Liên kết hóa học là lực hóa học giữ một nhóm các nguyên tử lại với nhau để chúng biểu hiện các tính chất vật lý và hóa học đặc trưng như một thể thống nhất Bản chất liên kết khác nhau →
Trang 1Liên kết hóa học là lực hóa học giữ một nhóm các nguyên
tử lại với nhau để chúng biểu hiện các tính chất vật lý và hóa học đặc trưng như một thể thống nhất
Bản chất liên kết khác nhau → tính chất đặc trưng khác nhau
C kim cương C than chì (graphite)
phân bố lại vị trí và tập trung vào vùng không gian giữa các
hạt nhân mang điện tích dương khiến cho các hạt nhân liên kết lại với nhau
+
4
Trang 2Loại liên kết Ion Cộng hóa trị
Cách phân bố
electron liên kết
Điện tử liên kết chỉ thuộc
về nguyên tố có độ âm điện lớn hơn
Điện tử liên kết được
sử dụng chung cho cả hai nguyên tử
Electron liên kết Nằm ở nguyên tử có lớn Nằm giữa hai nguyên
tử
Lực liên kết Điện ion Điện cộng hóa trị
Lực liên kết Điện ion Điện cộng hóa trị
Liên kết hydrogen Liên kết ion
7
Liên kết Van der Waal Liên kết kim loại
8
Trang 3Tương tác hóa học xảy ra gồm hai giai đoạn:
Nguyên tử truyền electron cho nhau tạo
Nhiệt độnchảy [0C]
12
Trang 4MgO T nc= 2500 o C Mg 2+ O
2-NaCl T nc = 800 o C Na + Cl
-T nc~ U mà U ~ ZcZa ;U ~ 1/rc+ra
So sánh nhi t nóng ch y NaCl và MgO
U (MgO) 4 U(NaCl) nên Tnc(MgO) 3.1 Tnc(NaCl)
13
Đặc Đặc điểm điểm của của hợp hợp chất chất ion ion
Tính d n i n kém tr ng thái r n nh ng d n i n t t
tr ng thái nóng ch y hay dung d ch
Nhi t nóng ch y, nhi t sôi khá caoTinh th r n, giòn
D tan trong các dung môi phân c c (H2O)
14
QUÁ TRÌNH V T LÝ , Hvlý>0
Trang 5Độ âm điện của hai nguyên tử có khác biệt nhỏ
Mức năng lượng của hai vân đạo liên kết gần nhau
Các vân đạo liên kết định hướng để xen phủ đượcvới nhau
Mật độ điện tử trong vùng xen phủ đủ lớn
20
Trang 6Tính chất của liên kết cộng hóa trị
Có ranh gi i rõ ràng
gi a liên k t c ng hóa
tr và liên k t ion không?
→Không có lk ion 100%.
Sự phân cực ion làm cho đám mây điện tử của
cation và anion che phủ nhau một phần nên lk ion
bao giờ cũng mang một phần tính cộng hóa trị.
Trang 7Tính cộng hóa
Điện tích cation càng lớn, bán kính cation càng
nhỏ, tác dụng phân cực càng mạnh.
hóa trị tăng dần
Tính cộng hóa
Bán kính anion càng lớn, anion càng dễ bị biến dạng và sự phân cực ion càng dễ dàng.
hóa trị tăng dần
Lý thuyết cổ điển: Nguyên tử kim loại có bán kính
lớn và năng lượng ion hóa thường không cao
→ Các electrong ngoài cùng bị nhân hút không chặt
lắm, dễ dàng trở thành các electron tự do
Các electron tự do hình thành nên “khí quyển
electron” có điện tích âm, nhân và các electron còn
lại tạo thành mạng lưới tích điện dương
27
Bản chất liên kết trong kim loại
• Tương tác điện giữa các electron tự do và mạng dương điện giữ các nguyên tử kim loại lại với nhau
28
Trang 8LIÊN K T VANDERWAALS
Bản chất của lk là tương tác tĩnh điện
Đặc điểm
Là loại liên kết xuất hiện giữa các phân tử
Có thể xuất hiện ở những khoảng cách tương đối lớn
Có năng lượng nhỏ E = 1 ÷2Kcal/mol
Có năng lượng nhỏ E = 1 ÷2Kcal/mol
Có tính không chọn lọc và không bão hòa
Liên kết Hydro liên phân tử.
Liên kết Hydro nội phân tử
32
Trang 9Hydrogen Bonds in Water
Liên kết Hydro liên phân tử
33
Hydrogen Bonding in Acetic Acid
Liên kết Hydro liên phân tử
34
Hydrogen Bonding in
Salicylic Acid
Liên kết Hydro nội phân tử
35
Intermolecular Hydrogen Bonds
Intermolecular hydrogen bonds give proteins their secondary shape, forcing the protein molecules into particular orientations, like a folded sheet …
36
Trang 10Đặc điểm liên kết Hydro
Liên kết hydro là loại lk yếu, yếu hơn nhiều
so với lk cộng hoá trị nhưng mạnh hơn lk Van
der Waals Ehydro=2÷10 Kcal/mol
Lk hydro càng bền khi X và Y có độ âm
điện càng lớn, kích thước càng nhỏ.
-Y d- - H d+ … X d-
-37
nh h ng c a lk hydro n tính ch tTăng nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các chất có lkhydro liên phân tử
Giảm độ acid của dung dịch
Tăng độ tan khi chất tan tạo lk Hydro với dung môi
Trong sinh học, lk hydro giúp tạo các cấu trúc bậc caocho glucid, protid…
38
Liên k t Hydro trong n c á
Liên kết hydro giữa các
phân tử nước được sắp xếp
tạo nên cấu trúc lục giác mở.
cấu trúc xốp của nước đá làm cho nước đá nhẹ hơn
Trang 11• Động năng chuyển động nhiệt của tiểu phân
• Lực tương tác giữa các tiểu phân (Thế năng
tương tác)
Tương quan giữa động năng và
thế năng của vật chất
Trạng thái
Tính chất đặc trưng của trạng thái Mối tương quan
giữa động năng
và thế năng Khí Có hình dạng và thể tích thay đổi
theo bình chứa
Động năng >> Thế năng Lỏng Có hình dạng thay đổi theo bình
chứa và thể tích xác định
Động năng < Thế năng chứa và thể tích xác định năng Rắn Có hình dạng và thể tích xác định Động năng << Thế
năng
Trang 12Các trạng thái tập hợp sắp xếp theo độ trật tự
Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved.
Presentation of Lecture Outlines, 11–4
• Khi cung cấp năng lượng cho chất rắn thì các hạt sẽ có
năng lượng cao hơn.
Không chỉ dao động chung quanh vị trí cân bằng mà
còn quay, tinh tiến và trượt lên nhau nhưng chưa đủ năng
Copyright © Houghton Mifflin Presentation of Lecture
còn quay, tinh tiến và trượt lên nhau nhưng chưa đủ năng
lượng để chuyển động hỗn độn như ở trạng thái khí.
• Trạng thái như vậy được gọi là trạng thái lỏng
Chất lỏng có các tính chất đặc trưng sau:
Chất lỏng có thể tích xác định như chất rắn.
Chất lỏng không có hình dạng xác định mà sẽ lấy hình dạng của bình chứa.
Chất lỏng có tính đẳng hướng do sự sắp xếp theo các phương khác nhau.
Các hạt nằm trên bề mặt của chất lỏng bị các hạt bên trong hút vào tạo thành sức căng bề mặt, do đó bề mặt chất lỏng có xu hướng co lại để có diện tích nhỏ nhất.
Trang 13Sự chuyển pha của các trạng thái
Tinh thể CuSO 5H O
Trang 14Chất rắn vô định hình
• Các tiểu phân sắp xếp hỗn độn, không theo trật tự
• Có tính đẳng hướng
• Không có nhiệt độ nóng chảy và hình thái xác định
• Không có nhiệt độ nóng chảy và hình thái xác định
Nhựa thông Hắc ín Thủy tinh
Phân loại tinh thể theo liên kết bên
Tính chất vật lý:
• Nhiệt độ nóng chảy cao.
• Độ cứng cao nhưng giòn
• Tinh thể ion không dẫn điện, nhưng khi nóng chảy các hợp chất ion lại dẫn điện
• Chỉ tan trong các dung môi phân cực
Copyright © Houghton Mifflin Presentation of Lecture
Trang 15Cấu trúc tinh thể NaCl
Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved.
Presentation of Lecture Outlines, 11–16
Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved.
Presentation of Lecture Outlines, 11–17
Tinh thể NaCl (Lập phương tâm diện)
Tinh thể CsCl (Lập phương tâm khối)
Tinh thể kim loại
Tính chất vật lý:
• Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.
• Dẻo, dai, dễ kéo sợi và dát mỏng
• Dẫn điện, dẫn nhiệt và phản xạ ánh
sáng.
Cấu trúc của kẽm Cấu
Cấu trúc trúc kim kim loại loại đồng đồng
Cấu trúc của sắt Cấu trúc của vàng
Trang 16Tinh thể cộng hóa trị
Tính chất vật lý:
• Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao
• Liên kết cộng hóa trị mạnh và có tính định
xứ tinh thể cứng nhưng giòn
• Không tan trong hầu hết các dung môi
Cấu trúc tinh thể
C graphit Cấu trúc tinh thể C
Trang 17TRẠNG THÁI TINH THỂ LỎNG
Nematic
phase
Smectic phase
Cholesteric phase
-Tinh thể lỏng là pha trung gian quan trọng, thể hiện cả tính
chất của trạng thái rắn và lỏng.
- Tinh thể lỏng có thể chảy như một dòng chất lỏng, nhưng
lại có các phân tử sắp xếp hay định hướng như của tinh thể.
Màn hình tinh thể lỏngLiquid Crystal Display - LCD
Tính chất của tinh thể lỏng ở giữa chất lỏng và tinh thể, làm cho tinh thể lỏng có hiệu ứng quang điện nhanh nhạy Dưới tác động của từ trường và điện trường các phân tử của tinh thể lỏng sắp xếp lại từ chất trong suốt biến thành không trong suốt.
4 TRẠNG THÁI PLASMA TRẠNG THÁI PLASMA
• Plasma hay còn gọi là thể khí ion: trạng thái thứ tư củavật chất trong đó các chất bị ion hóa mạnh
• Đại bộ phận phân tử hay nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân;các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt
Copyright © Houghton Mifflin Presentation of Lecture
các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt
•Trong bốn trạng thái vật chất, plasma được xem như trạngthái đầu tiên trong vũ trụ
Trang 18• Nếu tiếp tục tăng, các nguyên tử và phân tử bắt đầu bị
ion hóa, và chất khí chuyển thành plasma
• Ở nhiệt độ trên 1.000.000oC plasma bị ion hóa tuyệt đối,
nó chỉ gồm các electron và các ion dương
Tầng khí quyển bênngoài của Trái Đất làplasma, sét và hầu hết
Copyright © Houghton Mifflin Company.All rights reserved.
Presentation of Lecture Outlines, 11–29
plasma, sét và hầu hếtcác ngôi sao cũng hìnhthành từ vật chất này
Copyright © Houghton Mifflin Presentation of Lecture
Tầng khí quyển bên ngoài của Trái Đất là plasma, mặt trời
và hầu hết các ngôi sao cũng hình thành từ vật chất này
Copyright © Houghton Mifflin Presentation of Lecture
Hiện tượng cựcquang
Trang 19Ứng dụng của công nghệ plasma
Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý: Dùng sóng radio tần
số thấp kích hoạt các phân tử hydrogen peroxyd (H2O2 58%)
thành các dạng plasma có năng lượng lớn tiêu diệt vi sinh vật.
Trường Đại học Công nghệ đã phối hợp với Khoa Y-Dược (ĐHQGHN) tổ chức Hội thảo về "Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng plasma lạnh trong điều trị vết thương chậm liền" vào cuối tháng 7/2014 vừa qua.
• Vết thương chậm liền do nhiều nguyên nhân trong đó nhiễm khuẩn đóng vai trò quan trọng.
•Nghiên cứu đã chứng minh khả năng tiêu diệt trực khuẩn mủ xanh trong môi trường nuôi cấy chỉ sau 10 giây chiếu tia.
• Một vài thử nghiệm lâm sàng đã được tiến hành nhằm chứng minh tác dụng này như liền thương của các thương tổn chàm, sẹo bỏng, loét tỳ đè… đều khẳng định plasma lạnh là một hướng mới trong điều trị vết thương chậm liền.
NUÔI TINH THỂ CuSO 4 5H 2 O
1
Trang 20KháiKhái niệmniệm chungchung
Phản ứng hóa học chủ yếu là sự biến đổi lớp vỏ electron của
nguyên tử, cụ thể là sự biến đổi các electron hóa trị của vân
đạo hóa trị.
Phản ứng acid-baz
Phản ứng thủy phân: FeCl3+ 3H2O ↔ 3HCl + Fe(OH)3
Phản ứng trao đổi ion: R-H- + NaOH ↔ R-Na + H2O
Phản ứng phân hủy: 2Fe(OH)3→ Fe2O3+ 3H2O
2
QuyQuy ướcước vềvề điềuđiều kiệnkiện củacủa phảnphản ứngứng
Ví dụ: H2SO4là acid mạnh trong dung môi nước nhưng lại
là acid yếu trong dung môi acid acetic.
• Không có một thước đo vạn năng để đánh giá độ mạnh của các acid-baz.
• Một chất có tính acid mạnh sẽ có tính baz yếu.
• Một chất có tính acid yếu sẽ có tính baz mạnh
5
Trang 21PHÂN LOẠI ACID
• Liên kết X – H có bản chất cộng hóa trị phân cực do H + có r
vô cùng nhỏ nên H + có tác dụng phân cực vô cùng lớn khiến cho liên kết X – Hkhông thể là liên kết ion.
7
Liên kết cộng hóa trị phân cực X←H càng kém bền khi:
Các vân đạo có năng lượng càng cách
biệt
Đồng năng thấp
Sự xen phủ các vân đạo liên kết càng
Độ bền liên kết càng
thấp
H - X
Tính acid củahydracid càng mạnh
9
Trang 2210 11
OXIHYDROXID
• Liên kết O – H có bản chất cộng hóa trị phân cực do H + có r
• Liên kết O – H có bản chất cộng hóa trị phân cực do H + có r
vô cùng nhỏ nên H + có tác dụng phân cực vô cùng lớn khiến
cho liên kết O – H không thể là liên kết ion.
• Trong các oxihydroxid có sự dịch chuyển của các điện tử
trong các liên kết như sau:
12
O - H
phân c c c aliên k t càng cao k t càng th p b n c a liên
Tính acid của oxihydroxid càng
Trang 23• Độ bền của liên kết O – H trong các oxihydroxit xem như
bằng nhau, ta chỉ xét đến độ phân cực của liên kết O – H
Yếu tố quyết định thứ nhất: Số lượng O *
Ví dụ: Tính acid của:
HClO4(3O * ) > H-2SO4(2O * ) > H3PO4(1 O * ) > H4SiO4(0 O * )
Yếu tố quyết định thứ hai: tác dụng phân cực của M
Ví dụ: Fe(OH)3có tính acid lớn hơn Fe(OH)2vì Fe 3+ có tác
Fe2+có số oxi hóa nhỏ hơn và bán kính lớn hơn Fe3+
→ Tác dụng phân cực của Fe2+yếu hơn Fe3+→ tính ion
→ Tác dụng phân cực của Fe2+yếu hơn Fe3+→ tính ioncủa liên kết M-OH trong Fe(OH)2lớn hơn trong
Fe(OH)3, do đó Fe(OH)2có tính baz lớn hơn Fe(OH)3
17
Trang 24PHẢN ỨNG TRUNG HÒA
ACIDMẠNH
BAZMẠNH
+
ACID YẾUHƠN
BAZ YẾUHƠN
19
• Phản ứng trung hòa xảy ra càng hoàn toàn khi cường độ của
các acid-baz càng mạnh.
• Trong nước, các acid rất mạnh sẽ phân ly cho ion H3O +
(thường được viết đơn giản là H + ) nên acid đó sẽ có độ mạnh
tối đa bằng độ mạnh của ion H +
• Tương tự, các baz rất mạnh sẽ phân ly cho ion OH - nên baz
• Tương tự, các baz rất mạnh sẽ phân ly cho ion OH - nên baz
sẽ có độ mạnh tối đa bằng với độ mạnh của ion OH - Ví dụ như
O 2- trong nước cộng H2O tạo thành 2OH -
• Hiệu ứng này được gọi làhiệu ứng san bằng cường độ
acid-baz của nước.
20
Giản đồ pKa
21
Trang 25Phản ứng trung hòa giữa acid mạnh và baz mạnh
•Phản ứng trung hòa giữa các acid-baz mạnh xảy ra hoàn toàn
tạo thành sản phẩm là các muối trung tính.
•Dung dịch tại điểm kết thúc phản ứng trung hòa có pH = 7.
Ví dụ: NaOH + HCl NaCl + H2O
24
Phản ứng trung hòa giữa các acid-baz yếu
•Chiều của phản ứng giữa các acid-baz yếu được xác định theo K.
•K của phản ứng được tính theo Kavà Kbcủa các acid-baz tham gia phản ứng.
•Từ giá trị của K cũng xác định được phản ứng có xảy ra hoàn toàn hay không.
Ví dụ:
Na2CO3 + 2NaH2PO4 2 Na2HPO4 + CO2 + H2O
25
Trang 26Ví dụ: Tính K và xác định khả năng phản ứng hoàn toàn của
Các chất có liên kết phân cực khi hòa tan trong nước có
thể kết hợp với phần phân cực dương H δ+ hay phần phân
cực âm OH δ- của nước nên làm phân ly nước
Để chống lại sự thủy phân, nhất là đối với các cation kim
loại, người ta thường thêm acid hay baz (H + hay OH - ) vào
hệ để cân bằng chuyển theo chiều ngược lại.
28
Sự thủy phân các hợp chất cộng hóa trị
29
Trang 27PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI
Phản ứng trao đổi sẽ xảy ra theo chiều tạo thành các chất ít phân ly, bay hơi, ít tan hay ít tan hơn làm giảm năng lượng của hệ
2-Ba2++ SO42- BaSO4
31
•Phản ứng trao đổi sẽ xảy ra theo chiều tạo thành các chất ít
phân ly, bay hơi, ít tan hay ít tan hơn làm giảm năng lượng
của hệ.
•Chiều của phản ứng kết tủa được xác định theo hằng số cân
bằng K của phản ứng.
•Hằng số cân bằng K của phản ứng kết tủa được tính từ tích
số tan T của chất ít tan.
Trang 28Ví dụ:
Trang 29• Số oxi hóa và hóa trị của một nguyên tử được tính bằng
cách đơn giản theo phương pháp VB và phụ thuộc vào
số lượng liên kết hai tâm điện tử giữa các nguyên tử
Ví dụ: Đối với H2SO4, số oxi hóa của S: +6, O: -2, H: +1
Ví dụ: Đối với H2SO4, số oxi hóa của S: +6, O: -2, H: +1
• Trong nhiều trường hợp thì số oxi hóa khác hóa trị do
số oxi hóa có thể dương hay âm trong khi hóa trị luônluôn dương
Ví dụ:
Đối với CO2: O=C=O C có hóa trị 4, số oxi hóa +4
O có hóa trị 2, số oxi hóa -2.Đối với HCOOH:
C
O OH
H C có hóa trị 4, số oxi hóa -2
•Theo quy tắc Mendeleev, ngoài số oxi hóa 0, một nguyên
tố sẽ có các số oxi hóa thông thường là:
Số oxi hóa thông thường = Số nhóm – 2n n = 0 → 4.
Trang 30• Các nguyên tử ở số oxi hóa cao nhất chỉ có tính oxi hóa.
• Các nguyên tử ở số oxi hóa thấp nhất chỉ có tính khử
• Các nguyên tử ở số oxi hóa trung gian có cả tính oxi hóa
lẫn tính khử
Ví dụ:
II PHẢN ỨNG OXI HÓA
Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng xảy ra có kèmtheo sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tử trongcác tác chất và sản phẩm
Cl-Cl + H2O → HClO + HCl
Oxi hóa-khử thông
thường
Giữa các nguyên
tử của các hợp chất khác nhau
Cl2+ 2FeCl2→ 2FeCl3
Cân bằng phản ứng oxi hóa khử
1
2
3
Trang 31Sự phát sinh dòng điện từ phản ứng
oxi hóa khử
vào dung dịch điện ly được gọi là hệ điện hóa
Nếu hệ sinh ra dòng điện thì được gọi là pin hay nguyên tố galvanic.
Nếu hệ được nối với một nguồn điện bên ngoài
và cho phép thực hiện một phản ứng hóa học thìđược gọi làhệ điện phân.
THẾ ĐIỆN CỰC – PHƯƠNG TRÌNH NERNST
Thế điện cực của một điện cực bằng thế của nó
so với điện cực tiêu chuẩn
ĐIỆN CỰC HYDRO
Cấu tạo:
Thanh Pt phủ bột Pt, nhúng trongdung dịch acid [H+]= 1M,khí hydrobão hòa ở P = 1 atm, 298K
Phản ứng điện cực:
2H++ 2e ↔ H2
Thế khử tiêu chuẩn:
E0 H+/H2= 0,00 V
Trang 32Phản ứng xảy ra trong pin:
][
ln n
n o
pu
P M
H RT
G G
2 2
2 2
][
][lnln
][
H n
n
pu
H n pu
P M
H RT
K RT G
P M
Điện cực hydro chuẩn có T=298K, [H+ ] =1M, PH2 = 1 atm:
Amax = -∆Gpu = RTlnK + RTln[Mn+]
Mặt khác: A’max = nEF
Trong đó: n: số electron trao đổi trong phản ứng
F: số Faraday bằng 96500 culongE: sức điện động của pin(V)
nFE = RTlnK + RTln[Mn+ ]
]lg[
059,0
]ln[
]ln[
ln
n o
n o
n
M n
E E
M nF
RT E
E
M nF
RT K nF
RT E
] [ ln
Kh
Oxh nF
RT E
Trong đó: E: Thế oxi hóa khử của cặp oxi hóa khử
E o : Thế oxi hóa khử tiêu chuẩn của cặp oxi hóa khử R: hằng số khí lý tưởng.
T: nhiệt độ (K) F: hằng số Faraday (96500 Culong/mol) n: số electron trao đổi
[Oxh]: nồng độ của dạng oxi hóa ở trạng thái cân bằng [Kh]: nồng độ của dạng khử ở trạng thái cân bằng.
] [
] [
log 059 , 0
Kh
Oxh n
Trang 338 2
]].[
[
][
lg5
059,0
H MnO
Mn E
Ví dụ: Viết phương trình tính E của các chất oxi hóa
trong các trường hợp sau:
Xét: MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O
8
4].[ ][
] [
] ][
[ lg 6
059 , 0
3
6
BrO
OH Br
E
Xét: BrO3- + 3H2O + 6e → Br- + 6OH
-Chiều của phản ứng oxi hóa khử
• Đối với phản ứng oxi hóa – khử trong dung dịch nước,thay vì sử dụng ∆G để xác định chiều của phản ứng thìngười ta thường sử dụng giá trị ∆E vì đơn giản hơn với:
nF
RT E
với E o là giá trị thế khử của cặp oxi hóa – khử (liên hợp) được đo bằng thực nghiệm trong điều kiện tiêu chuẩn với nồng độ cân bằng của tất cả các tác chất và sản phẩm là 1M.
tiêu chuẩn không?
Zn + 2 AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag
Zn + 2 AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag
2 = 1,36(V)Phản ứng xảy ra theo chiều nào khi trộn hai hệ trên vớinhau ở điều kiện tiêu chuẩn? Viết phương trình phản ứngxảy ra
Trang 34Ví dụ 3: 1 pin gồm 1 điện cực Zn nhúng trong dung dịch
ZnSO4 0,2M và điện cực Ni nhúng trong dung dịch
NiSO4 0,1M, viết ký hiệu pin, tính sức điện động của
•MnO42-sẽ tự oxi hóa – khử trong môi trường acid để tạo
thành MnO4-và MnO2do:
• Khi phản ứng oxi hóa – khử có sự tham gia của các ion H +
hay OH - thì pH của dung dịch có ảnh hưởng đến cân bằng của phản ứng oxi hóa – khử.
Trang 35MnO4 - + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O
8 4
2
] ].[
[
] [
lg 5
059 , 0
H MnO
Mn E
Môi trường acid: pH = 0 ( [H+] = 1M)
8 4
2
/
][
lg5
059,0
2 4 2
Mn E
51 , 1 1 log 5
059 , 0 51 , 1 1 1
1 lg 5
059 , 0 51 ,
059,051,1)10.(
1
1lg5
059,051,
/ 2
4 Mn MnO
E
8 4
2
/
][
lg5
059,0
2 4 2
Mn E
Mn MnO Mn
MnO
Môi trường baz : pH = 14
8 4
2 /
][
lg5
059,0
2 4 2
Mn E
Mn MnO Mn
MnO
19,010log5
059,051,1)10.(
1
1lg5
059,051,
/ 2
4 Mn MnO E
Nhận xét: pH càng tăng, tức môi trường càng baz:
• E càng giảm
• Nghĩa là tính oxi hóa của dạng oxi hóa MnO
-• Nghĩa là tính oxi hóa của dạng oxi hóa MnO4
ox
kh F n
RT E E
] [
] [ lg
1 1 1 1 1
cb cb o
ox
kh F n
RT E E
] [ ] [ lg
2 2 2 2 2
Ox1 + n1e = Kh1
Ox2 + n2e = Kh2
n1# n2
n1= n2
Trang 36HÓA HỌC PHỨC CHẤT
PHỨC CHẤT
được tạo thành từ các ion, nguyên tử hoặc phân tử
có mặt sự phối trí
không phân ly hoàn toàn trong dung dịch (hoặc trong chân không)
có thành phần phức tạp (số phối trí và số hóa trị không trùng nhau)
Ion trung tâm (nhân phối trí M) : là cation
kim loại hoặc oxocation ki u UO22+, TiO2+ .
- Có khả năng nhận cặp electron phối trí
Ligand (phối tử L): ion ho c phân t vô c ,
h u c
- Có khả năng cho cặp electron phối trí.
Ion trung tâm
Ligand
Trang 37Những phối tử là anion thường gặp như F - , Cl - ,
Trang 38Dạng hình học của phức chất
Trang 39Đồng phân hình học của phức chất
Màu sắc của phức chất
Trang 40CẶP MÀU HẤP THU VÀ NHÌN THẤY
THUYẾT TRƯỜNG TINH THỂ
• Phức chất vô cơ tồn tại được một cách bền vững
là do tương tác tĩnh điện giữa ion trung tâm và các
phối tử
• Khi xét ion trung tâm có chú ý đến cấu trúc
electron chi tiết của nó (chủ yếu là orbital d), còn
các phối tử được coi là “không có cấu trúc”
• Các phối tử nằm quanh ion trung tâm trên các đỉnh
của hình đa diện, tạo nên những phức chất có cấu
trúc đối xứng nhất định