Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 5: Phân nhóm VA
CHƯƠNG 5 – PHÂN NHÓM VA
NHẬN XÉT CHUNG
I. ĐƠN CHẤT
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXH (-3)
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXH
(+3) (+5)
Chương 5
1
NHẬN XÉT CHUNG
. Các nguyên tố PN VA gồm có: N , P , As , Sb , Bi
. Cấu trúc electron hóa trị: ns2np3
X + 3e- = X3- thể hiện tính oxi hóa
X – ne- X(+1) đến X(+5) thể hiện tính khử
Từ N Bi :
Tính PK (oxihóa), tính axit, độ bền (+5):
Tính KL (khử), tính bazo, độ bền (+3) :
Chương 5
2
I. ÑÔN CHAÁT
1. Nitơ
. Năng lượng liên kết lớn N2 trơ ở điều kiện thường
. Không duy trì sự cháy, sự sống
. Khí không màu, không mùi, tan ít trong nước
. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp
Chương 5
3
I. ÑÔN CHAÁT
1. Nitơ
–N2 kém hoạt động ở điều kiện bình thường,
nhưng khi đốt nóng, có xúc tác, phóng điện…nó trở
nên hoạt động, thể hiện tính oxyhóa (đặc trưng) và
khử khi tác dụng với flo và oxi.
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 (5000C, p, xt)
N2 + 3Mg ⇌ Mg3N2 (7000C)
N2 + 6Li 2Li3N (t0 thường)
N2 + 3F2 2NF3
N2 + O2 ⇌ 2NO
(phóng điện)
(10000C, xt)
Chương 5
4
I. ÑÔN CHAÁT
2. Photpho Có một số dạng thù hình:
Photpho trắng - P4: Không bền P đỏ;
phát quang; độc; không tan trong nước
Chương 5
5
I. ÑÔN CHAÁT
Photpho đỏ - P∞: Bền; không độc; thăng hoa
khi đun nóng; không tan trong CS2
Chương 5
6
I. ÑÔN CHAÁT
Photpho đen - P∞: Rất bền; bán dẫn
2003000 C
2500 C,khoâng coùKK
12000atm
Pñoû P Pñen
traéng
Chương 5
7
I. ÑÔN CHAÁT
2.Photpho
Các dạng thù hình khác nhau hoạt tính khác nhau:
Ptrắng > Pđỏ > Pđen
P hoạt động hơn N2, thể hiện tính khử vꢀ oxihóa :
P + O2 P2O3 (thiếu O2)
P + O2 P2O5 (dư O2)
P + Cl2 PCl3 (thiếu clo)
P + Cl2 PCl5 (dư clo)
P + Mg Mg3P2
Ca3P2 + H2O Ca(OH)2 + PH3
Chương 5
8
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (-3)
1. Hợp chất N (-3)
. Nitrua: Đốt nóng KL, PK + N2 nitrua
Na3N Mg3N2 AlN Si3N4 P3N5 S4N4 Cl3N
lưỡng tính
baz
axit
Li3N+3H2O 3LiOH+NH3
Cl3N+3H2O 3HClO+NH3
Chương 5
9
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (-3)
.Amoniac: NH3
Tꢀnh chất vꢂt lý
- Chất khí, tan nhiều trong nước, dễ bị nén
- Là dung môi phân cực tốt
Tꢀnh chất hoá hꢁc
- NH3 dễ cho liên kết cho – nhận
- Có hoạt tính hóa học cao, tham gia phản ứng:
+ Cộng (đặc trưng)
+ Thế
+ Khử
+ Bazo yếu (Kb = 1,8.10-5)
Chương 5
10
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (-3)
NH3 cộng hợp nhiều chất:
+
NH3 +H2O ⇌ NH4 + OH ̅
NH3(k)+HCl(k) NH4Cl(r)
2NH3+AgNO3 [Ag(NH3)2]NO3
NH3 có tính khử mạnh khi đốt nóng:
4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O (900oC)
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (to,Pt)
2NH3 + 3CuO 3Cu + 2H2O + N2
Phản ứng thế:
2Na+2NH3 H2+2NaNH2 (to)
2Na+NH3 H2+Na2NH (to)
Chương 5
11
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (-3)
+
.Amoni: NH4
- Tan tốt trong nước, bị thủy phân
- Dễ kết tinh
- Dễ phân hủy nhiệt [NH4HCO3; NH4Cl; NH4NO3]
- Tính khử:
2NH4Cl + 4CuO 3Cu + CuCl2 + N2 + 4H2O
Chương 5
12
II. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (-3)
2.Hợp chất P (-3) :
- PH3: chất khí, mùi trứng thối, rất độc
- Tham gia phản ứng cộng, có tính khử
PH3 + HI PH4I
PH3 + 2O2 H3PO4
Chương 5
13
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
1. Hợp chất N (+3)
O
. N2O3
O=N–N
O
Có tính axit: tan trong nước và kiềm
N2O3 + H2O 2HNO2
N2O3 + 2NaOH 2NaNO2 + H2O
Có tính axit yếu (Ka = 5.10-4), không bền:
. HNO2
3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O
Chương 5
14
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
1. Hợp chất N (+3)
HNO2 : Có cả tính oxi hóa và khử:
2HNO2 + 2FeSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + 2NO + 2H2O
KMnO4+5HNO2 +3H2SO42MnSO4+5HNO3+ K2SO4 + 3H2O
-
NO2 : có tính khử và oxi hóa trong môi trường axit:
2NaNO2+2KI+2H2SO4 I2 + 2NO + K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O
5NaNO2+2KMnO4+3H2SO45NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
Chương 5
15
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
2. Hợp chất N (+5)
HNO3
- Tan vô hạn trong nước, không bền, bị phân hủy hoàn
toàn khi đốt nóng: 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O
- Tính oxyhóa mạnh:
∙ Chất khử Số oxh dương cực đại hay oxh
dương cao.
∙ HNO3 số oxyhóa khác nhau:
HNO3 NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3
Chương 5
16
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
2. Hợp chất N (+5)
- Axit nitric là axit mạnh điển hình, nhưng khi tác dụng
với kim loại không cho H2 bay ra.
- HNO3 đặc nguội thụ động hóa Al, Fe, Cr…
- Hỗn hợp HNO3 đặc và HCl đặc có tính oxyhóa rất mạnh,
được gọi là nước cường toan (cường thủy):
Au + HNO3 + 4HCl H[AuCl4] + NO + 2H2O
Chương 5
17
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
2. Hợp chất N (+5)
-
Muối NO3
Dễ tan, bị nhiệt phân:
2NaNO3 2NaNO2 + O2 (1000OC)
2Pb(NO3)2 PbO + 4NO2 + O2 (700OC)
AgNO3 Ag + NO2 + O2 (to)
Tính oxi hóa mạnh:
̅
Cu + 2NO3 + 8H+ Cu2+ + 2NO + 4H2O
Chương 5
18
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
3.Hợp chất P (+3) : H3PO3 (axit photphorơ)
- Là axit 2 lần, đúng ra nên viết H2[HPO3]
- Là axit trung bình :
̅
H3PO3 + H2O ⇌ H3O+ + H2PO3 K1 = 10-2
̅
2–
H2PO3 + H2O ⇌ H3O+ + HPO3 K2 = 3.10-7
- Phân hủy nhiệt: 4H3PO3 3H3PO4 + PH3
– Là chất khử mạnh: 2H3PO3 + O2 2H3PO4
HgCl2 + H3PO3 + H2O Hg + H3PO4 + 2HCl
Chương 5
19
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+3) (+5)
4. Hợp chất P (+5) :
–P4O10 tác dụng với nước tạo nhiều loại axit photphoric:
+H2O
+H2O
+H2O
P4O10 (HPO3)4+H2O H6P4O13 H3PO4 + H5P3O10
(voøng)
(hôû)
(hôû)
+H2O
H3PO4 + H4P2O7 2H3PO4
(hôû)
Đơn giản có 3 loại axit sau:
P2O5 + H2O 2HPO3 (axit metaphotphoric)
P2O5 + 2H2O H4P2O7 (axit pyrophotphoric)
P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (axit octophotphoric)
Chương 5
20
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
13/01/2024
15860
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 5: Phân nhóm VA", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_vo_co_chuong_5_phan_nhom_va.pdf
