N I DUNG TI U LU NỘ Ể Ậ
I. KI N TH C LÍ THUY T C B NẾ Ứ Ế Ơ Ả
1. Đc đi m c u t o c a nguyên t s t và ph n ng đc tr ng c a s tặ ể ấ ạ ủ ử ắ ả ứ ặ ư ủ ắ
2. Tính ch t c a m t s h p ch t c a s tấ ủ ộ ố ợ ấ ủ ắ
3. M t s đnh lu t c b nộ ố ị ậ ơ ả
3.1. Đnh lu t b o toàn kh i l ngị ậ ả ố ượ
3.2. Đnh lu t b o toàn nguyên tị ậ ả ố
3.3. Đnh lu t b o toàn electronị ậ ả
3.4. Đnh lu t b o toàn đi n tíchị ậ ả ệ
II. CÁC D NG BÀI T P ĐI N HÌNHẠ Ậ Ể
1. Lí thuy tế
1.1. Tính ch t hóa h c đc tr ng c a kim lo i s t và các ion c a chúngấ ọ ặ ư ủ ạ ắ ủ
1.2. D a vào ph ng trình ph n ng đ suy lu n công th c các h p ch t c a s tự ươ ả ứ ể ậ ứ ợ ấ ủ ắ
2. Bài t pậ
2.1. D ng s t ph n ng v i các ch t oxi hóa m nhạ ắ ả ứ ớ ấ ạ
2.2. D ng s t và h n h p oxit c a s t ph n ng v i các ch t oxi hóa m nh.ạ ắ ỗ ợ ủ ắ ả ứ ớ ấ ạ
2.3. D ng kh không hoàn toàn c a Feạ ử ủ 2O3 sau đó cho s n ph m ph n ng v i ch t oxi hóa ả ẩ ả ứ ớ ấ
m nh.ạ
2.4. D ng s t và h n h p oxit s t ph n ng v i axit th ngạ ắ ỗ ợ ắ ả ứ ớ ườ
2.5. D ng s t tác d ng v i dung d ch mu i.ạ ắ ụ ớ ị ố
2.6. D ng xác đnh công th c phân t c a oxit s t.ạ ị ứ ử ủ ắ
Bài t p hóa h cậ ọ
I. KI N TH C LÍ THUY T C B N Ế Ứ Ế Ơ Ả
1. Đc đi m c u t o c a nguyên t s t và ph n ng đc tr ng c a s tặ ể ấ ạ ủ ử ắ ả ứ ặ ư ủ ắ
1.1 Đc đi m c u t o c a nguyên t s tặ ể ấ ạ ủ ử ắ
Kí hi u là Fe ệ
V trí c a s t trong b ng tu n hoànị ủ ắ ả ầ
S t là nguyên t kim lo i chuy n ti p, thu c nhóm VIIIB, chu kì 4, s hi u nguyên t là 26.ắ ố ạ ể ế ộ ố ệ ử
C u hình electron ấ
Nguyên t s t có 26 electron, đc phân b thành 4 l p : 2e, 8e, 14e, 2e.ử ắ ượ ố ớ
C u hình electron nguyên t : 1sấ ử 22s22p63s23p63d64s2 hay vi t g n là [Ar]3dế ọ 64s2
Khi t o ra các ion s t, nguyên t Fe nh ng electron phân l p 4s tr c phân l p 3dạ ắ ử ườ ở ớ ướ ớ
M t s đi l ng c a nguyên tộ ố ạ ượ ủ ử
Bán kính nguyên t Fe : 0,162(nm) ử
Bán kính các ion Fe2+ và Fe3+ : 0,076 và 0,064 (nm)
Năng l ng ion hóa Iượ 1, I2 và I3 : 760, 1560, 2960 (kJ/mol)
Đ âm đi n : 1,83ộ ệ
Th đi n c c chu n : -0,44(V) : +0,77(V)ế ệ ự ẩ
C u t o đn ch tấ ạ ơ ấ
Tùy thu c vào nhi t đ, kim lo i Fe có th t n t i các m ng tinh th l p ph ng tâm kh i (Feộ ệ ộ ạ ể ồ ạ ở ạ ể ậ ươ ố )
ho c l p ph ng tâm di n (Feặ ậ ươ ệ ).
2. Tính ch t c a m t s h p ch t c a s tấ ủ ộ ố ợ ấ ủ ắ
2.1. H p ch t s t (II)ợ ấ ắ
2.1.1 Tính ch t chung ấ
H p ch t s t (II) tác d ng v i ch t oxi hóa s b oxi hóa thành h p ch t s t (III). Trong các ph n ngợ ấ ắ ụ ớ ấ ẽ ị ợ ấ ắ ả ứ
hóa h c này, ion Feọ2+ có kh năng cho 1 electron:ả
Fe2+ Fe→3+ + 1e
Tính ch t hóa h c chung c a h p ch t s t (II) là tính khấ ọ ủ ợ ấ ắ ử
S t (II) oxit: FeOắ
Là oxit bazo: Tác d ng v i dung d ch axitụ ớ ị
FeO + 2HCl FeCl→2 + H2O
Có tính kh :ử
S t (II) oxit b oxi hóa b i axit Hắ ị ở 2SO4 đc nóng ho c dung d ch axit HNOặ ặ ị 3 t oạ thành mu i s t (III)ố ắ
3FeO + 10HNO3 3Fe(NO→3)3 + NO + 5H2O
3FeO + 10H+ + NO3- 3Fe→3+ + NO + 5H2O
S t (II) hidroxit: Fe(OH)2ắ
Là bazo không tan trong n c : tác d ng v i dung d ch axit.ướ ụ ớ ị
Fe(OH)2 + 2HCl FeCl→2 + 2H2O
Có tính kh : S t (II) hhhidroxit b õi hóa trong không khí (có m t oxi và h i n c) thànhử ắ ị ặ ơ ướ
s t (III) hidroxit:ắ
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4 Fe(OH)→3
(tr ng xanh)ắ(nâu đ)ỏ
S t và h n h p oxit s tắ ỗ ợ ắ Page 2
Bài t p hóa h cậ ọ
Đi u ch : t mu i Feề ế ừ ố +2 tác d ng v i dung d ch bazo thu k t t a tr ng xanh.ụ ớ ị ế ủ ắ
Fe2+ + 2 Fe(OH)→2
2.2.2. Mu i s t (II):ố ắ Fe+2 : tính khử
Mu i s t (II) b oxi hóa thành mu i săt (III):ố ắ ị ố
2FeCl2 + Cl2 2FeCl→3
(l c nh t)ụ ạ (vàng nâu)
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Tím h ngồmàu vàng
5Fe+ + + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Đi u ch : ề ế
Mu i s t (II) đc đi u ch b ng cách cho s t ho c các h p ch t s t (II) nh FeO, Fe(OH)ố ắ ượ ề ế ằ ắ ặ ợ ấ ắ ư 2,…
tác d ng v i dung d ch HCl ho c Hụ ớ ị ặ 2SO4 loãng (trong đi u ki n không có không khí).ề ệ
Có th đi u ch mu i s t (II) t mu i s t(III).ể ề ế ố ắ ừ ố ắ
2.2. H p ch t s t (III)ợ ấ ắ
2.3.1 Tính ch t chung:ấ
H p ch t s t (III) tác d ng v i ch t kh , chúng ta s b kh thành h p ch t s t (II) ho c s t t do.ợ ấ ắ ụ ớ ấ ử ẽ ị ử ợ ấ ắ ặ ắ ự
Trong các ph n ng hóa h c, ion Feả ứ ọ 3+ có kh năng nh n 1 ho c 3 electron:ả ậ ặ
Fe3+ + 1e Fe→+2
Fe+3 +3e Fe→
tính ch t hóa h c chung c a h p ch t s t (II) là tính oxi hóaấ ọ ủ ợ ấ ắ
S t (III) oxit : Feắ2O3
Là oxit bazo: tác d ng v i dung d ch axit ụ ớ ị
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3+ 3H2O
Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
Có tính oxi hóa:
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2 Fe
Đi u ch :ề ế
Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
2.3.2 S t (III) hidroxitắ: Fe(OH)3
Là bazo y u: tác d ng v i dung d ch axit ế ụ ớ ị
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl→3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Đi u ch : ề ế
S t (III) hidroxit có th đc đi u ch b ng ph n ng trao đi ion c a dung d ch mu i s tắ ể ượ ề ế ằ ả ứ ổ ủ ị ố ắ
(III), ho c ph n ng oxi hóa s t (II) hidroxitặ ả ứ ắ
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)→3 + 3NaCl
Fe3+ + 3 Fe(OH)→3
S t và h n h p oxit s tắ ỗ ợ ắ Page 3
Bài t p hóa h cậ ọ
Mu i s t (III): tính oxi hóaố ắ
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2 + CuCl2
Cu+ 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+
H p ch t s t (III) oxi hóa m t s h p ch t có tính kh :ợ ấ ắ ộ ố ợ ấ ử
2FeCl3 + 2KI 2FeCl→2 + 2KCl + I2
2Fe3+ + 2I- 2Fe→2+ + I2
Đi u ch : ề ế
Mu i s t (III) có th đc đi u ch tr c ti p t ph n ng c a s t v i các ch t oxi hóa m nh nh Clố ắ ể ượ ề ế ự ế ừ ả ứ ủ ắ ớ ấ ạ ư 2,
HNO3, H2SO4 đc nóng, ho c ph n ng c a các h p ch t s t (III) v i axit : ặ ặ ả ứ ủ ợ ấ ắ ớ
2Fe(OH)3 + 3 H2SO4 Fe→2(SO4)3 + 6H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl→3 + 3H2O
2.4. Oxit s t t : Feắ ừ 3O4
Là oxit baz : tác d ng v i dung d ch axit ơ ụ ớ ị
Fe3O4 + 8HCl FeCl→3 + FeCl2 + 4H2O
Có tính kh : tác d ng v i ch t oxi hóa t o mu i Feử ụ ớ ấ ạ ố 3+
3Fe3O4 + 28HNO3 = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H↑2O
Có tính oxi hóa: tác d ng v i ch t kh :ụ ớ ấ ử
3Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe
3. M t s đnh lu t c b nộ ố ị ậ ơ ả
3.1. Định luật bảo toàn khối lượng
Nguyên t c: ắ
Trong m t ph n ng hóa h c, t ng kh i l ng c a các s n ph m b ng kh i l ng c a các ch tộ ả ứ ọ ổ ố ượ ủ ả ẩ ằ ố ượ ủ ấ
tham gia ph n ng.ả ứ
Khi cô c n dung d ch thì kh i l ng mu i thu đc b ng t ng kh i l ng c a các cationkim lo iạ ị ố ượ ố ượ ằ ổ ố ượ ủ ạ
và anion g c axit.ố
Trong m t quá trình hóa h c t ng kh i l ng tr c ph n ng b ng t ng kh i l ng sau ph nộ ọ ổ ố ượ ướ ả ứ ằ ổ ố ượ ả
ng.ứ
H qu : ệ ả
mmu iố=mkim lo iạ+mg c axitố
S t và h n h p oxit s tắ ỗ ợ ắ Page 4
Bài t p hóa h cậ ọ
Ph m vi áp d ng ạ ụ
Kim lo i, oxit kim lo i, mu i + axitạ ạ ố
Đt cháy h p ch t h u cố ợ ấ ữ ơ
3.2 Đnh lu t b o toàn nguyên tị ậ ả ố
Trong m t ph n ng hóa h c s l ng nguyên t c a m t nguyên t là không đi.ộ ả ứ ọ ố ượ ử ủ ộ ố ổ
S nguyên t /nguyên t =const ố ử ố
nnguyên t /nguyên tử ố=const
mnguyên t tr c ph n ngố ướ ả ứ =mnguyên t sau ph n ngố ả ứ
H qu :ệ ả
mmu iố=mkim lo iạ+mg c axitố
Ph m vi áp d ngạ ụ
Kim lo i, oxit kim lo i, mu i + axitạ ạ ố
Đt cháy h p ch t h u cố ợ ấ ữ ơ
3.3.Đnh lu t b o toàn electronị ậ ả
Nguyên t c:ắ
Trong quá trình ph n ng thì: ả ứ
S e nh ng = S e thuố ườ ố
Ho c S mol e nh ng = S mol e thuặ ố ườ ố
Khi gi i không c n vi t ph ng trình ph n ng mà ch c n tìm xem trong quá trình ph n ng có baoả ầ ế ươ ả ứ ỉ ầ ả ứ
nhiêu mol e do ch t kh nh ng ra và bao nhiêu mol e do ch t oxi hóa thu vào.ấ ử ườ ấ
3.4 Đnh lu t b o toàn đi n tíchị ậ ả ệ
Nguyên t c:ắ
T ng đi n tích d ng luôn luôn b ng t ng đi n tích âm v giá tr tuy t đi. Vì th dung d ch luôn luônổ ệ ươ ằ ổ ệ ề ị ệ ố ế ị
trung hòa v đi nề ệ
II. CÁC D NG BÀI T P ĐI N HÌNH.Ạ Ậ Ể
1. Lý thuy tế
1.1. Bài t p d a vào ph ng trình ph n ng đ suy lu n công th c các h p ch tậ ự ươ ả ứ ể ậ ứ ợ ấ
c a kim lo i s t.ủ ạ ắ
Ph ng pháp:ươ
Xem kĩ ph n tính ch t hóa h c,đi u ch , ng d ng.ầ ấ ọ ề ế ứ ụ
Vi t và bi t cách cân b ng các ph ng trình .ế ế ằ ươ
Nêu đc hi n t ng ph n ng.ượ ệ ượ ả ứ
Vd:
Fe (nóng đ) + Oỏ2 A
B + NaOH D + G
D + ? + ? E
A + HCl B+ C + H2O
C + NaOH E
E F.
Suy lu n:ậ
S t và h n h p oxit s tắ ỗ ợ ắ Page 5