báo cáo chương vii phân nhóm chính nhóm iva
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.48 MB, 106 trang )
Nhóm I
Võ Thị Thu Thảo
Lê Bá Thịnh
Trần Quốc Khởi
Nguyễn Thị Quế Minh
Lê Hoàng Thủy Tiên
Trần Kim Chi
Kiều Thị Minh Châu
Phạm Ngọc Thùy An
Phạm Lê Đoàn
VII.1 NHẬN XÉT CHUNG
VII.1 NHẬN XÉT CHUNG
Nhóm IVA gồm có: C, Si, Ge, Sn, Pb.
ns
2
np
2
Nguyên tố nhóm IVA thể hiện số oxi hóa:
•
-4: CH
4
, CaC
2
,…
•
+2: PbS, SnCl
2
, CO,…
•
+4: CO
2
, SiO
2
,…
Nhóm IVA có khả năng tạo mạch dài, điển hình nhất
là C.
–
Bán kính của C tương đối nhỏ
–
Số phối trí tương đối lớn (C tối đa 4 phối trí)
C–C C=C C≡C Si–Si Ge–Ge
Năng lượng liên kết
(kJ/mol)
346 602 835 222 188
Độ dài liên kết
(pm)
154 134 120 233 241
1. Nhận xét chung về cấu tạo nguyên tử
Sự chênh lệch năng lượng giữa AO 2s và AO 2p của
nguyên tử C thấp nên 1e của AO 2s sẽ dễ dàng bị
kích thích lên AO 2p.
VII.2 CACBON
VII.2 CACBON
2.1 Đơn chất
2.1 Đơn chất
•
Cacbon có liên kết cộng hóa trị
là chủ yếu
Hóa học của Cacbon là hóa học
của các chất có:
–
Số phối trí là 4 (lai hóa sp
3
,
Điển hình là CH
4
)
–
Số phối trí là 3 (lai hóa sp
2
, điển hình là )
2
3
CO
−
–
Số phối trí là 2 (lai hóa sp, điển hình là CO
2
hoặc
HCN)
•
Cacbon khác với các nguyên tố còn lại trong nhóm.
Vì thuộc chu kỳ 2 nên không có AO d
Không có khả năng tạo liên kết phụ (dπ-pπ và dπ-dπ)
•
Ví dụ: Ta xét trường hợp của N(CH
3
)
3
và
N(SiH
3
)
3
•
N(CH
3
)
3
sẽ có cấu tạo tứ diện, và có tính bazơ
Còn một đôi e chưa liên kết
•
N(SiH
3
)
3
có cấu tạo phẳng và không có tính bazơ
Giữa N và 3 Si có 3
liên kết σ và 1 liên kết
không định xứ dπ-pπ
2.Lý tính
•
Cacbon tồn tại chủ yếu dưới 3 dạng thù hình
+ Kim Cương: sp
3
+ Than chì: sp
2
+ Cacbin: sp
Tại sao ứng với mỗi dạng tồn tại thì Cacbon lại
ở dạng lai hóa khác nhau ?
a. Kim cương
•
Tinh thể thuộc hệ lập phương.
•
Cacbon lai hóa sp
3
•
Độ bền cao, sức chịu nén lớn,cách điện, không tương tác
hóa học ở điều kiện thường.
b. Than chì
•
Cấu trúc lớp lục giác
•
Cacbon lai hóa sp
2
.
•
Than chì tương đối mềm, dễ tách thành lớp, hoạt động hóa
học hơn kim cương.
•
Cacbon vô định hình: than gỗ, than muội, than
cốc….thực chất là những dạng vi tinh thể của than
chì.
•
Điều chế: đốt nóng hidrocacbua khí ở 1000
0
C trong
điều kiện không có không khí.
•
Than hoạt tính: than vừa mới điều chế chưa hấp phụ
các chất.
•
Vậy làm sao để chuyển than chì (graphit) thành kim
cương?
Nung nóng than chì ở nhiệt độ khoảng 1800
0
-3800
0
C
và dưới áp suất 60,000 – 120,000 atm khi có các kim
loại chuyển tiếp như sắt, niken, crom, Làm chất xúc
tác.
c. Cacbin
•
Là chất bột màu đen(99%cacbon).
•
Có cấu trúc tinh thể từ các mạch C thẳng.
( C=C )
n
a. Tính khử mạnh:
Khi nóng C cháy trong không khí, tạo CO
2
, phát
nhiều nhiệt:
C khử được các oxyt kim loại ở nhiệt độ cao:
2 2
C O CO
+ →
350
0
C
2
2 2C CuO Cu CO+ → +
>1000
0
C
3.Hóa tính
∆H
0
= -393 kJ
2
2C CO CO
→
+
¬
∆H
0
= +172.4 kJ
•
Cacbon là chất khử mạnh đối với nhiều hợp chất như
nước, clorat, nitrat, axit nitric,axit sunfuric
•
Cacbon tác dụng với hơi lưu huỳnh
3 2 2 2
4 4 2C HNO CO NO H O
+ → + +
2
2
o
t
C S CS+ →
∆H
o
= +108.8 kJ
b.Tính oxy hóa yếu
•
Ở nhiệt độ rất cao, C oxy hóa được lưu huỳnh, hydro
và nhiều kim loại để tạo cacbua
C + 2H
2
CH
4
∆H
o
= -315.2 kJ
4.Ứng dụng
•
Kim cương dùng làm đồ trang sức, chế tạo mũi
khoan, dao cắt kim loại
•
Than chì dùng làm bút chì, điện cực,nồi nung, dầu bôi
trơn máy
•
Than cốc dùng làm chất khử trong luyện kim
1.ANHYDRIT CACBONIC : CO
1.ANHYDRIT CACBONIC : CO
2
2
1.1
1.1
Cấu tạo phân tử
Cấu tạo phân tử
O C O
•
Dạng thẳng
•
Góc liên kết O-C-O ; 180
o
•
Momen lưỡng cực μ = 0
•
Độ dài liên kết C - O =116,3 pm
•
Năng lượng liên kết
E
(C-O)
= 351,1 KJ.mol
-1
E
(C=O)
= 718,9 KJ/mol
π
σ σ
π
2.2 Hợp chất của Cacbon với Oxi
Giải thích cấu trúc phân tử CO
2
theo VB
•
C (Z=6) 1s
2
2s
2
2p
2
Kích thích
Lai hoá
O( thứ 2) 1s
2
2s
2
2p
4
O( thứ 1) 1s
2
2s
2
2p
4
2s 2s
2p 2p
sp sp
2s 2s
2p 2p
1.2
1.2
Lý tính
Lý tính
•
CO
2
là chất khí (khí cacbonic) không màu, không mùi,không độc,
vị hơi chua nặng hơn không khí
•
Không duy trì sự cháy và sự sống . CO
2
kích thích hô hấp nhưng sẽ
gây ngạt nếu nồng độ CO
2
khá lớn.
•
Dễ tan trong nước :một phần lớn nằm dưới dạng CO
2
.nH
2
O một
phần tương tác với nước tạo thành H
2
CO
3
•
Ở nhiệt độ thường, áp suất 60atm khí CO
2
sẽ hoá thành chất lỏng
không màu , linh động
•
Khi được làm lạnh đột ngột, CO
2
lỏng sẽ hoá rắn màu trắng, gọi là
tuyết cacbonic (“ nước đá khô “)
Ở áp suất
1atm tuyết
cacbonic
không
nóng chảy
mà thăng
hoa
( t= -78
o
C)
