Đề thi học kì 1

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: TT Q Mieow
Ngày gửi: 20h:09' 25-11-2024
Dung lượng: 4.6 MB
Số lượt tải: 22
Nguồn:
Người gửi: TT Q Mieow
Ngày gửi: 20h:09' 25-11-2024
Dung lượng: 4.6 MB
Số lượt tải: 22
Số lượt thích:
0 người
TRƯỜNG THPT ĐÀO SƠN TÂY
LÝ THUYẾT
HÓA HỌC 11
Chương trình GDPT 2018
HỌ VÀ TÊN: …………………………………………………
LỚP: ……………………………………………………………
Năm học: 2023 – 2024
LƯU HÀNH NỘI BỘ
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chương 1: CÂN BẰNG HÓA HỌC
Chủ đề 1: KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
I. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU & PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH
1. Phản ứng một chiều
2. Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng một chiều là phản ứng Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra
xảy ra theo một chiều từ chất đầu theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều
sang sản phẩm trong cùng một điều kiện.
Khái niệm
kiện.
Biểu diễn
→ cC + dD
aA + bB ⎯⎯
Bằng một mũi tên : →
Bằng
nhau:
0
Ví dụ
t
→ CO2 + 2H2O
CH4 + 2O2 ⎯⎯
hai
aA + bB
nửa mũi
cC + dD
tên ngược chiều
chieàu thuaän
chieàu nghòch
H2(g) + I2(g)
2HI(g)
→ NaCl + H2O
NaOH + HCl ⎯⎯
II. CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng
Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ
phản ứng nghịch (vt = vn)
2. Hằng số cân bằng
a) Biểu thức của hằng số cân bằng
Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát:
aA + bB
cC + dD
[C]c .[D]d
KC =
[A]a .[B]b
* Một số lưu ý:
- Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng.
a,b,c,d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hóa học của phản ứng.
- KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.
- Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức KC
1
Hóa học 11- CTGDPT 2018
Ví dụ: C(s) + CO2(g)
2023-2024
2CO(g)
KC =
[CO]2
[CO2 ]
b) Ý nghĩa của hằng số cân bằng
KC càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại, KC càng nhỏ thì phản ứng
nghịch càng chiếm ưu thế hơn.
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ (chất khí, chất lỏng)
“ Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu
nhiệt ( Δ r H 0298 > 0 ), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và ngược lại”
Cách nhớ:
* Δ r H 0298 > 0 : là phản ứng thu nhiệt.
* Δ r H 0298 <0 : là phản ứng tỏa nhiệt.
* Khi tăng t0 => phản ứng theo chiều thu nhiệt Δ r H 0298 > 0
* Khi giảm t0 => phản ứng theo chiều tỏa nhiệt Δ r H 0298 <0
Lưu ý: Một phản ứng có ghi Δ r H 0298 thì mặc định Δ r H 0298 này là ứng với chiều thuận của phản ứng.
Thí nghiệm 1: Cho cân bằng: 2NO2(g)
(màu nâu)
Thí nghiệm 2: CH3COONa + H2O
N2O4 (g)
Δ r H 0298 <0
(không màu)
CH3COOH + NaOH
2
Δ r H 0298 >0
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Dung dịch CHCOONa +
phenolphtalein
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng
CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
Quan sát hiện tượng hai thí nghiệm trên và hoàn thành bảng sau:
Tác
chiều chuyển dịch cân
chiều chuyển dịch cân bằng
Thứ tự
Hiện tượng
động
bằng (thuận/nghịch)
(phản ứng tỏa nhiệt/thu nhiệt)
màu nâu
nghịch
thu nhiệt
Thí
t0
đậm dần
nghiệm
màu nâu
1
thuận
tỏa nhiệt
t0
nhạt dần
màu hồng
thuận
thu nhiệt
Thí
t0
đậm dần
nghiệm
màu hồng
2
nghịch
tỏa nhiệt
t0
nhạt dần
2. Ảnh hưởng của nồng độ (chất khí, chất lỏng)
“Khi tăng nồng độ một chất trong phản ứng thì cân bằng hóa học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều
làm giảm tác động của chất đó và ngược lại”.
Cách nhớ:
aA + bB
cC + dD
- Tăng Cpứ (CA, CB) => chiều thuận (làm giảm CA, CB) ; Giảm Cpứ (CA, CB) => chiều nghịch (làm
tăng CA, CB).
- Tăng Csp(CC, CD) => chiều nghịch (làm giảm CC, CD) ; Giảm Csp (CC, CD) => chiều thuận (làm
tăng CC, CD)
Ví dụ: CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
3
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Quan sát hiện tượng thí nghiệm trên và hoàn thành bảng sau:
chiều chuyển dịch cân bằng
Tác động
Hiện tượng
(thuận/nghịch)
Tăng nồng độ
màu hồng
thuận
CH3COONa
đậm dần
Tăng nồng độ
màu hồng
nghịch
CH3COOH
nhạt dần
chiều chuyển dịch cân bằng
(tăng/giảm nồng độ)
giảm nồng độ CH3COONa
giảm nồng độ CH3COOH
3. Ảnh hưởng của áp suất (chất khí)
“Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều làm
giảm số mol khí và ngược lại”.
Cách nhớ:
- Tăng p => chiều giảm tổng hệ số khí
- Giảm p => chiều tăng tổng hệ số khí.
=> Áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng có tổng hệ số khí 2 vế bằng nhau hoặc trong cân bằng
không có chất khí.
Ví dụ:
Câu 1: Cho phản ứng:
N2(g) +3H2(g)
2NH3(g)
Δ r H 0298 <0
Khi tăng áp suất thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?
A. Chiều nghịch
B. Không chuyển dịch C. Chiều thuận
Câu 2: Khi tăng áp suất của hệ phản ứng sau thì cân bằng sẽ
D. Không xác định được
CO (g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(k)
A. chuyển dịch theo chiều thuận
B. chuyển dịch theo chiều nghịch
C. không chuyển dịch
D. chuyển dịch theo chiều thuận rồi cân bằng
4. Ảnh hưởng chất xúc tác
Trong phản ứng thuận nghịch nếu dùng chất xúc tác thì tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng
nghịch tăng như nhau nên chất xúc tác không có tác dụng làm chuyển dịch cân bằng , mà chỉ có tác
dụng làm cho phản ứng nhanh chóng đạt đến trạng thái cân bằng.
=> chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
5. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier
“ Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi
nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó”.
4
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
=>Ý nghĩa của nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Trong kĩ thuật công nghiệp hóa học, có
thể thay đổi các điều kiện chuyển dịch cân bằng theo chiều mong muốn => tăng hiệu suất của phản
ứng.
Ví dụ: Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp theo phản ứng
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
Δ r H 0298 = −91,8kJ
Để tăng hiệu suất (phản ứng theo chiều thuận) tổng hợp NH3 thì ta cần:
➢ Tăng áp suất (do tổng số mol khí ở vế trước là 4, ở vế sau là 2 => chiều thuận là chiều giảm số
mol khí => phải tăng áp suất; áp suất thực tế khoảng 200 bar).
➢ Giảm nhiệt độ ( Δ r H 0298 <0 (giảm) là chiều thuận, muốn theo chiều thuận thì nhiệt độ phải giảm
theo; nhiệt độ thực tế khoảng 4500C).
Chủ đề 2: CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC
I. SỰ ĐIỆN LI
1. Hiện tượng điện li:
Quá trình phân li các chất khi tan trong nước thành ion được gọi là sự điện li.
2. Chất điện li
a) Chất điện li và chất không điện li
Chất
Chất điện li
Chất điện li là chất khi tan trong
Khái niệm
nước phân li thành các ion.
Tính chất
Dẫn điện
Hầu hết dung dịch acid, base, muối.
Ví dụ
5
Chất không điện li
Chất không điện li là chất khi tan trong
nước không phân li thành các ion.
Không dẫn điện
Các chất ở dạng rắn khan, nước cất, dung
dịch saccharose (C12H22O11), alcohol
ethylic (C2H5OH), glycerine: C3H5(OH)3.
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
b) Chất điện li mạnh và chất điện li yếu
Chất điện li mạnh
Khái
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước
niệm
hầu hết các phân tử chất tan đều phân li ra ion.
Biểu
diễn
Bằng một mũi tên : →
Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước
chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li
ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại ở dạng phân
tử trong dung dịch.
Bằng hai nửa mũi tên ngược chiều
nhau:
chieàu thuaän
chieàu nghòch
-Acid mạnh: H2SO4, HCl, HNO3, HClO3, - Acid yếu: H2CO3, H2SO3, H2S, HClO,
HClO4, HBrO3, HBrO4 , HBr, HI
HClO2, HBrO, HBrO2, HF, CH3COOH,
HCOOH, H3PO4, HCN,...
→ H+ + ClHCl ⎯⎯
Gồm
các
chất
- Base mạnh = base tan (1OH và Ba(OH)2,
Sr(OH)2, Ca(OH)2 )
→ Na+ + OHNaOH ⎯⎯
- Muối: hầu hết các muối trừ HgCl2, Hg(CN)2
là điện li yếu.
→ 3K+ + PO34−
K3PO4 ⎯⎯
CH3COOH
CH3COO- + H+
- Base yếu = base không tan (3OH và các
trường hợp còn lại của 2OH).
Bi(OH)3
Bi3+ + 3OH- Muối : HgCl2, Hg(CN)2
HgCl2
Hg2+ + 2Cl-
II. THUYẾT ACID - BASE CỦA BRONSTED — LOWRY
1. Khái niệm acid và base theo thuyết Brønsted – Lowry
- Acid là chất cho proton (H+) và base là chất nhận proton.
Ví dụ 1:
HCl
+ H2 O ⎯⎯
→ H3O + +
Cl −
H+
=> HCl cho H+ , HCl là acid; H2O nhận H+ , H2O là base.
Ví dụ 2:
NH3 + H2 O
NH4+ + OH−
H+
Trong phản ứng thuận, NH3 nhận H+ của H2O, NH3 là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch, ion
NH+4 là acid, ion OH− là base.
Ví dụ 3:
CO32 −
+
H2 O
HCO3−
+ OH−
H+
Trong phản ứng thuận, CO32 − nhận H+ của H2O, CO32 − là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch,
ion HCO3− là acid, ion OH− là base.
Ví dụ 4:
a)
HCO3− + H2 O
H+
H3O+ + CO32 −
6
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Trong phản ứng thuận, HCO3− nhường H+ , HCO3− là acid, H2O là base. Trong phản ứng nghịch, ion
CO32 − là base, ion H3O + là acid.
b)
HCO3− + H2 O
OH− + H2 CO3
H+
Trong phản ứng thuận, HCO3− nhận H+ từ H2O , HCO3− là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch,
H2CO3 là acid, ion OH− là base.
Nhận xét: Ion HCO3− , H2O vừa có thể nhận H+ , vừa có thể cho H+ nên ion HCO3− , H2O là chất lưỡng
tính.
2. Ưu điểm thuyết Brønsted – Lowry
Theo thuyết Arrhenius, trong phân tử acid phải có nguyên tử H, trong nước phân li ra ion H+ ,
trong phân tử base phải có nhóm OH,, trong nước phân li ra ion OH− .
Theo Arrhenius chỉ đúng cho trường hợp dung môi là nước. Thuyết acid -base của Brønsted –
Lowry tổng quát hơn thuyết Arrhenius, phân tử không có nhóm OH như NH3 hoặc ion CO32 − cũng là
base.
III. KHÁI NIỆM pH VÀ Ý NGHĨA CỦA pH TRONG THỰC TIỄN
Trong dung dịch nước, tích số KW =[H+].[OH-] là một hằng số, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và
được gọi là tích số ion của nước. Ở 25 °C, KW = 10-14, tuy nhiên giá trị này có thể được dùng khi nhiệt
độ không khác nhiều với 25 °C.
Đối với nước tinh khiết: [H+]=[OH- ]= 10 −14 = 10-7 (mol/L).
Trong kí hiệu KW, W là viết tắt của từ tiếng Anh: water (nước).
1. Khái niệm pH
Nồng độ ion H+ hoặc ion OH- được dùng để đánh giá tính acid hoặc tính base của các dung dịch.
Tuy nhiên, nếu các dung dịch có nồng độ H+, nồng độ OH- thấp, chúng là những số có số mũ âm hoặc
có nhiều chữ số thập phân. Vì vậy, để tiện sử dụng, người ta dùng đại lượng pH với quy ước như sau:
pH = – lg[H+] hoặc [H+] = 10-pH
Trong đó [H+] là nồng độ mol của ion H+.
Nếu dung dịch có [H+] = 10-a mol/L thì pH = a.
Ví dụ: [H+] = 10-2 mol/L thì pH = 2.
➢ Môi trường acid là môi trường có [H+] > [OH-] nên [H+] > 10-7 mol/L hay pH < 7.
➢ Môi trường base là môi trường có [H+] < [OH-] nên [H+] < 10-7 mol/L hay pH > 7.
➢ Môi trường trung tính là môi trường có [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L hay pH = 7.
Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.
2. Ý nghĩa của pH trong thực tiễn
7
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chỉ số pH có ý nghĩa to lớn trong thực tiễn, pH có liên quan đến sức khoẻ của con người, sự phát
triển của động vật, thực vật, ...
Chỉ số pH của các dung dịch trong cơ thể
➢ Trong cơ thể của người, máu và các dịch của dạ dày, mật,... đều có giá trị pH trong một
khoảng nhất định. Chỉ số pH trong cơ thể có liên quan đến tình trạng sức khoẻ. Nếu chỉ số pH tăng
8
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
hoặc giảm đột ngột, không nằm trong giới hạn cho phép thì có thể là dấu hiệu ban đầu của bệnh lí,
người bệnh cần được khám để tìm ra nguyên nhân.
➢ Một số động vật sống dưới nước cần môi trường có giá trị pH thích hợp, ví dụ: tôm và cá
ưa sống trong môi trường nước có pH khoảng 7,5 – 8,5.
➢ Một số loại thực vật chỉ phát triển tốt trong đất có giá trị pH thích hợp, ví dụ
Cây chè
Cây lúa
Cây cà chua
pH
4,5-5,5
5.5-6.50
6,0 7,0
➢ Trong đời sống hàng ngày, các sản phẩm như dầu gội, xà phòng, kem dưỡng da,... cũng
đều cần có giá trị pH trong một khoảng nhất định để an toàn cho người sử dụng.
3. Xác định pH
Giá trị pH của dung dịch được xác định gần đúng bằng cách sử dụng chất chỉ thị acid – base. Khi
cần xác định giá trị pH chính xác hơn, người ta sử dụng máy đo pH. Chất chỉ thị acid – base là chất có
màu sắc biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch. Một số chất chỉ thị như giấy pH, giấy quỳ,
phenolphthalein có màu sắc thay đổi trong các khoảng pH khác nhau
Bảng Màu của giấy pH, giấy quỳ và phenolphthalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau
IV. SỰ THUỶ PHÂN CỦA CÁC ION
1. Môi trường của một số dung dịch muối
Muối tạo bởi
Acid mạnh - base yếu
pH, môi trường
pH < 7, acid
Ví dụ
AlCl3, FeCl3...
Acid yếu - base mạnh
pH > 7, base
Na2CO3, K2SO3,..
Acid mạnh - base mạnh
pH 7, trung tính
Na2SO4, NaNO3
Cho các dung dịch sau: Na2CO3, AlCl3, FeCl3.
1. Dùng giấy pH xác định giá trị pH gần đúng của các dung dịch trên.
2. Nhận xét và giải thích về môi trường của các dung dịch trên.
Khi tan trong nước, muối phân li thành các ion. Phản ứng giữa ion với nước tạo ra các dung dịch
có môi trường khác nhau được gọi là phản ứng thuỷ phân.
Na2CO3
AlCl3
FeCl3.
1.pH
pH >7(ghi thực tế)
pH <7(ghi thực tế)
pH <7(ghi thực tế)
Trong dung dịch Na2CO3, ion Trong dung dịch AlCl3, và FeCl3, ion Cl − không bị thuỷ
Na+ không bị thuỷ phân, còn phân, các ion Al3+ và Fe3+ bị thuỷ phân trong nước tạo
2. Nhận
xét, giải
thích
Ứng
dụng
CO32 − thuỷ phân trong nước tạo ion H+ theo phương trình ở dạng đơn giản như sau:
ion OH− theo phương trình:
Al3+ +H2 O
Al(OH)2 + + H+
CO32 − +H2 O
Fe3+ +H2 O
Fe(OH)2 + + H+
HCO3− +OH−
Vì vậy, dung dịch Na2CO3 có
Do đó, dung dịch AlCl3, FeCl3, có môi trường acid.
môi trường base.
Được sử dụng trong công
-Trong thực tế, các loại đất có chứa nhiều ion Al3+, Fe3+
nghiệp thực phẩm, dệt, nhuộm, có giá trị pH thấp hay còn gọi là đất chua. Để khử chua,
công nghiệp thuỷ tinh,
người ta bón vôi cho đất.
9
Hóa học 11- CTGDPT 2018
silicate,...
2023-2024
- Phèn nhôm (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
và phèn iron (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O được sử dụng
làm chất keo tụ trong quá trình xử lí nước, dùng làm chất
cầm màu trong công nghiệp dệt, nhuộm, hoặc làm chất
kết dính, chống nhoè trong công nghiệp giấy,...
V. CHUẨN ĐỘ ACID-BASE
1. Nguyên tắc
Chuẩn độ là phương pháp xác định nồng độ của một chất bằng một dung dịch chuẩn đã biết
nồng độ. Dựa vào thể tích của các dung dịch khi phản ứng vừa đủ với nhau, xác định được nồng độ
dung dịch chất cần chuẩn độ.
Trong phòng thí nghiệm, nồng độ của dung dịch base mạnh (ví dụ NaOH) được xác định bằng
một dung dịch acid mạnh (ví dụ HCl) đã biết trước nồng độ mol dựa trên phản ứng:
NaOH + HCl ⎯⎯
→ NaCl + H2O
Khi các chất phản ứng vừa đủ với nhau, số mol HCl phản ứng bằng số mol NaOH.
Ta có: VHCl.CHCl = VNaOH.CNaOH
Trong đó:
CHCl và CNaOH lần lượt là nồng độ mol của dung dịch HCl và dung dịch NaOH;
VHCl và VNaOH lần lượt là thể tích của dung dịch HCl và dung dịch NaOH (cùng đơn vị đo).
Khi biết VHCl, VNaOH trong quá trình chuẩn độ và biết CHCl sẽ tính được CNaOH
Thời điểm để kết thúc chuẩn độ được xác định bằng sự đổi màu của chất chỉ thị phenolphthalein.
2. Thực hành chuẩn độ acid – base
Chuẩn bị:
- Dung dịch HCl 0,1 M; dung dịch NaOH nồng độ khoảng 0,1 M; dung dịch phenolphthalein.
- Pipette 10 mL; burette 25 mL; bình tam giác 100 mL; bình tia nước cất; giá đỡ; kẹp burrete.
Tiến hành:
- Dùng pipette lấy 10 mL dung dịch HCl 0,1 M cho vào bình tam giác, thêm 1 – 2 giọt
phenolphthalein.
- Cho dung dịch NaOH vào burette, điều chỉnh dung dịch trong burette về mức 0.
- Mở khoá burette, nhỏ từng giọt dung dịch NaOH xuống bình tam giác (lắc đều trong quá trình
chuẩn độ) đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt (bền trong khoảng 10 giây) thì dừng
chuẩn độ.
- Ghi lại thể tích dung dịch NaOH đã dùng.
Tiến hành chuẩn độ ít nhất ba lần, ghi số liệu thực nghiệm và hoàn thành vào vở theo mẫu bảng sau.
VHCl(mL)
VNaOH(mL)
Vtb NaOH(mL)
CNaOH (mol/lít)
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Thí nghiệm 3
10
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Ngoài chất chỉ thị phenolphthalein người ta còn sử dụng các chất chất chỉ thị khác như sau:
Tên chất chỉ thị thông dụng
Khoảng pH đổi màu
Màu dạng acid - base
Methy orange (Metyl da cam)
3,1 -4,4
Đỏ - Vàng
Methy red (Metyl đỏ)
4,2 -6,3
Đỏ - Vàng
Phenolphthalein
8,3 -10,0
Không màu - hồng
Chủ đề 3: ÔN TẬP CHƯƠNG 1
1. Cân bằng hóa học
Phản ứng một chiều
Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng chỉ xảy ra một chiều từ chất đầu tạo Phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong
thành sản phẩm trong cùng một điều kiện.
cùng điều kiện.
→ cC + dD
aA + bB ⎯⎯
Trạng thái
cân bằng
aA + bB
vthuận = vnghịch; nồng độ các chất không thay đổi.
aA + bB
Hằng số cân
bằng
Các yếu tố
ảnh hưởng
đến cân bằng
hóa học
Nguyên lí
chuyển dịch
cân bằng Le
Chatelier
cC + dD
cC + dD
[C] .[D]d
[A]a .[B]b
- Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái
cân bằng. a,b,c,d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hóa học của
phản ứng.
- KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.
Nhiệt độ, nồng độ, áp suất.
KC =
c
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên
ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo
chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.
11
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
2. Cân bằng trong dung dịch nước
Sự điện li
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion.
Chất điện li mạnh: acid mạnh, base mạnh, hầu hết muối.
Chất điện li yếu: acid yếu, base yếu.
Chất không điện li: nước, saccharose (C12H22O11), alcohol
ethylic (C2H5OH), glycerine: C3H5(OH)3.
Thuyết acid -base của Brønsted –
Lowry
Acid là chất cho proton.
Base là chất nhận proton
Trong dung dịch nước, một số ion như Al3+, Fe3+, CO32 − phản ứng với nước tạo ra dung dịch có môi
trường acid/base.
Chương 2: NITROGEN - SULFUR
Chủ đề 1: NITROGEN
I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN : Nitrogen tồn tại ở dạng đơn chất và hợp chất.
- Đơn chất: Nitrogen chiếm 75,5% khối lượng, 78% thể tích không khí. Nguyên tố Nitrogen có 2 đồng
N(99,63%) và 15 N (0,37%)
- Hợp chất: Nitrogen có trong diêm tiêu natri hay diêm tiêu Chile (NaNO3), thành phần protein,
vị
14
nucleic acid…và nhiều hợp chất hữu cơ, trong đất và nước : tồn tại ion nitrate ( NO3− ), nitrite ( NO 2− )
và amamonium ( NH+4 ), chorophyll (chất diệp lục).
II. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ
1. Cấu tạo nguyên tử
- Nguyên tố nitrogen ở ô số 7, nhóm VA, chu kì 2 trong bảng tuần hoàn.
- Có độ âm điện lớn (3,04), là phi kim điển hình.
- Các số oxi hoá thường gặp của nitrogen : -3,0,+1,+2,+3,+4,+5.
1
2
3
0
3
4
N 2O 3
NO2
NH3 ; NH4
N2
N 2O
NO
5
N2O5 ; NO3
2. Cấu tạo phân tử
- Phân tử nitrogen gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng một liên kết ba (1 +2 ), không phân cực.
- Công thức phân tử : N2
- Công thức electron:
N N
; Công thức Lewis:
- Công thức cấu tạo: N N, EN N =945kJ/mol
12
;
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Ở điều kiện thường, nitrogen là chất khí, không màu, không mùi, không vị, khó hoá lỏng (hóa lỏng ở
-1960C), hóa rắn -2100C.Tan rất ít trong nước :1 lít nước hòa tan được 0,012 (0,015) lít nitrogen.
- Khí nitrogen không duy trì sự cháy và sự hô hấp.
IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
- Khí N2 ở nhiệt độ thường khá trơ, nhiệt độ cao hoạt động hơn. Thể hiện cả tính khử và tính oxi hoá
1. Tác dụng với hydrogen
N 2(g) +3H2(g)
to ,p,xt
0
=-92kJ.
2NH3(g) rH298
- t0(3800C - 4500C, p (25bar -200bar) xt (Fe) : Sách Chân Trời sáng tạo.
- t0(4000C - 6000C, p (200bar) xt (Fe) : Sách cánh Diều
2. Tác dụng với oxygen
- Ở 30000C (hoặc tia lửa điện), nitrogen kết hợp với oxygen tạo nitrogen monoxide
N 2(g) + O2(g)
3000o C
2NO(g)
0
rH298
=180,6kJ.
- Trong tự nhiên, phản ứng trên xảy ra trong cơn mưa dông kèm sấm chớp, khởi đầu quá trình tạo và
cung cấp đạm nitrate cho đất từ nước mưa:
+O
+O
+O +H O
2
2
N 2 ⎯⎯2⎯
→ NO ⎯⎯2⎯
→ NO2 ⎯⎯⎯⎯
→ HNO3 ⎯⎯
→ H+ +NO3−
N 2(g) + O2(g)
3000o C
2NO(g)
0
rH298
=180,6kJ.
0
= -116,2kJ.
→ 2NO2 (g) rH298
2NO(g) + O2(g) ⎯⎯
→ HNO3(aq)
4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) ⎯⎯
- Thực tế, quá trình đốt chát nhiên liệu ở nhiệt độ cao, các hoạt động giao thôn vận tải, sản xuất công
nghiệp gây phát thải các oxide của nitrogen vào khí quyển.
V. ỨNG DỤNG
- Là một trong những nguyên tố dinh dưỡng chính của thực vật.
- Trong công nghiệp : tổng hợp ammonia(NH3), sản xuất HNO3, sản xuất phân đạm…làm môi trường
trơ trong luyện kim, điện tử, hạn chế cháy nổ…
- Trong y tế và nghiên cứu khoa học: Nitrogen lỏng làm môi trường đông lạnh để bảo quản máu, tế
bào, trứng, tinh trùng, các mẫu vật sinh học khác, đông lạnh thực phẩm…
13
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chủ đề 2: AMMONIA - MUỐI AMMONIUM
I. AMMONIA (NH3)
1. Cấu tạo phân tử
- Phân tử ammonia được tạo bởi 1 nguyên tử nitrogen liên kết với 3 nguyên tử hidrogen → Phân tử có
dạng hình chóp tam giác.
- Đặc điểm cấu tạo của phân tử:
+ Nguyên tử N còn 1 cặp e không liên kết, tạo ra vùng có mật độ điện tích âm trên nguyên tử N.
+ Liên kết N-H phân cực về phía N → Nguyên tử H mang một phần điện tích dương => tạo được liên
kết hydrogen giữa các phân tử ammonia và với nước.
H
H
H
H
H
H
H
N
H
H
N
H
H
N
H
H
N
H
H
O
H
H
N
H
O
H
Liên kết hydrogen giữa các phân tử NH3
Liên kết hydrogen giữa các phân tử NH3 và H2O
+ Liên kết N-H tương đối bền, EN-H = 386 kJ/mol
2. Tính chất vật lí
- NH3 tồn tại trong cả môi trường đất, nước và không khí.
- NH3 là chất khí, không màu, nhẹ hơn không khí, mùi khai và xốc.
- Tan nhiều trong nước, dung dịch ammonia đặc thường có nồng độ 25%.
- Hóa lỏng ở -33,3oC, hóa rắn ở -77,7oC.
3. Tính chất hóa học
a. Tính base
- Tác dụng với nước: NH3 +H 2O
NH 4+ +OH −
=>NH3 nhận proton H+ của H2O → Dung dịch NH3 có môi trường base yếu, làm quỳ tím hóa xanh,
làm phenolphtalein hóa hồng.
- Tác dụng với acid:
14
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Giải thích sự tạo thành ion ammonium dạng hình học
NH3 tác dụng với HCl
→ NH+4 => ammonia là base theo Bronsted
NH3 + H+ ⎯⎯
→ NH4Cl(s) : ammonium chloride.
NH3(g) + HCl(g) ⎯⎯
→ NH4NO3: ammonium nitrate.
NH3 +HNO3 ⎯⎯
2:1
→ (NH4)2SO4 ammonium sulfate
2NH3+H2SO4 ⎯⎯
NH3 dạng khí & dung dịch
Sản xuất phân bón trong
công nghiệp
1:1
→ NH4HSO4: ammonium hydrogen sulfate
NH3+H2SO4 ⎯⎯
1:1
→ NH4H2PO4 : ammonium dihydrogen phosphate
NH3 + H3PO4 ⎯⎯
2:1
→ (NH4)2HPO4 :ammonium hydrogen phosphate
2NH3 + H3PO4 ⎯⎯
Phân phức hợp ammophos:
NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4
3:1
→ (NH4)3PO4 :ammonium phosphate
3NH3 + H3PO4 ⎯⎯
- Tác dụng với dung dịch muối một số kim loại (không phản ứng với nước ở điều kiện thường) tạo
hydroxide của kim loại đó.
→ Mg(OH)2(s) + 2NH4Cl(aq)
Ví dụ: MgCl2(aq) + 2NH3(aq) + 2H2O(l) ⎯⎯
b. Tính khử: N trong NH3 có số oxi hóa -3 (mức oxi hóa thấp nhất của N) → Tính khử
t
→ 2N 2 +6H 2O => ngọn lửa màu vàng.
- Tác dụng với oxygen không có xúc tác: 4NH3 +3O2 ⎯⎯
o
800-900 C
→ 4NO + 6H 2 O
- Tác dụng với oxygen có xúc tác: 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯⎯
Pt
o
4. Ứng dụng
- Tác nhân làm lạnh.
- Làm dung môi.
- Sản xuất nitric acid.
- Sản xuất phân đạm.
15
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
5. Sản xuất trong công nghiệp
Thực hiện ở 450-500oC, xúc tác Fe, áp suất 150-200 bar:
xt,t o ,p
2N 2(g) +3H 2(g)
2NH3(g) ;Δ r H 0298 =-91,8kJ
II. MUỐI AMMONIUM
1. Tính tan và sự điện li
- Một số muối ammonium phổ biến: NH4Cl, NH4ClO4, NH4NO3, (NH4)2SO4, NH4H2PO4,
(NH4)2HPO4, NH4HCO3, (NH4)2Cr2O7.
→ NH 4+ + Cl−
- Hầu hết tan trong nước, phân li hoàn toàn ra ion. Ví dụ: NH 4Cl ⎯⎯
2. Tác dụng với kiềm : Nhận biết ion ammonium
Đun nóng muối ammonium với dung dịch kiềm, sinh ra khí ammonia có mùi khai.
t
→ NH3 +H 2O
Phương trình ion rút gọn: NH +4 + OH − ⎯⎯
o
(OH- nhận proton)
t
→ Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Ví dụ: (NH4)2SO4 + 2NaOH ⎯⎯
3. Tính chất kém bền nhiệt: Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân hủy khi nung
nóng.
Ví dụ:
o
t
→ NH3(g) + HCl(g)
NH4Cl(s) ⎯⎯
o
→ NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)
NH4HCO3(s) ⎯⎯
to
t
→ 2NH3(g) + CO2(g)+H2O(g)
(NH4)2CO3(s) ⎯⎯
o
t
→ N2O(g) + H2O(g)
NH4NO3(s) ⎯⎯
o
16
Các phản ứng đều làm tăng áp suất
khí, nên có nguy cơ gây nổ => bảo
quản phân bón ammonium xa
nguồn nhiệt => tránh cháy nổ.
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
NH4NO2(s) ⎯⎯→ N2(g) + 2H2O(g)
t0
4. Ứng dụng
- Làm phân bón hóa học.
- Làm chất phụ gia thực phẩm.
- Làm thuốc long đờm, thuốc bổ sung chất điện giải.
- Chất đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn: ZnO +NH4Cl ⎯⎯
→ ZnCl2 +NH3 +H2O
- NH4HCO3 : Làm bột nở sản xuất bánh bao.
- NH4Cl : Túi chườm lạnh.
Phân bón ammonium
natrite
Phân ammophos
Túi chườm lạnh
NH4HCO3 sản xuất
bánh bao
Chủ đề 3: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN
I-CÁC OXIDE CỦA NITROGEN
1.Công thức, tên gọi
- Kí hiệu: NOx(là hợp chất gây ô nhiễm không khí điển hình)
- Gồm N2O, NO, NO2, N2O4
Oxide
N2O
NO
NO2
Tên gọi
Dinitrogen oxide
Nitrogen monoxide
Nitrogen dioxide
Công
thức
Lewis
Công
thức cấu
tạo
N2O4
Dinitrogen tetroxide
O
O
O
N
N
N
N
N
N
O
O
N
O
O
N
N
O
O
O
O
O
N
O
N
O
Mô hình
rỗng
2.Ngồn gốc phát sinh NOx trong không khí
-Trong tự nhiên: NOx sinh ra do sự phun trào núi lửa, cháy rừng, mưa dông có sấm sét, phân hủy hợp
chất hữu cơ
-Ngoài ra do các hoạt động của con người như: hoạt động giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp,
nông nghiệp, nhà máy điện và trong đời sống
Loại NOx
NOx nhiệt (theralNOx nhiên liệu
NOx tức thời
17
Hóa học 11- CTGDPT 2018
Nguyên
nhân tạo
thành
NOx)
Nhiệt độ rất cao (trên
30000C) hoặc tia lửa
điện làm nitrogen trong
không khí bị oxi hóa
N2 + O2
2NO
2023-2024
(fuel-NOx)
Nitrogen trong nhiên liệu
hoặc sinh khối (vật chất
hữu cơ có nguồn gốc sinh
vật) kết hợp với oxygen
trong không khí
(prompt- NOx)
Nitrogen trong không khí tác
dụng với các gốc tự do ( là
nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử
có electron tự do , chưa ghép
đôi), gốc hydrocacbon, gốc
hydroxyl
*NOx là một trong các nguyên nhân gây mưa axit, sương mùa quang hóa, hiệu ứng nhà kính, thủng
tầng ozone và hiện tượng phú dưỡng , làm ô nhiễm môi trường
3. Mưa acid
-Nước mưa thường có pH=5,6 . Khi nước mưa có pH< 5,6 gọi là hiện tượng mưa acid.
+ Tác nhân: do SO2 và NOx phát thải chủ yếu do các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông ,
khai thác và chế diến dầu mỏ.
+ Quá trình tạo axit : với sự xúc tác của ion kim loại trong khối bụi, khí SO2 và NOx bị oxi hóa bởi
oxygen , ozone, hydrogen peroxide, gốc tự do…rồi hòa tan vào nước tạo thành sulfuric acid và nitric
acid.
xuùc taùc
2SO 2 +O 2 +2H2 O ⎯⎯⎯
→ 2H2 SO 4
xuùc taùc
4NO2 +O2 +2H2 O ⎯⎯⎯→ 4HNO3
Các giọt acid li ti tạo thành theo mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất
+ Tác hại: Mưa acid gây tác hại xấu với môi trường và con người. Mưa acid ăn mòn công trình xây
dựng, kiến trúc bằng đá ….
Tác hại mưa acid
II. NITRIC ACID
1.Cấu tạo
Nitric acid (HNO3) có công thức :
Công thức Lewis
Đặc điểm cấu tạo :
- Số oxi hóa của N là +5
Công thức cấu tạo
18
Mô hình phân tử dạng rỗng
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
- Liên kết O-H phân cực mạnh về phía oxygen.
- Liên kết N → O là liên kết cho nhận
2.Tính chất vật lý
- Nitric acid tinh khiết là chất lỏng,không màu, có khối lượng riêng D=1,53 g/mL
- Nitric acid nóng chảy ở -42oC và sôi ở 830C.
- Nitric acid bốc khối mạnh trong không khí ẩm và tan vô hạn trong nước
3.Tính chất hóa học
Nitric acid là một acid rất mạnh và có tính oxi hóa rất mạnh
a)Tính acid
- Nitric acid có khả năng cho proton , thể hiện tính chất của một acid Bronsted-Lowry
+ Làm quỳ tím hóa đỏ
+ Tác dụng oxide base, base , muối
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
BaCO3 + 2HNO3→Ba(NO3)2 +CO2 +H2O
-Trong công nghiệp , nitric acid được sử dụng để sản xuất phân bón giàu dinh dưỡng : ammonium
nitrate, calcium nitrate
NH3 + HNO3 →NH4NO3
CaCO3 + 2HNO3→Ca(NO3)2 +CO2 +H2O
b)Tính oxi hóa : (bổ sung các phương trình hóa học).
Nitric acid có tính oxi hóa rất mạnh do chứa nguyên tử N có số oxi hóa cao nhất (+5) →HNO3 có khả
năng nhận electron
- Tác dụng với kim loại: với hầu hết kim loại trừ Au, Pt
Tùy vào độ mạnh yếu của kim loại + axit loãng hay đặc mà có thể tạo ra: NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2.
* Chỉ có Mg, Al, Zn tác dụng với HNO3 loãng thì mới có khả năng tạo ra sản phẩm khử là NH4NO3,
N2, N2O.
* Không có gợi ý gì thì HNO3 đặc => NO2; KL yếu+ HNO3 loãng =>NO
→ 10 Al(NO3)3+3N2 +18H2O
10Al+36HNO3loãng ⎯⎯
→ 8Al(NO3)3 +3N2O +15H2O
8Al+30HNO3 loãng ⎯⎯
→ 8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
8Al+30HNO3loãng ⎯⎯
→ Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe+ 4HNO3 loãng dư ⎯⎯
→ Fe(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O
Fe +6HNO3 đặc nóng dư ⎯⎯
- Tác dụng với phi kim: C=> CO2; S => H2SO4; P => H3PO4.
t
→ 6NO2+ H2SO4 + 2H2O
S + 6HNO3 đặc ⎯⎯
o
0
+5
+4
0
+4
t
C+4HN O3 (ñaëc) ⎯⎯
→ CO2 +4 N O 2 +2H2 O
t
→ 5NO2 + H3PO4 + H2O
P + 5HNO3 đặc ⎯⎯
- Tác dụng với hợp chất: đưa nguyên tố kim loại trong hợp chất lên số oxi hóa cực đại.
o
0
t
→ Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeO + 4HNO3đặc ⎯⎯
0
t
→ 2Fe(NO3)3 +3 H2O
Fe2O3 + 6HNO3đặc ⎯⎯
3Fe3O4 +28HNO3loãng →9Fe(NO3)3 +NO+14H2O
0
t
→ Mg(NO3)2 + 2H2O
Mg(OH)2 +2HNO3đặc ⎯⎯
* Nước cường toan(cường thủy)–aqua regia = (3HCl đặc+1 HNO3 đặc) có khả năng hòa tan Au, Pt
0
t
→ AuCl3 + NO + 2H2O
Au + HNO3 + 3HCl ⎯⎯
* Al, Fe,Cr thụ động với HNO3 đặc nguội.
19
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
4.Ứng dụng:
- Sản xuất phân đạm.
- Sản xuất thuốc nổ: Trinitrotoluene (TNT), nitroglycerrin và thuốc súng không khói: cellulose
trinitrate.
- Thuốc nhuộm, dược phẩm,…
- Do có tính oxi hóa mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu ,
xác định hàm lượng trong quặng.
III.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG
- Khái niệm: là hiện tượng nguồn nước dư quá nhiều chất dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
- Nguyên nhân: Do sự dư thừa sinh dưỡng
+ Khi làm lượng nitrogen trong nước đạt 300 μg/L và hàm lượng phosphorus đạt 20 μg/L sẽ gây
hiện tượng phù nhưỡng
+ Nước thải, hay các đầm nuôi trồng thủy sản, sự dư thừa thức ăn chăn nuôi, phân bón hóa học...
- Tác hại: Cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, giảm sự quang hợp của thực vật thủy
sinh.Rong , tảo phát triển mạnh gây thiếu oxygen, gây mất cân bằng sinh thái. Ngoài ra, xác rong tảo
phân hủy gây ô nhiễm môi trường nước, không khí và tạp chất bùn lắng xuống lòng ao hồ.
- Để hạn chế hiện tượng phú dưỡng cần:
+Tạo điều kiện để nước trong kênh rạch, ao, hồ được lưu thông.
+ Xử lí nước thải trước khi cho chảy vào kênh rạch, ao, hồ.
+ Sử dụng phân bón đúng liều lượng, đúng cách, đúng thời điểm trong năm để hạn chế sự rửa trôi ion
NO3− , PO34− từ nguồn phân bón dư thừa vào kênh rạch, ao, hồ.
Hiện tượng phú dưỡng ở ao hồ
Chủ đề 4: SULFUR VÀ SULFUR DIOXIDE
I. SULFUR
1. Trạng thái tự nhiên
20
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
- Sulfur (lưu huỳnh) là nguyên tố phổ biến thứ 17 trên vỏ Trái Đất, tồn tại ở 4 dạng đồng vị bền là
32
S , 33 S , 34 S và 36 S .
- Trong tự nhiên, sulfur tồn tạo ở cả dạng đơn chất và hợp chất.
+ Đơn chất sulfur được phân bố ở vùng lân cận núi lửa và suối nước nóng,…
+ Hợp chất sulfur gồm các khoáng vật sulfide, sulfate, protein,… như pyrite (FeS2), chalcopyrite
(CuFeS2), chu sa, thần sa (HgS), thạch cao (CaSO4.2H2O),…
- Trong cơ thể người, sulfur chiểm khoảng 0,2% khối lượng cơ thể, có trong thành phần nhiều protein
và enzyme.
Đá ...
LÝ THUYẾT
HÓA HỌC 11
Chương trình GDPT 2018
HỌ VÀ TÊN: …………………………………………………
LỚP: ……………………………………………………………
Năm học: 2023 – 2024
LƯU HÀNH NỘI BỘ
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chương 1: CÂN BẰNG HÓA HỌC
Chủ đề 1: KHÁI NIỆM VỀ CÂN BẰNG HÓA HỌC
I. PHẢN ỨNG MỘT CHIỀU & PHẢN ỨNG THUẬN NGHỊCH
1. Phản ứng một chiều
2. Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng một chiều là phản ứng Phản ứng thuận nghịch là phản ứng xảy ra
xảy ra theo một chiều từ chất đầu theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều
sang sản phẩm trong cùng một điều kiện.
Khái niệm
kiện.
Biểu diễn
→ cC + dD
aA + bB ⎯⎯
Bằng một mũi tên : →
Bằng
nhau:
0
Ví dụ
t
→ CO2 + 2H2O
CH4 + 2O2 ⎯⎯
hai
aA + bB
nửa mũi
cC + dD
tên ngược chiều
chieàu thuaän
chieàu nghòch
H2(g) + I2(g)
2HI(g)
→ NaCl + H2O
NaOH + HCl ⎯⎯
II. CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Trạng thái cân bằng
Trạng thái cân bằng của phản ứng thuận nghịch là trạng thái tại đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ
phản ứng nghịch (vt = vn)
2. Hằng số cân bằng
a) Biểu thức của hằng số cân bằng
Xét phản ứng thuận nghịch tổng quát:
aA + bB
cC + dD
[C]c .[D]d
KC =
[A]a .[B]b
* Một số lưu ý:
- Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái cân bằng.
a,b,c,d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hóa học của phản ứng.
- KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.
- Đối với các phản ứng có chất rắn tham gia, không biểu diễn nồng độ của chất rắn trong biểu thức KC
1
Hóa học 11- CTGDPT 2018
Ví dụ: C(s) + CO2(g)
2023-2024
2CO(g)
KC =
[CO]2
[CO2 ]
b) Ý nghĩa của hằng số cân bằng
KC càng lớn thì phản ứng thuận càng chiếm ưu thế hơn và ngược lại, KC càng nhỏ thì phản ứng
nghịch càng chiếm ưu thế hơn.
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ (chất khí, chất lỏng)
“ Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm nhiệt độ, tức là chiều phản ứng thu
nhiệt ( Δ r H 0298 > 0 ), nghĩa là chiều làm giảm tác động của việc tăng nhiệt độ và ngược lại”
Cách nhớ:
* Δ r H 0298 > 0 : là phản ứng thu nhiệt.
* Δ r H 0298 <0 : là phản ứng tỏa nhiệt.
* Khi tăng t0 => phản ứng theo chiều thu nhiệt Δ r H 0298 > 0
* Khi giảm t0 => phản ứng theo chiều tỏa nhiệt Δ r H 0298 <0
Lưu ý: Một phản ứng có ghi Δ r H 0298 thì mặc định Δ r H 0298 này là ứng với chiều thuận của phản ứng.
Thí nghiệm 1: Cho cân bằng: 2NO2(g)
(màu nâu)
Thí nghiệm 2: CH3COONa + H2O
N2O4 (g)
Δ r H 0298 <0
(không màu)
CH3COOH + NaOH
2
Δ r H 0298 >0
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Dung dịch CHCOONa +
phenolphtalein
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự chuyển dịch cân bằng
CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
Quan sát hiện tượng hai thí nghiệm trên và hoàn thành bảng sau:
Tác
chiều chuyển dịch cân
chiều chuyển dịch cân bằng
Thứ tự
Hiện tượng
động
bằng (thuận/nghịch)
(phản ứng tỏa nhiệt/thu nhiệt)
màu nâu
nghịch
thu nhiệt
Thí
t0
đậm dần
nghiệm
màu nâu
1
thuận
tỏa nhiệt
t0
nhạt dần
màu hồng
thuận
thu nhiệt
Thí
t0
đậm dần
nghiệm
màu hồng
2
nghịch
tỏa nhiệt
t0
nhạt dần
2. Ảnh hưởng của nồng độ (chất khí, chất lỏng)
“Khi tăng nồng độ một chất trong phản ứng thì cân bằng hóa học bị phá vỡ và chuyển dịch theo chiều
làm giảm tác động của chất đó và ngược lại”.
Cách nhớ:
aA + bB
cC + dD
- Tăng Cpứ (CA, CB) => chiều thuận (làm giảm CA, CB) ; Giảm Cpứ (CA, CB) => chiều nghịch (làm
tăng CA, CB).
- Tăng Csp(CC, CD) => chiều nghịch (làm giảm CC, CD) ; Giảm Csp (CC, CD) => chiều thuận (làm
tăng CC, CD)
Ví dụ: CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
3
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Quan sát hiện tượng thí nghiệm trên và hoàn thành bảng sau:
chiều chuyển dịch cân bằng
Tác động
Hiện tượng
(thuận/nghịch)
Tăng nồng độ
màu hồng
thuận
CH3COONa
đậm dần
Tăng nồng độ
màu hồng
nghịch
CH3COOH
nhạt dần
chiều chuyển dịch cân bằng
(tăng/giảm nồng độ)
giảm nồng độ CH3COONa
giảm nồng độ CH3COOH
3. Ảnh hưởng của áp suất (chất khí)
“Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiều làm giảm áp suất, tức là chiều làm
giảm số mol khí và ngược lại”.
Cách nhớ:
- Tăng p => chiều giảm tổng hệ số khí
- Giảm p => chiều tăng tổng hệ số khí.
=> Áp suất không ảnh hưởng đến cân bằng có tổng hệ số khí 2 vế bằng nhau hoặc trong cân bằng
không có chất khí.
Ví dụ:
Câu 1: Cho phản ứng:
N2(g) +3H2(g)
2NH3(g)
Δ r H 0298 <0
Khi tăng áp suất thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nào?
A. Chiều nghịch
B. Không chuyển dịch C. Chiều thuận
Câu 2: Khi tăng áp suất của hệ phản ứng sau thì cân bằng sẽ
D. Không xác định được
CO (g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(k)
A. chuyển dịch theo chiều thuận
B. chuyển dịch theo chiều nghịch
C. không chuyển dịch
D. chuyển dịch theo chiều thuận rồi cân bằng
4. Ảnh hưởng chất xúc tác
Trong phản ứng thuận nghịch nếu dùng chất xúc tác thì tốc độ phản ứng thuận và tốc độ phản ứng
nghịch tăng như nhau nên chất xúc tác không có tác dụng làm chuyển dịch cân bằng , mà chỉ có tác
dụng làm cho phản ứng nhanh chóng đạt đến trạng thái cân bằng.
=> chất xúc tác không ảnh hưởng đến cân bằng hóa học
5. Nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier
“ Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên ngoài làm thay đổi
nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó”.
4
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
=>Ý nghĩa của nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier: Trong kĩ thuật công nghiệp hóa học, có
thể thay đổi các điều kiện chuyển dịch cân bằng theo chiều mong muốn => tăng hiệu suất của phản
ứng.
Ví dụ: Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp theo phản ứng
N2(g) + 3H2(g)
2NH3(g)
Δ r H 0298 = −91,8kJ
Để tăng hiệu suất (phản ứng theo chiều thuận) tổng hợp NH3 thì ta cần:
➢ Tăng áp suất (do tổng số mol khí ở vế trước là 4, ở vế sau là 2 => chiều thuận là chiều giảm số
mol khí => phải tăng áp suất; áp suất thực tế khoảng 200 bar).
➢ Giảm nhiệt độ ( Δ r H 0298 <0 (giảm) là chiều thuận, muốn theo chiều thuận thì nhiệt độ phải giảm
theo; nhiệt độ thực tế khoảng 4500C).
Chủ đề 2: CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC
I. SỰ ĐIỆN LI
1. Hiện tượng điện li:
Quá trình phân li các chất khi tan trong nước thành ion được gọi là sự điện li.
2. Chất điện li
a) Chất điện li và chất không điện li
Chất
Chất điện li
Chất điện li là chất khi tan trong
Khái niệm
nước phân li thành các ion.
Tính chất
Dẫn điện
Hầu hết dung dịch acid, base, muối.
Ví dụ
5
Chất không điện li
Chất không điện li là chất khi tan trong
nước không phân li thành các ion.
Không dẫn điện
Các chất ở dạng rắn khan, nước cất, dung
dịch saccharose (C12H22O11), alcohol
ethylic (C2H5OH), glycerine: C3H5(OH)3.
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
b) Chất điện li mạnh và chất điện li yếu
Chất điện li mạnh
Khái
Chất điện li mạnh là chất khi tan trong nước
niệm
hầu hết các phân tử chất tan đều phân li ra ion.
Biểu
diễn
Bằng một mũi tên : →
Chất điện li yếu
Chất điện li yếu là chất khi tan trong nước
chỉ có một phần số phân tử chất tan phân li
ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại ở dạng phân
tử trong dung dịch.
Bằng hai nửa mũi tên ngược chiều
nhau:
chieàu thuaän
chieàu nghòch
-Acid mạnh: H2SO4, HCl, HNO3, HClO3, - Acid yếu: H2CO3, H2SO3, H2S, HClO,
HClO4, HBrO3, HBrO4 , HBr, HI
HClO2, HBrO, HBrO2, HF, CH3COOH,
HCOOH, H3PO4, HCN,...
→ H+ + ClHCl ⎯⎯
Gồm
các
chất
- Base mạnh = base tan (1OH và Ba(OH)2,
Sr(OH)2, Ca(OH)2 )
→ Na+ + OHNaOH ⎯⎯
- Muối: hầu hết các muối trừ HgCl2, Hg(CN)2
là điện li yếu.
→ 3K+ + PO34−
K3PO4 ⎯⎯
CH3COOH
CH3COO- + H+
- Base yếu = base không tan (3OH và các
trường hợp còn lại của 2OH).
Bi(OH)3
Bi3+ + 3OH- Muối : HgCl2, Hg(CN)2
HgCl2
Hg2+ + 2Cl-
II. THUYẾT ACID - BASE CỦA BRONSTED — LOWRY
1. Khái niệm acid và base theo thuyết Brønsted – Lowry
- Acid là chất cho proton (H+) và base là chất nhận proton.
Ví dụ 1:
HCl
+ H2 O ⎯⎯
→ H3O + +
Cl −
H+
=> HCl cho H+ , HCl là acid; H2O nhận H+ , H2O là base.
Ví dụ 2:
NH3 + H2 O
NH4+ + OH−
H+
Trong phản ứng thuận, NH3 nhận H+ của H2O, NH3 là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch, ion
NH+4 là acid, ion OH− là base.
Ví dụ 3:
CO32 −
+
H2 O
HCO3−
+ OH−
H+
Trong phản ứng thuận, CO32 − nhận H+ của H2O, CO32 − là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch,
ion HCO3− là acid, ion OH− là base.
Ví dụ 4:
a)
HCO3− + H2 O
H+
H3O+ + CO32 −
6
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Trong phản ứng thuận, HCO3− nhường H+ , HCO3− là acid, H2O là base. Trong phản ứng nghịch, ion
CO32 − là base, ion H3O + là acid.
b)
HCO3− + H2 O
OH− + H2 CO3
H+
Trong phản ứng thuận, HCO3− nhận H+ từ H2O , HCO3− là base, H2O là acid. Trong phản ứng nghịch,
H2CO3 là acid, ion OH− là base.
Nhận xét: Ion HCO3− , H2O vừa có thể nhận H+ , vừa có thể cho H+ nên ion HCO3− , H2O là chất lưỡng
tính.
2. Ưu điểm thuyết Brønsted – Lowry
Theo thuyết Arrhenius, trong phân tử acid phải có nguyên tử H, trong nước phân li ra ion H+ ,
trong phân tử base phải có nhóm OH,, trong nước phân li ra ion OH− .
Theo Arrhenius chỉ đúng cho trường hợp dung môi là nước. Thuyết acid -base của Brønsted –
Lowry tổng quát hơn thuyết Arrhenius, phân tử không có nhóm OH như NH3 hoặc ion CO32 − cũng là
base.
III. KHÁI NIỆM pH VÀ Ý NGHĨA CỦA pH TRONG THỰC TIỄN
Trong dung dịch nước, tích số KW =[H+].[OH-] là một hằng số, chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và
được gọi là tích số ion của nước. Ở 25 °C, KW = 10-14, tuy nhiên giá trị này có thể được dùng khi nhiệt
độ không khác nhiều với 25 °C.
Đối với nước tinh khiết: [H+]=[OH- ]= 10 −14 = 10-7 (mol/L).
Trong kí hiệu KW, W là viết tắt của từ tiếng Anh: water (nước).
1. Khái niệm pH
Nồng độ ion H+ hoặc ion OH- được dùng để đánh giá tính acid hoặc tính base của các dung dịch.
Tuy nhiên, nếu các dung dịch có nồng độ H+, nồng độ OH- thấp, chúng là những số có số mũ âm hoặc
có nhiều chữ số thập phân. Vì vậy, để tiện sử dụng, người ta dùng đại lượng pH với quy ước như sau:
pH = – lg[H+] hoặc [H+] = 10-pH
Trong đó [H+] là nồng độ mol của ion H+.
Nếu dung dịch có [H+] = 10-a mol/L thì pH = a.
Ví dụ: [H+] = 10-2 mol/L thì pH = 2.
➢ Môi trường acid là môi trường có [H+] > [OH-] nên [H+] > 10-7 mol/L hay pH < 7.
➢ Môi trường base là môi trường có [H+] < [OH-] nên [H+] < 10-7 mol/L hay pH > 7.
➢ Môi trường trung tính là môi trường có [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L hay pH = 7.
Thang pH thường dùng có giá trị từ 1 đến 14.
2. Ý nghĩa của pH trong thực tiễn
7
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chỉ số pH có ý nghĩa to lớn trong thực tiễn, pH có liên quan đến sức khoẻ của con người, sự phát
triển của động vật, thực vật, ...
Chỉ số pH của các dung dịch trong cơ thể
➢ Trong cơ thể của người, máu và các dịch của dạ dày, mật,... đều có giá trị pH trong một
khoảng nhất định. Chỉ số pH trong cơ thể có liên quan đến tình trạng sức khoẻ. Nếu chỉ số pH tăng
8
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
hoặc giảm đột ngột, không nằm trong giới hạn cho phép thì có thể là dấu hiệu ban đầu của bệnh lí,
người bệnh cần được khám để tìm ra nguyên nhân.
➢ Một số động vật sống dưới nước cần môi trường có giá trị pH thích hợp, ví dụ: tôm và cá
ưa sống trong môi trường nước có pH khoảng 7,5 – 8,5.
➢ Một số loại thực vật chỉ phát triển tốt trong đất có giá trị pH thích hợp, ví dụ
Cây chè
Cây lúa
Cây cà chua
pH
4,5-5,5
5.5-6.50
6,0 7,0
➢ Trong đời sống hàng ngày, các sản phẩm như dầu gội, xà phòng, kem dưỡng da,... cũng
đều cần có giá trị pH trong một khoảng nhất định để an toàn cho người sử dụng.
3. Xác định pH
Giá trị pH của dung dịch được xác định gần đúng bằng cách sử dụng chất chỉ thị acid – base. Khi
cần xác định giá trị pH chính xác hơn, người ta sử dụng máy đo pH. Chất chỉ thị acid – base là chất có
màu sắc biến đổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch. Một số chất chỉ thị như giấy pH, giấy quỳ,
phenolphthalein có màu sắc thay đổi trong các khoảng pH khác nhau
Bảng Màu của giấy pH, giấy quỳ và phenolphthalein trong dung dịch ở các khoảng pH khác nhau
IV. SỰ THUỶ PHÂN CỦA CÁC ION
1. Môi trường của một số dung dịch muối
Muối tạo bởi
Acid mạnh - base yếu
pH, môi trường
pH < 7, acid
Ví dụ
AlCl3, FeCl3...
Acid yếu - base mạnh
pH > 7, base
Na2CO3, K2SO3,..
Acid mạnh - base mạnh
pH 7, trung tính
Na2SO4, NaNO3
Cho các dung dịch sau: Na2CO3, AlCl3, FeCl3.
1. Dùng giấy pH xác định giá trị pH gần đúng của các dung dịch trên.
2. Nhận xét và giải thích về môi trường của các dung dịch trên.
Khi tan trong nước, muối phân li thành các ion. Phản ứng giữa ion với nước tạo ra các dung dịch
có môi trường khác nhau được gọi là phản ứng thuỷ phân.
Na2CO3
AlCl3
FeCl3.
1.pH
pH >7(ghi thực tế)
pH <7(ghi thực tế)
pH <7(ghi thực tế)
Trong dung dịch Na2CO3, ion Trong dung dịch AlCl3, và FeCl3, ion Cl − không bị thuỷ
Na+ không bị thuỷ phân, còn phân, các ion Al3+ và Fe3+ bị thuỷ phân trong nước tạo
2. Nhận
xét, giải
thích
Ứng
dụng
CO32 − thuỷ phân trong nước tạo ion H+ theo phương trình ở dạng đơn giản như sau:
ion OH− theo phương trình:
Al3+ +H2 O
Al(OH)2 + + H+
CO32 − +H2 O
Fe3+ +H2 O
Fe(OH)2 + + H+
HCO3− +OH−
Vì vậy, dung dịch Na2CO3 có
Do đó, dung dịch AlCl3, FeCl3, có môi trường acid.
môi trường base.
Được sử dụng trong công
-Trong thực tế, các loại đất có chứa nhiều ion Al3+, Fe3+
nghiệp thực phẩm, dệt, nhuộm, có giá trị pH thấp hay còn gọi là đất chua. Để khử chua,
công nghiệp thuỷ tinh,
người ta bón vôi cho đất.
9
Hóa học 11- CTGDPT 2018
silicate,...
2023-2024
- Phèn nhôm (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
và phèn iron (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O được sử dụng
làm chất keo tụ trong quá trình xử lí nước, dùng làm chất
cầm màu trong công nghiệp dệt, nhuộm, hoặc làm chất
kết dính, chống nhoè trong công nghiệp giấy,...
V. CHUẨN ĐỘ ACID-BASE
1. Nguyên tắc
Chuẩn độ là phương pháp xác định nồng độ của một chất bằng một dung dịch chuẩn đã biết
nồng độ. Dựa vào thể tích của các dung dịch khi phản ứng vừa đủ với nhau, xác định được nồng độ
dung dịch chất cần chuẩn độ.
Trong phòng thí nghiệm, nồng độ của dung dịch base mạnh (ví dụ NaOH) được xác định bằng
một dung dịch acid mạnh (ví dụ HCl) đã biết trước nồng độ mol dựa trên phản ứng:
NaOH + HCl ⎯⎯
→ NaCl + H2O
Khi các chất phản ứng vừa đủ với nhau, số mol HCl phản ứng bằng số mol NaOH.
Ta có: VHCl.CHCl = VNaOH.CNaOH
Trong đó:
CHCl và CNaOH lần lượt là nồng độ mol của dung dịch HCl và dung dịch NaOH;
VHCl và VNaOH lần lượt là thể tích của dung dịch HCl và dung dịch NaOH (cùng đơn vị đo).
Khi biết VHCl, VNaOH trong quá trình chuẩn độ và biết CHCl sẽ tính được CNaOH
Thời điểm để kết thúc chuẩn độ được xác định bằng sự đổi màu của chất chỉ thị phenolphthalein.
2. Thực hành chuẩn độ acid – base
Chuẩn bị:
- Dung dịch HCl 0,1 M; dung dịch NaOH nồng độ khoảng 0,1 M; dung dịch phenolphthalein.
- Pipette 10 mL; burette 25 mL; bình tam giác 100 mL; bình tia nước cất; giá đỡ; kẹp burrete.
Tiến hành:
- Dùng pipette lấy 10 mL dung dịch HCl 0,1 M cho vào bình tam giác, thêm 1 – 2 giọt
phenolphthalein.
- Cho dung dịch NaOH vào burette, điều chỉnh dung dịch trong burette về mức 0.
- Mở khoá burette, nhỏ từng giọt dung dịch NaOH xuống bình tam giác (lắc đều trong quá trình
chuẩn độ) đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt (bền trong khoảng 10 giây) thì dừng
chuẩn độ.
- Ghi lại thể tích dung dịch NaOH đã dùng.
Tiến hành chuẩn độ ít nhất ba lần, ghi số liệu thực nghiệm và hoàn thành vào vở theo mẫu bảng sau.
VHCl(mL)
VNaOH(mL)
Vtb NaOH(mL)
CNaOH (mol/lít)
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Thí nghiệm 3
10
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Ngoài chất chỉ thị phenolphthalein người ta còn sử dụng các chất chất chỉ thị khác như sau:
Tên chất chỉ thị thông dụng
Khoảng pH đổi màu
Màu dạng acid - base
Methy orange (Metyl da cam)
3,1 -4,4
Đỏ - Vàng
Methy red (Metyl đỏ)
4,2 -6,3
Đỏ - Vàng
Phenolphthalein
8,3 -10,0
Không màu - hồng
Chủ đề 3: ÔN TẬP CHƯƠNG 1
1. Cân bằng hóa học
Phản ứng một chiều
Phản ứng thuận nghịch
Phản ứng chỉ xảy ra một chiều từ chất đầu tạo Phản ứng xảy ra theo hai chiều ngược nhau trong
thành sản phẩm trong cùng một điều kiện.
cùng điều kiện.
→ cC + dD
aA + bB ⎯⎯
Trạng thái
cân bằng
aA + bB
vthuận = vnghịch; nồng độ các chất không thay đổi.
aA + bB
Hằng số cân
bằng
Các yếu tố
ảnh hưởng
đến cân bằng
hóa học
Nguyên lí
chuyển dịch
cân bằng Le
Chatelier
cC + dD
cC + dD
[C] .[D]d
[A]a .[B]b
- Trong đó : [A], [B], [C], [D] là nồng độ mol của các chất A, B, C, D ở trạng thái
cân bằng. a,b,c,d là hệ số tỉ lượng của các chất trong phương trình hóa học của
phản ứng.
- KC chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của phản ứng.
Nhiệt độ, nồng độ, áp suất.
KC =
c
Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu một tác động bên
ngoài làm thay đổi nồng độ, nhiệt độ, áp suất thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo
chiều làm giảm tác động bên ngoài đó.
11
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
2. Cân bằng trong dung dịch nước
Sự điện li
Quá trình phân li các chất trong nước ra ion.
Chất điện li mạnh: acid mạnh, base mạnh, hầu hết muối.
Chất điện li yếu: acid yếu, base yếu.
Chất không điện li: nước, saccharose (C12H22O11), alcohol
ethylic (C2H5OH), glycerine: C3H5(OH)3.
Thuyết acid -base của Brønsted –
Lowry
Acid là chất cho proton.
Base là chất nhận proton
Trong dung dịch nước, một số ion như Al3+, Fe3+, CO32 − phản ứng với nước tạo ra dung dịch có môi
trường acid/base.
Chương 2: NITROGEN - SULFUR
Chủ đề 1: NITROGEN
I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN : Nitrogen tồn tại ở dạng đơn chất và hợp chất.
- Đơn chất: Nitrogen chiếm 75,5% khối lượng, 78% thể tích không khí. Nguyên tố Nitrogen có 2 đồng
N(99,63%) và 15 N (0,37%)
- Hợp chất: Nitrogen có trong diêm tiêu natri hay diêm tiêu Chile (NaNO3), thành phần protein,
vị
14
nucleic acid…và nhiều hợp chất hữu cơ, trong đất và nước : tồn tại ion nitrate ( NO3− ), nitrite ( NO 2− )
và amamonium ( NH+4 ), chorophyll (chất diệp lục).
II. CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ
1. Cấu tạo nguyên tử
- Nguyên tố nitrogen ở ô số 7, nhóm VA, chu kì 2 trong bảng tuần hoàn.
- Có độ âm điện lớn (3,04), là phi kim điển hình.
- Các số oxi hoá thường gặp của nitrogen : -3,0,+1,+2,+3,+4,+5.
1
2
3
0
3
4
N 2O 3
NO2
NH3 ; NH4
N2
N 2O
NO
5
N2O5 ; NO3
2. Cấu tạo phân tử
- Phân tử nitrogen gồm 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng một liên kết ba (1 +2 ), không phân cực.
- Công thức phân tử : N2
- Công thức electron:
N N
; Công thức Lewis:
- Công thức cấu tạo: N N, EN N =945kJ/mol
12
;
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Ở điều kiện thường, nitrogen là chất khí, không màu, không mùi, không vị, khó hoá lỏng (hóa lỏng ở
-1960C), hóa rắn -2100C.Tan rất ít trong nước :1 lít nước hòa tan được 0,012 (0,015) lít nitrogen.
- Khí nitrogen không duy trì sự cháy và sự hô hấp.
IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
- Khí N2 ở nhiệt độ thường khá trơ, nhiệt độ cao hoạt động hơn. Thể hiện cả tính khử và tính oxi hoá
1. Tác dụng với hydrogen
N 2(g) +3H2(g)
to ,p,xt
0
=-92kJ.
2NH3(g) rH298
- t0(3800C - 4500C, p (25bar -200bar) xt (Fe) : Sách Chân Trời sáng tạo.
- t0(4000C - 6000C, p (200bar) xt (Fe) : Sách cánh Diều
2. Tác dụng với oxygen
- Ở 30000C (hoặc tia lửa điện), nitrogen kết hợp với oxygen tạo nitrogen monoxide
N 2(g) + O2(g)
3000o C
2NO(g)
0
rH298
=180,6kJ.
- Trong tự nhiên, phản ứng trên xảy ra trong cơn mưa dông kèm sấm chớp, khởi đầu quá trình tạo và
cung cấp đạm nitrate cho đất từ nước mưa:
+O
+O
+O +H O
2
2
N 2 ⎯⎯2⎯
→ NO ⎯⎯2⎯
→ NO2 ⎯⎯⎯⎯
→ HNO3 ⎯⎯
→ H+ +NO3−
N 2(g) + O2(g)
3000o C
2NO(g)
0
rH298
=180,6kJ.
0
= -116,2kJ.
→ 2NO2 (g) rH298
2NO(g) + O2(g) ⎯⎯
→ HNO3(aq)
4NO2(g) + O2(g) + 2H2O(l) ⎯⎯
- Thực tế, quá trình đốt chát nhiên liệu ở nhiệt độ cao, các hoạt động giao thôn vận tải, sản xuất công
nghiệp gây phát thải các oxide của nitrogen vào khí quyển.
V. ỨNG DỤNG
- Là một trong những nguyên tố dinh dưỡng chính của thực vật.
- Trong công nghiệp : tổng hợp ammonia(NH3), sản xuất HNO3, sản xuất phân đạm…làm môi trường
trơ trong luyện kim, điện tử, hạn chế cháy nổ…
- Trong y tế và nghiên cứu khoa học: Nitrogen lỏng làm môi trường đông lạnh để bảo quản máu, tế
bào, trứng, tinh trùng, các mẫu vật sinh học khác, đông lạnh thực phẩm…
13
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Chủ đề 2: AMMONIA - MUỐI AMMONIUM
I. AMMONIA (NH3)
1. Cấu tạo phân tử
- Phân tử ammonia được tạo bởi 1 nguyên tử nitrogen liên kết với 3 nguyên tử hidrogen → Phân tử có
dạng hình chóp tam giác.
- Đặc điểm cấu tạo của phân tử:
+ Nguyên tử N còn 1 cặp e không liên kết, tạo ra vùng có mật độ điện tích âm trên nguyên tử N.
+ Liên kết N-H phân cực về phía N → Nguyên tử H mang một phần điện tích dương => tạo được liên
kết hydrogen giữa các phân tử ammonia và với nước.
H
H
H
H
H
H
H
N
H
H
N
H
H
N
H
H
N
H
H
O
H
H
N
H
O
H
Liên kết hydrogen giữa các phân tử NH3
Liên kết hydrogen giữa các phân tử NH3 và H2O
+ Liên kết N-H tương đối bền, EN-H = 386 kJ/mol
2. Tính chất vật lí
- NH3 tồn tại trong cả môi trường đất, nước và không khí.
- NH3 là chất khí, không màu, nhẹ hơn không khí, mùi khai và xốc.
- Tan nhiều trong nước, dung dịch ammonia đặc thường có nồng độ 25%.
- Hóa lỏng ở -33,3oC, hóa rắn ở -77,7oC.
3. Tính chất hóa học
a. Tính base
- Tác dụng với nước: NH3 +H 2O
NH 4+ +OH −
=>NH3 nhận proton H+ của H2O → Dung dịch NH3 có môi trường base yếu, làm quỳ tím hóa xanh,
làm phenolphtalein hóa hồng.
- Tác dụng với acid:
14
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
Giải thích sự tạo thành ion ammonium dạng hình học
NH3 tác dụng với HCl
→ NH+4 => ammonia là base theo Bronsted
NH3 + H+ ⎯⎯
→ NH4Cl(s) : ammonium chloride.
NH3(g) + HCl(g) ⎯⎯
→ NH4NO3: ammonium nitrate.
NH3 +HNO3 ⎯⎯
2:1
→ (NH4)2SO4 ammonium sulfate
2NH3+H2SO4 ⎯⎯
NH3 dạng khí & dung dịch
Sản xuất phân bón trong
công nghiệp
1:1
→ NH4HSO4: ammonium hydrogen sulfate
NH3+H2SO4 ⎯⎯
1:1
→ NH4H2PO4 : ammonium dihydrogen phosphate
NH3 + H3PO4 ⎯⎯
2:1
→ (NH4)2HPO4 :ammonium hydrogen phosphate
2NH3 + H3PO4 ⎯⎯
Phân phức hợp ammophos:
NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4
3:1
→ (NH4)3PO4 :ammonium phosphate
3NH3 + H3PO4 ⎯⎯
- Tác dụng với dung dịch muối một số kim loại (không phản ứng với nước ở điều kiện thường) tạo
hydroxide của kim loại đó.
→ Mg(OH)2(s) + 2NH4Cl(aq)
Ví dụ: MgCl2(aq) + 2NH3(aq) + 2H2O(l) ⎯⎯
b. Tính khử: N trong NH3 có số oxi hóa -3 (mức oxi hóa thấp nhất của N) → Tính khử
t
→ 2N 2 +6H 2O => ngọn lửa màu vàng.
- Tác dụng với oxygen không có xúc tác: 4NH3 +3O2 ⎯⎯
o
800-900 C
→ 4NO + 6H 2 O
- Tác dụng với oxygen có xúc tác: 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯⎯
Pt
o
4. Ứng dụng
- Tác nhân làm lạnh.
- Làm dung môi.
- Sản xuất nitric acid.
- Sản xuất phân đạm.
15
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
5. Sản xuất trong công nghiệp
Thực hiện ở 450-500oC, xúc tác Fe, áp suất 150-200 bar:
xt,t o ,p
2N 2(g) +3H 2(g)
2NH3(g) ;Δ r H 0298 =-91,8kJ
II. MUỐI AMMONIUM
1. Tính tan và sự điện li
- Một số muối ammonium phổ biến: NH4Cl, NH4ClO4, NH4NO3, (NH4)2SO4, NH4H2PO4,
(NH4)2HPO4, NH4HCO3, (NH4)2Cr2O7.
→ NH 4+ + Cl−
- Hầu hết tan trong nước, phân li hoàn toàn ra ion. Ví dụ: NH 4Cl ⎯⎯
2. Tác dụng với kiềm : Nhận biết ion ammonium
Đun nóng muối ammonium với dung dịch kiềm, sinh ra khí ammonia có mùi khai.
t
→ NH3 +H 2O
Phương trình ion rút gọn: NH +4 + OH − ⎯⎯
o
(OH- nhận proton)
t
→ Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Ví dụ: (NH4)2SO4 + 2NaOH ⎯⎯
3. Tính chất kém bền nhiệt: Các muối ammonium đều kém bền nhiệt và dễ bị phân hủy khi nung
nóng.
Ví dụ:
o
t
→ NH3(g) + HCl(g)
NH4Cl(s) ⎯⎯
o
→ NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)
NH4HCO3(s) ⎯⎯
to
t
→ 2NH3(g) + CO2(g)+H2O(g)
(NH4)2CO3(s) ⎯⎯
o
t
→ N2O(g) + H2O(g)
NH4NO3(s) ⎯⎯
o
16
Các phản ứng đều làm tăng áp suất
khí, nên có nguy cơ gây nổ => bảo
quản phân bón ammonium xa
nguồn nhiệt => tránh cháy nổ.
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
NH4NO2(s) ⎯⎯→ N2(g) + 2H2O(g)
t0
4. Ứng dụng
- Làm phân bón hóa học.
- Làm chất phụ gia thực phẩm.
- Làm thuốc long đờm, thuốc bổ sung chất điện giải.
- Chất đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn: ZnO +NH4Cl ⎯⎯
→ ZnCl2 +NH3 +H2O
- NH4HCO3 : Làm bột nở sản xuất bánh bao.
- NH4Cl : Túi chườm lạnh.
Phân bón ammonium
natrite
Phân ammophos
Túi chườm lạnh
NH4HCO3 sản xuất
bánh bao
Chủ đề 3: MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NITROGEN VỚI OXYGEN
I-CÁC OXIDE CỦA NITROGEN
1.Công thức, tên gọi
- Kí hiệu: NOx(là hợp chất gây ô nhiễm không khí điển hình)
- Gồm N2O, NO, NO2, N2O4
Oxide
N2O
NO
NO2
Tên gọi
Dinitrogen oxide
Nitrogen monoxide
Nitrogen dioxide
Công
thức
Lewis
Công
thức cấu
tạo
N2O4
Dinitrogen tetroxide
O
O
O
N
N
N
N
N
N
O
O
N
O
O
N
N
O
O
O
O
O
N
O
N
O
Mô hình
rỗng
2.Ngồn gốc phát sinh NOx trong không khí
-Trong tự nhiên: NOx sinh ra do sự phun trào núi lửa, cháy rừng, mưa dông có sấm sét, phân hủy hợp
chất hữu cơ
-Ngoài ra do các hoạt động của con người như: hoạt động giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp,
nông nghiệp, nhà máy điện và trong đời sống
Loại NOx
NOx nhiệt (theralNOx nhiên liệu
NOx tức thời
17
Hóa học 11- CTGDPT 2018
Nguyên
nhân tạo
thành
NOx)
Nhiệt độ rất cao (trên
30000C) hoặc tia lửa
điện làm nitrogen trong
không khí bị oxi hóa
N2 + O2
2NO
2023-2024
(fuel-NOx)
Nitrogen trong nhiên liệu
hoặc sinh khối (vật chất
hữu cơ có nguồn gốc sinh
vật) kết hợp với oxygen
trong không khí
(prompt- NOx)
Nitrogen trong không khí tác
dụng với các gốc tự do ( là
nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử
có electron tự do , chưa ghép
đôi), gốc hydrocacbon, gốc
hydroxyl
*NOx là một trong các nguyên nhân gây mưa axit, sương mùa quang hóa, hiệu ứng nhà kính, thủng
tầng ozone và hiện tượng phú dưỡng , làm ô nhiễm môi trường
3. Mưa acid
-Nước mưa thường có pH=5,6 . Khi nước mưa có pH< 5,6 gọi là hiện tượng mưa acid.
+ Tác nhân: do SO2 và NOx phát thải chủ yếu do các hoạt động công nghiệp, nhiệt điện, giao thông ,
khai thác và chế diến dầu mỏ.
+ Quá trình tạo axit : với sự xúc tác của ion kim loại trong khối bụi, khí SO2 và NOx bị oxi hóa bởi
oxygen , ozone, hydrogen peroxide, gốc tự do…rồi hòa tan vào nước tạo thành sulfuric acid và nitric
acid.
xuùc taùc
2SO 2 +O 2 +2H2 O ⎯⎯⎯
→ 2H2 SO 4
xuùc taùc
4NO2 +O2 +2H2 O ⎯⎯⎯→ 4HNO3
Các giọt acid li ti tạo thành theo mưa rơi xuống bề mặt Trái Đất
+ Tác hại: Mưa acid gây tác hại xấu với môi trường và con người. Mưa acid ăn mòn công trình xây
dựng, kiến trúc bằng đá ….
Tác hại mưa acid
II. NITRIC ACID
1.Cấu tạo
Nitric acid (HNO3) có công thức :
Công thức Lewis
Đặc điểm cấu tạo :
- Số oxi hóa của N là +5
Công thức cấu tạo
18
Mô hình phân tử dạng rỗng
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
- Liên kết O-H phân cực mạnh về phía oxygen.
- Liên kết N → O là liên kết cho nhận
2.Tính chất vật lý
- Nitric acid tinh khiết là chất lỏng,không màu, có khối lượng riêng D=1,53 g/mL
- Nitric acid nóng chảy ở -42oC và sôi ở 830C.
- Nitric acid bốc khối mạnh trong không khí ẩm và tan vô hạn trong nước
3.Tính chất hóa học
Nitric acid là một acid rất mạnh và có tính oxi hóa rất mạnh
a)Tính acid
- Nitric acid có khả năng cho proton , thể hiện tính chất của một acid Bronsted-Lowry
+ Làm quỳ tím hóa đỏ
+ Tác dụng oxide base, base , muối
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
BaCO3 + 2HNO3→Ba(NO3)2 +CO2 +H2O
-Trong công nghiệp , nitric acid được sử dụng để sản xuất phân bón giàu dinh dưỡng : ammonium
nitrate, calcium nitrate
NH3 + HNO3 →NH4NO3
CaCO3 + 2HNO3→Ca(NO3)2 +CO2 +H2O
b)Tính oxi hóa : (bổ sung các phương trình hóa học).
Nitric acid có tính oxi hóa rất mạnh do chứa nguyên tử N có số oxi hóa cao nhất (+5) →HNO3 có khả
năng nhận electron
- Tác dụng với kim loại: với hầu hết kim loại trừ Au, Pt
Tùy vào độ mạnh yếu của kim loại + axit loãng hay đặc mà có thể tạo ra: NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2.
* Chỉ có Mg, Al, Zn tác dụng với HNO3 loãng thì mới có khả năng tạo ra sản phẩm khử là NH4NO3,
N2, N2O.
* Không có gợi ý gì thì HNO3 đặc => NO2; KL yếu+ HNO3 loãng =>NO
→ 10 Al(NO3)3+3N2 +18H2O
10Al+36HNO3loãng ⎯⎯
→ 8Al(NO3)3 +3N2O +15H2O
8Al+30HNO3 loãng ⎯⎯
→ 8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
8Al+30HNO3loãng ⎯⎯
→ Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Fe+ 4HNO3 loãng dư ⎯⎯
→ Fe(NO3)3+ 3NO2+ 3H2O
Fe +6HNO3 đặc nóng dư ⎯⎯
- Tác dụng với phi kim: C=> CO2; S => H2SO4; P => H3PO4.
t
→ 6NO2+ H2SO4 + 2H2O
S + 6HNO3 đặc ⎯⎯
o
0
+5
+4
0
+4
t
C+4HN O3 (ñaëc) ⎯⎯
→ CO2 +4 N O 2 +2H2 O
t
→ 5NO2 + H3PO4 + H2O
P + 5HNO3 đặc ⎯⎯
- Tác dụng với hợp chất: đưa nguyên tố kim loại trong hợp chất lên số oxi hóa cực đại.
o
0
t
→ Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
FeO + 4HNO3đặc ⎯⎯
0
t
→ 2Fe(NO3)3 +3 H2O
Fe2O3 + 6HNO3đặc ⎯⎯
3Fe3O4 +28HNO3loãng →9Fe(NO3)3 +NO+14H2O
0
t
→ Mg(NO3)2 + 2H2O
Mg(OH)2 +2HNO3đặc ⎯⎯
* Nước cường toan(cường thủy)–aqua regia = (3HCl đặc+1 HNO3 đặc) có khả năng hòa tan Au, Pt
0
t
→ AuCl3 + NO + 2H2O
Au + HNO3 + 3HCl ⎯⎯
* Al, Fe,Cr thụ động với HNO3 đặc nguội.
19
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
4.Ứng dụng:
- Sản xuất phân đạm.
- Sản xuất thuốc nổ: Trinitrotoluene (TNT), nitroglycerrin và thuốc súng không khói: cellulose
trinitrate.
- Thuốc nhuộm, dược phẩm,…
- Do có tính oxi hóa mạnh, nitric acid thường được sử dụng để phá mẫu quặng trong việc nghiên cứu ,
xác định hàm lượng trong quặng.
III.HIỆN TƯỢNG PHÚ DƯỠNG
- Khái niệm: là hiện tượng nguồn nước dư quá nhiều chất dinh dưỡng (nitrogen, phosphorus).
- Nguyên nhân: Do sự dư thừa sinh dưỡng
+ Khi làm lượng nitrogen trong nước đạt 300 μg/L và hàm lượng phosphorus đạt 20 μg/L sẽ gây
hiện tượng phù nhưỡng
+ Nước thải, hay các đầm nuôi trồng thủy sản, sự dư thừa thức ăn chăn nuôi, phân bón hóa học...
- Tác hại: Cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, giảm sự quang hợp của thực vật thủy
sinh.Rong , tảo phát triển mạnh gây thiếu oxygen, gây mất cân bằng sinh thái. Ngoài ra, xác rong tảo
phân hủy gây ô nhiễm môi trường nước, không khí và tạp chất bùn lắng xuống lòng ao hồ.
- Để hạn chế hiện tượng phú dưỡng cần:
+Tạo điều kiện để nước trong kênh rạch, ao, hồ được lưu thông.
+ Xử lí nước thải trước khi cho chảy vào kênh rạch, ao, hồ.
+ Sử dụng phân bón đúng liều lượng, đúng cách, đúng thời điểm trong năm để hạn chế sự rửa trôi ion
NO3− , PO34− từ nguồn phân bón dư thừa vào kênh rạch, ao, hồ.
Hiện tượng phú dưỡng ở ao hồ
Chủ đề 4: SULFUR VÀ SULFUR DIOXIDE
I. SULFUR
1. Trạng thái tự nhiên
20
Hóa học 11- CTGDPT 2018
2023-2024
- Sulfur (lưu huỳnh) là nguyên tố phổ biến thứ 17 trên vỏ Trái Đất, tồn tại ở 4 dạng đồng vị bền là
32
S , 33 S , 34 S và 36 S .
- Trong tự nhiên, sulfur tồn tạo ở cả dạng đơn chất và hợp chất.
+ Đơn chất sulfur được phân bố ở vùng lân cận núi lửa và suối nước nóng,…
+ Hợp chất sulfur gồm các khoáng vật sulfide, sulfate, protein,… như pyrite (FeS2), chalcopyrite
(CuFeS2), chu sa, thần sa (HgS), thạch cao (CaSO4.2H2O),…
- Trong cơ thể người, sulfur chiểm khoảng 0,2% khối lượng cơ thể, có trong thành phần nhiều protein
và enzyme.
Đá ...
 









Các ý kiến mới nhất