CÁC NGUYÊN tố PHÂN NHÓM VIA (hóa vô cơ) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

CÁC NHẬN XÉT CHUNG• Tên gọi chung: Cancogen tức là chất có khả năng sinh quặng, gồm O, S, Se, Te và Po.. • Từ O  Te số lớp e tăng dẫn đến hiệu ứng chắn tăng, hiệu ứng xâm nhập giảm.. Vớ

CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIA

CÁC NHẬN XÉT CHUNG

• Tên gọi chung: Cancogen (tức là chất có khả năng sinh quặng), gồm O, S, Se, Te và Po.

• Cấu trúc lớp e ngoài cùng: ns 2 np 4

  Xu hướng nhận thêm 2 e tạo hợp chất X-2 , thể hiện tính oxy hóa.

• Từ O  Te số lớp e tăng dẫn đến hiệu ứng chắn tăng, hiệu ứng xâm nhập giảm Từ S trở đi có các AO d, f tự

do có khả năng tạo liên kết.

 Tính Ox giảm nhưng không đều, Se và Te có tính Ox giảm đột ngột rất nhiều.

• Từ S trở đi còn có xu hướng cho các e hoá trị tạo số Ox dương (+2, +4, +6), thể hiện tính khử.

-Bán kính

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy

• Ở đây xét chủ yếu là Oxy và Lưu huỳnh.

• Oxy

• Có 2 dạng thù hình là O 2 và O 3 .

• Công thức phân tử của O 2 :

2O [1s 2 2s 2 2p 4 ] O 2 [( s ) 2 ( s* ) 2 ( x ) 2 ( y,z ) 4 ( y* ) 1 ( z* ) 1 ]

Bậc liên kết =2.

Độ dài liên kết: 1.207A o (liên kết đơn O-O = 1.48A o )

OzonLiên kết CHT

O trung tâm lai hóa sp 2

Công thức e phân tử: ( s ) 2 ( x ) 2 ( y ) 2 ( so ) 2

Ozon nghịch từ do không có e độc thân.

Kém bền hơn oxy do bậc lk chỉ = 1.5.

Ở 250 0 C tự phân hủy (chậm), còn ozon lỏng và hỗn hợp ozon nồng độ cao (70%) bị phân hủy nổ.

• Ở đây xét chủ yếu là Oxy và Lưu huỳnh.

• Lưu huỳnh (S)

• Bắt đầu có các AO 3d tự do có khả năng tham gia

tạo liên kết S có khả năng tạo mạch zic-zac đồng

S 6 , S 8 ).

• Các dạng thù hình khác nhau: S tà phương (S ), S

đơn tà (S), S dẻo (S), S vàng da cam (S 6 ), S đỏ tía (S 2 ) Bền và hay gặp ở điều kiện thường là S(trong tự nhiên, màu vàng chanh) và S

108 o

2.05A o

t nc = 112.8 0 C Từ 190 – 250 0 C có độ nhớt cao nhất do S 8 bị phá vỡ tạo dây S, nên tăng độ nhớt, sau đấy t>250 0 C thì dây S bị cắt nhỏ ra nên độ nhớt giảm.

t s = 444.6 0 C, dòn, cách nhiệt, điện, không tan trong H 2 O.

Trạng thái lai hóa bền: sp 3

Với các nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn (DAT của S là 2.6) nó thể hiện tính Ox.

S + H 2  H 2 S , H 0298 = -22 kJ/mol

Trong phản ứng với halogen và Oxy thì S thể hiện tính khử:

CÁC HỢP CHẤT

• CÁC HỢP CHẤT CÓ SỐ Oxh ÂM

Gồm oxide và peroxide.

Phân tử O 2 có F =0.8 eV và I =12.2 eV nên nó có khả năng tạo nên các ion phân tử O 2-2 , O 2-1 , O 2+1 bằng cách cho hay nhận e (trong bảng sau).

Các hợp chất peroxide O 2-2 , O 2-1 có đặc điểm chung về cấu tạo là các dây oxy (cầu oxy –O – O –).

• VD: Na 2 O 2 Na – O – O – Na

Tính acid rất yếu: H 2 O 2  H + + H 2 O

-Vừa có tính Ox vừa có tính Kh, tính Ox đặc trưng hơn.

• HỢP CHẤT CỦA LƯU HUỲNH

S(-2) và S(-1) thể hiện trong các hợp chất sulfua (sulfide) và polysulfua (tương tự oxide và peroxide).

Các sulfur rất giống với các oxide về mọi mặt: Thành phần, cấu tạo, tính chất…VD:

Với Na (base): Na 2 O, NaOH , Na 2 S, NaSH

Với Al (lưỡng tính): Al 2 O 3 , Al(OH) 3 , Al 2 S 3 , Al(SH) 3

Với P (acid): P 2 O 5 , H 3 PO 4 , P 2 S 5 , H 3 PS 4

H 2 S:

Góc (HSH)=92 o , t nc =-85.6 0 C, t s =-60.75 0 C Kém bền hơn

H 2 O, rất độc (không kém HCN).

Tính chất đặc trưng của H 2 S: Khử.

FeCl 3 + H 2 S  FeCl 2 + HCl +S

Khi bị Ox S -2 có thể S +6 , và dễ dàng S 0

Khả năng tạo mạch đồng thể của S:

Na 2 S + (n-1)S  Na 2 S n (n = 2 – 9)

Tăng hàm lượng S, màu các sulfur thay đổi từ vàng (S 2-2 ) sang đỏ (S 9-2 ), cấu tạo mạch biểu diễn như sau:

-2

• CÁC HỢP CHẤT CỦA Se, Te, Po

Các hợp chất của Se, Te, Po có tính base, tăng lên từ Se đến Po.

Tính khử tăng từ Se đến Po.

Khuynh hướng tạo thành các hợp chất có lk kim loại tăng lên trong dãy O – S – Se – Te.

Oxyt – Sulfua Selenua – Telurua

Số lk kim loại ít Nhiều chất là bán dẫn Các chất bán dẫn của Selenua và Telurua: ZnX, HgX, CdX.

• CÁC HỢP CHẤT CÓ SỐ Ox DƯƠNG

Từ S trở đi có khả năng tạo X (+1 đến +6) mà đặc trưng nhất là +4 và +6 Trạng thái + thể hiện điển hình trong các hợp chất với halogen và oxy.

Các hợp chất X(+4)

Lưu huỳnh SO 2 , H 2 SO 3 , SO 3-2

SO 2 cấu tạo giống O 3 , là chất khí có t nc =-75 0 C, t s

=-10 0 119.5 C o

1.43A o

SO 2 bền nhiệt (H 0tt =-296.9 kJ/mol) là do trạng

thái lai hóa sp 2 của S được ổn định nhờ sự xuất hiện của lk  (bậc lk = 2).

Do cặp e tự do mà SO 2 có các phản ứng:

+ Cộng (không thay đổi số Ox).

+ Oxy hóa (nhận thêm e).

+ Khử (cho đi 1 cặp e): Khả năng đặc trưng hơn VD:

SO 2 + H 2 O  H 2 SO 3

SO 2 + 2CO (500 0 C)  2CO 2 +S

SO 2 + O 2 (t o , xt)  SO 3

SO 3 có dạng khối tháp trong đó S ở trạng thái sp 3 , còn dư 1 cặp e.

SO 3 có khả năng cho phản ứng cộng.

Oxy hóa: H 2 SO 3 + H 2 S  H 2 O + S

Khử (đặc trưng hơn)

Na 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O  Na 2 SO 4 +HCl

-2

Các hợp chất X(+6)

120 o

1.43A o

(SO 3 ) 3 ở 16.8 0 C hóa rắn thành dạng -SO 3 dễ bay hơi, bốc khói, tan dễ.

-SO 3 để lâu biến thành -SO 3 giống amiang

[(SO 3 )], không có t nc xác định, khó tan.

Oleum: Acid polysulfuric H 2 SO 4 xSO 3

x=3  H 2 S 3 O 10

Acid H 2 SO 4 đặc nóng có tính Ox mạnh

H 2 SO 4 (đ) + Cu (t o )  CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

H 2 SO 4 đặc nguội thụ động hóa Fe, Al, Cr.

Một số acid và muối khác của S.

Acid polythionic H 2 S x O 6 (x= 3-6), thu được khi cho

H 2 S sục qua dung dịch

SO 2 và chỉ tồn tại trong dung dịch.

Acid thiosulfuric H 2 S 2 O 3 , trong phân tử 1 S(+4), 1S(0), không bền, dễ bị phân hủy.

Na 2 S 2 O 3 +H 2 SO 4H 2 S 2 O 3 +Na 2 SO 4

H 2 S 2 O 3  H 2 O + SO 2 + S

Có tính khử do S 0 gây ra.

Na 2 S 2 O 3 có khả năng hòa tan AgCl, AgBr, AgI tạo nên các phức tan.

AgBr + Na 2 S 2 O 3Na 3 [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] +NaBr

Các hợp chất của Se, Te, Po.

Giống như lưu huỳnh.

SeO 2  H 2 SeO 3 (anhydric selenous(ơ)  acid)

SeO 3  H 2 SeO 4 (anhydric selenic  acid)

TeO 2  H 2 TeO 3 (anhydric telurous(ơ)  acid)

TeO 3  H 2 TeO 4 (anhydric telunic  acid)

Dãy SeO 2 – TeO 2 – PoO 2 có tính acid giảm, tính base tăng Tính Ox đặc trưng hơn tính khử.