Tài liệu Tổng hợp lý thuyết hóa học lovebook

Lovebook – Nhà sách của học sinh Việt Nam • Màu chất: – Không màu: NaOH, Glucozơ, Saccarozơ, Tinh bột, Phenol, Stiren, các đồng đẳng của ancol etylic. – Trắng: + Kim loại: Crom, Nhôm, Bạc, Niken, Thiếc (Sn), Chì Pb (trắng hơi xanh), Fe (trắng hơi xám), phốtpho trắng (trong suốt, màu trắng hoặc hơi vàng). + Hợp chất: Al2O3, CuSO4 khan, Ca(OH)2, CaCO3, CaSO4, hỗn hống Hg–Ag, Fe(OH)2 (trắng xanh), Al(OH)3, Xenlulôzơ, ZnS, Urê. 2+ – Lam: Zn (lam nhạt), Cu(OH)2, CuSO4.5H2O, CuCO3.Cu(OH)2, dung dịch Cu . – Vàng: Au, dung dịch Fe2(SO4)3, dung dịch FeCl3 (vàng nâu), Cr(OH)2, ion cromat CrO24 , ion đicromat Cr2 O72 (da cam), CdS, S, AgI, PbI2, AgBr. – Lục nhạt: FeCl2, khí flo (F2). – Xanh: Phèn crom–kali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O (xanh tím), Ni(OH)2 (xanh lục), Cr(OH)3. – Đỏ: CrO3 (đỏ thẫm), quặng hemantit Fe2O3, Cu, Cu2O. – Nâu: Fe(OH)3 (nâu đỏ), nước brom (nâu đỏ), silic vô định hình, khí NO2. – Đen: CuO, các muối sunfua (CuS, PbS, Ag2S, FeS). – Hồng: MnS. • Kiểu mạng tinh thể: – Lập phương tâm khối: Kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs), Ba, Cr, Feα. – Lập phương tâm diện: Ca, Sr, Al, Feγ, Cu. – Lục phương: chỉ Be, Mg (hai chất đầu của dãy kiềm thổ). • Mùi: – Isoamyl Axetat (CH3COOCH2CH2CH(CH3)2) có mùi Chuối chín (nhớ A – C). – Etyl Butyrat và etyl propionat có mùi Dứa (nhớ B – D). – Etyl Isovalerat có mùi Táo (nhớ V – T). – Geranyl Axetat có mùi hoa hồng (G – H). – Benzyl Axetat có mùi hoa nhài. • Vị: – Axit axetic có vị chua giấm. – Axit xitric có vị chua chanh. – Axit oxalic có vị chua me. – Axit tactric có vị chua nho. • Tính chất vật lý: – Có thể cắt bằng dao: kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs), Pb. – Kim loại cứng nhất: Cr. Kim loại mềm nhất: Cs. – Kim loại có khối lượng riêng lớn nhất: Os. Kim loại có khối lượng riêng bé nhất: Li. – Độ dẫn điện, dẫn nhiệt giảm theo thứ tự: Ag > Cu > Au > Al > Fe (bạc – đồng – vàng – nhôm, nhớ là Bóng Đá Việt Nam). – Độ dẫn điện của đồng giảm nhanh nếu có tạp chất. – Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hóa trị không cực thì không dẫn điện ở mọi trạng thái. – Khi hợp chất ion ở dạng nóng chảy hoặc tan trong nước thì dẫn điện, còn ở trạng thái rắn thì không dẫn điện. Lovebook – Nhà sách của học sinh Việt Nam – Phenol thường bị chảy rữa và thẫm màu do hút ẩm và bị oxi hóa bởi oxi không khí (chuyển hồng). • Loại liên kết: – Liên kết cộng hóa trị không cực: C – H. – Liên kết cộng hóa trị có cực: H – Cl, liên kết C – O trong CO2, liên kết O – H trong H2O, liên kết N – H trong NH3. – Liên kết ion: Na – Cl. • Tính tan: – Các hợp chất ion thường tan nhiều trong nước. – Muối sunfua: của kim loại nhóm IA, IIA đều tan trừ Be. – Tan nhiều nước ở nhiệt độ thường: NH3, SO2, SO3, CO2, Cl2, các hiđro halogenua (HF, HCl, HBr, HI. Riêng HF tan vô hạn trong nước), còn HNO3, H2O2, H3PO4 tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào. – Khí tan ít trong nước: O2, N2. – Muối clorua ít tan trong nước: AgCl, PbCl2, CuCl, Hg2Cl2. – Tan nhiều trong nước nóng, ít tan trong nước lạnh: PbCl2, KClO3. – Muối photphat: Tất cả các muối đihiđrophotphat đều tan trong nước. Trong số các muối trung hòa chỉ có muối natri, kali, amoni là dễ tan, còn muối của các kim loại khác đều không tan hoặc ít tan trong nước. – Muối iốtua: Đa số đều dễ tan, trừ AgI và PbI2 (đều có màu vàng). – Các ancol có từ 1 đến 3 nguyên tử C tan vô hạn trong nước (dù có mấy chức hay cả nối đôi đi nữa). o – Phenol tan ít trong nước lạnh, nhưng lại tan vô hạn ở 66 C. • Tính chất hóa học: – Tác dụng với NaOH ở nhiệt độ thường: Al, Si, Zn; trong kiềm đặc nóng: Sn, SiO2; trong kiềm nóng: Pb. – Tác dụng với flo ở nhiệt độ thường: Si, Cr. – Một số hiđroxit lưỡng tính thường gặp là Al(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cr(OH)3, Cu(OH)2 (đều ít tan trong nước). – Oxit lưỡng tính: As2O3, Sn2O3, Sb2O3. 2+ 2+ + 2+ – Tạo phức với dung dịch NH3: Muối Cu , Ni , Ag , Zn . Lưu ý rằng phản ứng tạo phức của AgCl với dung dịch NH3 có thể dùng để tách AgCl ra khỏi hỗn hợp AgCl, AgBr và AgI (AgBr và AgI không tạo phức với NH3). – Không tan trong axit loãng HCl, H2SO4: CuS, PbS, AgCl, BaSO4, PbSO4. – Ag3PO4 không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch HNO3 loãng. Lưu ý PbS trong dung dịch HNO3 đặc và HCl đặc. – Tác dụng với thủy ngân ở nhiệt độ thường: S, Ag. – Kim loại không bị oxi hóa trong không khí: + Ở nhiệt độ thường: Sn, Pb, Ni + Kể cả ở nhiệt độ cao: Ag, Au – Các chất hòa tan được vàng (Au): nước cường toan (1 thể tích HNO3 : 3 thể tích HCl), thủy ngân (tạo thành hỗn hống Hg–Ag), dung dịch muối xianua kim loại kiềm (NaCN,… → tạo phức – [Ag(CN)2] ). Lovebook – Nhà sách của học sinh Việt Nam – Tan trong kiềm đặc: Pb (cần nhiệt độ cao, tan chậm), Sn, Cr2O3. – Tác dụng với Cl2 ở nhiệt độ thường: Al, Cu. – Thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội: Fe, Al, Cr, Mn. + – Kim loại đứng sau H không tác dụng với nước dù ở nhiệt độ cao: Cu, Ag, Hg,… – Tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu, Sn,… – Bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3 (tạo Cr2O3): S, C, P, C2H5OH,… – Bốc cháy khi tiếp xúc với KClO3: P, S (cần đập mạnh). – Khí HCl khô không tác dụng với CaCO3 để giải phóng CO2, tác dụng rất khó khăn với kim loại. – F2 tác dụng được với Au và Pt (lưu ý O3 không tác dụng). – Cr không tác dụng với dung dịch NaOH. – Nung than mỡ trong lò cốc, không có không khí, thu được than cốc. – Dùng than cốc khử silic đioxit trong lò điện ở nhiệt độ cao thu được silic. – Xà phòng kết tủa với nước cứng → không dùng giặt với nước cứng. Trái lại, chất giặt rửa tổng hợp dùng được với nước cứng vì chúng ít bị kết tủa bởi ion canxi. – Xà phòng ít gây ô nhiễm môi trường, còn chất giặt rửa tổng hợp chứa gốc hiđrôcacbon gây ô nhiễm môi trường. – PVC là chất vô định hình (nhớ PVC – Vô định hình), PE là chất dẻo, mềm (PE – ẻo). – Beri không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường hay nhiệt độ cao. Còn Mg thì tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường tạo Mg(OH)2, tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo MgO. – Crom tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng nóng tạo muối Cr(II). – – Ion Cl không bị oxi hóa bởi H2SO4 đặc nóng hay HNO3 nhưng nó bị oxi hóa bởi chất oxi hóa mạnh như KMnO4, KClO3, K2Cr2O7, MnO2 môi trường axit (tương tự phản ứng điều chế HCl). • Điều chế, ứng dụng – Nitơ lỏng được dùng để bảo quản máu và các mẫu vật sinh vật khác. – Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế một lượng nhỏ khí nitơ bằng cách đun dung dịch amoniac đậm đặc. – Amoniac lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong thiết bị lạnh. – Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng. – Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là đun hồi lưu. – Phương pháp thông thường sản xuất xà phòng là đun dầu thực vật hoặc mỡ động vật (thường là loại không dùng để ăn) với dung dịch NaOH hoặc KOH ở nhiệt độ và áp suất cao. – Nung hỗn hợp apatit, đá xà vân và than cốc trong lò đứng thu được phân lân nóng chảy. – Điều chế photpho: nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc trong lò điện. – Điều chế iốt từ rong biển. – Điều chế glucôzơ trong công nghiệp bằng cách thủy phân tinh bột hoặc xenlulôzơ nhờ xúc tác + H hoặc enzim. – Mantozơ cũng được điều chế tương tự glucozơ nhưng nhờ xúc tác enzim amilaza (có trong mầm lúa). – Kali và natri dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài lò phản ứng hạt nhân. – Xesi dùng làm tế bào quang điện. – Kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa. – Mg được dùng để chế tạo những hợp kim có tính cứng, nhẹ, bền. Lovebook – Nhà sách của học sinh Việt Nam – Thạch cao sống (CaSO4.2H2O) được dùng để sản xuất xi măng. – Bột Al2O3 có độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài. Tinh thể Al2O3 (coriđon) được dùng làm đồ trang sức, các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác. – Phèn chua (KAlSO4.12H2O hay K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O) được sử dụng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải. – Trong công nghiệp, crom dùng để sản xuất thép. – Người ta dùng quặng cromit (FeO.Cr2O3) để sản xuất crom. – Fe2O3 dùng pha sơn chống rỉ. – Đồng chủ yếu dùng chế tạo hợp kim phục vụ cho ngành công nghiệp tàu biển, máy móc. – Phân hỗn hợp: Nitrophotka là hỗn hợp (NH4)2HPO4 và KNO3. Phân phức hợp: Amophot là hỗn hợp các muối NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4. – Than cốc (dùng trong sản xuất gang) được điều chế bằng cách nung than mỡ ở nhiệt độ o 1000 C trong lò cốc không có không khí. – Điều chế CO: + Trong công nghiệp: cho hơi nước đi qua than nóng đỏ → khí than ướt. Hoặc trong các lò gas → khí lò gas. H 2SO4 ®Æc  CO↑ + H2O. + Trong phòng thí nghiệm: HCOOH  to – Điều chế H3PO4: + Trong phòng thí nghiệm: Cho P tác dụng HNO3 đặc nóng. + Trong công nghiệp: Phương pháp sunfat (chất lượng thấp, H3PO4 thu được không tinh khiết) và điều chế bằng phương pháp đốt cháy P để được P2O5, rồi cho P2O5 tác dụng với nước (độ tinh khiết và nồng độ cao hơn). – Benzen và ankyl benzen chỉ yếu được tách khi ta chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá. Ngoài ra có thể diều chế chúng từ ankan (phản ứng đóng vòng) hoặc xicloankan. xt, t o Riêng etylbenzen được điều chế từ benzen và etilen: C6H6 + CH2 = CH2   C6H5CH2CH3. – Toluen được dùng để sản xuất thuốc nổ TNT (trinitrotoluen). – Điều chế C2H5OH: hiđrat hóa CH2 = CH2 hoặc lên men rượu. – Điều chế CH3OH: đều đi từ CH4! t o , xt 3H 2 2H , t o , xt, p 2  CH3OH. + CH4 + H2O  CO  o xt, t , p  CH3OH (cần nhớ). + CH4 + O2  – Điều chế andehit: + Fomandehit: oxi hóa metanol nhờ oxi không khí (cũ) hoặc oxi hóa không hoàn toàn metan (phương pháp mới): Ag, 600700 C  2HCHO + 2H2O. 2CH3OH + O2  o o xt, t  HCHO + H2O. CH4 + O2  – Phương pháp hiện đại sản xuất axit axetic là đi từ metanol và cacbon oxit, nhờ chất xúc tác xt, t o  CH3COOH. thích hợp: CH3OH + CO  • Quặng, khoáng vật: – Chứa KCl: cacnalit KCl.MgCl2.6H2O, xivinit NaCl.KCl. – Chứa flo: florit (CaF2) và criolit (Na3AlF6 = AlF3.3NaF). Lovebook – Nhà sách của học sinh Việt Nam – Chứa photpho: apatit 3Ca3(PO4)2.CaF2 và photphorit Ca3(PO4)2. – Chứa cacbon: canxit (CaCO3), magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3). – Chứa silic: cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O), xecpentin (3MgO.2SiO2.2H2O), fenspat (Na2O.Al2O3.6SiO2). – Chứa nhôm: boxit (Al2O3.2H2O), đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2). • Chất lạ cần nhớ: – Mấy tecpen: oximen, limomen. – Ancol isoamylic (CH3)2CHCH2CH2OH (mạch 4C, một nhánh). – Xilen (o–xilen, m–xilen, p–xilen cùng công thức C6H4(CH3)2). – Crezol (o–crezol, m–crezol, p–crezol cùng công thức CH3–C6H4–OH). – Các poliphenol: catechol, rezoxinol, hiđroquinon lần lượt ứng với o, m, p có công thức C6H4(OH)2. – Tên thông thường của các axit trong sách giáo khoa: axit fomic, axit axetic, axit propionic, axit isobutiric, axit valeric, axit acrylic, axit metaacrylic, axit oxalic, axit benzoic. – Các axit béo thường gặp: panmitic CH3–[CH2]14–COOH (no, 16C); các axit còn lại đều 18C là stearic CH3–[CH2]16–COOH (no), oleic CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH (1 liên kết π ở chính giữa), linoleic CH3[CH2]4CH=CHCH2CH=CH[CH2]7COOH (là phân tử oleic có thêm 1 liên kết π cách 1C). – Glucozo có dạng mạch hở và mạch vòng. – Amoni gluconat CH2OH[CHOH]4COONH4 (sản phẩm khi cho glucozo tác dụng với AgNO3 trong NH3). – Sobitol là sản phẩm khi khử glucozơ (hoặc fructozơ) bởi H2. – Saccarozơ gồm gốc α–glucozơ và gốc β–fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C1 của gốc glucozơ và C2 của fructozơ bằng liên kết glicozit (C1–O–C2). – Mantozơ ở trạng thái tinh thể gồm hai gốc glucozơ liên kết với nhau ở C1 của gốc α–glucozơ này với C4 của gốc α–glucozơ kia qua một nguyên tử oxi (liên kết α–1,4–glicozit). Trong dung dịch thì gốc α–glucozơ có thể mở vòng tạo nhóm CH=O. – Các amino axit: Gly – Ala (Gly chắp thêm một nhóm CH3) – Val – Tyr (là Ala chắp thêm nhóm hiđropheyl) – Glu (mạch 5C, 2 chức axit hai đầu, 1 chức amin) – Lys (mạch 6C, 1 chức axit, 2 chức amin). – Polime: tơ nilon–6,6 (sản phẩm trùng ngưng hexametylenđiamin và axit đipic – mạch đều 6C, hai chức amin và hai chức axit), tơ lapsan (sản phẩm trùng ngưng axit terephtalic và etylengicol – p–HOOC–C6H4–COOH và HO–CH2–CH2–OH), tơ nitron (olon) (trùng hợp từ vinylxianua)., cao su thiên nhiên là polime dạng cis của isopren. – Thạch cao sống (CaSO4.2H2O) tách nước được thạch cao nung (CaSO4.H2O) (dùng bó bột), còn ở nhiệt độ cao hơn cho thạch cao khan (CaSO4). – Nhớ đọc cho kĩ “alanin” hay “anilin”. • Hợp kim: – Hợp kim không bị ăn mòn (chứa sắt): Fe–Cr–Mn (thép inoc),… – Hợp kim siêu cứng (chứa wolfram): W–Co, Co–Cr–W–Fe,… – Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp (chứa chì): Sn–Pb, Bi–Pb–Sn. – Hợp kim nhẹ, cứng và bền (chứa nhôm): Al–Si, Al–Cu–Mn–Ag.