Bài Giảng Hóa Vô Cơ - Chương 12

Đặc điểm chung Gồm các nguyên tố: heli (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe) và radon (Rn). He Cấu hình e Rnguyên tử (Ǻ) I1 (eV) %Vtrong không khí 1s2 1,22 24,59 5.10-4 Ne 2s22p6 1,6 21,56 16.10-4 Ar 3s23p6 1,92 15,76 0,93 Kr 4s24p6 1,98 14  10-4 Xe 5s25p6 2,18 12,13  10 -5 Rn 6s26p6 2,2 10,75  10 -12- Các khí hiếm có lớp e ngoài cùng bão hoà: ns2np 6, nên nguyên tử khí hiếm bền không kết hợp thành phân tử. - Hoạt tính hoá học của các khí hiếm rất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài Giảng Hóa Vô Cơ - Chương 12 Chương12 – Nguyên tố và các chất nhóm VIIICHƯƠNG 12 – NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VIII12.1. N HÓM VIIIA12.1.1. Đặc điểm chung Gồm các nguyên tố: heli (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr),x enon (Xe) và radon (Rn). He Ne Ar Kr Xe Rn 1s2 2s22p6 3s23p6 4s24p6 5s25p6 6s26p6 Cấu hình e Rnguyên tử (Ǻ) 1,22 1,6 1,92 1 ,98 2,18 2,2 I1 (eV) 24,59 21,56 15,76 14 12,13 10,75 5.10-4 16.10-4  10-4  10 -5  10 -12 %Vtrong không khí 0,93 - Các khí hiếm có lớp e ngoài cùng bão hoà: ns2np 6, nên nguyên tử khíhiếm bền không kết hợp thành phân tử. - Hoạt tính hoá học của các khí hiếm rất thấp, hầu như không tham giap hản ứng hoá học (nên khí hiếm còn được gọi là khí trơ). Trước đây người tacho rằng các khí hiếm không tạo liên kết với các nguyên tố khác. Tuy nhiên,trong thời gian gần đây, người ta đã điều chế đ ược các hợp chất của khí hiếmnhư: XeF2, XeF3, XeF4, XeF6, ..., XeO3, XeO4, ..., XePtF6. - Các khí hiếm dễ tan trong nước, tính tan tăng dần từ He đến Rn; dễ tanhơn trong dung môi hữu cơ: rượu, benzen ... - Trong không khí hàm lượng khí hiếm rất bé. Trong quang phổ của mặttrời có He, Rn là sản phẩm của phân rã phóng xạ radi (Ra). Rayleigh phát hiện ra khí Ar không khí khi tính khối lượng riêng củakhông khí 1892. - Các khí hiếm có màu đặc trưng trong ống phóng điện: He – vàng, Ne –đỏ, Ar – lam nhạt hơi đ ỏ, Kr – tím, Xe – lam.12.1.2. Heli Tính chất lý học của He giống H2: chất khí, có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóngchảy rất thấp(t0s = -269 0C; t0nc = -2720C); He tinh thể có mạng lục phương; íttan trong nước và các dung môi hữu cơ (ở 00C: 10mlHe/lit H2O). Ở điều kiện thường, He trơ về mặt hoá học, khi bị kích thích mạnh (phóngđ iện ...) sẽ tạo thành ion phân tử He2+, ion này không bền, khi nhận thêm 1e sẽp hân huỷ cho He. H e2+ + 1 e  2He H e là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ được tạo thành do phản ứngnhiệt hạt nhân 1 4 41 H 2 He  2 p  2 Trong công nghiệp, He được điều chế từ các khí thiên nhiên bằng phươngp háp làm lạnh ở nhiệt độ rất thấp. 204Hoá vô cơ Chương12 – Nguyên tố và các chất nhóm VIII H e được dùng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm vật lý làm chất tảilạnh, dùng trong nhiệt kế đo khoảng nhiệt độ thấp (180K), dùng trong lĩnh vựcnăng lượng nguyên tử do tính trơ và khả năng chiếm giữ nơtron của He, tạo môitrường trơ ...12.1.3. Neon - Argon G iống He, Ne và Ar có các orbital hoá trị b ão hoà e nhưng Ne, Ar có độp hân cực của nguyên tử lớn hơn so với He, do đó có khuynh hướng tạo liên kếtgiữa các phân tử. N e, Ar có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi rất thấp, chỉ kém He, H2. Độ tan và khả năng hấp phụ của Ne, Ar lớn hơn He; Ne, Ar tinh thể cóm ạng lập phương tâm diện. Ở điều kiện thường, Ne và Ar trơ về mặt hoá học. Khi bị kích thích mạnh,chúng tạo phân tử Ne2+, Ar2+. Ar tạo thành các hợp chất xâm nhập phân tử (kiểu Clarat) với H 2O,p henol, toluen, ... ở áp suất cao. N e cùng với He được điều chế khi làm lạnh không khí ở nhiệt độ rất thấp.Ar cũng được điều chế từ không khí lỏng. N e và Ar được dùng trong công nghiệp kỹ thuật điện (đ èn huỳnh quang,đ èn quảng cáo, đ èn ổ n áp, tế bào quang điện ...). Ar dùng tạo khí quyển trơ trongq uá trình luyện kim và trong hoá học, sở dụng trong ngành năng lượng hạtnhân ...12.1.4. Phân nhóm Kripton Kr Xe Rn t0nc (0C) - 157 - 112 - 71 t0s (0C) - 153 - 108 - 62 Độ tan (ml)/lit H2O - 500 -  Đ ơn chất: - Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt sôi thấp. Từ Kr đến Rn có sự tăng độ phâncực của các phân tử nên nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy lớn hơn Ne, Ar. - Từ He đến Rn: tính tan trong nước, trong các dung môi hữu cơ, khảnăng hấp phụ tăng. - Kr, Xe, Rn tạo hợp chất xâm nhập với H2O, chất hữu cơ. Độ bền cáchợp chất xâm nhập tăng theo dãy: Ar.6H2O; Kr.6H 2O; Xe.6H2O - Trong công nghiệp, Kr, Xe được tách ra từ không khí. - K r được sử dụng trong kỹ thuật điện chân không. - Hỗn hợp Kr, Xe dùng trong các loại đèn ống khác nhau. - Rn dùng điều trị các khối u ác tính bằng phương pháp phóng x ạ.  H ợp chất: * Hợp chất +2 : H ợp chất được biết là các florua được điều chế từ các đơn chất. 0 ...