Bài giảng Chương 4: oxi và không khí

Lí thuyết cần nhớ CHƯƠNG 4: OXI – KHÔNG KHÍ Bài 24: Tính chất của oxi Tính chất vật lí: Oxi là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, nặng hơn không khí. Hóa lỏng ở nhiệt độ -183oC, oxi lỏng có màu xanh nhạt. Tính chất hóa học: ( Các phương trình tác dụng với oxi đều có nhiệt độ) J Tác dụng với phi kim: 4P + 5O2 → 2P2O5 K Tác dụng với kim lọai: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 ( FeO, Fe2O3) L Tác dụng với hợp chất: Khí metan cháy trong oxi tạo thành cacbonic và hơi nước: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O Kết luận: Khí oxi là một đơn chất phi kim rất họat động, đặc biệt ở nhiệt độ cao, dễ dàng tham gia phản ứng với nhiều phi kim, nhiều kim lọai và hợp chất. Trong hợp chất oxi có hóa trị II. Bài 25: Sự oxi hóa – phản ứng hóa hợp – ứng dụng của oxi I.Sự oxi hóa: là sự tác dụng của oxi với một chất II.Phản ứng hóa hợp: là phản ứng hóa học trong đó chỉ có một chất mới sinh ra từ 2 hay nhiều chất ban đầu III.Ứng dụng oxi: Sự hô hấp: oxi hóa các chất hữu cơ để chuyển thành năng lượng cho cơ thể họat động. Sự đốt nhiên liệu: đốt nhiên liệu (xăng, dầu…), lấy nhiệt dùng trong đời sống hằng ngày, giao thông, sản xuất. Bài 26: Oxit I. Định nghĩa: Oxit là hợp chất của 2 nguyên tố, trong đó có nguyên tố oxi. II.Công thức chung của oxit: MxnOyII Theo qui tắc hóa trị: x.n = y.II III. Cách gọi tên: Tên oxit = tên nguyên tố + oxit Đối với nguyên tố có nhiều hóa trị Tên oxit kim lọai: Tên kim lọai (hóa trị) + oxit Tên oxit phi kim: Tên Phi kim + oxit (kèm tiền tố chỉ (kèm tiền tố chỉ số n.tử phi kim) số nguyên tử oxit) IV. Phân lọai: Có 2 lọai chính: Oxit bazơ: Thường là oxit của kim lọai và tương ứng với một bazơ VD: Na2O (NaOH) Oxit axit: Là oxit của phi kim tương ứng với một axit. VD: CO2 (H2CO3) Lưu ý: Một vài kim lọai ở trạng thái hóa trị cao cũng tạo ra oxit axit. VD: Mn2O7 (HMnO4) Một số oxi phi kim không phải là oxi axit như N2O, NO, CO vì không tạo ra axit do chúng không tác dụng với nước nên không có axit tương ứng. Bài 27: Điều chế khí oxi – Phản ứng phân hủyI . Điều chế khí oxi trong phòng thí nghiệm: Nguyên liệu: KMnO4: Kali penmanganat (thuốc tím), KClO3: Kali Clorat Tiến hành: (phản ứng phải có nhiệt độ) 2KMnO4→ K2MnO4 + MnO2 + O2 KClO3 → 2KCl + 3O2 Chất xúc tác: Là chất làm cho phản ứng xảy ra nhanh hơn nhưng không bị tiêu hao trong phản ứng Cách thu khí: _ Đẩy nước _ Đẩy không khí II. Sản xuất oxi trong CN: Nguyên liệu là không khí và nước Điện phân nước: 2H2O → 2H2 + O2 III. Phản ứng phân hủy: Là phản ứng hóa học trong đó từ 1 chất sinh ra 2 hoặc nhiều chất mới. VD: CaCO3 → CaO + CO2 Bài 28: Không khí – sự cháy Không khí là hỗn hợp của nhiều chất khí. Thành phần theo thể tích của không khí là 21% khí O2, 78% khí N2, 1% các khí khác (CO2, hơi nước, khí hiếm …) Sự cháy: Là sự oxi hóa có tỏa nhiệt và phát sáng. Sự oxi hóa chậm: là sự oxi hóa có tỏa nhiệt nhưng không phát sáng. Điệu kiện phát sinh và biện pháp dập tắt sự cháy: Điệu kiện phát sinh: chất nóng đến nhiệt độ cháy, phải đủ oxi cho sự cháy. Biện pháp dập tắt: Hạ nhiệt độ của chất cháy xuống dưới nhiệt độ cháy, cách li chất cháy với oxi. Bài 31 : T/c ứng dụng của Hiđro T/c vật lí : Khí H2 có tính chất không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong các khí, tan rất ít trong nước. 1) Tác dụng với oxi: H2 tác dụng với oxi tạo thành nước (H2O) * Lưu ý: Nếu lấy tỉ lệ 2 thể tích H2 và 1 thể tích O2 ( cũng là một 2 mol H2 và 1 mol O2) khi đốt hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh . Tuyệt đối không được xét trường hợp về khối lượng của H2 và O2 (g) 2) Tác dụng với oxit kim lọai (trừ K, Ba, Ca, Na, Mg, Al) (Phản ứng có H2 khử thì phải có nhiệt độ) VD: H2 + CuO → Cu + H2O Kết luận (có thể cho điền) Ở nhiệt độ thích hợp, khí H2 không những kết hợp với đơn chất oxi mà nó còn có thể kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim lọai. Khí H2 có tính khử. Các phản ứng này đều tỏa nhiệt. III) Ứng dụng (trong tập) Bài 32: Phản ứng oxi hóa – khử I) Sự khử. Sự oxi hóa Sự oxi hóa là sự hóa hợp của oxi với một chất khác. Sự khử là sự tách oxi ra khỏi hợp chất. II) Chất khử – chất oxi hóa Chất khử là chất chiếm oxi của chất khác Chất oxi hóa là chất nhường oxi cho chất khác hoặc đơn chất oxi III) Phản ứng oxi hóa khử: Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử. Những mặt lợi và hại của phản ứng oxi hó khử trong công nghiệp (trong tập) Bài 33: Điều chế Hiđro I) Trong phòng thí nghiệm: Dùng những kim lọai họat động như Zn, Fe, Al … (hạn chế Cu, Hg,Ag là kim lọai họat động yếu) tác dụng với HCl hoặc H2SO4 loãng. Cách thu: đẩy nước, đẩy khí ( úp bình thu xuống) II) Trong công nghiệp: (xem tập phương trình phản ứng) _ Điện phân nước _ Dùng than khử oxi của nước _ Phân hủy mêtan ở nhiệt độ cao. III) Phản ứng thế : là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất. Bài 36: Nước I) Thành phần hóa học của nước:( xem thêm tập ) II) Tính chất của nước: 1) T/c vật lí: Nước là chất lỏng không màu không mùi, không vị, đông đặc ở 0Oc, khối lượng riêng 1g/ml, hòa tan được nhiều chất: rắn, lỏng, khí. T/c hóa học Tác dụng với kim lọai: Nước tác dụng với 1 số kim lọai ở nhiệt độ thường (K, Na, Ca, Ba, Li) tạo thành bazơ và giải phóng khí H2. Tác dụng với 1 số oxit bazơ: tạo dd bazơ (oxit bazơ của các kim lọai trên) Dung dịch bazơ làm quỳ tím hóa xanh. Tác dụng với 1 số oxit axit: tạo axit Dung dịch bazơ làm quỳ tím hóa đỏ III) Vai trò … nguồn nước (trong tập) Bài 37: Axit – Bazơ – Muối (bài cần làm nhiều bài tập) I) Axit 1) Khái niệm: Phân tử axit gồm một hay nhiều nguyên tử Hiđro liên kết với gốc axit, các nguyên tử hiđro này có thể thay thế bằng các nguyên tử kim lọai. 2) CTHH: HnA 3) Phân lọai: 2 lọai (Axit không có oxi và Axi có oxi) 4) Tên gọi: a) Axit không có oxi: axit + tên phi kim + hiđric b) Axit có oxi: + Axit có nhiều oxi: axit + tên phi kim + ic + Axit có ít oxi: axit + Tên phi kim + ơ II) Bazơ Khái niệm: Phân tử bazơ gồm có một nguyên tử kim lọai liên kết với một hay nhiều nhóm OH (hiđroxit). CTHH: M(OH)n Phân lọai: Bazơ tan (kiềm) : KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, LiOH. Bazơ không tan trong nước: là các bazơ khác (VD: Mg(OH)2, Cu(OH)2 …) Tên gọi: Tên kim lọai + hiđroxit (Nếu kim lọai có nhiều hóa trị thì kèm theo hóa trị) III) Muối: Khái niệm: Muối là hợp chất mà phân tử gồm một hay nhiều nguyên tử kim lọai kết hợp với một hay nhiều gốc axit. CTHH: MnAm ( M: nguyên tử kim lọai, A: gốc axit) Tên gọi: tên muối Tên kim lọai (kèm theo hóa trị nếu kim lọai có nhiều hóa trị) + tên gốc axit Phân lọai: 2 lọai Muối trung hòa: là muối mà trong gốc axit không có nguyên tử hiđro có thể thay thế bằng nguyên tử kim lọai. Muối axit: là muối mà trong gốc axit còn nguyên tử hiđro chưa được thay thế bằng nguyên tử kim lọai. Bài 40: Dung dịch I) Dung môi - Chất tan - Dung dịch Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch. Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan II) Dung dịch chưa bão hòa. Dung dịch bão hòa: Ở nhiệt độ xác định: Dung dịch chưa bão hòa là dung dịch có thể hòa tan thêm chất tan. Dung dịch bão hòa là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan. III) Làm thế nào … nhanh hơn? 3 biện pháp: + Khuấy dung dịch + Đun nóng dung dịch + Nghiền nhỏ chất rắn Bài 41: Độ tan của một chất trong nước I) Chất tan & chất không tan: Axit: Hầu hết các axit tan được trừ H2SiO3 Bazơ: Phần lớn các bazơ không tan trừ (NaOH, KOH, Ba(OH)2 còn Ca(OH)2 ít tan) Muối: + Tất cả các muối Nitrat đều tan. + Những muối Na, K đều tan + Phần lớn các muối Clorua, sunfat tan được + Phần lớn các muối Cacbonat không tan II) Độ tan của một chất trong nước: Độ tan (kí hiệu là S) của một chất trong nước là số g chất đó hòa tan trong 100 g nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định. Yếu tố ảnh hưởng: Chất rắn: độ tan tăng khi nhiệt độ tăng Chất khí: độ tan tăng khi nhiệt độ gảm và áp suất tăng. Bài 42: Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch cho biết lượng chất tan co trong một khối lượng hay một thể tích dung dịch. Nồng độ phần trăm (kí hiệu C%) của 1 dd cho ta biết số g chất tan có trong 100 g dd. Nồng độ mol (kí hiệu CM) của 1 dd cho ta biết số mol chất tan có trong 1 lít dd. Các công thức cần nhớ: Số mol gồm có các công thức: n = (m là khối lượng chất, M là phân tử khối) n (đktc) = (V: là thể tích chất) n = CM .V (CM là nồng độ phần trăm, V là thể tích dd) Nồng độ %: C%= mdd = mct = Nồng độ mol: CM (M) = V(lít)= Ngòai ra còn có: V (ml)= D (g/ml) = mdd (g) = V.D (V: là thể tích dd, D là khối lượng riêng dd) Khi sắt (Fe) tác dụng với axit có hóa trị II Lưu ý: Cần làm thêm bài tập SGK và SBT