: nilon-6, nilon-6.6, to capron, tơ lapsan,

 Polime bán tổng hợp ( chế biến polime thiên nhiên): xenlulo trinitrat, tơ visco,

3- Danh pháp:

 Theo UIPAC: Polime + tên monome

VD:

CH2 CH2 n polietilen(P.E)

C6H10O5

n polisaccarit

CH2 CHCl n poli(vinyl clorua)

CH2 CH CH CH2 CH2 CH

C6H5

n poli(butadien stiren)

CH2 CH OCOCH3

NH [CH2]5 CO

nnilon-6

C6H10O5

nxenlulozo

NH [CH2]6 NH CO [CH2]4 CO

nnilon-6.6

II- Cấu trúc polyme:

1.Các dạng cấu trúc mạch polime:

a.Dạng mạch thẳng: PE, P.V.C, xenlulozơ, amiloza .

b Dạng phân nhánh: Amilopectin của tinh bột, glicogen,

c Dạng mạch không gian: Cao su lưu hóa, nhựa Bakelit,

CH 2 CH 2 n

2 Cấu trúc điều hòa của polime:

a Cấu tạo hóa học điều hòa: Trong phân tử polime, các móc xích nối nhau theo đúng trật

b Cấu trúc không gian điều hòa của polime không no

VD: Cấu trúc cao su tự nhiên ở dạng cis điều hòa

.

CH2 CH2

C

CH3C H

CH2 CH2C

CH3C H

CH2 .

c- Cấu trúc không gian điều hòa của polime no: Có 3 dạng:

 Isotactic: khi các nhóm thế phân bố cùng một phía

 Syndiotactic: khi các nhóm thế phân bố luân phiên đều đặn

 Atactic: khi các nhóm thế phân bố lộn xộn

VD: Các dạng cấu trúc không gian của polistiren

3 Cấu trúc không điều hòa của polime:

a- Cấu tạo không điều hòa: Các móc xích nối với nhau theo kiểu “ chỗ thì đầu nối đầu,

đuôi nối đầu”:

VD: với poli vinylclorua không điều hòa

CH2 CH2 CH

Cl

b- Cấu trúc không gian không điều hòa của polime không no:

VD: Cấu trúc cao su không điều hòa cis-trans của isopren

CH2

CH3

H

CH2 CH2

C

CH3

C H

1 Tính chất vật lý: Do cấu trúc phân tử polime lớn và không đồng nhất hoàn toàn nên chúng

có một số đặc điểm chung như sau:

- Nhiệt độ nóng chảy không cố định, không bay hơi, khó tan

- Có thể dẻo ( PE, PVC, ), đàn hồi ( cao su), trong suốt ( thủy tinh hữu cơ), cách điệnhoặc chất bán dẫn (poliaxetilen, polithiophen, polianilin, )

- Khi nóng chảy cho dạng chất lỏng nhớt, để nguội thành rắn gọi là chất nhiệt dẻo Mộtsố polime khi đun nóng chảy bị phân hủy, gọi là chất nhiệt rắn,

2 Tính chất hóa học:

a Phản ứng phân cắt mạch cacbon:

Dưới tác dụng của nhiệt, cơ học, axit, bazơ, polyme bị phân cắt về dạng các monome

- Phản ứng depolime hóa:

CH3

- Phản ứng thủy phân:

VD: ( C6H10O5)n + nH2O H /+ men→n C 6H12O6 Tinh bột glucozơ

VD: ( - NH – (CH2)6 – NH – CO – (CH2)4 – CO – )n + nH2O H+(OH− )→

Nilon-6.6

n NH2 – (CH2)6 – NH2 + n HOOC – (CH2)4 – COOH

b Phản ứng giữ nguyên mạch cacbon:

- Phản ứng thế: Ví dụ PVC thế clo

CH 2 CH Cl

CH 2 CH Cl

+ nCl2 CH2 C

Cl

CH 2 CH Cl

n

- Phản ứng thủy phân: ví dụ sự thủy phân của poli(vinyl axetat)

CH2 CH OCOCH3

c Phản ứng khâu mạch polime:

- Sự lưu hóa cao su.

S S

S S S

S S

IV Điều chế:

1 Phương pháp trùng hợp:

- Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hoặc tương tựnhau thành phân tử rất lớn ( polime)

o Các monome giống nhau gọi là trùng hợp

o Các monome khác nhau gọi là đồng trùng hợp

- Điều kiện:

o Phải có liên kết bội trong phân tử hoặc vòng kém bền

o Nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp

VD:

n CH2 = CH - CH = CH2 CH2 - CH = CH - CH2

n

to,Na p

CH2 CH2Ooxirane

to,xt p

n

CH2 CH2 O

npoli(etilen glicol)

caprolactam

to,xt

capron

2 Phương pháp trùng ngưng:

- Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ ( monome) thành phân tử lớn(polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác ( H2O, H2S, )

o Monome giống nhau: trùng ngưng

o Monome khác nhau: đồng trùng ngưng

- Điều kiện:

o Trong phân tử phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng tạo liên kết

o Nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp

[CH2]4 CO

n+hexametilendiamin axit adipic

nHO – C2H4 – OH + n HOOC – C6H4 – COOH t , →0xt

Etilenglicol Axit terephtalic

O C2H4 O CO CO

n

+ 2nH2O poli(etilen terephtalat)

VẬT LIỆU POLIME

I.Chất dẻo:

1 Định nghĩa: Tính dẻo là tính bị biến dạng khi tác dụng của nhiệt, áp lục bên ngoài và vẫn

giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng

Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo

II Một số polime dùng làm chất dẻo:

1 PE:polietilen Dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng,

vinyl clorua poli(vinyl clorua)

6 PVA: poli(vinyl axetat).

H2C CH

n to,xt

p CH2 CH n

vinyl axetat poli(vinyl axetat)

7 Thủy tinh Plexiglat hay PMM:poli(metyl metacrylat).

CH2 C

COOCH3n

t0, xt, pn

fomanehit

poli(phenol-fomandehit)

+ nH2O

 Nhựa rezol: Đun nóng phenol và fomandehit tỉ lệ mol 1:1,2 có xúc tác kiềm thu

nhựa rezol (mạch thẳng)

(n+2) +( n+4)CH2O

t 0 , H +

OH HOH2C CH2

III Khái niệm về vật liêu compozit:

1 Khái niệm: Vật liệu compozit là vật liệu tổ hợp gồm polime làm nhựa nền và các vật liệu

vô cơ và hữu cơ khác

2 Thành phần:

- Chất nền:

 Polime: có thể là nhựa nhiệt dẻo hoặc nhiệt rắn

 Chất độn: chất sợi ( bông, đay, amiang, sợi thủy tinh, ) hoặc bột ( silicat,canxicacbonat, bột “tan”: 3MgO.4SiO2 2H2O, )

- Chất phụ gia

Trong vật liệu compozit, polime và chất độn phân tán vào nhau làm tăng tính rắn, bền, chịu nhiệt

IV Tơ tổng hợp và tơ nhân tạo:

1.Định nghĩa: tơ là những polyme dạng rắn hình sợi dài và mảnh, có độ bền nhất định,

không độc hại và nhuộm màu được

2.Phân loại:

a Tơ tự nhiên:bông, tơ tằm, len, .

b Tơ hóa học: Gồm hai loại:

- Tơ bán tổng hợp: polime thiên nhiên được chế hóa để có dạng sợi: sợi visco, tơaxetat,

- Tơ tổng hợp: Từ monome tổng hợp thành polime dạng sợi: tơ poliamit, tơ polieste,

3 Một số tơ tổng hợp thông dụng:

[CH2]4 CO

n+hexametilendiamin axit adipic

- Tơ nilon-2,3.

H2N [CH2]2 NH2

o ,xt p

n+dimetilendiamin axit malonic

2.Tơ polieste:

- Tơ lapsan: poli( etilen terephtalat)

nHO – C2H4 – OH + n HOOC – C6H4 – COOH t , →0xt

Etilenglicol Axit terephtalic

O C2H4 O CO CO

n

+ 2nH2O poli(etilen terephtalat)

3 Tơ nitron( hay tơ olon): poliacrilonitrin

V- Cao su thiên nhiên và tổng hợp

1 Khái niệm: Tính đàn hồi là tính biến dạng khi chịu tác dụng lực bên ngoài và trở lại dạng

ban đầu khi thôi tác dụng

Cao su là vật liệu có polime có tính đàn hồi

2 Cao su tự nhiên: Được lấy từ mủ cây cao su

- Cấu trúc của cao su tự nhiên là polime của isopren ở dạng cis

.

cao su tự nhiên

- Tính chất: tính đàn hồi, không dẫn nhiệt và điện,không thấm nước và không khí, không tan trong nước, axeton, tan trong benzen và xăng

- Trong phân từ có liên kết π, cao su có thể tham gia phản ứng cộng

- Để tăng tính đàn hồi, độ mài mòn, của polime tự nhiên ( dạng thẳng), người ta khâumạch cao su ( tạo mạch không gian) bằng sự lưu hóa S

3 Cao su tổng hợp:

a- Cao su Buna: Tính bền yếu hơn cao su isopren

n CH2 = CH - CH = CH2 CH2 - CH = CH - CH2

n

to,Na p

Butandien

polibutadien( caosu Buna)

b- Cao su Buna – N: Có tính chống dầu cao

n CH2 = CH - CH = CH2 CH

2 - CH = CH - CH2 - CH2 - CH

to,Na p

Butandien

+ nCH2 = CH

acrilonitrin poli(butadien acrilonitrin)

c- Cao su Buna – S: Có tính đàn hồi cao

n CH2 = CH - CH = CH2 CH

2 - CH = CH - CH2 - CH2 - CH

t o ,Na p

VI Keo dán

1 Khái niệm Keo dán là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu mà không

làm thay đổi bản chất các vật liệu kết dính

3 Một số keo dán tổng hợp thông dụng

- Keo dán epoxi: Gồm hai hợp phần

- Phần đóng rắn: Thường là các triamin NH2- CH2 – CH2 – NH - CH2 – CH2 – NH2

Khi cần dán mới trộn hai thành phần trên lại với nhau

- Keo dán ure-fomandehit: là poli( ure – fomandehit)

4 Một số keo dán tự nhiên:

- Nhựa vá xăm: cao su tự nhiên hòa tan trong xăng, toluen,

- Keo hồ tinh bột: Từ tinh bột sắn, gạo nếp nấu thành hồ tinh bột

ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

I Cấu tạo nguyên tử:

- Số electron lớp ngoài cùng: 1,2,3

- Độ âm điện nhỏ hơn phi kim

- Từ đầu chu kỳ đến cuối chu kỳ: Bán kính nguyên tử kim loại là lớn nhất

 Vị trí kim loại trong BTH: IA, IIA, IIIA( trừ Bo), IB – VIIIB, một phần nhóm IVA, VA

 Như vậy: trong 110 nguyên tố đã biết, có khoảng 90 nguyên tố kim loại

II Tính chất vật lý của kim loại

1- Tính chất vật lý chung.

a- Tính dẻo: Được giải thích nhờ khả năng trượt lên nhau dễ dàng của lớp electron trong mạng

lưới tinh thể, mà không bị tách rời nhau nhờ lực hút tĩnh điện của các electron tự do

b- Tính dẫn điện: Dưới tác dụng của điện trường, các electron chuyển động có hướng ( từ cực âm

sang cực dương), dẫn đến phát sinh dòng điện

Tính dẫn điện phụ thuộc vào bản chất từng kim loại Nói chung, tăng nhiệt độ thì dao độngnút mạng tăng, cản trở chuyển động của electron nên khả năng dẫn điện giảm

Mặt ngoài kim loại dẫn điện tốt hơn bên trong do lực hút tĩnh điện yếu hơn

c-Tính dẫn nhiệt: Electron hấp thụ năng lượng chuyển động tự do và truyền nhiệt Độ dẫn điện tỉ

lệ thuận với độ dẫn điện

d- Có ánh kim: Electron chuyển động phản xạ ánh sáng trong vùng khả kiến.

Kết luận: Tính chất vật lý chung của kim loại là do sự chuyển động của electron gây ra.

2- Tính chất vật lý riêng:

a- khối lượng riêng:

- Biến đổi từ 0,5 ( Li-nhẹ nhất) đến 22 ( Os – nặng nhất)

- Nói chung: d < 5 gọi là kim loại nhẹ ( Li, Na, K, Al, Mg, ), d > 5 gọi là kim loại nặng (

Zn, Fe, Cu, )

b-Nhiệt độ nóng chảy:

- Biến đổi từ – 390C ( Hg ) đến 34100C ( W-nhiệt độ nóng chảy cao nhất )

- Nói chung: t0

nc < 10000C là kim loại dễ nóng chảy, t0

nc > 15000C là kim loại khó nóng chảyhay chịu nhiệt

c- Tính cứng:

- Biến đổi từ mềm ( kim loại kiềm ) đến rất cứng ( Cr – cứng nhất)

- Kim loại kiềm dùng dao cắt được dễ dàng, một số kim loại rất cứng không thể dũa đượcnhư W, Cr,

Kết luận: Những tính chất vật lý khác của kim loại phụ thuộc vào bán kính và điện tích iôn, khối lượng nguyên tử, mật độ electron tự do trong mạng tinh thể.

Năng lượng iôn hóa nhỏ, số electron lớp ngoài cùng ít ( 1,2, 3), bán kính nguyên từ lớn → kimloại dễ nhường electron thành iôn dương và thể hiện tính khử:

M → Mn+ + ne

-1- Tác dụng phi kim:

- Với O 2 : Hầu hết các kim loại ( trừ Ag, Au, Pt):

xM + y/2 O2 → MxOy ( M là kim loại từ Li → Mn)

nM + m/2 O2 →t0 MnOm (M là kim loại từ Zn → Hg)

- Với halogen: Hầu hết các kim loại ( trừ Au, Pt)

M + n/2 X2 → MXn

- Với các phi kim khác: Chủ yếu các kim loại mạnh và ở điều kiện nhiệt độ cao.

VD: 6Na + N2 →t0 2Na3N

Ca + 2C →t0 CaC2

2- Với dung dịch axit:

 HCl và H 2 SO 4 loãng: ( Kim loại đứng trước H)

M + nH+ → Mn+ + n/2 H2VD: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2

 HNO 3 và H 2 SO 4 đậm đặc: ( Trừ Au và Pt)

M + HNO3 → M(NO3)n + {NxOy ; NH4NO3; N2} + H2O

M + H2SO4 đđ → M2(SO4)n + {SO2; S; H2S} + H2OVD: Fe + 4 HNO3→ Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

3Mg + 4H2SO4 đđ → 3MgSO4 + S + 2H2O

Lưu ý: Al, Fe, Cr thụ động với HNO3 và H2SO4 đặc nguội

3- Tác dụng với H 2 O:

- Ở điều kiện thường: ( Kim loại từ Li → Na)

M + nH2O → M(OH)n + n/2H2VD: Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

- Ở nhiệt độ cao: ( Kim loại từ Mg → Fe)

M + H2O →t0 MxOy + H2VD: Fe + H2O  →> 5700C FeO + H2

3 Fe + 4 H2O t →< 5700C

Fe3O4 + 4H2

Lưu ý:

- Với những kim loại từ Mg → Fe: Ở điều kiện thường không tác dụng với H2O do tạo lớp hidroxitkết tủa toàn bề mặt kim loại, ngăn kim loại tiếp xúc với H2O.

- Nếu trong dung dịch kiềm, các kim loại mà hidroxit là lưỡng tính ( Al, Zn, Be, Cr, Sn, Pb .) dễdàng bị hòa tan:

Tổng quát: M + (n-2) H 2 O + (4-n) OH - → [M(OH) 4 ] (n-4) + n/2 H 2

4- Tác dụng với dung dịch muối:

Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối ( trừ kim loại tác dụng với H2O ởđiều kiện thường)

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

IV Hợp kim

1- Định nghĩa: Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc

phi kim khác

2- Tính chất của hợp kim:

- Có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt nhưng kém hơn các đơn chất tinh khiết

- Cứng hơn và kém dẻo hơn so với kim loại Ví dụ:

- Al mềm, nhẹ; hợp kim Al – Cu – Mg: nhẹ, cứng

- Au mềm, dễ mòn; hợp kim Au – Ag – Cu: đẹp, cứng, khó mòn, dùng làm đồ trang sức

- Tính chất hóa học: tương tự các đơn chất

3- Một số hợp kim thừơng gặp:

- Hợp kim sắt: Gang, thép, inox – hợp kim không ăn mòn ( Fe – Cr - Mn), hợp kim siêucứng ( Co- Cr – W – Fe),

- Hợp kim nhôm: Duyra ( Al-Cu-Mg); hợp kim nhẹ, cứng bền ( Al – Si., Al – Cu – Mn –Mg)

4 Ứng dụng:

- Ngành công nghệ chế tạo máy bay, ôtô, tên lửa, tàu vũ trụ cần hợp kim nhẹ, bền, chịunhiệt độ áp suất cao

- Thép dùng trong xây dựng

- Đồ dùng gia đình

DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

I- Khái niệm cặp oxy – hóa khử của kim loại:

Ta có: M → Mn+ + ne

-⇒ Mn+/M gọi là cặp oxy – hóa khử

Theo quy định IUPAC thì thế điện cực chuẩn ghi trên các bảng là thế khử chuẩn

2- Cách xác định thế điện cực chuẩn ( thế khử chuẩn) của một cặp oxi hóa-khử

a- Thế điện cực chuẩn hidro: Gồm một tấm Pt phủ muội Pt, nhúng trong dung dịch H+1M, bề mặt được bão hòa liên tục khí H2 ở áp suất 1 atm

- Phản ứng điện hóa: 2H+ + 2e H2

- Quy ước thế điện cực chuẩn hidro ở mọi nhiệt độ: E 2H+ /H2= 0,00V

b- Xác định thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa - khử:

Thiết lập một hệ điện hóa gồm điện cực chuẩn của kim loại với điện cực chuẩn hidro Giátrị thế từ vôn kế là kết quả thế điện cực chuẩn của kim loại đó

Bảng thế điện cực chuẩn ( thế khử chuẩn) của một số cặp oxy hóa – khử ở 25 0 C

Điện cực Thế điện cực

- 0,744

- 0,440

- 0,410

- 0,403 -0,250

- 0,136 -0,126 0,00

Sn 4+ /Sn 2+

Cu 2+ /Cu +

(SO 42-+ 4H + )/ (SO 2 + H 2 O)

Cu 2+ /Cu (O 2 +2H 2 O)/4OH -

Br 2 /2Br

-Pt 2+ /Pt (Cr 2 O 72-+ 14H + ) / (2Cr 3+ + 7H 2 O)

Au 3+ /Au (MnO 4-+8H + )/(Mn 2+ +7H 2 O) (H 2 O 2 +2H + )/H 2 O

F 2 /2F

-+ 0,150 + 0,150 + 0,20 + 0,337 + 0,40 + 0,521 + 0,536 + 0,59 + 0,771 + 0,788 + 0,799 + 0,854 + 0,960 + 1,070 + 1,200 + 1,33 + 1,498 + 1,510 + 1,780 + 2.,870

3- Pin điện hóa

a- Định nghĩa: Pin điện hóa là hệ gồm hai điện cực ghép lại nhau thành hệ kín

VD: Hệ pin điện Zn2+/Zn và Cu2+/Cu

Pin điện Zn – Cu

b- Hoạt động của pin:

- Ở điện cực kẽm: Zn → Zn2+ + 2e Zn2+ tan vào dung dịch, e chuyển qua thanh Cu

- Ở điện cực đồng: Cu2+ + 2e → Cu, xuất hiện Cu bám trên cực đồng

- Ion dương từ cầu muối chuyển về cực Cu, ion âm chuyển về cực Zn để trung hòa điện

- Dòng e từ Zn qua cực Cu tạo dòng điện, và cực Zn trở thành cựa âm ( gọi là anot) và Cu trởthành cực dương ( gọi là catot)

- Phản ứng oxy hóa khử xảy ra trên các bề mặt điện cực viết tổng hợp:

Zn + Cu2+→ Zn2+ + Cu

c- Suất điện động chuẩn của pin

Suất điện động chuẩn của pin bằng hiệu thế điện cực chuẩn dương với thế điện cực chuẩnâm

pin Cu – Zn = E0Cu2 + /Cu - E0Zn2 + /Zn = 0,34 – ( - 0,76 ) = 1,10 V

4- Dãy thế điện cực chuẩn của kim loại

Là dãy sắp xếp các kim loại theo chiều tăng dần thế điện cực chuẩn của các kim loại

Ýù nghĩa thế điện cực chuẩn:

a- So sánh tính khử, tính oxi hóa: Trong dung môi nước, thế điện cực chuẩn càng lớn thì

tính oxy hóa của ion càng lớn và tính khử của kim loại càng yếu và ngược lại

b- Xác định chiều phản ứng oxy hóa- khử: phản ứng tự xảy ra theo chiều hiệu của hai thế

điện cực là số dương

Nói cách khác, cation của kim loại có thế điện cực chuẩn lớn hơn có thể oxi hóa kim loạicó thế điện cực chuẩn nhỏ hơn ( quy tắc α)

VD: Biết E0Mg2 + /Mg = -2,37V và E 2H+ /H2 = 0, 00V, ta có:

Mg2+

Mg

2H+HPhản ứng: 2H+ + Mg → Mg2+ + H2

Suất điện động của pin: Epin = E 2H+ /H2 - E0Mg2 + /Mg = 2,37V