Bài giảng Hoá học vô cơ 2 - ĐH Phạm Văn Đồng

Nội dung bài giảng "Hoá học vô cơ 2" gồm 13 chương nêu lên những kiến thức đại cương về kim loại, trình bày chi tiết về các kim loại từ nhóm IA đến VA và trình bày một số nét đại cương về kim loại chuyển tiếp. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hoá học vô cơ 2 - ĐH Phạm Văn ĐồngUỶ BANNHÂN MÔNDÂNHOÁTỈNHHỌCQUẢNGBÀI GIẢNGVÔ CƠNGÃI2TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG------------BÀI GIẢNGHOÁ HỌC VÔ CƠ 2GVBS: Nguyễn Thị Nhi PhươngQuảng Ngãi, tháng 6 năm 20141LỜI MỞ ĐẦUBài giảng Hoá học Vô cơ 2 được biên soạn dựa trên giáo trình Hoá học Vôcơ 2 của Bộ Giáo dục và Đào tạo - dự án đào tạo giáo viên THCS, tuy nhiên đềcương chi tiết của học phần Hoá học Vô cơ 2 (Tổ bộ môn biên soạn theo chươngtrình của Bộ Giáo dục dục và Đào tạo) so với nội dung giáo trình này có một số nộidung còn thiếu hay dòng văn diễn đạt làm cho sinh viên khó hiểu. Vì vậy, để giúpcác em sinh viên có điều kiện trong việc học tập học phần Hóa học Vô cơ 2 tôi đãbiên soạn bài giảng Hóa học Vô cơ 2 với sự tổng hợp của nhiều tài liệu tham khảovà bám sát đề cương chi tiết Hóa học Vô cơ 2 của hệ Cao đẳng Sư phạm đã đượcTổ bộ môn phát hành.Nội dung bài giảng gồm 13 chương nêu lên những kiến thức đại cương vềkim loại, trình bày chi tiết về các kim loại từ nhóm IA đến VA và trình bày một sốnét đại cương về kim loại chuyển tiếp.Tuy nhiên ở mức độ là một bài giảng tác giả chỉ trình bày những nội dungcốt lõi, không thể đầy đủ các phần đọc thêm, mở rộng kiến thức nên khi nghiên cứubài giảng này các bạn đọc nên kết hợp với các giáo trình khác để mở rộng thêm kiếnthức cho mình.Song chắc chắn rằng bài giảng này không tránh khỏi còn những thiếu sót.Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, sinh viên đóng góp ý kiến để bàigiảng được hoàn thiện hơn.2Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI1.1. Kim loại, phi kim, bán kim, bán dẫn1.1.1. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn các nguyên tố- Khoảng hơn 115 nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn, kim loại chiếmhơn 80% tổng số các nguyên tố. Các nguyên tố phi kim và khí hiếm chiếm chưa đến20%. Về khối lượng: kim loại chiếm 20% khối lượng vỏ quả đất, chủ yếu là Al.- Trong bảng hệ thống tuần hoàn các kim loại nằm ở các phân nhóm chính từIA đến IVA (Ge, Sn, Pb), một nguyên tố Bi nằm ở nhóm VA, ngoài ra các nguyên tốcòn được phân bố ở các nhóm từ IB đến VIIIB cùng hai họ lantan và actini.- Điểm khác nhau căn bản về mặt hoá học giữa kim loại và phi kim là kimloại có xu hướng nhường electron hoá trị để đạt cấu hình electron bền vững của khíhiếm đứng trước nó, còn phi kim có xu hướng thu thêm electron để đạt cấu hìnhelectron bền vững của khí hiếm đứng sau nó trong một chu kỳ. Do đó tính kim loạivà phi kim biến đổi dần trong một chu kỳ cũng như trong một phân nhóm, vì thếkhông có ranh giới thật sự rõ rệt giữa kim loại và phi kim. Những nguyên tố nằmtrong vùng giáp ranh giữa kim loại và phi kim được gọi là nguyên tố bán dẫn (7nguyên tố: Sb, B, Si, Ge, As, Te và Se).1.1.2. Kim loại và phi kimBảng 1.1. So sánh tính chất của kim loại và phi kimKim loạiPhi kimĐặc điểm nguyên tử- Năng lượng ion hoá thấp- Năng lượng ion hoá cao- Ái lực với electron thấp- Ái lực với electron cao- Độ âm điện thấp- Độ âm điện cao- Bán kính nguyên tử tương đối lớn- Bán kính nguyên tử tương đối nhỏTính chất vật lý- Thường là chất rắn, nhiệt độ nóng - Thường là chất khí, rắn, nhiệt độ nóngchảy, nhiệt độ sôi caochảy, nhiệt độ sôi thấp- Có ánh kim, phản xạ ánh sáng với - Không có ánh kim, phản xạ ánh sáng ítnhiều bước sóng khác nhau3- Khối lượng riêng lớn- Khối lượng riêng nhỏ- Dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi- Giòn- Thường cứng- Thường mềm- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt- Thường cách điệnTính chất hoá học- Hợp chất với hidro không phải là đặc - Hợp chất với hidro là đặc trưngtrưng- Oxit và hidroxit có tính bazơ- Oxit và hidroxit có tính axit- Halogenua thường là hợp chất ion- Halogenua thường là hợp chất cộnghoá trị- Tạo thành cation đơn, cation và anion - Tạo thành anion đơnphức1.1.3. Nguyên tố bán dẫnCác nguyên tố bán dẫn nằm ở ranh giới giữa kim loại và phi kim (Sb, B, Si,Ge, As, Te và Se). Vẻ bề ngoài các nguyên tố này giống với các kim loại, chúngphản xạ bức xạ khả kiến và hồng ngoại kém hơn nhiều so với các kim loại nênchúng là những chất màu xám có ánh kim. Các nguyên tố bán dẫn các electron kémlinh động hơn so với các kim loại nên tính dẫn điện thấp hơn tính dẫn điện của kimloại và tăng lên trong những điều kiện nhất định. Về mặt tính chất hoá học cácnguyên tố bán dẫn có đặc tính của các phi kim.1.2. Cấu trúc electron của nguyên tử kim loạiNgười ta phân chia kim loại ra thành kim loại tiêu biểu và kim loại chuyểntiếp:- Kim loại tiêu biểu nằm ở các phân nhóm chính (nhóm A) gồm:+ Kim loại nhóm IA (kim loại kiềm): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns1+ Kim loại nhóm IIA (kim loại kiềm thổ): cấu hình electron lớp ngoài cùng:ns2+ Kim loại nhóm IIIA: cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np1+ Kim loại nhóm IVA (Sn, Pb): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np2+ Kim loại nhóm VA (Bi): cấu hình electron lớp ngoài cùng: ns2np34Ở kim loại tiêu biểu các electron cuối cùng điền vào phân lớp s hoặc p củalớp electron ngoài cùng và ...