Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
GIÁO TRÌNH
HÓA ĐẠI CƯƠNG – VÔ CƠ
(DÙNG CHO ĐÀO TẠO DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC)
CẦN THƠ - 2016
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 1
MỤC LỤC
biên soạn Trang
Lời mở đầu .03
Danh mục viết tắt và ký hiệu 04
Chương 1
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ ThS. Nguyễn Minh Kha05
1.1 THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ................................................................05
1.2 CẤU TẠO NGUYÊN TỬ...12
1.3 BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC.......26
Chương 2
CẤU TẠO PHÂN TỬ
LIÊN KẾT HÓA HỌC ThS. Nguyễn Minh Kha.36
2.1 MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LIÊN KẾT.....36
2.2 SỰ PHÂN CỰC CỦA PHÂN TỬ .....44
Chương 3
PHỨC CHẤT ThS. Nguyễn Minh Kha..47
3.1 KHÁI NIỆM VỀ PHỨC CHẤT..47
3.2 PHÂN LOẠI PHỨC CHẤT....48
3.3 GỌI TÊN HỢP CHẤT PHỨC....49
3.4 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PHỨC CHẤT..51
3.5 ĐIỀU CHẾ PHỨC CHẤT..53
Chương 4
NHIỆT – ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG HÓA HỌC
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 2
ThS. Nguyễn Minh Kha ..56
4.1 KHÁI NIỆM.56
4.2 NGUYÊN LÝ THỨ II CỦA NHIỆT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG – DỰ ĐOÁN
KHẢ NĂNG TỰ DIỄN BIẾN CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC 63
Chương 5
ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC ThS. Nguyễn Minh Kha....73
5.1 KHÁI NIỆM VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG...73
5.2 CÂN BẰNG HÓA HỌC.....82
Chương 6
ĐẠI CƯƠNG VỀ DUNG DỊCH ThS. Phạm Quang Khôi86
6.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI DUNG DỊCH86
6.2 NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH...86
6.3 DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI...89
6.4 THUYẾT PROTON VỀ ACID VÀ BASE. BRONSTED.92
6.5 DUNG DỊCH ĐỆM.98
Chương 7
HÓA HỌC CÁC NGUYÊN TỐ ThS. Phạm Quang Khôi..102
7.1 NGUYÊN TỐ NHÓM A..102
7.2 CÁC KIM LOẠI NHÓM B..114
TÀI LIỆU THAM KHẢO..124
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 3
LỜI NÓI ĐẦU
Trong chương trình đào tạo dược sĩ đại học của Đại học Tây Đô, học phần Hóa đại
cương – Vô cơ là môn cơ sở ngành làm nền tảng cho các em sinh viên năm thứ nhất có
kiến thức căn bản về hóa đại cương và tính chất hóa học của các nguyên tố nhóm chính
và phụ ứng dụng trong ngành dược. Học phần này được viết ra cho sinh viên có chuẩn
đầu vào căn bản nên nội dung được chọn lọc và cô đọng để các em tiếp thu những kiến
thức cần thiết nhất cho các học phần sau.
Giáo trình Hóa đại cương – Vô cơ bao gồm 7 chương được trình bày theo thứ tự:
Chương 1: Cấu tạo nguyên tử - Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Chương 2: Cấu tạo phân tử - Liên kết hóa học
Chương 3: Phức chất
Chương 4: Nhiệt – Động học phản ứng hóa học
Chương 5: Động học phản ứng – Cân bằng hóa học
Chương 6: Đại cương về dung dịch
Chương 7: Hóa học các nguyên tố
Trong quá trình biên soạn, các tác giả đã cố gắng dùng những hình ảnh trực quan
và một số câu hỏi tự lượng giá để sinh viên tự đánh giá khả năng của mình. Tuy nhiên,
giáo trình này cũng có thể mắc những sai sót, chúng tôi xin chân thành nhận được những
ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô, các bạn đồng nghiệp, sinh viên để sửa chữa, bổ
sung hoàn thiện hơn.
Chân thành cảm ơn!
CÁC TÁC GIẢ
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 4
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
P Proton
N Nơtron
E Electron
Z Số hiệu nguyên tử
Z+ Điện tích hạt nhân
A Số khối
M Khối lượng mol nguyên tử/khối lượng mol phân tử
g Gram
C Culong
đ.v.C Đơn vị Cacbon
u Unit
o
A Ăngstron
λ Bước sóng
AO Atomic orbital
Ψ hàm sóng
CHLT Cơ học lượng tử
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 5
Chương 1
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN
CÁC NGUYÊN TỐ
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Khi học xong chương này, sinh viên chuyên ngành Dược học có khả năng biết,
hiểu và vận dụng các vấn đề sau:
1. Thành phần cấu tạo một nguyên tử nhất định, các khái niệm cơ bản.
2. Thuyết lượng tử ánh sáng, cấu tạo vỏ electron theo mô hình Niels Bohr.
3. Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
4. Định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
1.1 THÀNH PHẦN CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1.1.1 THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ
Nguyên tử là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hóa học không thể chia nhỏ hơn được
nữa về mặt hóa học.
Nguyên tử của các nguyên tố có kích thước vô cùng nhỏ. Nếu xem gần đúng,
nguyên tử như quả cầu thì nguyên tử nguyên tố hidro là nhỏ nhất với đường kính vào
khoảng 0,68
o
A . Khối lượng của nguyên tử nguyên tố hidro cũng chỉ đạt 1,673.10-23 g.
Hình 1.1 Mẫu nguyên tử đơn giản.
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang 6
Tuy nhiên về mặt vật lí, nguyên tử chưa phải là nhỏ nhất. Nó được cấu tạo bởi 3
loại hạt cơ bản (như ở hình 1.1) là electron (kí hiệu là e-) tích điện âm – tồn tại ở lớp vỏ,
proton (kí hiệu là p) tích điện dương và hạt nơtron (kí hiệu là n) không mang điện tích
cùng tồn tại với p ở nhân của nguyên tử.
Có thể thấy, nguyên tử được cấu thành bởi lớp vỏ electron và hạt nhân. Trong hạt
nhân nguyên tử có 2 loại hạt cơ bản: proton và nơtron.. Như vậy, khối lượng của hạt
nhân là tổng khối lượng p và n:
mhạt nhân = mP + mN (1)
Electron tồn tại ở lớp vỏ bao quanh hạt nhân. Chúng tích điện âm. Khối lượng của
electron cũng rất nhỏ so với khối lượng của hạt proton và nơtron:
me-  10-4.mp  10-4.mn
Điện tích của mỗi proton và electron có cùng giá trị tuyệt đối, chỉ khác nhau về
dấu. Bất kỳ nguyên tử của nguyên tố nào, nó luôn trung hòa về điện. Do đó, mỗi nguyên
tử đều có số lượng hạt p bằng số hạt e-:
p = e (2)
Mỗi hạt nhân chứa số lượng p nhất định khác nhau (mà về sau chúng quyết định
sự khác biệt tính chất) nên người ta còn gọi chúng là số hiệu nguyên tử, ký hiệu là Z. Vì
vậy, Z+ được gọi là điện tích hạt nhân.
Nguyên tử rất nhỏ, nhỏ đến mức trí tưởng tượng của chúng ta cũng chưa tiệm cận
được kích thước thật của nó. Chính vì vậy, các hạt cơ bản cấu thành nó cũng rất – rất –
rất nhỏ. Khi đó, vô số các hạt p và n được nén chặt trong hạt nhân đến cực kỳ đặc khít. Vì
thế, khối lượng của nguyên tử xem như tập trung ở hạt nhân. Nếu qui ước khối lượng của
1 hạt p là đơn vị khối lượng nguyên tử u (unit) hay đ.v.C (đơn vị cacbon) thì mỗi hạt
nặng 1u. Hạt nơtron cũng tương đương 1u, do đó khối lượng một nguyên tử xem như số
khối A:
A = p + n (3)
Chính vì thế, mỗi  ...  chất dẽo (PVC ...), thuốc trừ sâu (666), dệt, giấy (tẩy
trắng)...
- Br2 và hợp chất có ứng dụng trong công nghiệp dược phẩm (KBr có tác dụng an
thần), thuốc nhuộm, nhiếp ảnh (AgCl, AgBr)...
- I2 ở nồng độ rất loãng cũng làm tinh bột có màu xanh. Vì vậy nó được dùng
trong phân tích hoá học.
- Trong đời sống clo được dùng làm chất khử trùng nước sinh hoạt, tẩy độc nước
thải do khả năng diệt vi khuẩn rất mạnh. Các hợp chất của clo và iod như clorid vôi
(CaOCl2) dùng làm chất tẩy uế; Iođoform (CHI3) dùng để rửa vết thương.
Tác dụng sinh học của các halogen và hợp chất
Ở trạng thái tự do các halogen đều rất độc hại đối với cơ thể.
Clo gây thương tổn nặng nề đối với niêm mạc mũi.
Brom và Iod tan nhiều trong dung môi hữu cơ, trong lipid nên rất dễ gây bỏng trên
da. Vì vậy đặc biệt thận trọng khi sử dụng chúng.
Trong cơ thể các hợp chất của flo có trong men răng, brom trong các tế bào thần
kinh, iod trong tuyến giáp trạng, còn clo có mặt trong mọi tổ chức.
Iod thâm nhập vào cơ thể qua thức ăn và muối ăn và tập trung ở tuyến giáp trong
thành phần của một protein là tireoglobulin - một chất rất cần thiết cho hoạt động bình
thường của cơ thể, thúc đẩy quá trình đồng hoá. Vì vậy nếu trong thức ăn thiếu iod (hoặc
thừa iod) sẽ dẫn đến bệnh bướu cổ.
Acid HC1 là acid vô cơ duy nhất có mặt trong dạ dày.
7.2 CÁC KIM LOẠI NHÓM B
7.2.1 ĐỒNG
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
115
- Cấu hình e nguyên tử: 29Cu: 1s22s22p63s23p63d104s1.
- Vị trí: ô 29, chu kỳ 4, nhóm IB.
- Cấu hình e của các ion:
Cu+: 1s22s22p63s23p63d10
Cu2+: 1s22s22p63s23p63d9
b. Tính chất vật lý
Đồng có mạng tinh thể lập phương tâm diện, màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi, dát mỏng. Dẫn
điện và nhiệt tốt chỉ kém bạc, t0nc = 10830C, D = 8,98 g/cm3.
c. Tính chất hóa học
Đồng có tính khử yếu: Cu → Cu2+ + 2e
Tác dụng với phi kim
- Với oxi tạo màng CuO bảo vệ: 2Cu + O2 → 2CuO
ở 800 - 10000C: CuO + Cu → Cu2O
- Với clo: Cu + Cl2 → CuCl2
- Với lưu huỳnh: Cu + S → CuS
Tác dụng với axit
Với các axit không có tính oxi hoá mạnh (HCl, H2SO4 loãng)
- Cu không phản ứng với các axit không có tính oxi hoá mạnh.
- Khi có O2, phản ứng lại xảy ra: 2Cu + 4H+ + O2 → 2Cu2+ + 2H2O
Với các axit có tính oxi hoá mạnh (HNO3 và H2SO4 đặc nóng)
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Tác dụng với dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Chú ý với muối nitrat trong môi trường axit: 3Cu + 8H++ 2NO3- → 3Cu2++2NO + 4H2O
d. Vai trò sinh học của đồng
Đồng đã được dùng để điều trị bệnh phổi trước Công nguyên tới 400 năm. Thiếu
đồng sẽ tăng nguy cơ nhiễm bệnh, rối loạn chức năng thực bào, làm giảm tế bào Lympho
T hoạt tính, giảm sản sinh IL-2 và tăng tế bào B. Thiếu đồng có thể gây thiếu máu, giảm
bạch cầu, loãng xương, mất sắc tố da và tăng khả năng mắc các bệnh về tim mạch, khớp
và thần kinh.
Trong cơ thể người, đồng được tập trung ở gan và vùng trên não. Đồng cần thiết cho quá
trình tạo thành sắc tố của da.
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
116
Cơ thể có lượng dự trữ đồng rất nhỏ so với chất khác.
Nhu cầu hàng ngày của đồng trong khẩu phần ăn là 0,6mg/ngày với nữ và
0,7mg/ngày với nam (theo WHO).
Khi đồng bị thừa trong cơ thể sẽ rất nguy hiểm do đồng sẽ chiếm chỗ của kẽm
trong protein và làm biến đổi hoạt tính của protein. Đồng có thể xúc tác cho quá trình tạo
thành các gốc tự do và là tác nhân gây đột biến và ung thư.
7.2.2 KẼM
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn
- Cấu hình e nguyên tử: 30Zn: 1s22s22p63s23p63d104s2.
- Vị trí: ô 30, chu kỳ 4, nhóm IIB.
- Cấu hình e của các ion:
Zn2+: 1s22s22p63s23p63d10
b. Tính chất vật lý
Kẽm có màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ, mặc dù hầu hết kẽm phẩm cấp
thương mại có màu xám xỉn. Phân bố tinh thể của kẽm loãng hơn sắt và có cấu trúc tinh
thể sáu phương với một kết cấu lục giác không đều.
Kẽm kim loại cứng và giòn ở hầu hết cấp nhiệt độ nhưng trở nên dễ uốn từ 100
đến 150°C . Trên 210 °C, kim loại kẽm giòn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực. Kẽm
dẫn điện khá. So với các kim loại khác, kẽm có độ nóng chảy (419,5 °C, 787,1F) và điểm
sôi (907 °C) tương đối thấp.] Điểm sôi của nó là một trong số những điểm sôi thấp nhất
của các kim loại chuyển tiếp, chỉ cao hơn thủy ngân và cadimi.
c. Tính chất hóa học
Kẽm là kim loại có tính khử khá mạnh
Tác dụng với phi kim
- Trong không khí ẩm kẽm bền ở nhiệt độ thường do có lớp màng oxit (ZnCO3 +
3Zn(OH)2) bảo vệ nhưng ở nhiệt độ kẽm cháy mãnh liệt tạo thành ZnO
2Zn + O2 → 2ZnO
- Kẽm phản ứng với halogen và lưu huỳnh khi được đun nóng
Zn + Cl2 → ZnCl2
Zn + S → ZnS
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
117
Tác dụng với axit:
- Với axit loãng: Zn tan trong axit loãng
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Với axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đđ tạo thành Zn2+ và nhiều sản phẩm khử
(tùy theo nồng độ axit và nhiệt độ)
4Zn + 10HNO3 loãng → 4Zn(NO3)2 + N2O +5H2O
4Zn + 10HNO3 rất loãng → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 +3H2O
Tác dụng với base:
Kẽm dễ dàng tác dụng với dung dịch kềm giải phóng khí hidro
Zn + H2O + OH- → [Zn(OH)4]2- + H2
Tác dụng với nước:
Ở nhiệt độ thường kẽm không tác dụng với nước nhưng ở nhiệt độ cao kẽm tác
dụng với nước tạo thành oxit
Zn + H2O → ZnO + H2
d. Trạng thái tự nhiên và điều chế
Trong tự nhiên kẽm tồn tại chủ ếu trong 2 quặng quan trọng là blen kẽm (ZnS) và
calamin (ZnCO3).
Điều chế Zn từ quặng blen kẽm phải qua hai giai đoạn: đốt sulfua trong không khí
thành oxit rồi dung than khử oxit đến kim loại ở nhiệt độ cao
2ZnS + 3O2 → 2SO2 + 2ZnO
ZnO +C → Zn + CO
Hơi kim loại tạo thành sau phản ứng được luồng khí CO cuốn đi và ngưng tụ trong
các thiết bị ngưng tụ, có một phần hơi bị mang đi xa hơn và lắng xuống thành bột.
e. Vai trò sinh học của kẽm
Kẽm tham gia vào cấu tạo các enzyme (men). Trên 200 enzyme lệ thuộc kẽm là
những enzyme chủ yếu (men oxy hóa khử, men vận chuyển, men thủy ngân). Ví dụ, men
carboanhydraz giữ vai trò quan trọng trong hoạt động hô hấp. Men này xúc tiến phản ứng
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
118
biến đổi acid bicarbonic trong cơ thể thành khí carbonic và nước. Vai trò tạo thành khí
carbonic tương ứng với quá trình tạo thành và giải phóng oxy do hemoglobin. Vai trò
sinh học của carboanhydraz trong hoạt động hô hấp không kém phần quan trọng so với
hemoglobin. Một men khác có kẽm là carboxypeptidaz, men này tách các acid amine tận
cùng khỏi peptid và protid. Kẽm cũng có trong thành phần một số deshydrogenaz.
Kẽm có vai trò điều hòa chuyển hóa lipid và ngăn ngừa mỡ hóa gan.
Kẽm tham gia vào chức năng tạo máu. Vai trò của kẽm trong cơ thể không kém
vai trò của sắt.
Kẽm cần thiết cho sự biệt hóa tế bào và sự ổn định màng. Thiếu kẽm, quá trình
tổng hợp DNA và quá trình sao chép trong tế bào bị suy yếu. Thiếu kẽm trong thời kỳ
mang thai, gây hiện tượng đứt đoạn quá trình nhân đôi ở các tế bào phôi. Ở động vật bị
thiếu kẽm, xảy ra các dị tật ở não, mặt, hệ thần kinh, tim, lách, xương và hệ sinh dục - tiết
niệu.
Thiếu kẽm ảnh hưởng xấu đến tốc độ hấp thu các acid amine. Kẽm cần thiết cho
tổng hợp tryptophan.
Ảnh hưởng của kẽm đối với hoạt động các hormone tuyến yên, thượng thận và
thận đã được thừa nhận. Tình trạng thiếu kẽm thường kết hợp với giảm kích thích tố tăng
trưởng trong huyết tương ở người và động vật. Thiếu kẽm làm giảm testosterone trong
huyết tương gây thiểu năng sinh dục nam. Thiếu kẽm cũng gây thiểu năng sinh dục nữ.
Theo Scott và Fisher, tác dụng giảm glucose huyết của insulin phụ thuộc vào kẽm có
trong insulin.
Kẽm có vai trò trong hệ miễn dịch. Nó kích thích sự phát triển và biệt hóa lympho
bào. Nó đẩy mạnh sự xuất tiết các cytokin (nhất là interleukin 2) để đáp ứng lại các kích
thích kháng nguyên.
7.2.3 SẮT
a. Vị trí trong bảng tuần hoàn
- Cấu hình e nguyên tử: 26Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2.
- Vị trí: Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
- Cấu hình e của các ion được tạo thành từ Fe:
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
119
Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6
Fe3+ 1s22s22p63s23p63d5
b. Tính chất vật lí
- Màu trắng hơi xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt và dẫn điện kém đồng
và nhôm.
- Sắt có tính nhiễm từ nhưng ở nhiệt độ cao (8000C) sắt mất từ tính. T0nc = 15400C.
c. Tính chất hóa học
Fe là chất khử trung bình. Trong các phản ứng, Fe có thể nhường 2 hoặc 3e:
Fe → Fe3+ + 3e
Fe → Fe2+ + 2e
Tác dụng với các phi kim
Sắt tác dụng với hầu hết các phi kim khi đun nóng:
- Với halogen → muối sắt (III) halogenua (trừ iot tạo muối sắt II):
2Fe + 3X2 → 2FeX3 (t0)
- Với O2:
3Fe + 2O2 → Fe3O4 (t0)
Thực tế khi giải các bài tập thường gặp trường hợp tạo ra hỗn hợp gồm Fe và các oxit sắt.
- Với S:
Fe + S → FeS (t0)
Tác dụng với nước
- Fe không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường, ở nhiệt độ cao, sắt phản ứng mạnh với
hơi nước:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)
Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)
Tác dụng với dung dịch axit
Với H+ (HCl, H2SO4 loãng... ) → muối sắt (II) + H2
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
120
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
Tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đậm đặc)
- Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Fe chuyên
chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
- Với dung dịch HNO3 loãng → muối sắt (III) + NO + H2O:
Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
- Với dung dịch HNO3 đậm đặc → muối sắt (III) + NO2 + H2O:
Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
- Với dung dịch H2SO4 đậm đặc và nóng → muối sắt (III) + H2O + SO2:
2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Chú ý: Sản phẩm sinh ra trong phản ứng của Fe với HNO3 hoặc H2SO4 đậm đặc là muối
sắt (III) nhưng nếu sau phản ứng có Fe dư hoặc có Cu thì tiếp tục xảy ra phản ứng:
2Fe3+ + Fe → 3Fe3+
Hoặc
2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+
Tác dụng với dung dịch muối
- Fe đẩy được những kim loại yếu hơn ra khỏi muối → muối sắt (II) + kim loại.
Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2
- Fe tham gia phản ứng với muối Fe3+ → muối sắt (II):
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Chú ý: Với muối Ag+, Fe có thể tham gia phản ứng để tạo thành muối Fe3+:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag
d. Trạng thái tự nhiên và điều chế
Trạng thái tự nhiên
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
121
Là kim loại phổ biến sau nhôm, tồn tại chủ yếu ở các dạng:
- Hợp chất: oxit, sunfua, silicat...
- Quặng: hematit đỏ (Fe2O3 khan), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit (Fe3O4), xiđerit
(FeCO3) và pirit (FeS2).
Điều chế
Trong công nghiệp sắt được sản xuất từ các quặng của nó, chủ yếu là từ hemantit
(Fe2O3) và manhetit(Fe3O4) bằng cách khử với cacbon trong lò luyện kim với nhiệt độ
2000OC . Trong lò luyện gồm có quặng sắt và than cốc gồm 2 quá trình
Than cốc phản ứng với oxy tạo ra khí cacbon monoxit CO
C + O2 → CO
Sau khi hình thành, khí CO sẽ khử quặng sắt thành sắt nóng chảy và tạo ra cacbon
đioxit (CO2)
CO + Fe2O3 → Fe + CO2
e. Vai trò sinh học của sắt
Sắt là một trong những chất khoáng rất quan trọng đối với cơ thể. Sắt là nguyên
liệu để tổng hợp nên hemoglobin, chất có mặt trong tế bào hồng cầu và làm cho hồng cầu
có màu đỏ, có vai trò vận chuyển oxy trong máu đến với các mô trong cơ thể. Sắt cũng là
thành phần của myoglobin, có trong cơ vân, có tác dụng dự trữ oxy cho hoạt động của cơ
vân, chúng sẽ kết hợp với các chất dinh dưỡng khác để giải phóng năng lượng cho sự co
cơ.
Sắt cũng là thành phần cấu tạo của một số loại protein và enzyme, có vai trò trong
quá trình giải phóng năng lượng khi oxy hóa các chất dinh dưỡng và ATP.
 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
7.1. Đặc điểm và những tính chất hoá học cơ bản nhất của các kim loại kiềm và
kiềm thổ.
7.2. Hoàn thành phương trình các phản ứng sau:
Na2O2 + H2O 
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
122
Na2O2 + CO2 
7.3. Những hợp chất nào quyết định độ cứng tạm thời, độ cứng vĩnh cửu của nước.
Có thể làm mềm nước bằng những phương pháp nào?
7.4. So sánh và giải thích tính base của các hydroxyd kim loại kiềm thô.
7.5. Hoàn thành phương trình các phản ứng sau:
a. BaO2 + FeSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +...
b. BaO2 + Cr2(SO4)3 + NaOH Na2CrO4 +...
c. BaO2 + HgCl2 Hg + ...
Trong các phản ứng nầy BaO2 là chất oxy hóa hay chất khử?
7.6. Tính chất hoá học điển hình của hydro. So sánh và giải thích tính khử của
hydro mới sinh và hydro phân tử.
7.7. Nguyên nhân gây nên tính chất lí học bất thường của nước. Tại sao nước là
dung môi tốt đối với nhiều chất?
7.8. Tại sao flo không có số oxy hoá dương và chỉ có hoá trị 1, trong khi đó clo,
brom, iod lại có các số oxy hoá dương và các hoá trị 3,5,7?
7.9. Viết các phương trình phản ứng:
Cl2 + KOH (nóng; nguội)
CaOCl2 + HC1 (đ)
NaOCl + KI
7.10. Tại sao HF là một acid lại có thể tác dụng với SiO2 là oxyd acid?
7.11. Đặc điểm và những tính chất hoá học cơ bản nhất của các kim loại Đồng,
kẽm và sắt.
7.12. Hoàn thành phương trình các phản ứng sau:
Zn + H2O + OH- 
3Fe + 4H2O 
7.13. Hoàn thành phương trình các phản ứng sau:
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
123
a. Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 +  +...
b. 4Zn + 10HNO3 loãng → 4Zn(NO3)2 +...
c. Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + ...
Trong các phản ứng nầy HNO3 là chất oxy hóa hay chất khử?
7.14. Tính chất hoá học điển hình của kẽm, sắt. Cho một số ví dụ.
7.15. Viết các phương trình phản ứng:
Fe+ H2SO4 (loãng; đặc nóng)
Fe + 4HNO3 (loãng; đậm đặc)
Giáo trình Hóa học Đại cương và Vô cơ
Trang
124
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hoàng Nhâm, 1994. HÓA HỌC VÔ CƠ, tập 1. NXB Giáo dục. Hà Nội.
[2]. Đại học Y Hà Nội, HÓA HỌC CƠ SỞ, NXB Y học, Hà Nội, 2012.
[3]. Đàm Trung Bảo, HÓA ĐẠI CƯƠNG – VÔ CƠ, Tập 2, NXB Y học, Hà Nội, 1978.
[4]. Lê Thành Phước, Bài Giảng Hóa Vô Cơ, Đại học Dược Hà Nội, 1998.
[5]. PGS. TS Nguyễn Đình Chi, HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG, NXB Giáo dục, 2009.
[6]. Trần Thị Đà – Đặng Trần Phách, CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHẢN ỨNG HÓA
HỌC, NXB Giáo dục, 2004.
[7]. Nguyễn Đức Chung, HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí
Minh, 2009.
[8]. Nguyễn Đức Chung, BÀI TẬP HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG, NXB Đại học Quốc gia
TP. Hồ Chí Minh, 2003.