HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ Hợp chất vô cơ Hợp chất vô cơ là hợp chất thường gặp nhất trong chương trình hóa học cơ sở và phổ thông tính đến thời điểm hiện
Trang 1A CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I HỢP CHẤT VÔ CƠ VÀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT VÔ CƠ
Hợp chất vô cơ
Hợp chất vô cơ là hợp chất thường gặp nhất trong chương trình hóa học cơ sở và phổ thông tính đến thời điểm hiện nay, tức là thời điểm các em chuẩn bị bước sang chương trình Hóa học 11
Phân loại chất vô cơ: Chất vô cơ được chia thành các loại chính như sau
Đơn chất kim loại: Sắt (Fe), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), Thiếc (Sn), Magie (Mg), Natri (Na),
Đơn chất phi kim: Một số phi kim ở dạng đơn chất gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau như:
Oxi (O2), hidro (H2), Nitơ (N2), Flo (F2)
Một số phi kim ở dạng đơn chất chỉ gồm 1 nguyên tử như: Lưu huỳnh
(S), Photpho (P), cacbon (C),
Oxit axit: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa nguyên tử Oxi và nguyên tử phi kim
Ví dụ: SO2, N2O, P2O5,
Oxit bazo: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa nguyên tử Oxi và nguyên tử kim loại.
Ví dụ: Fe3O4, CuO, Al2O3, ZnO, MgO,
Công thức tổng quát chung củ a các oxit bazo và oxit axit là R2On hoặc RxOy
Tổng quát công thức chung của oxit theo phương pháp ”Thời trang 2 mảnh – con nhà tu hú”
Axit: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa Hidro và các gốc axit có dạng HxA
Các gốc axit thường gặp: (sunfat), (photphat), ,
, (nitrat),
Phân loại axit: - Axit mạnh: HCl, H2SO4, HNO3
- Axit yếu: H2CO3, CH3COOH, H3PO4,
Bazơ: Là hợp chất vô cơ có sự liên kết giữa Kim loại và nhóm hidroxit (-OH) có dạng
R(OH)n
Phân loại bazơ: - Bazơ mạnh, tan trong nước tạo thành dung dịch kiềm: NaOH,
KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2
- Bazơ yếu, không tan hoặc ít tan trong nước: Mg(OH)2, Fe(OH)2,
Fe(OH)3, Zn(OH)2,
TRUNG TÂM GIA SƯ VIỆT HỌC VỮNG KIẾN THỨC – CHUẨN KĨ NĂNG
BỘ MÔN HÓA HỌC Giáo viên: Nhật Trường CHUYÊN ĐỀ 1 NỀN MÓNG VỮNG VÀNG – CHINH PHỤC HÓA HỌC
CHƯƠNG 1 – NỀN MÓNG VỮNG VÀNG
Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 2 Phân loại chất rắn
Chất kết tủa: Là loại chất tách ra khỏi dung dịch khi xảy ra phản ứng hóa học và có ngưỡng tan
nhất định (Nghĩa là đến một điều kiện nào đó sẽ tan hoặc tan chút ít)
Chất rắn: Là loại chất tách ra khỏi dung dịch khi xảy ra phản ứng hóa học và không có ngưỡng tan
Phân loại các phản ứng hóa học
Phản ứng trung hòa: Là phản ứng xảy ra đầu tiên trong dung dịch các chất, thường là phản ứng
giữa các axit và bazơ tan
Phản ứng trao đổi: Xảy ra trên diện rộng hơn phản ứng trung hòa, trao đổi với nhau các cation và
anion ở hợp chất khác
Phản ứng oxi hóa khử: Xảy ra ở điều kiện chất oxi hóa hoặc chất khử mạnh oxi hóa hoặc khử hợp
chất khác
II CƠ SỞ VỀ DUNG DỊCH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỌC CƠ BẢN
Dung dịch là gì?
- Dung dịch là một chất lỏng nhất định, trong đó có chứa một lượng chất tan nhất định.
Dung môi
- Dung môi là một chất lỏng dùng để hòa tan chất tan
Mối quan hệ giữa dung môi – chất tan và dung dịch:
Các công thức liên quan đến dung dịch
- Nồng độ phần trăm:
- Nồng độ mol:
- Khối lượng dung dịch = khối lượng chất thêm vào + khối lượng chất thoát ra (khí, kết tủa)
Phương pháp bảo toàn mol nguyên tố
- Cơ sở: Khi cân bằng phương trình hóa học, các nguyên tố được bảo toàn: Nghĩa là số nguyên tử trước và
sau phản ứng luôn luôn bằng nhau
Ví dụ: Trong phản ứng này nguyên tử Fe ở 2 vế phương trình đều là 2
Do đó theo bảo toàn mol nguyên tố Fe ta có:
Ví dụ: Fe tác dụng với H2SO4 đặc, nóng sinh ra Fe2(SO4)3 Vậy để tính toán trở nên đơn giản hơn mà
không cần quan tâm đến các sản phẩm khác như thế nào, cân bằng ra sao ta viết sơ đồ sau:
Như vậy ta cũng có thể tính được
mình !
Trang 3Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 4A LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO
I SỰ ĐIỆN LI
1 Định nghĩa: Quá trình phân li các chất trong nước ra thành ion gọi là sự điện li Những chất tan trong nước
và phân li ra ion gọi là những chất điện li Vậy axit, bazo và đa số các muối tan là những chất điện li.
2 Chất điện li mạnh – chất điện li yếu – chất không điện li.
a) Chất điện li mạnh: Là chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều phân li ra ion Để biểu diễn
sự điện li các chất điện li mạnh, người ta sử dụng phương trình điện li mà nó được biểu diễn bằng một mũi tên chỉ chiều điện li
Những chất điện li mạnh bao gồm:
Hầu hết các muối như: KNO3, NH4Cl, CuSO4
Các axit mạnh như: HCl, HNO3, H2SO4, , HClO4,
Các bazo mạnh (bazo tan) gồm: LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2,
b) Chất điện li yếu: Là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion, phần
còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch Quá trình điện li yếu là quá trình thuận nghịch Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng hai mũi tên ngược chiều nhau
Những chất điện li yếu bao gồm:
Các axit yếu: RCOOH, H2CO3, H2SO3, HNO2, H3PO4, H2S, HClO, HF,
Các bazo yếu: Bi(OH)3, Mg(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3,
Nước
c) Chất không điện li: Là những chất khi tan vào nước hoàn toàn không phân li thành các ion Chúng có
thể là những chất rắn như glucozo C6H12O6, saccarozo C12H22O11, chất lỏng như CH3CHO, C2H5OH,
Chú ý: Đối với đa axit (axit có nhiều H) và đa bazo (bazo có nhiều nhóm OH) yếu sẽ phân li theo từng nấc:
CHƯƠNG 2 – SỰ ĐIỆN LI
mình !
Trang 53 Axit – bazo – muối
a) Axit: Là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+ (theo Areniut) Ví dụ:
Các dung dịch axit đều có 1 số tính chất chung, đó là tính chất của các anion H+ trong dung dịch
Axit là chất nhường proton H + để trở thành bazo liên hợp, axit càng mạnh thì bazo liên hợp với nó
càng yếu và ngược lại Ví dụ:
CH3COOH là axit yếu nên bazo liên hợp của nó CH3COO- là một bazo mạnh
Axit có thể là:
• Phân tử trung hòa: HCl, H2SO4, HNO3, NH4Cl,
• Cation:
• Anion:
Lưu ý: là một axit mạnh, phân li tương tự như H2SO4
b) Bazo: Là chất khi tan trong nước phân li ra ion OH- (theo Areniut) Ví dụ:
Các dung dịch bazo đều có 1 số tính chất chung, đó là tính chất của các anion OH- trong dung dịch
Bazo là chất có khả năng nhận proton H + để trở thành axit liên hợp, bazo càng mạnh thì axit liên hợp của nó càng yếu và ngược lại Ví dụ:
NH3 là một bazo yếu nên là axit mạnh
Bazo có thể là:
Phân tử trung hòa: NaOH, Ba(OH)2, KOH, Ca(OH)2, NH3, Na2CO3,
Cation: Fe(OH)2+
c) Chất lưỡng tính: Theo thuyết Areniut, hidroxit lưỡng tính là hidroxit khi tan trong nước ừa có thể phân
li như axit vừa có thể phân li như bazo
: phân li kiểu axit
Để thể hiện tính axit và dễ viết phân li Zn(OH)2 người ta viết nó dưới dạng H2ZnO2
Các hidroxit lưỡng tính thường gặp là
Theo thuyết Bronstet, chất lưỡng tính là phân tử hay ion khi tan trong nước có khả
năng nhường vừa có khả năng nhận proton H+ Ví dụ:
NHƯ VẬY, ngoài các hidroxit lưỡng tính thì những chất khác làm sao phân biệt nó lưỡng tính hay không??
Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 6Chất lưỡng tính gồm có: Muối ,muối amoni , muối HS-, muối của axit yếu, muối của bazo yếu,
d) Chất trung tính: Là chất (phân tử hoặc ion) hông có khả năng nhường và cũng không có nhận proton
H+, gồm:
• Cation kim loại kiềm, kiềm thổ: Li+, Na+, Ba2+,
• Anion gốc axit mạnh:
• Muối tạo bởi bazo mạnh và axit mạnh (giải thích): NaCl, KNO3,
4 Sự điện li của nước – pH của dung dịch.
a) Sự điện li của nước
- Nước là một chất điện li yếu:
- Tích số nồng độ ion H+ và OH- trong nước nguyên chất ở mỗi nhiệt độ là hằng số, gọi là tích số ion của nước Kí
- Ở 25oC, ta có:
Vậy ta có những kết luận sau đây:
Môi trường axit nếu hay
Môi trường bazo nếu hay
Môi trường trung tính nếu
b) pH của dung dịch: Là chỉ số dùng để đo nồng độ (đặc, loãng) của dung dịch axit hay bazo khi nồng độ
của dung dịch nhỏ hơn 0,1M Công thức tính
Như vậy, ta có những kết luận sau:
Môi trường axit nếu
Môi trường bazo nếu
Môi trường trung tính nếu
5 Muối và sự đổi màu quỳ tím, dung dịch chỉ thị màu (giảng tại lớp)
mình !
Trang 76 Các phản ứng xảy ra trong dung dịch
a) Phản ứng trao đổi ion: Là phản ứng xảy ra có sự trao đổi ion giữa các chất điện li để tạo thành chất
mới, trong đó, số oxi hóa của chúng trước và sau phản ứng không thay đổi Hay nói nôm na, phản ứng trao đổi ion
là phản ứng có sự trao đổi những phần tử trái dấu cho nhau
ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI:
1) Sản phẩm của phản ứng có kết tủa hoặc rắn tạo thành.
2) Sản phẩm của phản ứng có chất điện li yếu
3) Sản phẩm của phản ứng có chất dễ bay hơi.
b) Phản ứng axit – bazo : phản ứng trung hòa
B KĨ THUẬT GIẢI NHANH CÁC LOẠI BÀI TẬP
LOẠI 1 VIẾT PHƯƠNG TRÌNH ION THU GỌN CỦA PHẢN ỨNG
Phương pháp:
Bước 1: Lập phương trình phân tử của phản ứng (cân bằng đầy đủ)
Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 8Bước 2: Viết phương trình phân li ra ion của các chất điện li mạnh trên phương trình Lưu ý chất ít tan,
chất kết tủa, chất bay hơi, chất điện li yếu ta để nguyên không viết phân li ra ion
Bước 3: Giản lược các ion giống nhau ở 2 vế của phương trình ion đầy đủ ta được một phương trình gọn
hơn được gọi là phương trình ion rút gọn
Bài tập:
Bài 1: Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các trường hợp
a) Fe + HCl b) NaHCO3 + NaOH c) BaCl2 + Na2CO3
d) AgNO3 + NaCl e) MgCl2 + NaOH f) BaCl2 + NaHSO4
g) NH4Cl + Ba(OH)2 h) Ba(HCO3)2 + HCl
mình !
Trang 9Bài 2: Viết phương trình điện li của các chất sau:
a HNO3, Ba(OH)2, NaOH, H2SO4, Ca(OH)2, Na2CO3, BaCl2, NaHCO3, H2S
b CuSO4, Na2SO4 , Fe2(SO4)3, NaHPO4, Mg(OH)2, CH3COOH, H3PO4, HF
Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 10Bài 3: Viết PT phân tử và ion rút gọn của các phản ứng (nếu có) khi trộn lẫn các chất sau:
a dd HNO3 và CaCO3 b dd KOH và dd FeCl3
c dd H2SO4 và dd NaOH d dd Ca(NO3)2 và dd Na2CO3
e dd NaOH và Al(OH)3 f dd Al2(SO4)3 và dd NaOHvừa đủ
g dd NaOH và Zn(OH)2 h FeS và dd HCl
i dd CuSO4 và dd H2S k dd NaOH và NaHCO3
l dd NaHCO3 và HCl m Ca(HCO3)2 và HCl
Bài 4: Dung dịch X gồm có HCl và H2SO4 Dung dịch Y gồm có NaOH và Ba(OH)2 Trộn X và Y thu được
mình !
Trang 11Bài 5: Viết phương trình phân tử và ion rút gọn của các phản ứng (nếu có) xảy ra trong dung dịch giữa các cặp chất
sau:
a) Fe 2 (SO 4 ) 3 + NaOH b) MgCl 2 + KNO 3 c) NH 4 Cl + AgNO 3
Lưu ý về muối sunfua ở câu d
Bài 5: Viết phương trình phân tử ứng với phương trình ion thu gọn của các phản ứng sau
c S2- + 2H+ H2S↑ d Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3↓
e Ag+ + Cl- AgCl↓ f H+ + OH- H2O
Hóa HọcTừ lớp 8 đến lớp 12
!
Trang 12Bài 6: Viết PT dạng phân tử và ion rút gọn của các phản ứng trong dd theo sơ đồ sau:
a Pb(NO3)2 + ? PbCl2↓ + ?
b FeCl3 + ? Fe(OH)3 + ?
c BaCl2 + ? BaSO4↓ + ?
d HCl + ? ? + CO2↑ + H2O
e NH4NO3 + ? ? + NH3↑ + H2O
f H2SO4 + ? ? + H2O
mình !
Trang 14PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI:
- Sử dụng linh hoạt công thức tính
- Kí hiệu nồng độ được biểu diễn bằng dấu [ ]
Bài 1: Cho a lít dung dịch KOH có =12,0 vào 8,00 lít dung dịch HCl có =3,0 thu được dung dịch Y
có =11,0 Tính giá trị của a
Bài 2: Trộn 100ml dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 0,05M và HNO3 0,1M vào 100ml dung dịch Ba(OH)2
0,2M, thu được dung dịch X Tính của dung dịch X.
Bài 3: Tính nồng độ các ion trong các dung dịch sau
a dd NaOH 0,1M b dd BaCl2 0,2 M c dd Ba(OH)2 0,1M
Trang 15a Tính nồng độ các ion trong dung dịch A.
b Tính thể tích dung dịch HCl 2M để trung hòa dung dịch A
Bài 5: Trộn 100 ml dung dịch NaOH 2M với 200 ml dung dịch KOH 0,5M thu được dung dịch C
a Tính nồng độ các ion trong dung dịch C
b Trung hòa dung dịch C bằng 300 ml dung dịch H2SO4 CM Tính CM
Bài 6: Trộn 100 ml dung dịch HCl 1M với 100 ml dung dịch H2SO4 0,5M thu được dung dịch D
a Tính nồng độ các ion trong dung dịch D
b Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được m gam kết tủa Tính m
Trang 16a NaOH 0,001M b HCl 0,001M
c Ca(OH)2 0,0005M d H2SO4 0,0005M
Bài 8: Trộn 200 ml dung dịch NaOH 0,1M với 300 ml dung dịch HCl 0,2M thu được dung dịch A.
a Tính nồng độ các ion trong dung dịch A
b Tính pH của dung dịch A
Bài 9: Trộn 100 ml dung dịch NaOH 0.1M với 100 ml dung dịch KOH 0.1M thu được dung dịch D
a Tính nồng độ các ion trong dung dịch D
b Tính pH của dung dịch D
c Trung hòa dung dịch D bằng dung dịch H2SO4 1M Tính thể tích dung dịch H2SO4 1M cần dùng
Trang 17dịch H2SO4 0.2M thu được dung dịch A
a Tính nồng độ các ion trong dung dịch A
b Tính pH của dung dịch A