Chương 7 - VIA.pptx

Chương VII 1
CHƯƠNG VII: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIA (X)

Chương VII 2
NỘI DUNG
NHẬN XÉT CHUNG
I. ĐƠN CHẤT
1. Oxi
2. Lưu huỳnh
II. HỢP CHẤT
1. Hợp chất của oxi
2. Hợp chất của lưu huỳnh
TÀI LIỆU
[1] – Tập 2, Chương 7:
trang 218 – 250
[2] – Chương 4: trang
61 – 104
[3] – Phần II, Chương
4: trang 274 – 330
[4] – Chapter 16: page
546 – 590

Chương VII 3
NHẬN XÉT CHUNG
- Cấu hình electron hóa trị: ns2np4
 X + 2e- = X2- (liên kết ion hoặc CHT), thể
hiện tính oxi hóa.
- Tính phi kim, tính oxi hóa giảm từ O2 đến Po.
- Từ S trở đi, có khả năng nhường e  thể hiện tính
khử.
- Từ S trở đi, do có ON d còn trống  tạo nhiều số
oxi hóa dương (+2, +4, +6).
- Các H2X có tính bền  nên tính khử, tính axit .

Chương VII 4
I ĐƠN CHẤT
1 Oxi (χ = 3,44)
dioxi (O2) – oxi và trioxi (O3) – ozôn
1.1 Oxi
- Khí không màu, không mùi, không vị.
- Ít tan trong nước, tan nhiều hơn trong các dung
môi hữu cơ.
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.
- Duy trì sự cháy, cần cho sự sống.

Chương VII 5
- Bậc liên kết bằng 2, năng lượng liên kết lớn
(494 kJ/mol)  O2 khá bền, không phân cực.
- Là chất oxi hóa mạnh:
O2 + 2H2  2H2O (nổ)
O2 + 2NO  2NO2 (tức thì)
2Fe + 3/2O2 + nH2O  Fe2O3.nH2O (rất chậm)
(gỉ sắt)
- Sự tạo thành O2 trong tự nhiên:
6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2
Diệp lục
Ánh sáng

Chương VII 6
- Điều chế:
Trong PTN: Nhiệt phân các hợp chất giầu oxi:
KClO3  KCl + O2
2KNO3  2KNO2 + O2
2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2
Trong công nghiệp:
• Chưng cất phân đoạn không khí lỏng.
• Điện phân dung dịch kiềm.
• Rây phân tử.
to, MnO2
to
to

Chương VII 7
1.2 Ozôn
Bậc liên kết bằng 1,5. Momen lưỡng cực  = 0,52 D
So với oxi, ozôn có:
- to
nc và to
s thấp nhưng cao hơn.
- Tan trong nước nhiều hơn.
- Kém bền hơn: O3  O2 + O
- Hoạt tính hóa học mạnh hơn:
2Ag + O3  Ag2O + O2
2KI + O3 + H2O  I2 + 2KOH + O2
*

Chương VII 8
Sự tạo thành O3:
 Điều chế: Phóng điện êm qua O2 ở 30.000 V hay
tác dụng các bức xạ sóng ngắn lên oxi:
3O2  2O3
 Trong tự nhiên:
O2  2O (tia tử ngoại  = 160 – 240 nm )
O + O2  O3
O3  O + O2 (tia tử ngoại  = 240 – 360 nm)
(Vành đai bảo vệ trái đất)
hυ
hυ
2 3
O + O O
160 – 240 nm
240 – 360 nm

Chương VII 9
The electromagnetic spectrum

Chương VII 10
Hiện tượng suy giảm tầng ozôn:
Nguyên nhân: Freon (CFCl3, CF2Cl2, CHClF2); NOx:
CF2Cl2  CF2Cl + Cl
( = 190 – 225 nm)
Cl + O3  ClO + O2
ClO + O  Cl + O2
O3 + O  2O2
hυ

Chương VII 11

> 95,60C
< 95,60C
S ⇌ S
Chương VII 12
2 Lưu huỳnh (χ = 2,58)
2.1 Tính chất vật lý
- Có nhiều dạng thù hình:
• to
phòng – S8: Tà phương (S ) và đơn tà (S )
• ∼ 200 oC – S
• ∼ 450 oC – S6
• ∼ 650 oC – S4
• ∼ 900 oC – S2
• > 1500 oC – S

Chương VII 13
- Quá trình nấu chảy S:
S , S
112,8 oC
hay 119,3 oC
S8 lỏng,
vàng
>160 oC Lỏng, nâu,
nhớt
160oC – 200oC
Nhựa dẻo,
nâu đen
>200 oC
Độ nhớt 
444,6 oC
Hơi, vàng da
cam, S6
S4
650 oC
S2
∼900 oC
S
>1500 oC

Chương VII 14
- Lưu huỳnh dòn, cách điện, không tan trong nước,
tan trong benzene, dầu hỏa, CS2.
2.2 Tính chất hóa học:
S là phi kim điển hình, thể hiện tính oxi hóa và khử:
Tính oxi hóa:
Slỏng + H2 ⇌ H2S ; S + Fe  FeS
Tính khử:
S + O2  SO2
S + 2H2SO4 đặc nóng  3SO2 + 2H2O
~3000C
>3000C
to

Chương VII nvhoa102@gmail.com 15
2.3 Trạng thái tự nhiên, điều chế, ứng dụng
 Trạng thái tự nhiên:
• Đơn chất.
• Hợp chất: dạng sunfua (FeS2, FeCuS2 …), dạng
sunfat (CaSO4.2H2O, BaSO4 …) …
S đơn chất Quặng pyrit Khoáng baritin

Chương VII 16
 Điều chế:
FeS2  FeS + S
 Ứng dụng:
• Sản xuất H2SO4
• Lưu hóa cao su
• Sản xuất CS2
• Sản xuất thuốc trừ sâu.
Compressed air under a
pressure of 20-25 atmosphere
Super heated
water at 1700C
> 600 oC

Chương VII 17
II HỢP CHẤT
1 Hợp chất của oxi
• Oxit – O2-
• Peoxit – (O2)2- có cấu tạo cầu – O – O –
• Superoxit – (O2)-
• Ozonit – (O3)-
• Các hợp chất có số oxi hóa dương: (O2)2+; O2+
- Hợp chất peoxit quan trọng là H2O2

Chương VII 18
H2O2 (hydro peoxit, oxi già):
- Chất lỏng, không màu, tan vô hạn trong nước.
- Không bền (gây nổ) bởi nhiệt độ, ánh sáng, xúc
tác (MnO2, Ag …):
H2O2  H2O + O
- Tính axit yếu:
H2O2 + H2O ⇌ H3O+ + HO2
- K = 2,4.10-12
H2O2 + 2NaOH  Na2O2 + 2H2O
H2O2 + Ba(OH)2  BaO2 + 2H2O
H2O2 pha hơi H2O2 pha rắn

Chương VII 19
- Tính oxi hóa (đặc trưng):
H2O2 + 2H+ + 2e ⇌ 2H2O, 0 = +1,78 V
4H2O2 + PbS  PbSO4 + 4H2O
H2O2 + 2KI  2KOH + I2
- Tính khử:
H2O2 - 2e ⇌ O2 + 2H+ , 0 = +0,68 V
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  2MnSO4 + 5O2
+ K2SO4 + 8H2O *

Chương VII 20
- Điều chế:
• Trong PTN: BaO2 + H2SO4  H2O2 + BaSO4
• Trong CN:
Điện phân dung dịch H2SO4 50%:
2HSO4
̅  2e  H2S2O8
H2S2O8 + 2H2O  2H2SO4 + H2O2
Phương pháp anky antroquinol:
Pd or Ni

Chương VII 21
2 Hợp chất của lưu huỳnh
2.1 Hợp chất S (-2)
 Dihydro sunfua (H2S):
- Khí, không màu, mùi trứng thối, rất độc, ít tan
trong nước ( = 1,02 D), tan nhiều hơn trong các
dung môi hữu cơ.
- Trong dung dịch nước, có tính axit yếu:
H2S + H2O ⇌ H3O+ + HS- K1 = 10-7
HS- + H2O ⇌ H3O+ + S2 K2 = 10-19

Chương VII 22
- Có tính khử mạnh:
2H2S + O2  2S↓ + 2H2O * (thiếu O2, to
thấp)
2H2S + 3O2  2SO2 + 2H2O (dư oxy, to)
H2S + 2O2  H2SO4 (dư O2, to,xt, hơi ẩm)
H2S + 2FeCl3  S↓ + 2FeCl2 + 2HCl
5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4  5S +2MnSO4 +
K2SO4 + 8H2O
H2S + 3H2SO4(đặc, nóng)  4SO2 + 4H2O
H2S + 4Br2 + 4H2O  H2SO4 + 8HBr

Chương VII 23
 Muối sunfua:
- Phân loại muối sunfua theo độ tan:
• Sunfua tan trong nước: Na2S, BaS, Al2S3, Cr2S3 …
• Suafua tan trong axit loãng: MnS, FeS, ZnS …
• Sunfua tan trong axit có tính oxi hóa mạnh: CuS,
Ag2S, HgS, PbS …
- Muối sunfua có tính khử mạnh:
2ZnS + 3O2  2ZnO + 2SO2
3S2 + 8NO3
̅ + 8H+  3SO4
2– + 8NO + 4H2O

Chương VII 24
- Muối sunfua axit, bazo, lưỡng tính:
SiS2 + 3H2O ⇌ H2SiO3 + 2H2S
Na2S + H2O ⇌ NaHS + NaOH
Cr2S3 + 6H2O ⇌ 2Cr(OH)3 + 3H2S
2.2 Hợp chất S(+4): SO2, H2SO3, SO3
2-
 SO2
- Anhydrit sunfurơ:
SO2 + H2O ⇌ H2SO3

Chương VII 25
- Oxit axit: SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O
 H2SO3 (SO2.xH2O)
- Không bền, có tính axit trung bình với Ka1=2.10-2,
Ka2=6.10-6.
 HSO3
- , SO3
2-
- Chúng không bền nhiệt; SO3
2- bền hơn HSO3
-.
- Chỉ MeHSO3 và M(HSO3)2 dễ tan và bị thủy phân
tạo môi trường axit yếu.
- Chỉ Me2SO3 tan và bị thủy phân tạo môi trường
kiềm yếu.

Chương VII 26
 SO2, HSO3
- và SO3
2- có tính oxi hóa yếu và khử
mạnh:
- Oxi hóa yếu: SO2 + 2CO  S + 2CO2
*
Na2SO3 + 2Na2S + 7H2SO4  4S + 6Na2SO4 + 7H2O
- Khử đặc trưng:
2SO2 + O2  2SO3 (to,V2O5)
2Na2SO3 + O2kk  2Na2SO4
 Điều chế SO2 trong PTN:
NaHSO3 + H2SO4đ  NaHSO4 + SO2 + H2O

Chương VII 27
2.3 Hợp chất S(+6): SO3, H2SO4, SO4
2-
 SO3
- Anhydrit sunfuric:
SO3 + H2O  H2SO4 Ho = - 89,12 kJ
- Oxi axit: SO3 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O
 H2SO4
- Chất lỏng, sánh như dầu, tan vô hạn trong nước và
tỏa nhiều nhiệt.
- Là dung môi ion hóa mạnh:
H2SO4 + H2SO4 ⇌ H3SO4
+ + HSO4
-

Chương VII 28
- H2SO4 tinh khiết không điện ly.
- Dung dịch loãng H2SO4 điện ly 2 nấc H+:
H2SO4 + H2O ⇌ H3O+ + HSO4
- Ka1 = 103
HSO4
- + H2O ⇌ H3O+ + SO4
2- Ka2 = 10-2
- Dung dịch đậm đặc nóng có tính oxi hóa mạnh:
2H2SO4 đ + 2Ag → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
2H2SO4 đ + C → CO2 + 2SO2 + 2H2O
H2SO4 đ + 2HBr → SO2 + Br2 + 2H2O
- Dung dịch đậm đặc nguội làm thụ động Fe,Al,Cr …
to
to
to

Chương VII 29
Điều chế H2SO4 trong công nghiệp:
 Chế tạo SO2:
S + O2 → SO2
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
 Chuyển hóa SO2 thành SO3:
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
 Hấp thu SO3 trong H2SO4 98,3%:
SO3 + H2SO4 98,3% → các polisunfuric (oleum)
400 - 550 oC
V2O5,Me2O/SiO2
to
to

Chương VII 30
2.4 Các axit và muối khác của S
 H2S2O3 và S2O3
2-:
- Axit thiosunfuric không bền:
H2S2O3 → S + SO2 + H2O
Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2
 + S + H2O
Là axit trung bình mạnh, điện ly 2 nấc H+ với
Ka1 = 0,25; Ka2 = 1,8.10-2.
Có tính khử đặc trưng:
2H2S2O3 + I2 → H2S4O6 + 2HI
0
+4

Chương VII 31
- Muối thiosunfat (Na2S2O3.5H2O) bền, có tính khử
và tạo phức:
Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl (1)
2Na2S2O3 + I2 → 2NaI + Na2S4O6 (2)
2Na2S2O3 + AgBr → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr (3)
Điều chế:
Na2SO3 + S → Na2S2O3
(dd bão hòa)
Natri tetrathionat
to

Chương VII nvhoa102@gmail.com 32
 H2S2O8 và S2O8
2-:
- Axit peoxidisunfuric không bền trong nước:
H2S2O8 + 2H2O → 2H2SO4 + H2O2
- Muối peoxidisunfat có tính oxi hóa mạnh:
2MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8H2O → 2HMnO4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4

Chương 7 - VIA.pptx

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Similaire à Chương 7 - VIA.pptx

Similaire à Chương 7 - VIA.pptx (20)

Dernier

Dernier (20)

Chương 7 - VIA.pptx