BÀI GIẢNG lí THUYẾT hóa học lớp 9

Tác dụng với oxit bazơ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXIT... Oxit bazơ là những oxit tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước.. Oxit axit là những oxit tác dụng với dung dịch bazơ tạo

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -1-

I TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXIT BAZƠ

1 Tác dụng với nước

Một số oxit bazơ tác dụng với nước tạo dung dịch bazơ (kiềm)

OXIT BAZƠ + H 2 O → DUNG DỊCH BAZƠ

Ví dụ: BaO + H2O → Ba(OH)2 CaO + H2O → Ca(OH)2

+ Dung dịch CuSO4, CuCl2, có màu xanh lam

3 Tác dụng với oxit axit

Một số oxit bazơ tác dụng với oxit axit tạo muối

OXIT BAZƠ + OXIT AXIT → MUỐI

Ví dụ: CaO + CO2 → CaCO3 BaO + SO2 → BaSO3

2 Tác dụng với dung dịch bazơ (kiềm)

OXIT AXIT + DUNG DỊCH BAZƠ → MUỐI + H 2 O

Ví dụ: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O

SO3 + KOH → K2SO4 + H2O

3 Tác dụng với oxit bazơ

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXIT

OXIT AXIT + OXIT BAZƠ → MUỐI

Ví dụ: Xem tính chất số 3 của oxit bazơ (ở trên)

III PHÂN LOẠI OXIT

1 Oxit bazơ là những oxit tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước

2 Oxit axit là những oxit tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước

3 Oxit lưỡng tính là những oxit tác dụng với dung dịch bazơ và tác dụng với dung dịch axit tạo muối

4 Oxit trung tính (oxit không tạo muối) là những oxit không tác dụng với axit, bazơ, nước

Ví dụ: CO, NO,…

A CANXI OXIT (CaO)

+ Tên thường là vơi sống + Là một oxit bazơ

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -3-

CaO + CO2 → CaCO3↓ (canxi cacbonat)CaO + SO2 → CaSO3↓ (canxi sunfit)

III ỨNG DỤNG

- CaO dùng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hóa học

- CaO dùng khử chua ñất, xử lí nước thải công nghiệp, sát trùng, diệt nấm,

IV SẢN XUẤT CANXI OXIT

B LƯU HUỲNH ðIOXIT (SO2)

+ SO2 còn ñược gọi là khí sunfurơ

CHÚ Ý: SO2 là chất gây ô nhiễm không khí, là một trong các nguyên nhân gây ra mưa axit

2 Tác dụng với dung dịch bazơ (kiềm)

2 Trong công nghiệp

+ ðốt lưu huỳnh trong không khí: S + O2 →to SO2↑

+ ðốt quặng pirit sắt (FeS2): 4FeS2 + 11O2

o

t

→ 2Fe2O3 + 8SO2↑

I TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1 Axit làm ñổi màu chất chỉ thị màu

Dung dịch axit làm quỳ tím chuyển sang màu ñỏ

CHÚ Ý: Tính chất này dùng ñể nhận biết dung dịch axit

2 Axit tác dụng với kim loại

Dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng, ) tác dụng với nhiều kim loại tạo thành muối và giải

phóng khí H2

AXIT + KIM LOẠI → MUỐI + H2

Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

CHÚ Ý: + Kim loại có nhiều hóa trị sẽ tạo ra muối của kim loại có hóa trị thấp

+ Kim loại Cu, Ag, Hg, không tác dụng với dd HCl, H2 SO 4 loãng

+ Axit HNO3 và H 2 SO4ñặc tác dụng với nhiều kim loại nhưng không giải phóng khí H 2

3 Axit tác dụng với bazơ ( gọi là phản ứng trung hòa)

AXIT + BAZƠ → MUỐI + H2O

Ví dụ: H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O

HCl + NaOH → NaCl + H2O

4 Axit tác dụng với oxit bazơ

AXIT + OXIT BAZƠ → MUỐI + H2O

Ví dụ: 6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

CHÚ Ý: Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

5 Axit tác dụng với muối

AXIT + MUỐI → MUỐI MỚI + AXIT MỚI

ðiều kiện xảy ra: Sản phẩm sinh ra có kết tủa hoặc chất khí

Ví dụ: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3

II AXIT MẠNH VÀ AXIT YẾU

1 Axit mạnh: HCl, H2SO4, HNO3,

2 Axit yếu: H2S, H2CO3, H2SO3, CH3COOH,

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA AXIT

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -5-

A AXIT CLOHIðRIC (HCl)

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Khí hiñro clorua (HCl) tan trong nước tạo thành dung dịch axit clohiñric HCl

- Dung dịch axit clohiñric ñậm ñặc có nồng ñộ khoảng 37%

II TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Dung dịch HCl có những tính hóa học của một axit mạnh

1 Làm quỳ tím chuyển sang màu ñỏ

2 Tác dụng với kim loại (Mg, Zn, Al, Fe, )

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

3 Tác dụng với bazơ

HCl + NaOH → NaCl + H2O 2HCl + Cu(OH)2 → CuCl2 + 2H2O

4 Tác dụng với oxit bazơ

6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O 2HCl + CuO → CuCl2 + H2O

Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

5 Tác dụng với muối

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3

II ỨNG DỤNG

Axit clohiñric dùng ñể:

- ðiều chế các muối clorua

- Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn

- Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại

- Chế biến thực phẩm, dược phẩm,

B AXIT SUNFURIC (H2SO4)

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Axit sunfuric là chất lỏng sánh, không màu, nặng hơn nước, không bay hơi

- Tan dễ dàng trong nước và tỏa rất nhiều nhiệt

CHÚ Ý: Muốn pha loãng axit sunfuric ñặc, phải rót từ từ axit ñặc vào nước rồi khuấy ñều Làm ngược lại sẽ gây nguy hiểm

II TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Axit sunfuric loãng và axit sunfuric ñặc có một số tính chất hóa học khác nhau

MỘT SỐ AXIT QUAN TRỌNG

1 Axit sunfuric lỗng cĩ tính chất hĩa học của axit

a) Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

b) Tác dụng với kim loại (Mg, Zn, Al, Fe, )

d) Tác dụng với oxit bazơ

6H2SO4 + 2Fe2O3 → 2Fe2(SO4)3 + 6H2O

H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O

e) Tác dụng với muối

CaCO3 + H2SO4→ CaSO4 + CO2↑ + H2O BaCl2 + H2SO4→ BaSO4↓ + 2HCl

2 Axit sunfuric đặc cĩ tính chất hĩa học riêng

a) Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) → muối sunfat + khí SO2 + H2O

Cu + 2H2SO4(đặc, nĩng) →to CuSO4 + SO2↑ + 2H2O 2Fe + 6H2SO4 (đặc, nĩng)

o

t

→ Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

CHÚ Ý: + Muối sunfat của kim loại đạt hĩa trị cao nhất

+ Khí thốt ra thường là SO2, khơng tạo ta H2

+ Fe, Al, Cr thụ động đối với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội

b) Tính háo nước

Axit sunfuric đặc hút nước rất mạnh:

C12H22O11 H SO2 4đặc→12C + 11H2O Sau đĩ C tác dụng với H2SO4 đặc:

C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + 2H2O

III SẢN SUẤT AXIT SUNFURIC

Trong cơng nghiệp, axit sunfuric được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, qua 3 cơng đoạn:

- Sản xuất SO 2 từ S (hoặc pirit sắt FeS2):

S + O2

o

t

→ SO24FeS2 + 11O2 →to 2Fe2O3 + 8SO2

IV NHẬN BIẾT AXIT SUNFURIC VÀ MUỐI SUNFAT

- Dùng thuốc thử là dung dịch muối BaCl2, Ba(NO3)2 hoặc Ba(OH)2

- Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng BaSO4 khơng tan trong axit và nước

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl

Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -7-

1 Tác dụng của dung dịch bazơ với chất chỉ thị màu

Các dung dịch bazơ (kiềm) là NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 làm ñổi màu chất chỉ thị:

+ Quỳ tím chuyển sang màu xanh

+ Phenolphtalein không màu thành màu ñỏ

2 Tác dụng của dung dịch bazơ với oxit axit

DUNG DỊCH BAZƠ + OXIT AXIT → MUỐI + H 2 O

Ví dụ: 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

3Ba(OH)2 + P2O5 → Ba3(PO4)2↓ + 3H2O

3 Tác dụng của bazơ với axit

BAZƠ + AXIT → MUỐI + H 2 O

Ví dụ: KOH + HCl → KCl + H2O

Cu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2H2O Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O

4 Bazơ không tan bị nhiệt phân hủy

BAZƠ KHÔNG TAN →to OXIT BAZƠ + H 2 O

Ví dụ: Cu(OH)2 →to CuO + H2O

2Al(OH)3 →to Al2O3 + 3H2O

5 Tác dụng của dung dịch bazơ với dung dịch muối

DUNG DỊCH BAZƠ + MUỐI → BAZƠ MỚI + MUỐI MỚI

ðiều kiện: + Muối ñem tác dụng phải tan

+ Sản phẩm phải có chất kết tủa

Ví dụ: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl

Na2SO4 + Ba(OH)2 →BaSO4 ↓ + 2NaOH MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 ↓ + CaCl2

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA BAZƠ

A NATRI HIðROXIT

I TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Natri hiđroxit là chất rắn khơng màu, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt

- Dung dịch NaOH cĩ tính nhờn, mục vải, giấy và ăn mịn da → sử dụng cẩn thận

II TÍNH CHẤT HĨA HỌC

NaOH cĩ những tính chất của bazơ tan (kiềm)

1 ðổi màu chất chỉ thị

Dung dịch NaOH làm đổi màu chất chỉ thị:

+ Quỳ tím chuyển sang màu xanh

+ Phenolphtalein khơng màu thành màu đỏ

2 Tác dụng với oxit axit

2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 → NaHCO3

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

3 Tác dụng với axit

NaOH + HCl → NaCl + H2O 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

4 Tác dụng với dung dịch muối

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2Na2SO4

III SẢN XUẤT NATRI HIðROXIT

Dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hịa:

2NaCl + 2H2O có màng ngănđp → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

B CANXI HIðROXIT – THANG pH

I TÍNH CHẤT HĨA HỌC

Dung dịch Ca(OH) 2 cĩ những tính chất của bazo tan

1 ðổi màu chất chỉ thị

Dung dịch Ca(OH)2 làm đổi màu chất chỉ thị:

+ Quỳ tím chuyển sang màu xanh

+ Phenolphtalein khơng màu thành màu đỏ

2 Tác dụng với oxit axit

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O

MỘT SỐ BAZƠ QUAN TRỌNG

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -9-

3 Tác dụng với axit

Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O

4 Tác dụng với dung dịch muối

FeCl2 + Ca(OH)2 → Fe(OH)2↓ + CaCl2CuSO4 + Ca(OH)2 → Cu(OH)2↓ + CaSO4

II THANG pH

Dùng thang pH ñể biểu thị ñộ axit hoặc ñộ bazơ của dung dịch:

+ Nếu pH = 7 thì dung dịch trung tính

+ Nếu pH > 7 thì dung dịch có tính bazơ, pH càng lớn ñộ bazơ càng lớn

+ Nếu pH < 7 thì dung dịch có tính axit, pH càng nhỏ ñộ axit của dung dịch càng lớn

I TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MUỐI

1 Tác dụng với kim loại

MUỐI + KIM LOẠI → MUỐI MỚI + KIM LOẠI MỚI

ðiều kiện phản ứng:

+ Muối phản ứng phải tan

+ Kim loại phải ñứng trước kim loại của muối (thứ tự: Mg – Al – Zn – Fe – Pb – Cu – Ag )

Ví dụ: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Fe + CuCl2 → FeCl2 + Cu

Mg + FeSO4 → MgSO4 + Fe

2 Tác dụng với axit

MUỐI + AXIT → MUỐI MỚI + AXIT MỚI

ðiều kiện phản ứng: Sản phẩm sinh ra có kết tủa hoặc chất khí

Ví dụ: CaCO3 + 2HCl →CaCl2 + CO2↑ + H2O

AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA MUỐI

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

3 Tác dụng với muối

MUỐI + MUỐI → 2 MUỐI MỚI

ðiều kiện phản ứng:

+ 2 muối phản ứng phải tan

+ Muối mới sinh ra phải có kết tủa

Ví dụ: BaCl2 + CuSO4 → BaSO4↓ + CuCl2

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl

4 Tác dụng với dung dịch bazơ

MUỐI + DD BAZƠ →MUỐI MỚI + BAZƠ MỚI

ðiều kiện phản ứng:

+ Muối phản ứng phải tan

+ Sản phẩm sinh ra phải có kết tủa

Ví dụ: CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl

Na2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + Na(OH)2

5 Phản ứng phân hủy

Một số muối bị phân hủy ở nhiệt ñộ cao: KClO3, KMnO4, CaCO3, KNO3,…

2KClO3 →MnO , t C 2 o 2KCl + 3O2 2KMnO4 →to K2MnO4 + MnO2 + O2↑

CaCO3 →to CaO + CO2 2KNO3

2 ðịnh nghĩa

Phản ứng trao ñổi là phản ứng hóa học, trong ñó hai hợp chất tham gia phản ứng trao ñổi với nhau

những thành phần cấu tạo của chúng ñể tạo ra những hợp chất mới

3 ðiều kiện xảy ra phản ứng trao ñổi

Sản phẩm tạo thành có chất không tan hoặc chất khí

CHÚ Ý: Phản ứng trung hòa cũng thuộc phản ứng trao ñổi và luôn xảy ra

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -11-

I TÍNH DẺO

- Kim loại cĩ tính dẻo

- Kim loại khác nhau cĩ tính dẻo khác nhau

- Những kim loại cĩ tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu,

- Do cĩ tính dẻo nên kim loại được rèn, kéo sợi, dát mỏng tạo nên các đồ vật khác nhau

II TÍNH DẪN ðIỆN

- Kim loại cĩ tính dẫn điện

- Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm

- Kim loại khác nhau cĩ tính dẫn điện khác nhau

- Tính dẫn điện của kim loại giảm dần từ: Ag > Cu > Al > Fe >…

- Do cĩ tính dẫn điện, một số kim loại được sử dụng làm dây dẫn điện (như Cu, Al, )

III TÍNH DẪN NHIỆT

- Kim loại cĩ tính dẫn điện

- Kim loại khác nhau cĩ tính dẫn nhiệt khác nhau

- Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt: Ag > Cu > Al > Fe >…

- Do cĩ tính dẫn nhiệt và một số tính chất khác, nhơm, thép khơng gỉ (inox) được dùng làm dụng cụ nấu ăn

IV ÁNH KIM

- Kim loại cĩ ánh kim

- Nhờ tính chất này, một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và đồ trang trí

KẾT LUẬN:

4 tính chất vật lí chung của kim loại là do sự có mặt của các electron tự do

trong kim loại gây ra

TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI

I TÁC DỤNG VỚI PHI KIM

1 Với oxi (trừ Au, Ag, Pt) tạo oxit

2 Với phi kim khác

+ Với khí Cl 2 : tạo muối clorua (kim loại có hóa trị cao nhất)

III TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Nhận xét: Cu hoạt ñộng hóa học mạnh hơn Ag

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Nhận xét: Fe hoạt ñộng hóa học mạnh hơn Cu

→ hoạt ñộng hóa học của Fe > Cu > Ag

KẾT LUẬN: kim loại hoạt ñộng hóa học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca, Ba, ) có thể ñẩy kim loại hoạt

ñộng yếu hơn ra khỏi dung dịch muối , tạo thành muối mới và kim loại mới

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

ThS LƯU HUỲNH VẠN LONG (Giảng viên Trường ðH Thủ Dầu Một- Bình Dương) -13-

I DÃY HOẠT ðỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

Kim loại mạnh, Kim loại trung bình, Kim loại yếu,

tan trong nước không tan trong nước không tan trong nước

CHÚ Ý: Nhẩm “câu thần chú” ñể học thuộc dãy:

Khi Ba Cô Nàng May Áo Màu Za Cam Fái Người Sang Phố Hỏi Cửa Hàng Á Phi Âu

II Ý NGHĨA CỦA DÃY HOẠT ðỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

1 Mức ñộ hoạt ñộng hóa học của các kim loại giảm dần từ trái sang phải

→ K là kim loại hoạt ñộng mạnh nhất và Au là kim loại kém hoạt ñộng nhất

2 Kim loại ñứng trước Mg (K, Ba, Ca, Na) phản ứng ñược với nước ở nhiệt ñộ thường

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

CHÚ Ý: Khi cho Na vào dung dịch CuCl2 thì:

+ Na phản ứng với nước trước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

+ Sau ñó xảy ra phản ứng: CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

DÃY HOẠT ðỘNG HÓA HỌC

CỦA KIM LOẠI

Nhôm có những tính chất hóa học của kim loại

1 Tác dụng với phi kim

+ Với oxi : 4Al + 3O2

o

t C

→ 2Al2O3 (nhôm oxit)

+ Với khí Cl 2 : 2Al + 3Cl2 →t Co 2AlCl3 (nhôm clorua)

+ Với lưu huỳnh: 2Al + 3S →t Co Al2S3 (nhôm sunfua)

2 Tác dụng với dung dịch axit

+ Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4loãng→ Al2(SO4)3 + 3H2

+ Với dung dịch H 2 SO 4 ñặc, HNO3

2Al + 6H2SO4 (ñặc, nóng)

o

t

→ Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O

CHÚ Ý: Al thụ ñộng với axit H2 SO 4 ñặc nguội và HNO 3 ñặc nguội

3 Tác dụng với dung dịch muối

Nhôm phản ứng ñược với nhiều dung dịch muối của những kim loại hoạt ñộng hóa học yếu hơn tạo ra

muối nhôm và kim loại mới

Al + 3AgNO3 → Al(NO3)3 + 3Ag 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu

4 Tác dụng với dung dịch kiềm như : NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

Natri aluminat

III ỨNG DỤNG

- Nhôm và hợp kim nhôm ñược sử dụng rộng rãi trong ñời sống như: ñồ dùng gia ñình, dây dẫn ñiện,

- Hợp kim ðuyra ( hợp kim của nhôm với Cu, Mn, Fe, Si) nhẹ và bền dùng chế tạo máy bay, tàu vũ trụ,

IV SẢN XUẤT

+ Nguyên liệu: Quặng boxit (thành phần chủ yếu là Al2O3)

+ Phương pháp: ñiện phân nóng chảy hỗn hợp Al2O3 và criolit

2Al2O3 ñpnc

criolit

→ 4Al + 3O2↑

NHÔM