Nội dung text tổng ôn hóa vô cơ.pdf
~ NGUYEN ANH ·PHONG ~ A.. ~ I A.. TONG ON KIEN THO'C VO ca A.. I MON HOA HOC • (LGp 12) sAcH T~NG KEM KHOA HQC LIVESTREAM ) ~ NGUYEN ANH ·PHONG ~ A.. ~ I A.. TONG ON KIEN THO'C VO ca A.. I MON HOA HOC • (LGp 12) sAcH T~NG KEM KHOA HQC LIVESTREAM )
T6ng on kie'n thuc Vo cd mon Hoa hQc - lop 12 Nguy~n Anh Phong eA113. THE e1~N clfc vA NGUON e1~N HOA HQC 13.1. LY THUYET TRQNG TAM a. C'p oxi hoa - khit - Nguyen tu kim lo?i c6 the nhuang electron de' tr6 thanh cation kim lo?i. Nguqc l?i, cation kim lo?i c6 the' nh~n electron de' tr6 thanh nguyen tU kim lo?i. - Tong quat, d?ng oxi hoa (Mn+) va d?ng khu (M) cua dmg m9t kim lo?i t?o nen c?p oxi hoa - khu Mn+/M, giua chung c6 moi quan h~: + Dqng oxi hoa b. l>itn Cl/C ne M Dqng khit - Ung v6i m6i c?p OXi hoa - khu CO the thiet l~p ffiQt di~n Cl,l'C, t?i do ton t?i can bfu1g gifi'a d?ng oxi hoa va d?ng khu. - Di~n Cl,l'C kim lo?i c6 nong dQ ion kim lo?i b~ng 1 M va nhi~t dQ thuang duqc ch9n fa 25 °C (298 K) duqc g9i la di~n cvc 6 dfeu ki~n chuan. c. The di9n c11c chuan - M6i di~n Cl,l'C 6 dieu ki~n chuan c6 m9t d?i luqng d?c trung ve di~n the, g9i fa the di~n C\l'C chuan. - The di~n C\fC chuan g~n lien v6i c?p oxi hoa - khu tuong Ung nen thuang duqc ki hi~u fa E0 oxihoa/khu va thuang c6 don vi fa volt (von). - Th\l'C nghi~m khong do dUQ'C gia tri tuy~t doi cua the di~n Cl,l'C chuan nhung do dUQ'C S\f chenh l~ch di~n the giUa hai di~n C\l'C 6 dieu ki~n chuan. Do v~y, b~ng each quy u6c the di~n C\fC chuan cua hydrogen bfu1g 0: 2H+ + 2e ~ H2 E~H+ /H2 = 0 v - Tu d6, the di~n C\J'C chuan cua m9t di~n C\fC khac duqc xac dinh b~ng thvc nghi~m tren ca sa do sv chenh l~ch di~n the giUa di~n cvc d6 v6i di~n cvc hydrogen chuan. - Gia tri the di~n C\J'C chuan fa d?i luqng danh gia kha nang khu cua d?ng khu, kha nang oxi hoa cua d?ng oxi hoa trong dieu ki~n chuan: + Gia tri the di~n C\fC chuan cang nh6 thi d?ng khu co tinh khu cang m?flh, d?ng oxi hoa c6 tinh oxi hoa cang yeu. + Gia tri the di~n C\J'C chuan cang 16n thi d?ng khu c6 tinh khu cang yeu, d?ng oxi hoa co tinh OXi hoa cang ID?nh. d. Y nghia CUa the ditn Cl/C chuan • So sanh tinh khit, tinh oxi hoa gifta cac cijp oxi hoa - khit - Gifi'a hai c?p oxi hoa - khu, c?p c6 gia tri the di~n cvc chuan nh6 hon thi d?ng khu c6 tinh khu ID?nh hon, con d?ng OXi hoa CO tinh OXi hoa yeu hon Va ngUQ'C l?i. - Tren ca sa so sanh gia tri the di~n C\fC chuan, cac c?p oxi hoa - khu Mn+/M duqc s~p xep thanh day theo chieu tang clan the di~n C\l'C chuan, thuang gQi fa day di~n hoa cua kim lo?i: Thay d6i tu' duy - BUt pha thanh cong I 3 T6ng on kie'n thuc Vo cd mon Hoa hQc - lop 12 Nguy~n Anh Phong eA113. THE e1~N clfc vA NGUON e1~N HOA HQC 13.1. LY THUYET TRQNG TAM a. C'p oxi hoa - khit - Nguyen tu kim lo?i c6 the nhuang electron de' tr6 thanh cation kim lo?i. Nguqc l?i, cation kim lo?i c6 the' nh~n electron de' tr6 thanh nguyen tU kim lo?i. - Tong quat, d?ng oxi hoa (Mn+) va d?ng khu (M) cua dmg m9t kim lo?i t?o nen c?p oxi hoa - khu Mn+/M, giua chung c6 moi quan h~: + Dqng oxi hoa b. l>itn Cl/C ne M Dqng khit - Ung v6i m6i c?p OXi hoa - khu CO the thiet l~p ffiQt di~n Cl,l'C, t?i do ton t?i can bfu1g gifi'a d?ng oxi hoa va d?ng khu. - Di~n Cl,l'C kim lo?i c6 nong dQ ion kim lo?i b~ng 1 M va nhi~t dQ thuang duqc ch9n fa 25 °C (298 K) duqc g9i la di~n cvc 6 dfeu ki~n chuan. c. The di9n c11c chuan - M6i di~n Cl,l'C 6 dieu ki~n chuan c6 m9t d?i luqng d?c trung ve di~n the, g9i fa the di~n C\l'C chuan. - The di~n C\fC chuan g~n lien v6i c?p oxi hoa - khu tuong Ung nen thuang duqc ki hi~u fa E0 oxihoa/khu va thuang c6 don vi fa volt (von). - Th\l'C nghi~m khong do dUQ'C gia tri tuy~t doi cua the di~n Cl,l'C chuan nhung do dUQ'C S\f chenh l~ch di~n the giUa hai di~n C\l'C 6 dieu ki~n chuan. Do v~y, b~ng each quy u6c the di~n C\fC chuan cua hydrogen bfu1g 0: 2H+ + 2e ~ H2 E~H+ /H2 = 0 v - Tu d6, the di~n C\J'C chuan cua m9t di~n C\fC khac duqc xac dinh b~ng thvc nghi~m tren ca sa do sv chenh l~ch di~n the giUa di~n cvc d6 v6i di~n cvc hydrogen chuan. - Gia tri the di~n C\J'C chuan fa d?i luqng danh gia kha nang khu cua d?ng khu, kha nang oxi hoa cua d?ng oxi hoa trong dieu ki~n chuan: + Gia tri the di~n C\fC chuan cang nh6 thi d?ng khu co tinh khu cang m?flh, d?ng oxi hoa c6 tinh oxi hoa cang yeu. + Gia tri the di~n C\J'C chuan cang 16n thi d?ng khu c6 tinh khu cang yeu, d?ng oxi hoa co tinh OXi hoa cang ID?nh. d. Y nghia CUa the ditn Cl/C chuan • So sanh tinh khit, tinh oxi hoa gifta cac cijp oxi hoa - khit - Gifi'a hai c?p oxi hoa - khu, c?p c6 gia tri the di~n cvc chuan nh6 hon thi d?ng khu c6 tinh khu ID?nh hon, con d?ng OXi hoa CO tinh OXi hoa yeu hon Va ngUQ'C l?i. - Tren ca sa so sanh gia tri the di~n C\fC chuan, cac c?p oxi hoa - khu Mn+/M duqc s~p xep thanh day theo chieu tang clan the di~n C\l'C chuan, thuang gQi fa day di~n hoa cua kim lo?i: Thay d6i tu' duy - BUt pha thanh cong I 3
T6ng on kie'n thuc Vo cd mon Hoa h9c - Lop 12 Nguy~n Anh Phong K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Ag+ Au3+ Tinh oxi hoa tang K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Ag Au Tinh khlY giam - Day di~n hoa thuang duqc SU dvng de so sanh tinh khu, tinh oxi hoa gifra cac c?p oxi hoa - khU. • DI! doan chieu phan U'ng gifta hai cijp oxi h6a - khu - Chieu cua phan ting gifra hai c?p oxi hoa - khu co the dv doan duqc tu vi~c so sanh gia tri the di~n eve chuan: Chat khu cua cifp oxi hoa - khu c6 tht di?n CJ!C nhO han tac dt;tng vai chat oxi hoa cua cqp oxi hoa - khu c6 tht di?n cifc Zan han, tq,o ra dq,ng oxi hoa va dq,ng khu tu:ang ung. - Co the dv doan chieu phan ting dva vao vi tri hai c?p oxi hoa - khu trong day di~n hoa: Chat khu cua cqp oxi hoa - khu dung tru:ac tac dt;tng vai chat oxi hoa cua cqp oxi hoa - khu dung sau, tq,o ra dq,ng oxi hoa va dq,ng khu tu:ang ung. - Hai each dv doan tren duqc minh hoc~. thong qua quy tic a (alpha). Vi du: E0 2+; = -0,44 V < E0 2+;c = 0,34 V • Fe Fe Cu u Cu2 + + Fe ~ Fe2 + + Cu e. Pin di9n hoa • Phan Ung oxi h6a - khit va dong di~n: Phan {mg oxi hoa - khu luon kem theo S\f chuye'n electron tU chat khu sang chat oxi hoa. Neu cac qua trinh oxi hoa, qua trinh khu xay ra tren hai di~n C\fC Va electron dU'Q'C truyen tU chat khu sang chat OXi hoa qua day d~ thi nang luqng CUa phan ting hoa hQC Se chuyen thanh nang luqng di~n. • Pin Galvani - Hai kim lo(;li co ban chat khac nhau nhung voi nhau trong hai dung dich muoi tuang ung duqc noi voi nhau bai mot cau muoi, ta co the' thiet l~p duqc pin Galvani. - Kim lo(;li m(;lnh han dong vai tro anode (di~n C\fC am cua pin). TC;li anode xay ra qua trinh oxi hoa kim lo(;li. - Kim lo(;li yeu han dong vai tro cathode ( di~n eve duang cia pin). TC;li cathode xay ra qua trinh khu ion kim lo(;li. - Cau muoi co vai tro dong khep kin m(;lch va trung hoa di~n tich cua dung dich a hai di~n C\fC. - Sue di~n dong chuan cua pin b~ng the di~n C\fC chuan cua C\fC duang (cathode) tru the di~n C\fC C h "'' ' "' ( d )· Eo - Eo - Eo uan CUa C\f C am ano e · pin - cathode anode • f. Mqt so 10,i pin khac Pin Khaini~m u'u diem Nhuqc diem Acquy chi La - nguon '"' di~n - D@ san xuat, gia - N~ng, tuoi th9 thap duqc su dvng pho thanh thap. (trung blnh khoang 1 4 I Thay d6i tu duy - BUt pha thanh cong T6ng on kie'n thuc Vo cd mon Hoa h9c - Lop 12 Nguy~n Anh Phong K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ 2H+ Cu2+ Ag+ Au3+ Tinh oxi hoa tang K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H2 Cu Ag Au Tinh khlY giam - Day di~n hoa thuang duqc SU dvng de so sanh tinh khu, tinh oxi hoa gifra cac c?p oxi hoa - khU. • DI! doan chieu phan U'ng gifta hai cijp oxi h6a - khu - Chieu cua phan ting gifra hai c?p oxi hoa - khu co the dv doan duqc tu vi~c so sanh gia tri the di~n eve chuan: Chat khu cua cifp oxi hoa - khu c6 tht di?n CJ!C nhO han tac dt;tng vai chat oxi hoa cua cqp oxi hoa - khu c6 tht di?n cifc Zan han, tq,o ra dq,ng oxi hoa va dq,ng khu tu:ang ung. - Co the dv doan chieu phan ting dva vao vi tri hai c?p oxi hoa - khu trong day di~n hoa: Chat khu cua cqp oxi hoa - khu dung tru:ac tac dt;tng vai chat oxi hoa cua cqp oxi hoa - khu dung sau, tq,o ra dq,ng oxi hoa va dq,ng khu tu:ang ung. - Hai each dv doan tren duqc minh hoc~. thong qua quy tic a (alpha). Vi du: E0 2+; = -0,44 V < E0 2+;c = 0,34 V • Fe Fe Cu u Cu2 + + Fe ~ Fe2 + + Cu e. Pin di9n hoa • Phan Ung oxi h6a - khit va dong di~n: Phan {mg oxi hoa - khu luon kem theo S\f chuye'n electron tU chat khu sang chat oxi hoa. Neu cac qua trinh oxi hoa, qua trinh khu xay ra tren hai di~n C\fC Va electron dU'Q'C truyen tU chat khu sang chat OXi hoa qua day d~ thi nang luqng CUa phan ting hoa hQC Se chuyen thanh nang luqng di~n. • Pin Galvani - Hai kim lo(;li co ban chat khac nhau nhung voi nhau trong hai dung dich muoi tuang ung duqc noi voi nhau bai mot cau muoi, ta co the' thiet l~p duqc pin Galvani. - Kim lo(;li m(;lnh han dong vai tro anode (di~n C\fC am cua pin). TC;li anode xay ra qua trinh oxi hoa kim lo(;li. - Kim lo(;li yeu han dong vai tro cathode ( di~n eve duang cia pin). TC;li cathode xay ra qua trinh khu ion kim lo(;li. - Cau muoi co vai tro dong khep kin m(;lch va trung hoa di~n tich cua dung dich a hai di~n C\fC. - Sue di~n dong chuan cua pin b~ng the di~n C\fC chuan cua C\fC duang (cathode) tru the di~n C\fC C h "'' ' "' ( d )· Eo - Eo - Eo uan CUa C\f C am ano e · pin - cathode anode • f. Mqt so 10,i pin khac Pin Khaini~m u'u diem Nhuqc diem Acquy chi La - nguon '"' di~n - D@ san xuat, gia - N~ng, tuoi th9 thap duqc su dvng pho thanh thap. (trung blnh khoang 1 4 I Thay d6i tu duy - BUt pha thanh cong
Tflng on kie'n thuc Vo co mon Hoa hQc - Lop 12 Nguy~n Anh Phong Pin nhien li~u Pin M~t Troi bien trong cac - Ho9-t dong on nam). phuong ti~n giao ditlh. - Gay o nhi@m moi thong, thiet bi hru - D@ thu hoi sulfuric truang va ng9 doc chi 6 di~n, phat di~n. acid va chi de1 tcli cac fang nghe tcli che che. acquy cu. - La 109-i pin di~n - Dfeu chinh duqc - Gia thanh cao. hoa chuyen doi hoa cuang d9 dong di~n nang thanh di~n nho thay doi toe d9 ~ nang thong qua dong nhien li~u. phan ting oxi hoa - Hi~u suat chuyen khu gifra nhien li~u doi nang luqng cao, va chat oxi hoa. luqng chat phat thai it va d@ kie1 m soat. - Gorn nhfeu tam - La nguon nang - San xuat kha phuc v~t li~u ban d~n luqng S9-ch, khong t9-p, gia thanh cao. duqc ghep noi v6i phat thai khi gay o - Can nhfeu anh n~ng nhau, c6 kha nang nhi@m moi truang. nen ph\l thu9c vao khi chuye1 n doi quang - T~n d\lng duqc h~u, thai tiet. nang thanh di~n nang luqng VO t~n - Cac tam pin M~t Troi nang. cua M~t Troi. ------------ I-IE'.'T ------------ het h9-n su d\lng c6 nguy ca gay o nhi@m moi truang. Thay dfli tu duy - BUt pha thanh cong I 5 Tflng on kie'n thuc Vo co mon Hoa hQc - Lop 12 Nguy~n Anh Phong Pin nhien li~u Pin M~t Troi bien trong cac - Ho9-t dong on nam). phuong ti~n giao ditlh. - Gay o nhi@m moi thong, thiet bi hru - D@ thu hoi sulfuric truang va ng9 doc chi 6 di~n, phat di~n. acid va chi de1 tcli cac fang nghe tcli che che. acquy cu. - La 109-i pin di~n - Dfeu chinh duqc - Gia thanh cao. hoa chuyen doi hoa cuang d9 dong di~n nang thanh di~n nho thay doi toe d9 ~ nang thong qua dong nhien li~u. phan ting oxi hoa - Hi~u suat chuyen khu gifra nhien li~u doi nang luqng cao, va chat oxi hoa. luqng chat phat thai it va d@ kie1 m soat. - Gorn nhfeu tam - La nguon nang - San xuat kha phuc v~t li~u ban d~n luqng S9-ch, khong t9-p, gia thanh cao. duqc ghep noi v6i phat thai khi gay o - Can nhfeu anh n~ng nhau, c6 kha nang nhi@m moi truang. nen ph\l thu9c vao khi chuye1 n doi quang - T~n d\lng duqc h~u, thai tiet. nang thanh di~n nang luqng VO t~n - Cac tam pin M~t Troi nang. cua M~t Troi. ------------ I-IE'.'T ------------ het h9-n su d\lng c6 nguy ca gay o nhi@m moi truang. Thay dfli tu duy - BUt pha thanh cong I 5