Tổng hợp Lý thuyết chương Nhóm Oxi, Lưu huỳnh - Hoá học lớp 10
Tổng hợp Lý thuyết chương Nhóm Oxi, Lưu huỳnh
Tài liệu Tổng hợp Lý thuyết chương Nhóm Oxi, Lưu huỳnh Hoá học lớp 10 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Nhóm Oxi, Lưu huỳnh từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Hoá học lớp 10.
Lý thuyết Hidro sunfua - Lưu huỳnh đioxit - Lưu huỳnh trioxit
Lý thuyết Khái quát về nhóm Oxi
I. Vị trí nhóm oxi trong bảng tuần hoàn
– Vị trí: thuộc nhóm VIA trong bảng HTTH.
– Gồm các nguyên tố: Oxi (O), lưu huỳnh (S), selen (Se), Telu (Te) và poloni (Po).
+ Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất, chiếm khoảng 20% thể tích không khí; ở trạng thái đơn chất, là chất khí, không màu.
+ Lưu huỳnh là chất rắn, màu vàng; có nhiều trong lòng đất.
+ Selen là chất bán dẫn, màu nâu đỏ. Selen dẫn điện kém trong bóng tối, dẫn điện tốt khi được chiếu sáng.
+ Telu là chất rắn, màu xám, thuộc loại nguyên tố hiếm.
+ Poloni là nguyên tố kim loại, có tính phóng xạ.
II. Cấu tạo nguyên tử của những nguyên tố trong nhóm oxi
1. Giống nhau
– Cấu hình electron lớp ngoài cùng:
⇒ Các nguyên tố trong nhóm oxi có 6 electron lớp ngoài cùng, ở trạng thái cơ bản có 2e độc thân.
– Có khuynh hướng nhận thêm 2e để đạt cấu hình bền giống khí hiếm.
⇒ Thể hiện tính oxi hoá, có số oxi hoá -2.
2. Sự khác nhau giữa oxi và các nguyên tố trong nhóm
– Nguyên tố Oxi không có phân lớp d; nguyên tử của các nguyên tố còn lại có phân lớp d còn trống.
– Ở trạng thái cơ bản, oxi và các nguyên tố còn lại có 2 electron độc thân.
– Ở trạng thái kích thích, S, Se, Te có thể có 4, 6 electron độc thân (do có phân lớp d còn trống)
– Trong hợp chất:
+ Oxi có số oxi hoá -2 (trừ hợp chất với flo, hợp chất peoxit): do độ âm điện lớn chỉ kém flo và chỉ có 2e độc thân.
+ Các nguyên tố S, Se, Te có thể có các số oxi hoá là -2, +4, +6 (do độ âm điện nhỏ, có thể có 2, 4, 6 e độc thân).
III. Tính chất của các nguyên tố trong nhóm oxi
1. Tính chất của đơn chất
– So với các nguyên tố khác ở cùng chu kì:
+ Độ âm điện của các nguyên tố trong nhóm oxi (trừ Poloni) chỉ kém các nguyên tố halogen.
+ Bán kính nguyên tử của các nguyên tố (trừ Poloni) chỉ lớn hơn các nguyên tố halogen.
⇒ Các nguyên tố trong nhóm oxi là các phi kim mạnh (trừ nguyên tố Poloni), có tính oxi hoá mạnh (chỉ yếu hơn các nguyên tố halogen ở cũng chu kì).
– Tính phi kim giảm dần từ oxi đến telu.
2. Tính chất của hợp chất
- Công thức phân tử các hợp chất của các nguyên tố nhóm oxi với hiđro.
- Qui luật biến đổi tính axit của các nguyên tố nhóm oxi.
- Qui luật biến đổi các hợp chất với hiđro của các nguyên tố nhóm O.
Giải thích
Từ S đến Te: bán kính nguyên tử tăng dần → khoảng cách từ tâm nguyên tử của các nguyên tử đến tâm nguyên tử H tăng → độ bền liên kết H-R giảm.
→ H càng dễ bị tách ra → Tính axit tăng dần.
Lý thuyết Tính chất của Oxi - Ozon
I. Oxi
1/ Vị trí & cấu tạo
Nguyên tố oxi có số hiệu nguyên tử là 8, thuộc nhóm VIA, chu kì 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
Nguyên tử oxi có cấu hình electron là 1s22s22p4, lớp ngoài cùng có 6e.
Trong điều kiện bình thường, phân tử oxi có 2 nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị không cực
Công thức cấu tạo của phân tử oxi là O=O.
2/ Tính chất vật lý
Khí oxi không màu, không mùi, không vị, hơi nặng hơn không khí . Dưới áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -1830C. Khi oxi hoá ít trong nước (100ml nước ở 200C, 1 atm hoà tan được 3,1ml khí oxi. Độ tan của khí oxi ở 200C và 1 atm là 0,0043 g trong 100g H2O).
3/ Tính chất hóa học
Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).
Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2. Oxi tác dụng với hàu hết các kim loại (trừ Au, Pt ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
a/ Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt) , cần có t0tạo oxit
4Al + 3O2 
2Al2O3
3Fe + 2O2 Fe3O4
b/ Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có t0tạo oxit
C + O2 CO2
N2 + O2 2NO
ĐB: Tác dụng với H2 nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:
2H2 + O2 2H2 O
c/ Tác dụng với các chất có tính khử
2SO2 + O2 2SO3
2H2 S + 3O2 2H2 O + 2SO2
d/ Tác dụng với các chất hữu cơ
C2 H5 OH + 3O2 2CO2 + 3H2 O
4/ Điều chế
a/ Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, khí oxi được điều chế bằng cách phân huỷ những hợp chất giầu oxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4 (rắn), KclO3 (rắn)...
2KMnO4 K2 MnO4 + MnO2 + O2
2KClO3 2KCl + 3O2
b/ Sản xuất oxi trong công nghiệp
a. Từ không khí: Không khí sau khi đã loại bỏ hết hơi nước, bụi, khí cacbon đioxit, được hoá lỏng. Chưng cất phân đoạn không khí lỏng, thu được oxi. Oxi được vận chuyển trong những bình thép có dung tích 100lít dưới áp suất 150 atm.
b. Từ nước: Điện phân nước (nước có hoà tan một ít H2 SO4 hoặc NaOH để tăng tính dẫn điện của nước), người ta thu được khí oxi ở cực dương và khí hiđro ở cực âm.
II. Ozon và Hidro peoxit
1/ Ozon
Là dạng thù hình của oxi và có tính ôxhóa mạnh hơn O2 rất nhiều
O3 + 2KI + H2O → I2 + 2KOH + O2 (oxi không có)
Do tạo ra KOH nên O3 làm xanh quì tẩm dd KI (dùng trong nhận biết ozon)
2Ag + O3 → Ag2O + O2 (oxi không có phản ứng)
2/ Hidro peoxit
Là chất có 2 khả năng đó là có tính oxihoá và có tính khử.
Tính oxihoá:
H2O2 + 2KI → I2 + 2KOH
H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O
Tính khử :
H2O2 + Ag2 O → 2Ag + O2 + H2O
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
