Cẩm nang Hóa học phổ thông

*Các bon có 3 dạng thù hình; kim cương
 ( rất cứng), than chì ( dẫn điện), Các bon vô định hình ( than, mồ hóng) có khả năng hấp thụ tốt. Mới phát hiện gần đây C60, dạng trái bóng( hình cầu).
- Silic có thể ở dạng tinh thể (màu xám, dòn, hoạt tính thấp) hay ở dạng vô định hình ( bột nâu, khá hoạt động).
B.HOÁ TÍNH CỦA C VÀ Si
1.Với đơn chất.
*Kim loại ( ở nhiệt độ cao > tnóngchảy).
 Ca + 2C à CaC2 (Canxicacbua)
 2Mg + Si à Mg2Si ( Magiê xilixua)
*Với H:
C + H2 à CH4 (Mêtan)
Si + H2 à SiH4 ( Silan)
*Với Oxi:
 C + O2 à CO2
C + CO2 à 2CO
 Si + O2 à SiO2
*Với nhau: 
 Si + C à SiC
2.Với hợp chất:
*Với H2O:
 H2O + C à CO + H2
hay 2H2O + C àCO2 + 2H2
*Với Axit:
C + 2H2SO4(đặcnóng) à CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O
C + 4HNO3(đặcnóng) àCO2↑ + 4NO2↑ + H2O
Si không tác dụng vơi Axit ở to thường.
*Với bazơ: Chỉ Si tác dụng.
 Si + 2KOH + H2O à K2SiO3 + H2↑
*C là chất khử tương đối mạnh ở nhiệt độ cao:
 CO2 + C à 2CO
 C + CuO à Cu + CO↑
 C + CaO à CaC2 + CO↑
 C + 4KNO3 à CO2↑ + 2K2O + 4NO2↑
C.HỢP CHẤT CỦA CACBON.
I. Oxit:
1.Cácbonmonoxit CO:
a,Là chất khử mạnh.
 *CuO + CO à Cu + CO2 
 * Fe2O3 + 3CO à 2Fe + 3CO2 (qua 3 giai đoạn) Fe2O3àFe3O4àFeOàFe
*CI + H2O + PdCl2 à Pd↓ + 2HCl + CO2↑
(Dùng Phản ứng này rất nhạy, để nhận biết CO, làm xanh thẫm dd PdCl2 )
 *CO + O2 à 2CO2 + 135Kcal
b.Phản ứng kết hợp:
CO + Cl2 àCOCl2 ( phosgen)
 3CO +Cr Cr(CO)3 (Cacbonyl Crôm)
c.Điều chế khí than:
*Khí than khô: 
C + O2 à CO2 + Q
C + CO2 à 2CO -Q
*Khí than ướt:
C + O2 à CO2 + Q
H2O + C à CO + H2 -Q
*Đặc biệt:
 CO + NaOH >HCOONa 
2.Khí cacbonic CO2:
*Khí không màu, hoá lỏng khi nén đến 60atm, làm lạnh tạo tuyết cacbonic ( nước đá khô).
*Là oxít axit tác dụng với bazơ và oxit baz
CO2 + CaO àCaCO3
CO2 + Ca(OH)2 à CaCO3↓ + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 à Ca(HCO3)2
 *Bị nhiệt phân huỷ ở t
 CO2 à 2CO + O2
 *Tác dụng với chất khử mạnh ở t:
 CO2 + 2Mg > 2MgO + C
 CO2 + C à 2CO 
 CO2 + H2 à CO + H2O
3.Axit cacbonic và muối cacbonat:
a,H2CO3 là axit yếu, không bền 
( chỉ làm quỳ tín hơi hồng) chỉ tác dụng với bazơ mạnh.
b,Muối cacbonat (trung tính và axit).
*Muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm đều bền vững với nhiệt, các muối cacbonat khác bị phân huỷ khi đun nóng.
 MgCO3 à MgO + CO2↑
*Muối cacbonat axit dễ bị phân huỷ:
 2NaHCO3 à Na2CO3 + CO2↑ + H2O
*Trung hoà axit:
2HCl + K2CO3 à 2KCl + H2O + CO2↑
HCl + KHCO3 à KCl + H2O + CO2↑
*Bị thuỷ phân tạo dung dịch có tính kiềm.
Na2CO3 + H2O ßàNaHCO3 + NaOH
NaHCO3 + H2O à NaOH + CO2↑ + H2O
*Chú ý: NaHCO3 là muối tan, tan ít hơn Na2CO3 và kết tủa trong dung dịch NH4Cl bão hoà;
NaCl + NH4HCO3 à NaHCO3 + NH4Cl 
 (Dung dịchbão hoà) 
D.HỢP CHẤT CỦA Si:
I.Silicđioxit SiO2 : Chất rắn không màu có trong thạch anh, cát trắng.
*Không tan, không tác dụng với nước và axit ( trừ axit Flohiđric). 
SiO2 + 4HF à SiF4 + 2H2O
*Tác dụng với bazơ ở nhiệt độ cao.
 SiO2 + 2NaOH à Na2SiO3 + H2O
 II.Silan SiH4 : là khí không bền, tự bốc cháy trong kk:
SiH4 + O2 à SiO2 + 2H2O
III.Axit silicic H2SiO3 và muối Silicat:
1,H2SiO3 là axit rất yếu ( yếu hơn H2CO3), tạo kết tủa keo trong nước và bị nhiệt phân:
 H2SiO3 à SiO2 + H2O
2.Muối Silicat:
*Dung dịch đặc của Na2SiO3 hay K2SiO3 gọi là “thuỷ tinh lỏng”, dùng tẩm vào vải, gỗ là cho chúng không cháy, dùng chế tạo keo dán thuỷ tinh
------š›&š›-----
II. KIM LOẠI
%1ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
I.Cấu tạo nguyên tử.: Có ít e ở lớp ngoài cùng ( n £ 3).
*Bán kính nguyên tử lớn hơn so với phi kim cùng chu kì.
*Điện tích hạt nhân tương đối lớn cho nên kim loại có tính khử: M -n.e à Mn+
II.Hoá tính:
1.Với Oxi à Oxit bazơ
K Ba Ca Na Mg
Zn G Fe Ni Sn Pb
(H) Cu Hg
Ag Pt Au
-Phản ứng mạnh
-Đốt: cháy sáng
Phản ứng khi nung
Đốt: không cháy
Không phản ứng
2.Với Cl2: Tất cả đều tác dụngà MCln
3.Với H2O
K Ba Ca Na 
Mg
Al
Mn Zn Cr Fe
phản ứng không điều kiện tạo hyđroxit và khí H2
Có Đk Phức tạp
*100oCàMg(OH)2 +H2↑
*³ 200OCà MgO + H2↑
Phản ứng ở nhiệt độ cao ( 200--500O,
Hơi nước) Tạo kim loại Oxit và khí H2
4.Với dung dịch axit:
a, M trướ Pb + Axit thông thường à muối + H2↑.
b, M ( trừ Au, Pt) + axit oxi hoá mạnh à Muối, không giả phóng H2 .
5.Với dung dịch muối: Trừ K, Na, Ca, Ba) các kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối của nó.
III.Dãy điện hoá của kim loại
Tính oxi hoá tăngà
Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ 
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni
Tính khử giảmà
Tính oxi hoá tăngà
Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
 Sn Pb H Cu Hg Ag Hg Pt Au
Tính khử giảmà 
*Dựa vào dãy điện hoá để xét chiều phản ứng: 
*Chất oxi hoá mạnh nhất sẽ oxi hoá chất khử mạnh nhất, sinh ra chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Cu2+ + Zn à Cu 2+ + Zn2+ 
OXI KH KH OXI
mạnh mạnh yếu yếu
Chú ý: 2Fe3+ + Cu à 2Fe2+ + Cu2+
2FeCl3 + Cu à 2FeCl2 + CuCl2
------š›&š›-----
%2. KIM LOẠI KIỀM -KIỀM THỔ
NHÔM
I.Kim loạ kiềm (nhóm IA) 
1.Lý tính:
Liti
Natri
Kali
Rubidi
Cesi
1,Kí hiêu
Li
Na
K
Rb
Cs
Cấu hình
e
(He)2s1
(ne)3s1
(Ar)4s1
(Kr)5s1
(Xe)6s1
độ âm điện
1
0,9
0,8
0,8
0,7
BKNT (Ao)
1,55
1,89
2,36
2,48
2,68
2.Hoá tính:
M-1e à M+
a.Với phi kim: M + O2 àM2O
b.Với H2O: 2M + H2O à 2M(OH) + H2↑
c.Với axit: 2M + 2HCl à2MCl + 2H2↑
d.Với dung dịch muối:Tác dụng với nước trước.
2M + H2O à 2M(OH) + H2↑
NaOH + CuSO4 à Cu(OH)2↓+ Na2SO4
3.Điều chế:
 2MCl à 2M + Cl2↓
 2MOH 2M + O2↑ + H2O (hơi)
4.Một số hợp chất của Natri.
a.Natrihiđroxit NaOH: Là Bazơ mạnh.
2NaOH + CO2 à Na2CO3 + H2O
nNaOH : nCO2 ³ 2 : tạo muối trung tính
nNaOH : nCO2 = 1:Muối Axit
NaOH + CO2 à NaHCO3
1< nNaOH : nCO2 < 2: Cả 2 muối
*Điều chế: 
 2NaCl + 2H2O >2NaOH + H2↑
+Cl2↑
Na2CO3 + Ca(OH)2 à 2NaOH + CaCO3↓
b.Natrihiđrôcacbonat NaHCO3: 
 *Phân tích: 
2NaHCO3 à Na2CO2 + CO2↑ + H2O 
*Thuỷ phân: 
NaHCO3 + H2O ↔ NaOH + H2CO3 
Lưỡng tính:
NaHCO3 + HCl à NaCl + CO2↑ + H2O
NaHOC3 + NaOH à Na2CO3 + H2O
c.Natri cacbonat Na2CO3 (xô đa).
*Thuỷ phân: 
Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO3 + NaOH
 CO + H2O à HCO3 - + OH-
*Điều chế: Phương pháp Solvay.
CO2 + H2O + NH3 à NH4HCO3 
NH4HCO3 + NaCl àNaHCO3↓ + NH4Cl 
 2NaHCO3 à Na2CO3 + CO2↑ + H2O
II.Kim loại nhóm IIA ( kiềm thổ)
1.Lý tính:
Beri
Magiê
Canxi
Stronti
Bari
1.kí hiệu
Be
Mg
Ca
Ba
Cấu hinh e
(He)2s2
(ne)3s2
(Ar)4s2
(Kr)5s2
(Xe)6s2
Độ âm điện
1,5
1,2
1,0
1,0
0,9
2.Hoá tính:
M -2e à M2+ ( khử mạnh)
a.Với oxi và các phi kim:
2M + O2 à 2MO
M + H2 à M2+ H ( Hiđrua kim loại)
M + Cl2 à MCl2 
M + S à MS
3M + N2 à M3N2
3M + 2P à M3P2
b.Với dung dịch axit:
*Với axit thông thườngà muối + H2↑
*Với HNO3,H2SO4(đ) àMuối không giải phóng H2.
c.Vơi H2O ( trừ Be) :
Mg + H2O (hơi) àMgO + H2↑
M + 2H2O à M(OH)2 + H2↑
d.Với dung dịch bazơ: Chỉ có Be tác dụng tạo muối tan.
Be + 2NaOH à NaBeO2 (Natriberilat) + H2↑
 3.Điều chế: 
MX2à M + X2 
4.Một số hợp chất của Canxi Ca:
a.Canxi oxit CaO: Là oxit bazơ ( còn gọi là vôi sống).
*Phản ứng đặc biệt:
 CaO + 3C à CaC2 + CO↑ 
 *Điều chế: CaCO3 à CaO + CO2↑
b.Canxihiđroxit Ca(OH)2: ( Vôi tôi).
*Ca(OH)2 là chất rắn màu trắng, ít tan.
*Dung dịch Ca(OH)2 gọi là nước vôi trong, tinh bazơ yêu hơn NaOH.
*Phản ứng đặc biệt: Điều chế Clorua vôi.
2Ca(OH)2 + 2Cl2 à CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O.
*Điều chế:
 CaCl2 + H2O > H2↑ + Ca(OH)2 + 2H2O
CaCl2 + 2NaOH à Ca(OH)2↓ + 2NaCl
CaO + H2O à Ca(OH)2 
c.Canxicacbonat CaCO3 
*Phản ứng đặc biệt:
CaCO3+ H2O+ CO2 ß à
Ca(HCO3)2(tan)
Chiều (1) giải thích sự xâm thực của nước mưa.
Chiều (2) Giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong hang động, cặn đá vôi trong ấm.
*Điều chế: 
Ca(OH)2 + CO2 àCaCO3↓ + H2O
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 à2CaCO3↓ + 2H2O
5.Nước cứng: 
a.Định nghĩa:
Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca2+,Mg2+
*Nước cứng tạm thời: Chứa Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.
*Nước cứng vĩnh cửu: Chứa MCl2, MSO4 
( M : Ca, Mg).
* Nước cứng toàn phần: Chứa cả 2 loại trên.
Cách làm mềm nước cứng:
*Dùng hoá chất làm kết tủa các ion Ca2+, Mg2+, hoặc đun sôi.
*Trao đổi ion: Dùng nhựa ionit.
III, NHÔM.
1.Hoá tính: Khử mạnh:
Al -3e à Al3+
 a.Với oxi và các phi kim: 
4Al + O2 à 2Al2O3 
4Al + 3C à Al4C3 
2Al + 3S à Al2S3 
2Al + N2 à 2AlN
b.Với H2O :
2Al + 6H2O à 2Al(OH)3↓ + 3H3↑
Phản ứng dừng lại vì tạo Al(OH)3 không tan.
c.Với kiềm à NatriAluminat.
2Al + 2NaOH + 2H2O à 2NaAlO2 + 3H2↑
Chính xác hơn: 
 2Al + 2NaOH + 6H2Oà 2Na + 3H2↑ (Natritetrahiđrôxôaluminat) 
d.Với dung dịch axit: Như các kim loại khác.
e.Với oxit kém hoạt động- 
Phản ứng nhiệt Nhôm:
Fe2O3 + 2Al à Al2O3 + Fe + Q
Cr2O3 + 2Al à Al2O3 + Cr 
3CuO + 2Al à Al2O3 + Cu
2,Điều chế:
 2Al2O3 à 4Al + O2↑
3.Hợp chất của Nhôm :
a.Nhôm oxit Al2O3 : Là hợp chất lưỡng tính.
Al2O3 + 6HCl à AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOHà NaAlO2 + 2H2O
HalO2.H2O ( axit aluminic)
------š›&š›-----
%3 CRÔM -SẮT - ĐỒNG
I,Crôm Cr: 
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d44s2.
1.Lý tính: Trắng bạc, rất cứngà Sx thép
2.Hoá tính: 
Cr - 2e àCr2+ ( hoá trị II)
Cr - 3e àCr3+(hoá trị III)
a.Với oxi và Clo
 4Cr + 3O2 à Cr2O3 
2Cr + 3Cl2 à 3CrCl3
b.Với H2O:
 2Cr + 3H2O à Cr2O3 + H2↑
c.Với dung dịch axit:
Cr + 2HCl à CrCl2 + H2↑
4Cr + 12HCl + O2 à4CrCl3+ 2H2O+ 4H2↑
d.Với dd Kiềm:
Cr + NaOH + NaNO3 à Na2CrO4 + 3NaNO2 + H2O
3.Hợp chất của Crôm:
a.Crôm (III) oxit Cr2O3:
*Là oxit lưỡng tính: 
Cr2O3 + 6HCl à2CrCl2 + 3H2O 
Cr2O3 + 2NaOH à NaCrO2 + H2O
*Điều chế: 
 (NH4)2Cr2O7 à CrO3 + N2↑ + 4H2O
 Na2Cr2O7 + 2C à Cr2O3 + Na2CO3 + CO
 K2Cr2O7 + S à Cr2O3 + K2SO4
b.Crôm (III) hiđroxit Cr(OH)3 ↓ (xanh)
*Là hidroxit lưỡng tính:
Cr(OH)3 + 3HCl à CrCl3 + H2O
Cr(OH)3 + NaOH à NaCrO2 + 2H2O 
*Bị oxi hoá: 
2NaCrO3 + 3Br2 + 8NaOH à 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
*Bị nhiệt phân:
 2Cr(OH)3 à Cr2O3 + H2O
c.Crôm (VI) oxit CrO3 ( rắn, đỏ sẫm) 
rất độc .
*Là oxit axit :
CrO3 + H2O à H2CrO4 ( axit Crômic)
2NaOH + CrO3 à Na2CrO4 + H2O
*Là chất oxi hoá mạnh:
 4CrO3 à 2Cr2O3 + O2
d.Kali bi crômat K2Cr2O7( đỏ da cam)
 *4K2Cr2O7 à 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2
K2Cr2O7 + 14HCl à 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl3 + 7H2O
II. SẮT 5626Fe
1s22s22p63s23p63d64s2
1.Lí tính; Trắng xám, dẻo, nhiễm từ.
2.Hoá tính