Bài 18. Phân loại phản ứng trong hoá học vô cơ

6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
6.1.1 Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm VA
Gồm các nguyên tố: nitơ (N), photpho (P), asen (As), antimon (Sb), bismut (Bi)s
Cấu hình electron ns2np3 có khả năng thu electron tạo X(-3)
Có khả năng mất electron tạo số oxy hoá dương (+1 →+5)
6.1.2 Đơn chất của các nguyên tố phân nhóm VA
Một số thông số hoá lý
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Nitơ:
Chất khí, không màu, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy thấp, có hai dạng thù hình
Ít tan trong nước và dung môi hữu cơ
Nguyên tố phi kim điển hình, hoạt tính kém O2 và F
Cấu hình electron 1s22s22p3
Hoá trị cực đại bằng 4
Phân tử có 2 nguyên tử
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Điều kiện thường chỉ phản ứng với Li
10000C tác dụng với H2
10000C có xúc tác phản ứng với oxy
Tác dụng với kim loại tạo thành nitrua
Trong tự nhiên tồn tại dưới dạng nguyên chất trong khí quyển và lượng nhỏ hợp chất
Photpho
3 dạng thù hình: trắng, đỏ, đen
Photpho trắng dễ nóng chảy, dễ tan trong dung môi không cực, hơi có mùi tỏi, không bền và độc hại
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Photpho đỏ: nóng chảy ở 6000C, thăng hoa nhưng khi ngưng tụ tạo thành photpho trắng, photpho đỏ không độc hại
Photpho đen do photpho trắng nung ở 2200 – 3700C trong thời gian dài, áp suất cao hoặc xúc tác Hg. Photpho đen khó nóng chảy không tan trong dung môi, photpho đen không độc
Photpho vừa có tính oxy hoá vừa có tính khử
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Asen, antimon, bismut
Số oxy hoá đặc trưng X(+3, +5) trạng thái (+5) kém bền
Asen có 3 dạng: xám, vàng, đen
Antimon có 3 dạng: xám, trắng, đen
Đều là những nguyên tố lưỡng tính
Hợp chất của chúng là những chất độc
Trong thiên nhiên, thường gặp ở dạng khoáng sunfua
Ứng dụng chủ yếu tạo hợp kim
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
6.1.3 Hợp chất của các nguyên tố phân nhóm VA
Hợp chất nitơ: thể hiện trong hợp chất nitrua với kim loại hoặc phi kim
Hợp chất P, As, Sb, Bi: photphua, asenua, antimonua, bismutua
Hợp chất với hydro XH3:
Amoniac NH3 chất khí, không màu, mùi khai, tan trong nước
Phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Các hợp chất có số oxy hoá dương (+3)
Điển hình là N2O3, HNO2, NO2-…
N2O3 (anhydrit nitrơ) là chất khí, tan trong nước, kiềm, tạo axit và muối tương ứng
HNO2 axit yếu, không bền, có cả tính oxy hoá và khử
Với photpho: P2O3, H3PO4, HPO3-2…
Các chất As, Sb, Bi (+3) là X2O3, X(OH)3, X2S3…
Oxit đều là chất rắn từ As →Bi tính axit giảm, tính bazơ tăng
Đi từ As →Bi tính phi kim giảm, độ bền tăng, tính khử giảm
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
Các hợp chất có số oxy hoá (+5)
Hợp chất (+5) của nitơ thường là N2O5, HNO3, NO3-
N2O5 là tinh thể, không bền, chất oxy hoá mạnh
N2O5 tan trong nước cho axit HNO3, nó có thể khử:



Hợp chất (+5) của photpho: PHal5, P2O5, P2S5, PO4-3
Hợp chất (+5) của As, Sb, Bi thể hiện X2O5, XO3-, XHal5, [X(OH)6]-… đều có tính oxy hoá tăng từ As →Bi
6.1 Các nguyên tố phân nhóm VA
6.2 Các nguyên tố phân nhóm VB
6.2.1 Đặc tính của các nguyên tố phân nhóm VB
Vanadi (V), Niobi (Nb), Tantan (Ta)
Cấu hình electron (n-1)d3-4ns1-2
Kim loại chuyên tiếp
Số oxy hoá (+2, +3) đặc trưng (+5)
Nb và Ta rất giống nhau nên khó tách
6.2.2 Đơn chất của các nguyên tố phân nhóm VB
Kim loại màu trắng và xám, khó nóng chảy, khó sôi
Đều tạo hợp kim với một số kim loại
Nhiệt độ thường trơ về mặt hoá học, tạo màng bảo vệ
Nhiệt độ cao tác dụng với Cl2, S, N2, C, Si…
Trong thiên nhiên trừ V còn Nb và Ta là nguyên tố hiếm
6.2 Các nguyên tố phân nhóm VB
6.2.3 Hợp chất của các nguyên tố phân nhóm VB
Hợp chất X(+2)
Đặc trưng là VO: ít tan trong nước, dễ tan trong axit tạo muối V(H2O)6+2
VCl2 là chất khử mạnh
Hợp chất Nb(+2) và Ta(+2) có ít và kém bền
Hợp chất X(+3)
Đặc trưng là V2O3, không tan trong nước, tan trong axit
VX3 (trihalogenua) tan trong nước và dung môi hữu cơ
V+3 dễ tạo phức chất
6.2 Các nguyên tố phân nhóm VB