Bài giảng Hóa học vô cơ

HịA HӐC VỌ CѪ 1 CÁC NGUYÊN TӔ KIM LOҤI KHӔI S 2 MӨC TIÊU 1. Xác đӏnh đưӧc vӏ trí vƠ đặc điểm về cấu trúc electron cӫa các kim loҥi phơn nhóm IA, IIA 2. Liệt kê đưӧc một sӕ tính chất hoá hӑc cӫa các đѫn chất 3. Viết đưӧc phưѫng trình phản ӭng cӫa các hӧp chất điển hình cӫa chúng 4. Kể ra đưӧc một sӕ ӭng dөng vƠ các kim loҥi vai trò sinh hӑc cӫa đѫn chất vƠ hӧp chất cӫa trên. 3 I. Kim loҥi nhóm IA - KLK (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị: ns1 - Nĕng lượng ion hóa I1 nhỏ (4 - 5eV) nên dễ mất 1e tạo ion M+ thể hiện tính khử mạnh - Ӣ nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ sôi, hơi của kim loại kiềm chứa khoảng 1% các phân tử M2 - Khi bị đốt cháy, KLK và hợp chất cho ngọn lửa có màu: * Li – đỏ son * Rb – hồng * Na – vàng * Cs – xanh lam * K – tím 4 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Phản ứng với oxy: - Phản ứng ӣ nhiệt độ thưӡng tạo oxyd 4M + O2 → 2 M2O - Phản ứng ӣ nhiệt độ cao: 2Na + O2 → Na2O2 ( peroxyd) K (Rb,Cs) + O2 → KO2 (superoxyd) 2.2. Phản ứng với Hydro 2M + H2 → 2MH MH + H2O → MOH + 1/2H2 (rất mạnh) 5 - Dựa vào lượng H2 giải phóng ra, sử dụng MH để định lượng nước trong hợp chất hữu cơ. 2.3. Phản ứng với H2O 2M + 2H2O → 2MOH + H2 - Li pứ êm dịu - Na pứ nhanh - K pứ mạnh kèm ngọn lửa - Rb, Cs nổ khi tiếp xúc với nước. 6 3. Một sӕ hӧp chất 3.1. Peroxyd - phản ứng mạnh với nước giải phóng H2O2 Na2O2 + H2O → H2O2 + 2NaOH ( H2O2 → H2O + O2 trong MT kiềm) - phản ứng với acid: Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2 - phản ứng với CO2 Na2O2 + CO2 → Na2CO3 + 1/2O2 7 3.2. Superoxyd: - phản ứng với C, CO, NO 4KO2 + 2C → 2K2CO3 + O2 2KO2 + CO → K2CO3 + O2 2KO2 + 3NO → KNO3 + KNO2 + NO2 - pứ với H2O 2KO2 + 2H2O → KOH + H2O2 + O2 - phản ứng với CO2 2KO2 + CO2 → K2CO3 + 3/2O2 - phản ứng với acid 2KO2 + H2SO4 → K2SO4 + H2O2 + O2 8 3.3. Hydroxyd - Dễ tan trong nước tạo base mạnh - Bền nhiệt, không bị phân hủy nhiệt ngay cả khi nóng chảy ( trừ LiOH) 3.4. Muối - Là các hợp chất ion - Dễ tan trong nước 9 Muӕi MHCO3 Muӕi M2CO3  Dễ tan (trừ NaHCO3)  Bền ӣ nhiệt độ thưӡng, dễ phân hủy khi bị đun nóng  Có thể tách ra ӣ dạng tự do  Dễ tan  Bền nhiệt, không bị phân hủy ӣ nhiệt độ nóng chảy 10 4. Vai trò sinh hӑc cӫa các nguyên tӕ KLK 4.1. Na+ - Tham gia vào quá trình điều hòa thĕng bằng acid- base của cơ thể, tham gia hệ thống đệm trong máu. - Duy trì áp suất thẩm thấu của máu và các dịch tổ chức. - Là thành phần chính của các cation trong dịch gian bào. - Liên quan đến hoạt động bình thưӡng của cơ và sự thẩm thấu qua màng tế bào. - Nhu cầu dạng Na+ dạng NaCl của ngưӡi khoảng 5- 15g/ngày. 11 4.2. K+ - Là cation chủ chốt của dịch nội bào, là thành phần quan trọng của dịch gian bào. -Tham gia dẫn truyền xung động thần kinh, điều hòa sự co bóp của cơ tim và cơ xương. - Tham gia hệ thống đệm của tế bào, hoạt hóa nhiều enzym. - Chế độ ĕn bình thưӡng cần 4g K/ngày 12 5. Ӭng dөng trong y hӑc cӫa các nguyên tӕ KLK 5.1. Na * NaCl 0,9% (dd muối đẳng trương): - Thuốc truyền tĩnh mạch bổ xung muối, nước trong trưӡng hợp tiêu chảy mất nước, mất máu, sốt cao. - Có tác dụng sát trùng * NaHCO3: - thuốc muối dạ dày - chữa nhiệt miệng - tá dược trong một số loại thuốc - thành phần ozesol 13 5.2. K • KCl dạng bột hay thuốc tiêm tĩnh mạch nồng độ ≤ 40mEg/lit điều trị trong trưӡng hợp cơ thể thiếu hụt kali. • KBr: thuốc an thần, chữa bệnh động kinh. • Điều trị tiêu chảy mất nước, dùng phối hợp KCl, NaCl, NaHCO3 với glucose. 14 II. Kim loҥi nhóm IIA - Kim loҥi Kiềm thổ (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị: ns2 - Hầu hết các hợp chất đều là hợp chất ion (trừ Be). - Khi bị đốt cháy, KL kiềm thổ và hợp chất cho ngọn lửa có màu: * Ca – đỏ cam * Sr – đỏ * Ba – lục. 15 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Phản ứng với oxy: - Ӣ nhiệt độ thưӡng, Be và Mg bền trong không khí, các KL khác bị oxy hóa nhanh chóng tạo oxyd. - Phản ứng ӣ nhiệt độ cao Ba có thể cho BaO2: Ba + O2 → BaO2 ( peroxyd) 2.2. Phản ứng với nước: - Mg pứ chậm với nước nóng do tạo lớp hydroxyd bền bảo vệ: Mg + H2O → Mg(OH)2 + H2 Mg(OH)2 + 2NH4Cl → MgCl2 + 2NH3 + 2H2O - Các kim loại khác pứ dễ dàng với nước ӣ nhiệt độ thưӡng. 16 3. Một sӕ hӧp chất 3.1. Peroxyd - Tác dụng với acid tạo H2O2 BaO2 + H2SO4 → H2O2 + BaSO4 - Tác dụng với chất khử BaO2 + H2 → Ba(OH)2 2BaO2 + S → 2BaO + SO2 - Tác dụng với chất oxi hóa BaO2 + HgCl2 → BaCl2 + Hg + O2 17 3.2. Muối Muối M(HCO3)2 Muối MCO3 Dễ tan, kém bền nhiệt Khó tan, kém bền nhiệt Chỉ tồn tại trong dung dịch Tồn tại được ӣ dạng tinh thể 18 4. Vai trò sinh hӑc cӫa các nguyên tӕ KLK thổ 4.1. Ca2+ - Ca2+ có trong cơ thể với 1 lượng lớn, tập trung chủ yếu ӣ xương và rĕng (80% Ca3(PO4)2 ,13% CaCO3) - Tham gia vào quá trình đông máu. - Kích thích hoạt động của cơ, cơ tim, thần kinh. - Nhu cầu canxi theo lứa tuổi. 19 4.2. Mg2+ - Trong cơ thể có 71g, tập trung chủ yếu ӣ xương dưới dạng muối phức của C và P. - Là một trong các cation chính của các tổ chức đệm. - Có mặt trong các dịch cơ thể, cơ. - Kích thích nhu động ruột, tĕng tiết mật. 20 5. Ӭng dөng trong y hӑc cӫa các nguyên tӕ KLK thổ 5.1. Ca - CaSO4.H2O (thạch cao nung) dùng bó bột chỉnh hình - CaBr2: an thần, chữa co giật ӣ trẻ em - CaCl2 5% (tiêm tĩnh mạch): cầm máu, chống co thắt khi trẻ sơ sinh co giật - Muối Ca, Na của EDTA: chữa nhiễm độc KL nặng. 21 5.2. Mg - MgSO4 (dạng bột): nhuận tràng, thông mật. - MgSO4 (dạng tiêm): an thần, ức chế các cơn co thắt. - Mg(OH)2 có trong thành phần của thuốc dạ dày 5.3. Ba - BaSO4 dùng trong kỹ thuật X - quang. 22 CÁC NGUYÊN TӔ KIM LOҤI KHӔI P 23 MӨC TIÊU 1. Xác đӏnh đưӧc vӏ trí vƠ đặc điểm về cấu trúc electron cӫa các kim loҥi phơn nhóm IIIA, IVA 2. Liệt kê đưӧc một sӕ tính chất hoá hӑc cӫa các đѫn chất 3. Viết đưӧc phưѫng trình phản ӭng cӫa các hӧp chất điển hình cӫa chúng 4. Kể ra đưӧc một sӕ ӭng dөng vƠ vai trò sinh hӑc cӫa đѫn chất vƠ hӧp chất cӫa các kim loҥi nói trên. 24 I. Kim loҥi nhóm IIIA (Al, Ga, In, Tl) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị: ns2 np1 - Số oxy hóa bền: Al+3, Tl+. - Có khả nĕng tạo phức. 25 2. Tính chất hóa hӑc Al dạng khối trơ do lớp màng oxyd bền bảo vệ (10-5 mm). 2.1. Phản ứng với O2 - Bột Al nổ trong không khí lỏng. - Al lá mỏng cháy trong không khí ӣ nhiệt độ cao. 2.2. Phản ứng với acid Al + 3H+ + 6H2O → [Al(H2O)6]3+ + 3/2H2 2.3. Phản ứng với dung dịch kiềm Al + OH- + 3H2O → [Al(OH)4]- + 3/2H2 3. Một sӕ hӧp chất 26 4. Ӭng dөng trong y hӑc và tác dөng sinh hӑc cӫa nhôm - Là thành phần của một số thuốc như aspirin, smecta, thuốc chống đổ mồ hôi, thuốc làm tĕng acid cho dạ dày... - Can thiệp vào sự chuyển hóa F và P dẫn đến mất khoáng chất trong xương - Kết hợp với một số chất khác gây rối loạn đưӡng ruột, gây các bệnh về da. - Là nguyên nhân gây rối loạn chức nĕng hoạt động của não, xơ vữa động mạch phổi 27 II. Kim loҥi nhóm IVA (Ge, Sn, Pb) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị: ns2 np2 - Số oxy đặc trưng: +2, +4 - Sn – α Sn –  Sn –  Bột, xám Kim loại, trắng Kim loại, giòn 28 13,20C 1610C 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Phản ứng với phi kim (oxy, halogen) - Với oxy: ӣ t0 thưӡng, Sn không bị oxy hóa, Pb bị oxy hóa thành oxyd sau đó chuyển sang dạng PbCO3 (Trong không khí có hơi nước tạo thành Pb(OH)2 ) - Với halogen tạo Sn+4 và Pb+2 2.2. Phản ứng với acid - Pb phản ứng với H2SO4(đặc, nóng), HNO3 đều tạo muối Pb+2 Pb + 3H2SO4đn → Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O 29 - Sn: 3Sn + 8HNO3loãng → 3Sn(NO3)2 + 2NO + 4H2O Sn + 4H2SO4đặc, nóng → Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O Sn + 4HNO3đặc + (x-2)H2O → SnO2.xH2O + 4NO2 (Sn + 4HNO3đặc → H2SnO3 + 4NO2 + H2O) 3. Ӭng dөng trong y hӑc Pb làm tấm chắn bảo vệ khi làm việc với tia phóng xạ. 30 4. Tác dөng sinh hӑc cӫa chì và hӧp chất cӫa chì - Tác động vào hệ TK - Gây rối loạn bộ phận tạo huyết - Ngĕn cản quá trình tạo máu, phá vỡ hồng cầu. - Kìm hãm sử dụng oxy và glucose để sản xuất nĕng lượng cho quá trình sống. - Kìm hãm chuyển hóa vitaminD. - Thay thế canxi trong xương. - Gây viêm thận, tai biến não, cao huyết áp. 31 CÁC NGUYÊN TӔ KIM LOҤI KHӔI D 32 MӨC TIÊU 1. Xác đӏnh đưӧc vӏ trí vƠ đặc điểm về cấu trúc electron cӫa các kim loҥi phơn nhóm phө. Từ đó giải thích đưӧc khả nĕng tҥo phӭc cӫa các kim loҥi nƠy 2. Liệt kê đưӧc một sӕ tính chất hoá hӑc cӫa các kim loҥi phơn nhóm VIIIB, IB, IIB . 3. Viết đưӧc phưѫng trình phản ӭng cӫa các hӧp chất điển hình cӫa chúng. 4. Kể ra đưӧc một sӕ ӭng dөng vƠ vai trò sinh hӑc cӫa đѫn chất vƠ hӧp chất cӫa các kim loҥi trên . 33 I. Khái quát về kim loҥi chuyển tiếp 1. Vӏ trí vƠ đặc điểm - Thuộc các phân nhóm phụ từ IB – VIIIB - Nĕng lượng của các electron ӣ 2 phân lớp ngoài cùng là (n-1)d và ns xấp xỉ nhau nên nói chung các e ӣ 2 phân lớp này đều là các e hóa trị. (n-1)d1-10 ns1-2 34 2. Một sӕ tính chất chung - Có cấu trúc tinh thể nên có t0s , t0nc , khối lượng riêng cao hơn các kim loại khác - Có tính cơ học tốt do liên kết kim loại mạnh - Thể hiện nhiều số oxy hóa - Dễ tham gia tạo phức bền - KL chuyển tiếp và hợp chất có hoạt tính xúc tác - KL chuyển tiếp và hợp chất thưӡng có màu. 35 II. Kim loҥi nhóm VIIIB : Fe, Co, Ni 1. Vӏ trí vƠ đặc điểm - Electron hóa trị: Fe 3d64s2 Co 3d74s2 Ni 3d84s2 - Số oxy hóa thưӡng gặp của Fe và Co là +2, +3; của Ni +2 36 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Phản ứng với phi kim (oxi, halogen, lưu huỳnh) - Với O2: phản ứng khá mãnh liệt khi đốt nóng tạo Fe3O4, CoO, NiO - Với halogen: tạo Fe+3 Co+2 Ni+2 - Với S: tạo muối +2 2.2. Phản ứng với acid - Với acid thưӡng: Fe pứ dễ dàng, Co, Ni pứ chậm M + H2SO4 → MSO4 + H2 37 - Với acid H2SO4 đặc nóng, HNO3 loãng tạo muối Fe+3, Co+2, Ni+2 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 3Ni + 8HNO3 → 3Ni(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2.3. Phản ứng với CO tạo phức carbonyl Fe(CO)5 lai hóa trong dsp3, cấu trúc lục diện, nghịch từ Co(CO)4 lai hóa ngoài sp3, cấu trúc tứ diện, thuận từ Ni(CO)4 lai hóa ngoài sp3, cấu trúc tứ diện, nghịch từ 38 3. Các hӧp chất 3.1. Oxyd ( MO, M3O4, M2O3) - Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O - Co2O3 + 6HCl → 2CoCl2 + Cl2 + 3H2O 3. 2. Hydroxyd - 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (nhanh) - 4Co(OH)2 + O2 +2 H2O → 4Co(OH)3 (chậm) - Ni(OH)2 +1/2 Br2 + KOH → Ni(OH)3 + KBr - Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O - 2Co(OH)3 + 6HCl → 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O 39 3.2. Một số phức chất *[Fe(CN)6]3- lai hóa trong d2sp3, cấu trúc bát diện * [Fe(CN)6]4- lai hóa trong d2sp3, cấu trúc bát diện * [Ni(CN)4]2-, [Co(CN)4]2- lai hóa trong dsp2, cấu trúc vuông phẳng * [Ni(Cl)4]2-, [Co(Cl)4]2- lai hóa ngoài sp3, cấu trúc tứ diện *[Ni(H2O)6]2+ lai hóa ngoài sp3d2, cấu trúc bát diện * [Ni(NH3)6]2+ , [Co(NH3)6]2+ lai hóa ngoài sp3d2, cấu trúc bát diện 40 4. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 4.1. Sắt - Trong cơ thể có khoảng 4-5g sắt, phần lớn tập trung ӣ máu, ngoài ra có ӣ lách, gan, tủy xương. - Fe2+ tham gia cấu tạo phân tử hemoglobin, myoglobin của cơ vân và một số enzym oxy hóa khử. - Nhu cầu sắt: trẻ em cần 15mg/ngày, ngưӡi lớn cần 10mg/ngày. - Thiếu sắt: da và niêm mạc tái nhợt, thần kinh rối loạn, ngất 41 - Điều trị bệnh thiếu máu do thiếu sắt, thưӡng dùng phối hợp các thuốc bổ sung sắt với dung dịch CuSO4 0,5-1%. 4.2. Coban - Là thành phần cấu tạo của Vitamin B12, xúc tác cho quá trình hình thành hồng cầu. - Một số thuốc chữa bệnh có Co được dùng để chữa bệnh thiếu máu và cơ thể suy nhược. 42 4.3. Niken - Gây ung thư phổi - Viêm xoang mũi - Bệnh về phế quản. 43 III. Kim loҥi nhóm IB (Cu, Ag, Au) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị: (n-1)d10 ns1 - Số oxy hóa đặc trưng: Cu+2, Ag+, Au+3 44 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Pứ với acid có tính oxy hóa Cu + 2H2SO4đn → CuSO4 + SO2 +2H2O Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O Au + HNO3 + 4HCl → HAuCl4 + NO + 2H2O ( HCl + 3/2Cl2 + Au → HAuCl4 ) 45 2.2. Phản ứng với dung dịch muối Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2 Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2 2.3. Phản ứng tạo phức của các ion và hợp chất - [Au(CN)4]- lai hóa trong dsp2, cấu trúc vuông phẳng, nghịch từ - [Cu(NH3)4](OH)2 (dung dịch svayze) màu xanh lam, hòa tan được cenlulose. 46 3. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 3.1. Đồng - Cơ thể ngưӡi có 100-150mg đồng, tập trung phần lớn ӣ gan, cơ, xương. - Cu cần thiết cho quá trình tổng hợp hemoglobin và phospholipid. - Cần thiết cho hoạt động của 1 số enzyme oxy hóa khử - Thiếu đồng làm giảm quá trình tái tạo hemoglobin gây bệnh thiếu máu. - Thừa đồng gây xơ gan. 47 3.2. Bạc - Ag+ kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn. - Keo bạc có chất làm bền để khử trùng niêm mạc. - Ag2SO4 thuốc trị bỏng, AgNO3 thuốc tra mắt 3.3. Vàng a. Theo đông y - Vàng ròng vị cay, tính bình, hơi độc, hòa huyết, trấn tâm. - Dùng vàng tự nhiên trị chứng tim đập mạnh và loạn nhịp. - Bụi vàng có khả nĕng rút mủ, lên da non 48 b. Theo Tây y - Vàng là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể con ngưӡi - Vàng được đưa vào cơ thể sẽ hấp thụ các chất độc và thải chúng ra ngoài cơ thể. - Vàng cyanid chữa bệnh lao phổi. 49 - Muối vàng được dùng chữa bệnh đau xương khớp, viêm đa khớp dạng thấp - Dùng laser hơi vàng để chữa bệnh ung thư thực quản - Dùng sợi vàng để khâu các mảnh xương vỡ - Dùng tấm vàng dát mỏng chữa viêm loét dạ dày hoặc xử lý các vết bỏng 50 IV. Kim loҥi nhóm IIB (Zn, Cd, Hg) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron hóa trị (n-1)d10 ns2 - Số oxy hóa tối đa +2 - Ion Hg22+ chỉ tồn tại trong dung dịch. 51 2. Tính chất hóa hӑc 2.1. Với oxy: * Tạo màng oxyd bền trong không khí ẩm * Khi nung nóng tạo MO * HgO phân hủy ӣ 4000C 2.2. Với phi kim khác Hg + S → HgS 52 3. Hӧp chất 3.1. Oxyd - ZnO thể hiện tính lưỡng tính. - HgO kém bền nhiệt 3.2. Hydroxyd - Zn, Cd tạo M(OH)2 - Hg2+ + 2OH- → HgO +H2O - Zn(OH)2 lưỡng tính, tan trong NH3 do tạo phức 53 4. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 4.1. Kẽm - Là nguyên tố cần thiết đối với cơ thể - Là thành phần của nhiều enzym trong hồng cầu, trong gan - Là thành phần của các màng sinh học tế bào - Tham gia cấu tạo phân tử insulin - Giác mạc là nơi có nồng độ kẽm cao nhất trong cơ thể 54 - Nhu cầu hàng ngày khoảng 0,3 mg kẽm/1kg cân nặng - Thiếu kẽm: * Gây phù giác mạc, dẫn tới mӡ, đục giác mạc * Gây rối loạn 1 số nội tiết và men - Ngộ độc kẽm: * Miệng có vị kim loại * Đau bụng * Mạch chậm * Co giật 55 - ZnCl2, ZnSO4 sát trùng, diệt khuẩn, dùng trong nhãn khoa, ZnO chữa viêm da. - Muối kẽm của acid undecylenic chữa nấm kẽ chân, nước ĕn chân. - Kẽm gluconat dùng bổ xung kẽm khi: • tiêu chảy cấp và mãn tính • Còi xương, chậm tĕng trưӣng ӣ trẻ em • Chế độ ĕn thiếu cân bằng hoặc ĕn kiêng • Nuôi ĕn lâu dài qua đưӡng tĩnh mạch • Phụ nữ mang thai và cho con bú 56 4.2. Cadimi - Là nguyên tố vi lượng trong cơ thể - Tham gia cấu tạo một số protein - Tích tụ phần lớn ӣ thận, t1/2 → 10 -35 nĕm - Là tác nhân gây ung thư qua đưӡng hô hấp, ung thư phổi. - Làm xương giòn - Gây tổn thương thận, thiếu máu, phá hủy tủy xương - Gây ảnh hưӣng đến nội tiết, tim mạch - Thay thế kẽm trong enzym, gây rối loạn tiêu hóa. 57 4.3. Thủy ngân a. Thủy ngân vô cơ - Gây viêm niêm mạc miệng, rối loạn ruột, thận - Tác dụng lên mô thận làm mất khả nĕng bài tiết của thận - Kết hợp bền với protein 58 b. Thủy ngân hữu cơ ( methyl thủy ngân) - Tích tụ ӣ tuyến yên, ảnh hưӣng đến hệ thần kinh trung ương: * Rối loạn thần kinh * Trẻ sơ sinh từ mẹ nhiễm methyl thủy ngân dễ bị tâm thần phân liệt, kém phát triển trí tuệ, co giật. - Phân lập và phá vỡ thể nhiễm sắc, ngĕn cản phân chia tế bào. 59 V. Kim loҥi nhóm VIB (Cr, Mo, W) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Cr và Mo (n-1)d5 ns2 - W 5d4 6s2 - Số oxy hóa bền của Cr là +3 và +6 60 61 3. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 3.1. Crom - Cr là nguyên tố vi lượng trong cơ thể, tập trung ӣ máu và các mô - Có trong thành phần của pepcin. - Cr cùng insulin kích thích sự sử dụng glucose - Thiếu Cr: * Gây bệnh về mắt * Rối loạn trao đổi carbonhydrat * Gây tiến triển bệnh đái tháo đưӡng 62 - Các hóa chất chứa Cr+6 : * Gây viêm loét da * Xuất hiện mụn cơm * Gây viêm gan, viêm thận *Thủng vách ngĕn giữa 2 lá mía * Gây ung thư phổi 63 3.2. Molipden - Có trong gan, thận, tuyến nội tiết - Tham gia vào thành phần của một số enzym - Kích thích tĕng trưӣng - Tĕng khả nĕng miễn dịch của cơ thể đối với 1 số bệnh nhiễm trùng. 64 VI. Kim loҥi nhóm VIIB ( Mn) - Là nguyên tố vi lượng. - Có trong thành phần 1 số enzym. - Tĕng cưӡng quá trình oxy hóa lipid. - Nhiễm độc Mn: * Tác dụng lên hệ thần kinh * Gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi. * Tác dụng lâu dài gây sơ gan. 65 CÁC NGUYÊN TӔ PHI KIM 66 MӨC TIÊU 1. Nêu đưӧc đặc điểm về tính chất hoá hӑc cӫa hydro, những tính chất bất thường cӫa nước, tính chất hoá hӑc điển hình cӫa hydropeoxyd. 2. Xác đӏnh đưӧc vӏ trí vƠ đặc điểm về cấu trúc electron cӫa các phi kim phơn nhóm chính VIIA, VIA, VA, IVA. Từ đó giải thích đưӧc tính oxy hoá cӫa các phi kim nƠy. 3. Liệt kê một sӕ tính chất hoá hӑc cӫa các phi kim phân nhóm VIIA, VIA, VA, IVA . 67 MӨC TIÊU 4. Viết đưӧc phưѫng trình phản ӭng cӫa các hӧp chất điển hình cӫa chúng. 5. Kể ra đưӧc một sӕ ӭng dөng vƠ vai trò sinh hӑc cӫa đѫn chất vƠ hӧp chất cӫa các phi kim nói trên. 68 I. Hydro – Nước 1. Tính chất hóa hӑc cӫa Hydro - H nguyên tử có tính khử mạnh hơn H2 5H + MnO4- + 3H+ → Mn2+ + 4H2O - Pứ với các phi kim khác khi đun nóng hoặc có xúc tác - Tham gia phản ứng khử một số hợp chất H2 + CuO → Cu + H2O - Tham gia pứ oxy hóa kim loại hoạt động H2 + 2Na → 2NaH 69 2. Nước 2.1. Đặc điểm - Có cấu trúc góc, O lai hóa sp3 - Độ phân cực lớn (µ → 1,84D) - Có khả nĕng hình thành liên kết hydro - Có tỷ trọng lớn nhất ӣ 40C do nước đá có cấu trúc rỗng với sự tổ hợp từng 5 phân tử. 70 71 3. H2O2 - Cấu trúc phân tử dạng ziczĕc - Vừa là chất khử vừa là chất oxy hóa H2O2 → H2O + O2 • Điều chế : BaO2 + H2SO4 → H2O2 + BaSO4 • H2O2 được dùng để rửa vết thương. 72 II. Nguyên tӕ phi kim nhóm VIIA 1. Vӏ trí và đặc điểm - Electron lớp ngoài: ns2 np5 - Số oxy hóa đặc trưng -1 - Ӣ nhiệt độ thưӡng: Flo, Clo là chất khí Brom là chất lỏng màu nâu đỏ Iod là chất rắn màu tím đen 73 2. Tính chất hóa hӑc - Pứ với Hydro - Pứ với kim loại - Pứ với nước F2 + H2O → 2HF + 1/2O2 X2 + H2O → HX + HXO 74 - Pứ với dd kiềm t0 thưӡng: Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O 1000C 3Cl2 + 6NaOHđ → NaClO3 + 5NaCl + 3H2O - Thể hiện tính oxy hóa mạnh Br2 + SO2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 75 3. Hӧp chất - Tính acid tĕng dần HCl < HBr < HI - HF là acid yếu, có thể hòa tan thủy tinh HF + HF → HF2- + H+ 6HF + SiO2 → H2[SiF6] + 2H2O 76 4. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 4.1 Flo - Trong cơ thể, Flo tập trung chủ yếu ӣ men rĕng dưới dạng flo apatit Ca5(PO4)3F - Dung dịch NaF 1-2% có tác dụng sát trùng - Một số hợp chất hữu cơ có chứa flo ( Flouradil) chữa ung thư - Dẫn xuất corticoid có flo ( ultralan, Flucinar…) chống viêm, chống dị ứng. 77 4.2 Clo - Là khí độc, gây tổn thương phổi và các niêm mạc - Có mặt ӣ mọi tổ chức trong cơ thể, tham gia vào quá trình cân bằng các ion giữa nội và ngoại bào. - HCl trong dịch vị, đảm bảo pH 1,8-2,2 (pH thích hợp của men pepcin). Dịch vị thiếu acid sẽ gây viêm loét dạ dày. - Nước clo, cloramin,..có tác dụng sát trùng. 78 4.3. Brom - Tập trung nhiều ӣ các mô thần kinh - Br- ức chế hệ thần kinh TW. - KBr, NaBr, NH4Br… làm thuốc an thần. - Br- khó đào thải, gây mụn nhọt, giảm trí nhớ 79 4.4. Iod - Tập trung ӣ tuyến giáp trong thành phần của tireoglobulin (protein) thúc đẩy quá trình đồng hóa - Hàm lượng iod trong máu điều khiển hoạt động của tuyến giáp - Thiếu iod dẫn đến bệnh bướu cổ. - Dung dịch Iod 1-2% có tác dụng sát trùng 80 III. Các nguyên tӕ nhóm VIA (O, S) 1. Tính chất hóa hӑc - Pứ với phi kim: Oxy không pứ trực tiếp với halogen - Pứ với kim loại - Oxy hóa nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ O2 + 4Fe(OH)2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 • Ozon O3: có tính oxy hóa mạnh hơn oxy O3 + Ag → Ag2O + O2 O3 + I- + 2H2O → O2 + I2 + 2OH- 81 2. Hӧp chất - SO2: Br2 + SO2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 - SO32- : 5SO32- + 2MnO4- + 16H+ → 5SO42- + 2Mn2+ + 8H2O - H2SO4 đặc : Là tác nhân hút nước mạnh, thể hiện tính oxy hóa mạnh H2SO4 + C → CO2 + SO2 + H2O 82 3. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 3.1. Oxy - Chiếm 65% trọng lượng cơ thể. - Là nguyên tố duy trì sự sống - Dùng cấp cứu các trưӡng hợp bị ngạt, ngất, ngộ độc khí độc - Đôi khi dùng tẩy giun. 83 3.2. Lưu huỳnh - Chiếm 0,25% trọng lượng cơ thể - Tập trung phần lớn trong tóc, móng, xương, biểu bì - Có trong thành phần cấu tạo của 1 số acid amin (cystin, cystein), insulin, vitamin B1 - H2S làm liệt trung tâm thần kinh hô hấp và dẫn đến tử vong - SO2 phá hủy niêm mạc đưӡng hô hấp - S dạng thuốc mỡ, nhũ dịch dùng chữa ghẻ, chữa nấm ngoài da - MgSO4, Na2SO4 làm thuốc nhuận tràng 84 IV. Các nguyên tӕ nhóm VA (N, P) 1. Vӏ trí và đặc điểm - Nitơ chỉ có hóa trị 3 nhưng có nhiều số oxy hóa - Photpho có hóa trị 3,5 2. Tính chất hóa hӑc - Pứ với oxy - Pứ với Hydro: P không pứ trực tiếp với H2 - Pứ với halogen - Pứ với kim loại 85 3. Hӧp chất 3.1. NH3 - Cấu trúc chóp cụt - Thể hiện tính bazơ yếu - Có khả nĕng tạo phức - Thể hiện tính khử 4NH3 + 5O2 → 4NO + 4H2O 86 87 3.4. HNO3 và muối nitrat - Là acid mạnh nhưng kém bền - HNO3 thể hiện tính oxy hóa mạnh - Muối nitrat dễ tan - Muối bị phân hủy nhiêt tạo các sản phẩm khác nhau tùy thuộc kim loại • Muối của KL từ K-Mg: tạo muối Nitrit • Muối của KL từ Al – Cu: tạo oxyd • Muối của KL từ sau Cu: tạo kim loại 88 5. Tác dөng sinh hӑc, ӭng dөng trong y hӑc 5.1. Nitơ - Chiếm 3% trọng lượng cơ thể - Là thành phần cấu tạo của protein - Tồn tại trong acid nucleic, ure, hormon - NH3 kích thích thần kinh, chữa ngạt, ngất - 80%N2O và 20% O2 thuốc mê trong phẫu thuật ngắn, sản khoa - NaNO2 làm thuốc dãn mạch - Nitroglixerin điều trị cơn đau thắt ngực - Nitrofuran chữa nấm ngoài da 89 5.2. Photpho - Tham gia cấu tạo xuơng, rĕng, tế bào và màng tế bào - Tham gia cấu tạo AND, ARN, ATP.. - Tham gia vào quá trình photphorin hoá trong quá trình hóa học của sự co cơ. - Để Ca có thể tham gia cấu tạo xuơng thì tỷ lệ tối ưu giữa Ca:P là 1:1,5. 90 V. Nguyên tӕ nhóm IVA 1. Vӏ trí và đặc điểm - C có đặc tính kéo dài mạch - Si chỉ kéo dài tối đa mạch 14 nguyên tử - Si có khả nĕng tạo phức 91 92 2.2. Silic nSi + (n + 1)H2 → SinH2n+2 3Si + 4HNO3 + HF → H2[SiF6] + NO + H2O Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2 93 3. Hӧp chất 3.1. CO - Trơ về mặt hóa học - Bền nhiệt - CO + 2H2 → CH3OH (xt: ZnO, t0 , p) - Tạo phức với kim loại - Thể hiện tính khử 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 94 3.2. SiO2 - SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O - SiO2 + 6HF → H2[SiF6] - SiO2 + 2KOH → K2SiO3 + H2O - SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2 95 4. Tác dөng sinh hӑc và ӭng dөng trong y hӑc 4.1. CO - Khí độc do ngĕn cản quá trình vận chuyển oxy đi nuôi cơ thể - CO liều thấp giúp mӣ rộng mạch máu, giảm viêm góp phần tĕng cưӡng khả nĕng tồn tại của các bộ phận được cấy ghép vào cơ thể. 96 4.2. CN- - Chất độc mạnh. - Triệu chứng: nhức đầu, nôn mửa, ngạt thӣ, tim đập mạnh - Cơ chế gây độc: CN- kết hợp với ion sắt trong các enzym oxy hóa của tế bào tạo các phức không có hoạt tính xúc tác do đó làm ngừng quá trình oxy hóa. 97 Chân thành cám ơn! 98