Bai Giang Dai Hoc Hoa Vo Co

Inorganic ChemistryInorganic Chemistry

Lecture: Dr. Huynh Dang ChinhDr. Huynh Dang Chinh

Class Time: Tue:Tue: 6:45 to 8:206:45 to 8:20Thur: Thur: 9:20 to 11:50 9:20 to 11:50

Classroom: D3 101D3 101

Phone: 86801108680110FAX: 86865838686583Handphone: 09032165510903216551E-Mail: [email protected]@mail.hut.edu.vn

What is Inorganic Chemistry ?What is Inorganic Chemistry ?

What Do Inorganic Chemists Do ?What Do Inorganic Chemists Do ?

Why Should You Study Inorganic Chemistry ?Why Should You Study Inorganic Chemistry ?

What is Inorganic Chemistry ?What is Inorganic Chemistry ?

• ““The chemistry of The chemistry of everythingeverything that is that is NOTNOT organic…” organic…”

• ““The chemistry of The chemistry of allall of the elements and their compounds of the elements and their compounds exceptexcept for the hydrocarbons and their derivatives.” for the hydrocarbons and their derivatives.”

• ““The branch of chemistry falling between and overlappingThe branch of chemistry falling between and overlapping with physical chemistry and organic chemistry.”with physical chemistry and organic chemistry.”

• ““What Inorganic Chemists Do!”What Inorganic Chemists Do!”

• Your Personal Definition??Your Personal Definition??

What Do Inorganic Chemists Do ?

• Synthesize and characterize substances other Synthesize and characterize substances other than those that are clearly “organic”.than those that are clearly “organic”.

• Determine the structures of inorganic substances.Determine the structures of inorganic substances.

• Investigate the chemical reactions of inorganic substances.Investigate the chemical reactions of inorganic substances.

• Investigate the physical properties of inorganic substances.Investigate the physical properties of inorganic substances.

.• Develop hypotheses and theories to explain and systematizeDevelop hypotheses and theories to explain and systematize the empirical data collected.the empirical data collected.

Why Should You Study Inorganic Chemistry ?Why Should You Study Inorganic Chemistry ?• Essentially the entire universe is Inorganic.Essentially the entire universe is Inorganic.

Elemental Composition of the Sun and the UniverseSun Universe

Hydrogen 92.5 % 90.87 %Helium 7.3 % 9.08 %All Others 0.2 % 0.05 %

• The Earth is predominantly InorganicThe Earth is predominantly Inorganic.

Elemental Composition of the Earth’s Crust

Oxygen 45.5 % Iron 6.20 %Silicon 27.2 % Calcium 4.66 % Aluminum 8.30 % All Others 8.14 %

• Inorganic materials are an essential part of national economy.Inorganic materials are an essential part of national economy.

U.S. Production of Top 10 Chemicals (0.45 U.S. Production of Top 10 Chemicals (0.45 .. 10 1066 T) - 1997 T) - 1997Sulfuric AcidSulfuric Acid 95.5895.58NitrogenNitrogen 82.88*82.88*OxygenOxygen 64.84*64.84*EthyleneEthylene 51.0851.08LimeLime 42.5642.56AmmoniaAmmonia 38.3938.39PropylenePropylene 27.5327.53Phosphoric AcidPhosphoric Acid 26.8326.83Ethylene DichlorideEthylene Dichloride 26.2926.29SulfurSulfur 26.2426.24*Calculated from “0.028 *Calculated from “0.028 .. 10 1099 m m33 at STP” at STP”

• Inorganics are essential to life.Inorganics are essential to life. Water is essential for all life.Water is essential for all life. About 30 different elements are believed to be About 30 different elements are believed to be essential to life - 28 in addition to carbon andessential to life - 28 in addition to carbon and hydrogen.hydrogen.

the study of the properties, the study of the properties, composition, composition, and structure of and structure of

matter, the physical and chemical matter, the physical and chemical changes it undergoes, and the energy changes it undergoes, and the energy liberated or liberated or absorbed during those absorbed during those

changes.changes.

NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌCCHIỀU PHẢN ỨNG

CẤU TẠO NGUYÊN TỬBẢNG TUẦN HOÀN

NĂNG LƯỢNGLIÊN KẾT

TÍNH CHẤTLÝ HỌC

PHỨC CHẤT

TÍNH CHẤT CÁC CHẤTTÍNH CHẤT CÁC CHẤT

HYDRO NHÓM A NHÓM B

KIM LOẠICHUYỂN TIẾP

KHÍ TRƠ

VIIVIVIVIIIIII

IIIIVVVIVIIVIII

Course OverviewCourse Overview

Department of Inorganic Chemistry - HUT

TÀI LIỆU THAM KHẢO


1. Hóa học vô cơ – Lê Mậu Quyền2. Bài tập hóa học vô cơ – Lê Mậu Quyền3. Hóa học vô cơ – Tập 1, 2, 3 – Hoàng Nhâm4. Hóa học vô cơ – Tập 1, 2 – Nguyễn Thế Ngôn, Trần Thị Đà5. Cơ sở lý thuyết hóa học – Phần I: Cấu tạo chất – Nguyễn Đình Chi6. Cơ sở lý thuyết hóa học – Phần II: Nhiệt động hóa học – Nguyễn Hạnh7. Modern Inorganic Chemistry – W. L. Jolly8. Structural Inorganic Chemistry – A. F. Wells9. Shriver, Atkins, Inorganic Chemistry (3rd ed, 1999)

W.H. Freeman and Company (Chs. 2, 18 ...)10.A.R. West, Basic Solid State Chemistry (2nd ed. 1999)

Wiley, New York, 199911.C. N. R. Rao, University General Chemistry (18nd 2006), MACMILLAN

INDIA LTD, 12.http://encarta.msn.com13.http://mineral.galleries.com14.http://www.webelements.com15.http://chemlab.pc.maricopa.edu/periodic/foldedtable.html16.http://wps.prenhall.com/wps/media/objects/602/616516/Chapter_07.html17.http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/

hybrv18.swf

CHƯƠNG IMỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

NHIỆT ĐỘNG HỌC VÀ CHIỀU PHẢN ỨNG


1. Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học

2. Mối liên hệ giữa ΔG của phản ứng hóa học với các đại lượng nhiệt động khác

2.1. Công thức tổng quát cho mọi phản ứng

2.2. Công thức tổng quát cho mọi phản ứng ở điều kiện chuẩn

2.3. Công thức tính ΔG cho phản ứng oxi hóa-khử xảy ra trong dung dịch nước

3. Mối liên hệ giữa các đại lượng nhiệt động của phản ứng hóa học với nhiệt độ

3.1. Công thức ΔG phụ thuộc vào nhiệt độ

3.2. Công thức hằng số cân bằng K phụ thuộc vào nhiệt độ

3.3. Sự phụ thuộc của entanpi phản ứng ΔH vào nhiệt độ

3.4. Sự phụ thuộc của entropy phản ứng ΔS vào nhiệt độ

4. Mối liên hệ giữa chiều của phản ứng hóa học với năng lượng liên kết

4.1. Sự liên hệ giữa ΔH của phản ứng với năng lượng liên kết

4.2. Sự liên hệ giữa ΔS của phản ứng vào năng lượng liên kết

5. Thuyết axit-bazo


NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT HÓA HỌC


1. Năng lượng liên kết của e trong nguyên tử và ion

1. Năng lượng ion hóa

2. Ái lực với điện tử

2. Năng lượng liên kết trong phân tử, tinh thể và dung dịch nước

1. Năng lượng mạng lưới ion Uion

2. Năng lượng liên kết cộng hóa trị Echt

3. Năng lượng liên kết kim loại

4. Năng lượng solvat hóa ion

5. Năng lượng liên kết yếu

1. Năng lượng liên kết hydro Ehyd

2. Năng lượng tương tác Van der Waals Uvdv


CHIỀU PHẢN ỨNG

Department of Inorganic Chemistry - HUTDepartment of Inorganic Chemistry - HUT

1. Khái niệm

Chất điện li mạnh và yếu

Phương trình ion của phản ứng xảy ra trong dung dịch nước

Hóa trị và số oxi hóa của nguyên tố

2. Phương pháp cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử

3. Chiều và giới hạn phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch nước

4. Giản đồ thế khử và ứng dụng

5. Mối liên hệ giữa thế khử và năng lượng liên kết

6. Chiều phản ứng không đổi số oxi hóa trong dung dịch chất điện ly

CHIỀU PHẢN ỨNG

Oxi hóa khử

Trao đổi ion


ĐỘNG HÓA HỌC

1. Vận tốc phản ứng

1. Định nghĩa

2. Công thức tính

3. Các yếu tố ảnh hưởng

2. Ảnh hưởng của nồng độ lên vận tốc phản ứng

1. Phản ứng đồng thể

2. Phản ứng dị thể

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên vận tốc phản ứng

1. Qui tắc Van’t Hoff

2. Phương trình Arrhenius

4. Phương pháp thực nghiệm nghiên cứu vận tốc phản ứng

1. Phương pháp cô lập

2. Phương pháp tuyến tính hóa kết quả thực nghiệm


CHƯƠNG IIHYDRO VÀ NƯỚC

HidroCấu tạo nguyên tửTính chất lý họcTính chất hóa họcTrạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế

Hidrua của các nguyên tốHidrua ionHidrua cộng hóa trịHidrua kiểu kim loại

NướcTính chất lý họcTính chất hóa họcTrạng thái thiên nhiên và phương pháp tinh chếSự gây ô nhiễm môi trường nướcXử lý nước thảiHidro peoxit

Groups in the Periodic Table

Main Group Elements (Vertical Groups) Group IA - Alkali Metals Group IIA - Alkaline Earth Metals Group IIIA - Boron Family Group IVA - Carbon Family Group VA - Nitrogen Family Group VIA - Oxygen Family (Calcogens) Group VIIA - Halogens Group VIIIA - Noble GasesOther Groups ( Vertical and Horizontal Groups)Group IB - 8B - Transition MetalsPeriod 6 Group - Lanthanides (Rare Earth Elements)Period 7 Group - Actinides


GROUP VIIA

The Halogens

Tính chất lý học

Tính chất hóa học

Điều chế và ứng dụng

Hidro halogenua

Hợp chất chứa oxi của halogen


GROUP VIAGROUP VIAOxygen Family - CalcogensOxygen Family - Calcogens

1.1. Đặc điểm chungĐặc điểm chung2.2. OxygenOxygen

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

3.3. Lưu huỳnhLưu huỳnh Đơn chất Hợp chất S(-II) Hợp chất S(IV) Hợp chất S(VI) Một số hợp chất khác của lưu huỳnh

Oxygen Oxygen OO

Sulfur Sulfur S S

Selenium Selenium Se Se

Tellurium Tellurium TeTe

Polonium Polonium PoPo

GROUP VA• Nitrogen N 7 [He]2s22p3

• Phosphorus P 15 [Ne]3s23p3

• Arsenic As 33 [Ar]3d104s24p3

• Antimony Sb 51 [Kr]4d105s25p3

• Bismuth Bi 83 [Rn]4f145d106s26p3


GROUP IVACarbon C 6 [He]2s22p2

Silicon Si 14 [Ne]3s23p2

Germanium Ge 32 [Ar]3d104s24p2

Tin Sn 50 [Kr]4d105s25p2

Lead Pb 82 [Rn]4f145d106s26p2

GROUP IIIABORON GROUP

Boron B 5 [He]2s22p1

Aluminium Al 13 [Ne]3s23p1

Gallium Ga 31 [Ar]3d104s24p1

Indium In 49 [Kr]4d105s25p1

Thallium Tl 81 [Rn]4f145d106s26p1

THE S-BLOCK ELEMENTS

Cr(OH)3 lưỡng tính

In acid In base

Chromate and Dichromate Ions

+5

+4+3

+2

CHƯƠNG 11TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC

KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP d

CHƯƠNG 12. NHÓM VIB

Cr Mo W3d54s1 4d55s1 5d56s1

III VI VI

CHƯƠNG 13. NHÓM VIIBMn Tc Re3d54s2 3d54s2 3d54s2

1.366 1.352 1.371 r [Å]717 702 760 I1

[kJ/mol]7.21 11.5 20.99 d

[g/cm3]1247 2127 3175 Mp

[oC]2146 3927 5760 Bp [oC]II, IV, VII Số

OXH

CHƯƠNG 14. NHÓM VIIIBFe Co Ni[Ar]3d64s2 [Ar]3d74s2 [Ar]3d84s2

II, III, VI II, III, V II, IV1539 1495 1453 Mp2756 2580 2436 Bp1.241 1.253 1.246 rA

Ru Rh Pd[Kr]4d75s1 [Kr]4d85s1 [Kr]4d105s0

Os Ir Pt[Xe]4f145d66s2 [Xe]4f145d76s2 [Xe]4f145d96s1

CHƯƠNG 15. NHÓM IBCu Ag Au29 47 79[Ar]3d104s1 [Kr]4d105s1 [Xe]4f145d106s1

I, II I I, III1083 961 1061 Mp2740 2177 2947 Bp1.278 1.445 1.442 rA

8.69 10.5 19.32 g/cm3

745 731 891 I1

0.337 0.799 1.498 εo V

CHƯƠNG 16. NHÓM IIBZn Cd Hg30 48 80[Ar]3d104s2 [Kr]4d105s2 [Xe]4f145d106s2

II II I, II419 321 -39 Mp906 767 357 Bp1.39 1.56 1.60 rA

7.13 8.63 13.55 g/cm3

17.96 16.90 18.75 I2

-0.763 -0.402 0.854 εo V

Bai Giang Dai Hoc Hoa Vo Co

Technology

Transcript of Bai Giang Dai Hoc Hoa Vo Co