Chuong 4-Calcogens-1

1
GROUP VIA
Oxygen Family
Calcogens
Department of Inorganic Chemistry - HUT
2
Department of Inorganic Chemistry - HUT
GROUP VIA
Oxygen Family - Calcogens
Đặc điểm chung
Oxygen
Tính chất lý học
Tính chất hóa học
Vai trò sinh học
Trạng thái tự nhiên, điều chế và ứng dụng
Ozon
Oxide
Hydroxide
Hydro peoxide
Lưu huỳnh
Đơn chất
Hợp chất S(-II)
Hợp chất S(IV)
Hợp chất S(VI)
Một số hợp chất khác của lưu huỳnh
Oxygen O
Sulfur S
Selenium Se
Tellurium Te
Polonium Po
3
Oxygen O 8 [He]2s22p4
Sulfur S 16 [Ne]3s23p4
Selenium Se 34 [Ar]3d104s24p4
Tellurium Te 52 [Kr]4d105s25p4
Polonium Po 84 [Xe]4f145d106s26p4
IA, IIA: số OXH -II
ns2np4
CHT: số OXH –II / +II
số OXH +IV, +VI
4
Department of Inorganic Chemistry - HUT
5
Các nguyên tố VIA (trừ O) có thể dùng AO d lai hóa AO s và p để tạo nên hơn bốn liên kết với các nguyên tố khác và cho những hợp chất trong đó chúng có số phối trí cao.
Se và nhất là S thường dùng những AO d trống để tạo liên kết π (pi) như trong ion SO2-4
6
Oxygen
[He]2s22p4
Oxygen as O2 gas is essential to life.
O2 is the oxidizer in combustion and metabolism.
O2 is 21% of the earth’s atmosphere.
Oxygen makes up 49% of the earth’s crust.
Ozone, O3, is an allotropic form of oxygen.
7
Department of Inorganic Chemistry - HUT
O
●●
1.278 Å
1170
2 liên kết σ
1 liên kết π không định chỗ
1.21 Å < 1.278 Å < 1.49 Å
O=O O3 H-O-O-H
Mp=-192.7 oC
Bp=-111.9 oC
8
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Ozone (Greek ozein, “to smell”), pale blue, highly poisonous gas with a strong odor. Ozone is considered a pollutant at ground level, but the ozone layer of the upper atmosphere protects life on Earth from the Sun’s harmful ultraviolet radiation.
Tử ngoại gần
9
O3 hoạt tính hóa học cao hơn O2
Phá hủy nhanh chóng cao su, làm rượu bốc cháy
10
Freon-CFCl3, CF2Cl2
http://www.ccpo.odu.edu/SEES/ozone/oz_class.htm
190-225 nm
11
Nobel prize for Chemistry – 1995
Paul Crutzen – 1933 – Nertheland
Mario Molina – 1943 - US
Frank Rowland – 1927 - US
12
Department of Inorganic Chemistry - HUT
OXIDE - XnOm
13
Oxit bazo-tan trong nước tạo thành bazo
Oxit axit (anhidrit axit)-tan trong nước tạo thành axit
Oxit lưỡng tính-vừa tan trong axit vừa tan trong bazo
Oxit trơ-không tạo muối
14
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Oxit axit (anhidrit axit)-tan trong nước tạo thành axit
15
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Oxit bazo-tan trong nước tạo thành bazo
16
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Oxit lưỡng tính-vừa tan trong axit vừa tan trong bazo
Oxit trơ-không tạo muối
17
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Oxit của kim loại mạnh là các oxit bazo.
Phi kim điển hình tạo oxit axit.
Kim loại và phi kim yếu tạo oxit lưỡng tính.
Nguyên tố tạo nhiều oxit thì tính axit tăng dần và tính bazo giảm dần theo số oxi hóa.
Oxit axit tác dụng oxit bazo tạo thành muối.
18
Một số dạng oxit đặc biệt
PEOXIT
SUPEOXIT
OZONIT
19
PEOXIT: Na2O2, BaO2
20
SUPEOXIT: KO2, RbO2
21
Ozonit: KO3, RbO3, NH4O3
22
Department of Inorganic Chemistry - HUT
HYDROXIT – OmX(OH)n
Hidroxit = oxit.nH2O.
Ca(OH)2 = CaO.H2O
Zn(OH)2 = ZnO.H2O
4H3PO4 = P4O10.6H2O
Hidroxit bazo là hidroxit tương ứng với oxit bazo.
Hidroxit axit là hidroxit tương ứng với oxit axit.
Hidroxit lưỡng tính là hidroxit tương ứng với oxit lưỡng tính.
23
Department of Inorganic Chemistry - HUT
OmX(OH)n
Pauling
Độ mạnh của hidroxit axit tăng theo giá trị m trong phân tử
m = 0 axit yếu H-O-Cl
m = 1 axit trung bình O=N-O-H
m ≥ 2 axit mạnh
Độ mạnh axit tăng dần theo χ
Các axit cùng giá trị m
24
Department of Inorganic Chemistry - HUT
HYDROXIT – OmX(OH)n
Độ mạnh bazo tăng dần
Tính chất bazo của hidroxit bazo phụ thuộc vào số oxi hóa, bán kính ion, độ âm điện nguyên tố trung tâm X.
Tính chất bazo tăng khi số oxi hóa và độ âm điện của X giảm, bán kính của ion trung tâm tăng
25
Department of Inorganic Chemistry - HUT
HYDROXIT – OmX(OH)n
Trong chu kỳ
Tính bazo giảm dần, tính axit tăng dần
Xét các nguyên tố ứng số oxi hóa cao nhất
26
Department of Inorganic Chemistry - HUT
HYDROXIT – OmX(OH)n
Trong nhóm
Tính axit giảm dần, tính bazo tăng dần
27
Department of Inorganic Chemistry - HUT
HYDRO PEOXIT – H2O2
28
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Cấu trúc bất đối xứng.
Độ phân cực liên kết O-H lớn.
Momen lưỡng cực lớn.
Tồn tại liên kết hidro giữa các phân tử.
Chất lỏng, xanh nhạt, hơi nhớt, tan trong nước mọi tỷ lệ
Ít bền.
Tính chất axit yếu.
Tính khử yếu.
Tính oxi hóa mạnh.
29
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Bảo quản râm, mát.
Thêm chất ức chế như H2SO4, H3PO4.
Môi trường kiềm thúc đẩy sự phân hủy.
30
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Dung dịch loãng của H2O2 có tính axit mạnh hơn nước
BaO2 là muối của axit H2O2
31
Department of Inorganic Chemistry - HUT
32
Department of Inorganic Chemistry - HUT
Tính chất oxi hóa của H2O2
Tính chất khử của H2O2