Lý thuyết vô cơ ôn thi THPT Quốc gia năm 2015

Nội dung text: Lý thuyết vô cơ ôn thi THPT Quốc gia năm 2015

1. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 a b Bước 2: Các electron được phân bố lần lượt vào các phân lớp theo chiều tăng ns np => có enc = a + b ( a + b ≤ 8) của năng lượng trong nguyên tử (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s ) và tuân theo => số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử luôn ≤ 8 quy tắc sau: - Các nguyên tử có 8 electron ngoài cùng là khí hiếm, chúng không tham gia - phân lớp s chứa tối đa 2 electron; vào các phản ứng hóa học. - phân lớp p chứa tối đa 6 electron; - Các nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng thường là nguyên tử của - phân lớp d chứa tối đa 10 electron; các nguyên tố kim loại. - phân lớp f chứa tối đa 14 electron. - Các nguyên tử có 5, 6, 7 electron lớp ngoài cùng thường là nguyên tử của Bước 3. Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân các nguyên tố phi kim. lớp thuộc các lớp khác nhau (1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s ). - Các nguyên tử có 4 electron lớp ngoài cùng thường là nguyên tử của VD1: Viết cấu hình electron của nguyên tử O (Z=8): nguyên tố kim loại hoặc phi kim. 1. Xác định số electron: 8. Như vậy, khi biết cấu hình electron của nguyên tử có thể dự đoán được loại 2. Các electron phân bố vào các phân lớp theo chiều tăng dần của năng lượng nguyên tố. trong nguyên tử: VẤN ĐỀ 23: TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂ N BẰNG HÓ A HỌC 2 2 4 1s 2s 2p . LÍ THUYẾT 2 2 4 3. Cấu hình electron là: 1s 2s 2p . 1. Tốc độ phản ứng VD2: Viết cấu hình electron của nguyên tử Fe (Z=26). a. Khái niệm và biểu thức tốc độ phản ứng hóa học 1. Xác định số electron: 26. - Tốc độ phản ứng là đại lượng đặc trưng cho mức độ diễn ra nhanh hay 2. Các electron phân bố vào các phân lớp theo chiều tăng dần của năng lượng chậm của phản ứng hóa học, được đo bằng độ biến thiên nồng độ của một 2 2 6 2 6 2 6 trong nguyên tử: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d . trong các chất tham gia hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. 3. Viết cấu hình electron biểu diễn sự phân bố electron trên các phân lớp - Biểu thức tốc độ trung bình phản ứng: Xét phản ứng: aA + bB → cC + dD 2 2 6 2 6 6 2 thuộc các lớp khác nhau: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s . (*) 6 2 Hay viết gọn là [Ar] 3d 4s . Tại thời điểm t1: nồng độ chất A là C1 (mol/lít) VD3: cấu hình của một số nguyên tử khác: Tại thời điểm t2: nồng độ chất A là C2 (mol/lít) 1 1H : 1s CC 2 12 2He : 1s Tốc độ trung bình của phản ứng được tính theo chất A là: Vtb 2 1 tt21 3Li : 1s 2s 2 2 - Thứ nguyên: mol/lít.s hoặc mol/lít.phút 4Be : 1s 2s 2 2 1 b. Các yếu tố ảnh hưởng 5B : 1s 2s 2p 2 2 6 2 6 11 - Ảnh hưởng của nồng độ 20K : 1s 2s 2p 3s 3p 4s . a b - Nguyên tố s là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được Tốc độ của phản ứng (*) được xác định bởi biểu thức: v = k.[A] .[B] điền vào phân lớp s (Ví dụ nguyên tố H, Na, K ). Do đó: khi tăng nồng độ chất tham gia thì tốc độ phản ứng tăng lên. - Nguyên tố p là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được - Ảnh hưởng của áp suất (chỉ với phản ứng có chất khí tham gia): Khi tăng áp điền vào phân lớp p (Ví dụ nguyên tố B, O, Cl ). suất → nồng độ chất khí tăng nên tốc độ phản ứng tăng - Nguyên tố d là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng  Bằng thực nghiệm người ta xác định được rằng: khi tăng nhiệt độ thêm điền vào phân lớp d (Ví dụ nguyên tố Fe, Cu, Cr ). o - Nguyên tố f là những nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng được 10 C thì tốc độ phản ứng tăng thêm 2  4 lần. Giá trị γ = 2  4 được gọi là hệ điền vào phân lớp f (Ví dụ nguyên tố Ce, U, Pr ). số nhiệt của phản ứng. Trị số của γ được xác định hoàn toàn bằng thực 3. Đặc điểm của lớp electron ngoài cùng a - Lớp ngoài cùng: ns => có enc = a ( a ≤ 2) Trang 19
2. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 v (tCo 10) VẤN ĐỀ 24: NHẬN BIẾT nghiệm.  . Như vậy nếu một phản ứng xảy ra ở nhiệt độ T1 với LÍ THUYẾT v o t - MỘT SỐ THUỐC THỬ DÙNG ĐỂ NHẬN BIẾT CÁC CHẤT VÔ CƠ TT21 v2 10 THÔNG DỤNG tốc độ v1, ở nhiệt độ T2 với tốc độ v2 (giả sử: T2 > T1) thì:  v1 Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng - Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: diện tích tiếp xúc càng lớn thì tốc độ cần thử NB phản ứng càng tăng - Ảnh hưởng của xúc tác: Chất xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng, bản thân Li cho ngọn lửa không bị biến đổi sau phản ứng đỏ tía 2. Cân bằng hóa học K cho ngọn lửa a. Khái niệm cân bằng hóa học, hằng số cân bằng hóa học tím - Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản Li ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch. Cân bằng hóa học là một cân bằng Đốt Na cho ngọn cháy lửa vàng động K - Xét phản ứng: aA + bB  cC + dD ( ) Na Ca cho ngọn  lửa đỏ da cam Mỗi cân bằng hóa học được đặc trưng bởi một hằng số cân bằng KC (hằng số Ca [C]cd .[D] Ba cho ngọn cân bằng hóa học) được xác định bởi biểu thức: K Ba lửa vàng lục C [A]ab .[B] ( NÂ NG CAO) H2O Dung dịch + H2 n Chú ý:  Hằng số cân bằng KC không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của M + nH2O M(OH)n + H2 các chất phản ứng (Với Ca dd 2  Với mỗi phản ứng nhất định thì K chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ đục) C  Trong cân bằng có chất rắn thì nồng độ chất rắn không được đưa Be vào biểu thức của KC - M +(4-n)OH + (n-2)H2O b. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học Zn dd Tan H2 n-4 - Ảnh hưởng của nồng độ: Khi tăng hoặc giảm nồng độ của một chất trong kiềm n MO2 + KIM LOẠI Al H2 cân bằng thì cân bằng chuyển dịch về phía làm giảm hoặc tăng nồng độ của 2 chất đó.  Chú ý: Trong hệ cân bằng có chất rắn (ở dạng nguyên chất) thì việc tăng Kloại Tan H2 hay giảm khối lượng chất rắn không làm chuyển dịch cân bằng. từ Mg dd axit M + nHCl MCln + H2 - Ảnh hưởng của áp suất (cân bằng có chất khí): Khi tăng áp suất chung của Pb (HCl) (Pb có ↓ PbCl2 hệ cân bằng thì cân bằng chuyển dịch về phía tạo ra số mol khí ít hơn và màu trắng) ngược lại. HCl/  Chú ý: Trong cân bằng mà tổng số mol khí ở 2 vế bằng nhau thì áp suất 2Cu + O2 + 4HCl H SO không ảnh hưởng đến cân bằng Cu 2 4 Tan dung loãng dịch màu xanh 2CuCl2 + KIM LOẠI - Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch về phía có sục 2H2O phản ứng thu nhiệt (∆H>0) và ngược lại khi giảm nhiệt độ thì cân bằng O2 chuyển dịch về phía phản ứng tỏa nhiệt (∆H<0) Trang 20
3. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng cần thử cần thử NB NB Đốt Đốt, Màu đỏ màu t0 trong 2Cu + O2  2CuO Hơi nước 2H + O 2H O O đen làm ngưng tụ 2 2 2 2 H2 lạnh Ag + 2HNO3đ HNO3đ Tan NO2 CuO, t0 Hóa đỏ CuO + H Cu + H O Ag /t0 màu nâu đỏ 2 2 AgNO3 + NO2 + H2O CuSO4 H2O CuSO4 + 5H2O Hồ tinh (hơi) Trắng xanh CuSO .5H O I2 bột Màu xanh khan 4 2 Đốt CuO Đen đỏ CuO + CO Cu + CO2 khí SO2 mùi S trong S + O2 SO2 hắc CO + PdCl2 + H2O O2 dd PdCl ↓ Pd vàng 2 Pd↓ +2HCl + CO2 Đốt trong 4P + O2 2P2O5 Đốt O2 và trong Dung dịch tạo P2O5 + 3H2O 2H3PO4 CO P hòa tan thành làm đỏ O2 rồi sản dẫn sản 2CO + O2 2CO2 quì tím (Dung dịch H3PO4 làm đỏ quì phẩm Dung dịch phẩm CO + Ca(OH) vào tím) cháy nước vôi trong 2 2 vẩn đục H2O qua dd CaCO3 + H2O nước C + O2 CO2 Đốt vôi CO2 làm đục trong PHI KIM C trong nước vôi trong CO2 + Ca(OH)2 O2 Dung dịch CaCO3 + H2O dd vôi CO2 + Ca(OH)2 CO2 trong nước vôi trong 5Cl2 + Br2 + 6H2O vẩn đục CaCO3 + H2O Nước Nhạt màu Br2 10HCl + 2HBrO3 SO2 + Br2 + 2H2O Cl2 nước Br2 Nhạt màu dd KI + H2SO4 + 2HBr Không màu Cl2 + 2KI 2KCl + I2 hồ tinh SO2 màu xanh I2 bột Hồ tinh bột  màu xanh dd 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O thuốc Nhạt màu Tàn Tàn đóm bùng tím 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 đóm cháy O2 BaCl2 + H2O + SO3 KHÍ HƠI VÀ Dd BaSO4 ↓ 0 Cu màu đỏ SO3 Cu, t 2Cu + O2 2CuO BaCl2 trắng BaSO↓+ 2HCl màu đen KHÍ HƠI VÀ H2S Mùi Trứng thối Trang 21
4. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng cần thử cần thử NB NB Dd Pb(NO3)2 +H2S H2SO4 Muối Pb(NO3 PbS↓ đen loãng cacbon PbS↓ + 2HNO3 )2 at; H2SO4 + Na2CO3 sunfit, Quì tím Hóa đỏ sunfua, 2Na2SO4 + CO2 + H2O ẩm Có khí CO2, HCl kim SO , H S, H , H SO + CaSO loại 2 2 2 2 4 3 NH3 Khói trắng NH3 + HCl NH4Cl đứng Tạo kết tủa CaSO4 + SO2 + H2O trước H Quì tím Hóa xanh trắng. ẩm H2SO4 + FeS FeSO4 + H2S NH3 Dung H SO + Zn ZnSO + H  HCl Khói trắng NH3 + HCl NH4Cl dịch 2 4 4 2 muối Không của Ba. NO khí Hóa nâu 2NO + O2 2 NO2 4HNO + Cu Axit Hầu hết 3(đ) Quì tim Hóa đỏ ẩm HNO3, các kim Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O NO2 H2SO4 loại Có khí thoát ra 0 đặc (trừ Cu +2H2SO4(đ, nóng) Làm Màu nâu k0  11 C lạnh màu 2NO2 N2O4 nóng Au, Pt) CuSO4 + 2SO2 + 2H2O Que Quì tím Hóa xanh N2 đóm Tắt cháy Dung Dung dịch dịch Quì tím Hóa đỏ Bazơ ( - phenol Hóa hồng OH ) phtalei Muối 2HCl + CaCO3 cacbon n CaCl2 + CO2 + H2O at; 2- 2+ BaCl2 + Na2SO4 BaSO4↓+ Axit: SO4 Ba ↓trắng BaSO4 sunfit, 2HCl + CaSO3 2NaCl HCl sunfua, Có khí CO2, SO2, H2S, H2 CaCl + SO + H O kim 2 2 2 Cl- ↓trắng AgCl AgNO3 + NaCl AgCl↓+ loại NaNO3 2HCl + FeS FeCl + H S đứng 2 2 Dd AgNO3 3AgNO3 + Na3PO4 trước H 2HCl + Zn ZnCl + H  3- 2 2 PO4 ↓vàng Ag3PO4 0 t UNG Ag3PO4↓+ NaNO3 Axit Khí Cl2 màu 4HCl + MnO2  D DỊCH HCl MnO2 vàng lục bay đặc lên MnCl2 +Cl2 +2H2O DUNG DỊCH DUNG Axit Quì tím Hoá đỏ Trang 22
5. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng Chất Thuốc Dấu hiệu Phương trình phản ứng cần thử cần thử NB NB CaCO3 + 2HCl dd làm đỏ P2O5 H2O quì tím P2O5 + 3H2O 2H3PO4 2- CaCl2 + CO2 + H2O CO3 , SO 2- Dd axit CO2, SO2 tan tạo 3 CaSO3 + 2HCl SiO2 Dd HF SiO2 + 4HF SiF4 +2H2O SiF4 CaCl2 + SO2 + H2O Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + NaHCO + HCl H2O H 3 Al2O3, kiềm dd không - Dd axit CO2 CO3 ZnO màu NaCl + CO2+ H2O ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O H NaHSO3 + HCl Dd axit SO2 dd màu SO - CuO Axit CuO + 2HCl CuCl2 + H2O 3 NaCl + SO2 + H2O xanh t0 Kết tủa trắng HCl 4HCl + MnO2  M Mg(OH) MgCl + 2KOH Mg(OH) ↓ Cl2 màu 2 2 2 MnO2 đun vàng g2+ không tan trong + 2KCl nóng MnCl2 +Cl2 +2H2O kiềm dư HCl AgCl  Ag2O + 2HCl 2AgCl + C Kết tủa xanh CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2↓ Ag2O đun 2+ trắng H2O u lam : Cu(OH)2 + 2NaCl nóng Dung F dịch Kết tủa trắng FeCl2 + 2KOH Fe(OH)2↓ + FeO + 4HNO3 2+ e kiềm xanh : Fe(OH)2 2KCl NaOH, Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 3+ FeO, HNO3 NO2 màu Fe KOH Kết tủa nâu đỏ FeCl3 + 3KOH Fe(OH)3↓+ Fe3O4 đặc nâu Fe O + 10HNO : Fe(OH)3 3KCl 3 4 3 3+ 3Fe(NO3)3 + NO2+ 5H2O Al Kết tủa keo AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3↓ + trắng Al(OH)3 3NaCl tạo dd màu Fe2O3 + 6HNO3 tan trong kiềm HNO3 Fe2O3 nâu đỏ, không Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + đặc dư có khí thoát ra 2Fe(NO3)3 + 3H2O 2H2O Lưu ý: Một số dung dịch muối làm chuyển màu quì tím: Na+ Ngọn lửa màu Lửa vàng - Dung dịch muối cacbonat, sunfua, photphat, axetat của kim loại kiềm + đèn khí làm quì tím xanh K Ngọn lửa màu tím - Dung dịch muối (NH4)2SO4, NH4Cl, NH4NO3, AgNO3, AlCl3, Al(NO3)3, muối hiđrosunfat của kim loại kiềm làm quì tím hóa đỏ. Na2O, dd làm xanh K2O, H O quì tím (CaO Na O + H O 2NaOH BaO, 2 tạo ra dung 2 2 CaO dịch đục) OXIT Ở THỂ RẮN Trang 23
6. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 VẤN ĐỀ 25: ĐIỀU CHẾ a. Năng lượng và nhiên liệu có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự LÍ THUYẾT phát triển kinh tế? 1. Điều chế kim loại. - Các nguồn năng lượng chính là: Mặt Trời, thực phẩm, gỗ gió, nước, dầu Chia 2 loại. mỏ, khí tự nhiên, than đá, các chất có phản ứng hạt nhân,  Kim loại mạnh: K, Ba,Ca, Na, Mg, Al. điều chế bằng phương pháp điện - Có nhiều dạng năng lượng khác nhau: Động năng, nhiệt năng, hóa năng, phân nóng chảy điện năng, quang năng, thế năng, Từ dạng năng lượng này có thể biến đổi * muối clorua: trừ AlCl3 bị thăng hoa ở nhiệt độ cao. sang dạng năng lượng khác * bazơ: trừ Be(OH)2, Mg(OH)2, Al(OH)3 không bền khi đun nóng - Nhiên liệu khi bị đốt cháy sinh ra năng lượng (nhiệt năng). Hiện nay nguồn * oxit: chỉ dùng điều chế Al. cung cấp nhiên liệu chủ yếu là than, dầu mỏ và khí tự nhiên. Các dạng nhiên  Kim loại TB_Y. Mg trở đi. liệu này được gọi là nhiên liệu hóa thạch, có trong vỏ Trái Đất. * Muối - tác dụng với kim loại mạnh hơn ( thủy luyện ) * Mọi quá trình hoạt động của con người đều cần năng lượng và nhiên liệu. - điện phân dung dịch Năng lượng và nhiên liệu cần cho sự phát triển các ngành kinh tế: nông o * Oxit: dùng CO, H2, Al, C ở t cao để khử ( nhiệt luyện ) nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, ngư nghiệp, Nhân loại 2. Điều chế các phi kim và hợp chất của chúng. không thể tồn tại và phát triển nếu thiếu năng lượng. - Xem kĩ và phân rõ cách điều chế trong phòng thí nghiệm và trong công b. Vấn đề về năng lượng và nhiên liệu đang đặt ra cho nhân loại hiện nay nghiệp là gì? VẤN ĐỀ 26: TÁ CH – TINH CHẾ - Cùng với sự phát triển các ngành kinh tế, nhu cầu về năng lượng và nhiên liệu ngày càng tăng. Trong khi đó các nguồn năng lượng, nhiên liệu hóa LÍ THUYẾT - Dùng 1 hóa chất để tách A ra khỏi hỗn hợp. thạch như dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên không phải là vô tận mà có giới => tìm chất mà A không phản ứng, còn chất đó phản ứng với tất cả hạn và ngày càng cạn kiệt do bị khai thác quá nhiều. các chất còn lại. - Người ta dự đoán rằng, một vài trăm năm nữa các nguồn nhiên liệu hóa - Dùng nhiều hóa chất để tách A ra khỏi hỗn hợp. thạch trên Trái Đất sẽ cạn kiệt do con người khai thác ngày càng nhiều để sử => Tìm chất phản ứng với A mà không ( ít ) phản ứng với chất còn dụng cũng như làm vật phẩm, hàng hóa xuất khẩu. lại, các chất tiếp theo sẽ là chất phục hồi lại A. - Khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch còn là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm môi trường và làm thay đổi khí hậu toàn cầu. VẤN ĐỀ 27: SƠ ĐỒ VÔ CƠ c. Hóa học đã góp phần giải quyết vấn đề năng lượng và nhiên liệu như LÍ THUYẾT thế nào trong hiện tại và tương lai? - Lưu ý: + Mỗi mũi tên: một phản ứng - Nhân loại đang giải quyết vấn đề thiếu năng lượng và khan hiếm nhiên liệu + Mỗi kí hiệu chưa biết: một chất hóa học do tiêu thụ quá nhiều theo hướng nâng cao tính hiệu quả trong việc sản xuất - Cần nắm được mỗi liên hệ giữa tính chất, cách điều chế các chất và sử dụng năng lượng, đảm bảo sự phát triển bền vững. VẤN ĐỀ 28: TỔNG HỢP CÁ C PHÁ T BIỂU TRONG HÓ A VÔ CƠ Hóa học đã nghiên cứu góp phần sản xuất và sử dụng nguồn nhiên liệu thiên LÍ THUYẾT nhiên như than, dầu mỏ. - Các phát biểu trong hóa vô cơ thường tập chung vào các phát biểu về vai trò - Sản xuất etanol từ ngô, sắn để thay thế xăng, chế biến dầu thực vật (dừa, của các chất trong phản ứng oxi hóa khử, các ứng dụng, trạng thái tính chất cọ, ) thay cho dầu điezen trong các trong các động cơ đốt trong. của các chất hoặc tính chất của hợp chất phức tạp như sắt, crom, đồng. - Sản xuất ra chất thay cho xăng từ nguồn nguyên liệu vô tận là không khí và VẤN ĐỀ 29: HÓ A HỌC VỚI KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ MÔ I TRƯỜNG nước. LÍ THUYẾT - Năng lượng được sản sinh trong các lò phản ứng hạt nhân đã được sử dụng I. HÓA HỌC VÀ KINH TẾ cho mục đích hòa bình. Hóa học đã giúp xác định cơ sở khoa học của quy 1. Năng lượng và nhiên liệu Trang 24
7. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 trình kĩ thuật tạo ra vật liệu đặc biệt xây lò phản ứng hạt nhân, giúp quá trình * Vật liệu hữu cơ: Nhiều loại vật liệu hữu cơ được sản xuất bằng con đường làm sạch nguyên liệu urani, để sử dụng trong các nhà máy điện nguyên tử. hóa học. Thí dụ: Sơn tổng hợp, nhựa, chất dẻo, PVC, cao su tổng hợp, tơ, sợi - Hóa học cũng góp phần tạo ra vật liệu chuyên dụng để chế tạo pin Mặt Trời, tổng hợp. chế tạo thiết bị, máy móc thích hợp để khai thác, sử dụng hiệu quả những * Vật liệu mới: Ngày nay, hóa học cùng với ngành khoa học vật liệu nghiên nguồn năng lượng sạch có tiềm năng to lớn khác từ thiên nhiên: Năng lượng cứu tạo nên một số loại vật liệu mới có tính năng đặc biệt: Trọng lượng siêu thủy điện; năng lượng gió; năng lượng Mặt Trời; năng lượng địa nhiệt; năng nhẹ, siêu dẫn điện, siêu bền, siêu nhỏ, giúp phát triển các ngành công lượng thủy triều, nghiệp điện tử, năng lượng hạt nhân, y tế, Thí dụ: - Trong công nghiệp hóa học, người ta đã sử dụng các nguồn nhiên liệu, năng - Vật liệu nano (còn gọi là vật liệu nanomet) là loại vật liệu được tạo nên từ lượng mới một cách khoa học và tiết kiệm. những hạt có kích thước cỡ nanomet. Vật liệu nano có độ rắn siêu cao, siêu - Hóa học đã giúp tạo ra và sử dụng nguồn năng lượng điện hóa trong pin dẻo và nhiều tính năng đặc biệt mà vật liệu thường không có được. điện hóa hoặc acquy. Acquy khô và acquy chì axit là loại được dùng phổ biến - Vật liệu quang điện tử có độ siêu dẫn ở nhiệt độ cao được dùng trong sinh nhất hiện nay. học, y học, điện tử, 2 – Vật liệu - Vật liệu compozit có tính năng bền, chắc không bị axit hoặc kiềm và một số a. Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển kinh tế hóa chất phá hủy. - Trong lịch sử phát triển của nhân loại đã sử dụng nhiều loại vật liệu khác II. HÓA HỌC VÀ XÃ HỘI nhau. 1 - HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ LƯƠNG THỰC, THỰC PHẨM - Sự phát triển của các vật liêu mới đã góp phần tạo ra sự phát triển cho a.Vai trò của lương thực, thực phẩm đối với đời sống của con người những ngành kinh tế mũi nhọn của nhân loại. - Lương thực, thực phẩm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng, cung cấp năng lượng b. Vấn đề về vật liệu đang đặt ra cho nhân loại là gì? cho con người sống và hoạt động. - Cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế và khoa học kĩ thuật, nhu cầu - Để đảm bảo duy trì sự sống thì lương thực, thực phẩm trong khẩu phần ăn của nhân loại về vật liệu mới với những tính năng vật lí và hóa học, sinh học hằng ngày cần đảm bảo đầy đủ theo một tỉ lệ thích hợp các chất bột mới ngày càng cao. (cacbohiđrat), chất đạm (protein), chất béo (lipit), vitamin, chất khoáng và - Ngoài những vật liệu tự nhiên, nhu cầu về vật liệu nhân tạo ngày càng đa các chất vi lượng. dạng, phong phú để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về vật liệu của các ngành - Ăn không đủ năng lượng hoặc thiếu chất dinh dưỡng sẽ làm cho cơ thể hoạt kinh tế quốc dân. động không hiệu quả, sức khỏe yếu, chậm phát triển trí tuệ, đặc biệt là đối c. Hóa học đã góp phần giải quyết vấn đề về vật liệu như thế nào? với các phụ nữ đang mang thai và trẻ em. Thí dụ: Nếu thiếu iot sẽ gây kém trí - Hóa học đã và đang góp phần tạo nên các loại vật liệu mới cho nhân loại. nhớ , thiếu vitamin A sẽ gây bệnh khô mắt dẫn đến mù lòa, thiếu sắt dẫn đến Các nhà hóa học đã nghiên cứu được các chất hóa học làm nguyên liệu ban bệnh thiếu máu đầu, những điều kiện đặc biệt, những chất xúc tác vô cơ và hữu cơ để tạo ra b. Vấn đề về lương thực, thực phẩm đang đặt ra cho nhân loại hiện nay những vật liệu có tính năng riêng, đặc biệt phục vụ cho các ngành kinh tế, y - Nhân loại đang đứng trước thách thức lớn về lương thực, thực phẩm. Dân số học, công nghệ sinh học, khoa học vũ trụ, thế giới ngày càng tăng nhất là ở những nước đang phát triển dẫn đến nhu cầu * Vô liệu vô cơ: Ngành sản xuất hóa học vô cơ tạo ra nhiều loại vật liệu được về lương thực và thực phẩm ngày càng tăng lên. Trong khi đó, nhu cầu về sử dụng trong công nghiệp và đời sống. lượng thực, thực phẩm có chất lượng cao đảm bảo ăn ngon, chống bệnh béo Thí dụ: Luyện kim đen và luyện kim màu sản xuất ra các kim loại: vàng, phì ở một số nước phát triển lại đang được đặt ra. Ước tính có khoảng 15% nhôm, sắt, thép, đồng, titan và hợp kim như đuyra, dân số các nước mắc bệnh béo phì. Công nghiệp silicat sản xuất ra ngạch, ngói, xi măng, thủy tinh, gốm, sứ, - Ngoài ra, diện tích trồng trọt ngày càng bị thu hẹp do bị đô thị hóa, do khí Công nghiệp hóa chất sản xuất ra các hóa chất cơ bản như hậu trái đất nóng lên và thiên tai (mưa, bão, lũ lụt, ) ngày càng khắc nghiệt HCl,H2SO4,HNO3,NH3,NaOH, làm nguyên liệu để sản xuất phân bón, dẫn đến giảm sản lượng lương thực. thuốc trừ sâu. c. Hóa học đã góp phần giải quyết vấn đề lương thực, thực phẩm cho Trang 25
8. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 nhân loại như thế nào? a. Vai trò của may mặc đối với đời sống con người - Để giải quyết vấn đề lương thực, thực phẩm cho nhân loại, hóa học đã góp - Cùng với nhu cầu ăn, ở thì may mặc là một trong những nhu cầu thiết yếu phần nghiên cứu và sản xuất các chất hóa học có tác dụng bảo vệ, phát triển của con người giúp nhân loại tồn tại và phát triển. thực vật, động vật giúp tăng sản lượng, chất lượng và bảo quản tốt hơn. Thí b. Vấn đề may mặc đang đặt ra cho nhân loại hiện nay dụ: - Dân số thế giới gia tăng không ngừng, vì vậy tơ sợi tự nhiên như bông, - Sản xuất các loại phân bón hóa học có tác dụng tăng năng suất cây trồng gai, không thể đáp ứng đủ nhu cầu may mặc về số lượng cũng như chất như: Phân đạm, phân lân, phân kali, phân hỗn hợp, phân phức hợp, phân vi lượng. lượng, c. Hóa học góp phần giải quyết vấn đề may mặc của nhân loại như thế - Tổng hợp hóa chất có tác dụng diệt trừ cỏ dại tạo điều kiện cho cây lương nào? thực phát triển. - Hóa học góp phần sản xuất ra tơ, sợi hóa học để thỏa mãn nhu cầu may mặc - Tổng hợp hóa chất diệt nấm bệnh, để bảo vệ cây lương thực tránh được cho nhân loại. Tơ hóa học (gồm tơ nhân tạo và tơ tổng hợp) so với tơ tự nhiên dịch bệnh như: Etirimol, benoxyl, đồng sunfat, (sợi bông, sợi gai, sợi tằm) có nhiều ưu điểm nổi bật: dai, đàn hồi, ít thấm - Sản xuất những hóa chất bảo quản lương thực và thực phẩm, làm chậm sự nước, mềm mại, nhẹ, xốp, đẹp và rẻ tiền, Nguyên liệu để sản xuất tơ nhân phát triển của vi khuẩn gây hại cho lương thực, thực phẩm. tạo là những polime có sẵn trong tự nhiên như xenlulozơ (có trong bông, gai, - Nghiên cứu chế biến thức ăn tổng hợp để tăng sản lượng chăn nuôi gia súc, gỗ, tre, nứa, ). Từ xenlulozơ, chế biến bằng con đường hóa học thu được tơ gia cầm, thủy sản. visco, tơ axetat. Chế biến thực phẩm nhân tạo hoặc chế biến thực phẩm theo công nghệ hóa - Nguyên liệu để sản xuất tơ tổng hợp là những polime không có sẵn trong tự học. nhiên mà do con người tổng hợp bằng phương pháp hóa học như tơ nilon, tơ Hóa học giúp thay thế nguồn nguyên liệu làm lương thực, thực phẩm dùng capron, tơ poliaxrylat, trong công nghiệp hóa học bằng nguyên liệu phi lương thực, phi thực phẩm. - Các loại tơ sợi hóa học được tổng hợp hoàn toàn trong nhà máy (từ nguyên Thí dụ: liệu ban đầu đến sản phẩm cuối cùng) nên đã dành ra được nhiều đất đai cho - Thay thế tinh bột bằng hợp chất hiđrocacbon để sản xuất ancol etylic; thay trồng trọt và chăn nuôi gia súc. thế việc sản xuất xà phòng giặt từ chất béo bằng sản xuất bột giặt tổng hợp. - Hóa học góp phần sản xuất ra nhiều loại phẩm nhuộm tạo nên màu sắc khác - Sản xuất glucozơ từ những chất thải như vỏ bào, mùn cưa, rơm rạ, nhau phù hợp với nhu cầu thẩm mĩ của con người. - Tổng hợp chất béo nhân tạo (bơ magarin) từ axit stearic và glixerol, sự - Ngoài ra, công nghệ hóa học đã tạo ra các vật liệu cơ bản để chế tạo các chuyển hóa dầu (chất béo lỏng) thành bơ, mỡ (chất béo rắn), thiết bị chuyên dụng trong các nhà máy dệt và trong ngành dệt may giúp tạo - Chế biến protein từ protein tự nhiên. ra những loại vải đa dạng, phong phú đáp ứng nhu cầu may mặc ngày càng Cùng với ngành công nghệ sinh học, hóa học đã góp phần tạo nên những chất cao. hóa học giúp tạo nên những giống mới có năng suất cao hơn. 3- HÓ A HỌC VÀ VẤN ĐỀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI Hóa học đã góp phần tạo nên những thực phẩm riêng dành cho những người Để bảo vệ sức khỏe con người, phòng chống bệnh tật và các tệ nạn xã mắc bệnh khác nhau. Thí dụ: Thực phẩm dành ho những người ăn kiêng như hội, hóa học góp phần quan trọng trong lĩnh vực dược phẩm và vấn đề bánh, sữa, đường, về chất gây nghiện ma túy. Ngành hóa thực phẩm cũng đã chế biến được nhiều loại sản phẩm làm tăng a. Dược phẩm tính thẩm mĩ và hấp dẫn của thực phẩm. Thí dụ: Chế biến đồ hộp để tạo nên - Đế sinh tồn và phát triển, từ xưa, con người đã biết dùng cỏ, cây, con, để vị ngon và bảo quản tốt những thực phẩm cho con người; Một số loại hương trực tiếp hoặc gián tiếp chế biến làm thuôc chữa bệnh. liệu, phụ gia thực phẩm làm cho thực phẩm thêm hấp dẫn bởi màu sắc, mùi - Tuy nhiên, nguồn dược phẩm tự nhiên không thể đáp ứng để chữa trị những thơm nhưng vẫn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Hiện nay đã sản xuất bệnh hiểm nghèo, bệnh do virut, được 200 chất phụ gia cho thực phẩm. - Hóa học cũng góp phần tạo ra những loại thuốc đặc trị có tác dụng trị bệnh 2 - HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ MAY MẶC nhanh, mạnh, hiệu quả, những loại thuốc bổ tăng cường sức khỏe cho con Trang 26
9. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 người. III. HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG Về thuốc chữa bệnh: 1 - Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG - Hóa học đã góp phần nghiên cứu thành phần hóa học của một số dược liệu a. Ô nhiễm môi trường tự nhiên như cây, con giúp phát hiện được nhiều loại dược liệu có nguồn gốc - Ô nhiễm môi trường không khí là hiện tường làm cho không khí sạch thay tự nhiên. Từ các dược liệu ban đầu đã chiết suất được những chất có khối đổi thành phần, có nguy cơ gây tác hại đến thực vật, động vật, sức khỏe con lượng và nồng độ cao để làm thuốc chữa bệnh. Ngoài ra ngành Hóa Dược đã người và môi trường xung quanh. nghiên cứu và sản xuất ra nhiều loại thuốc để chữa bệnh cho con người từ các - Không khí sạch thường gồm 78% khí nitơ, 21% khí oxi và một lượng nhỏ chất hóa học. khí cacbonic và hơi nước, Về thuốc bổ dưỡng cơ thể Không khí bị ô nhiễm thường có chứa quá mức cho phép nồng độ các khí Các loại vitamin riêng lẻ như A, B, C, D, các loại thuốc bổ tổng hợp, có CO2,CH4 và một số khí độc khác, thí dụ CO,NH3,SO2,HCl, một số vi khuẩn thành phần chính là các chất hóa học đã được tổng hợp bằng con đường hóa gây bệnh, học hoặc được chiết suất từ dược liệu tự nhiên đã giúp tăng cường các b. Ô nhiễm nước vitamin và một số chất vi lượng cho cơ thể để phòng và chống bệnh tật cho - Ô nhiễm nước là hiện tượng làm thay đổi thành phần tính chất của nước cơ thể. gây bất lợi cho môi trường nước, phần lớn do các hoạt động khác nhau của b. Chất gây nghiện, chất ma túy và cách phòng chống ma túy con người gây nên. - Ma túy gồm những chất bị cấm dùng như thuốc phiện, cần sa, heroin, - Nước sạch không chứa các chất nhiễm bẩn, vi khuẩn gây bệnh và các chất cocain, một số thuốc được dùng theo chỉ dẫn của thầy thuốc như moocphin, hóa học làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Nước sạch nhất là nước seduxen, cất trong đó thành phần chỉ là H2O. Ngoài ra, nước sạch còn được quy định - Ma túy còn được chế biến tinh vi dưới dạng những viên thuốc tân dược về thành phần giới hạn của một số ion, một số ion kim loại nặng, một số chất không dễ gì phát hiện được. thải ở nồng độ dưới mức cho phép của Tổ chức Y tế thế giới. - Ma túy có thể ở dưới dạng bột trắng dùng để hít, viên nén để uống và đặc - Nước ô nhiễm thường có chứa các chất thải hữu cơ, các vi sinh vật gây biệt dưới dạng dung dịch dùng để tiêm chích trực tiếp vào mạch máu. bệnh, các chất dinh dưỡng thực vật, các hóa chất hữu cơ tổng hợp, các hóa Ma túy dù ở dạng nào khi đưa vào cơ thể con người đều có thể làm thay đổi chất vô cơ, các chất phóng xạ, chất độc hóa học, một hay nhiều chức năng sinh lí. c. Ô nhiễm môi trường đất - Ma túy có tác dụng ức chế, giảm đau, kích thích mạnh mẽ gây ảo giác cho - Ô nhiễm đất là tất cả các hiện tượng, các quá trình làm nhiễm bẩn đất, thay người dùng. Nhiều tụ điểm sàn nhảy dùng loại ma túy tổng hợp còn gọi là đổi tính chất lí, hóa tự nhiên của đất do các tác nhân gây ô nhiễm, dẫn đến thuốc lắc làm người dùng bị kích thích dẫn đến không làm chủ được bản làm giảm độ phì của đất. thân. - Đất sạch không chứa các chất nhiễm bẩn, một số chất hóa học, nếu có chỉ - Nghiện ma túy sẽ dẫn đến rối loạn tâm, sinh lí, như rối loạn tiêu hóa, rối đạt nồng độ dưới mức quy định. loạn chức năng thần kinh, rối loạn tuần hoàn, hô hấp. Tiêm chích ma túy có - Đất bị ô nhiễm có chứa một số độc tố, chất có hại cho cây trồng vượt quá thể gây trụy tim mạch dễ dẫn đến tử vong. nồng độ đã được quy định. * Sản xuất hóa học là một trong những nguồn Hiện nay, nạn nghiện ma túy ngày càng gia tăng đặc biệt trong giới trẻ. gây ô nhiễm môi trường do khí thải, chất thải rắn, nước thải có chức những - Hóa học đã nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học của những chất ma túy tự chất độc hại cho con người và sinh vật. nhiên, ma túy nhân tạo và các tác dụng sinh lí của chúng. Từ đó sử dụng Tác hại của môi trường bị ô nhiễm (không khí, đất, nước) gây suy giảm sức chúng như một loại thuốc chữa bệnh hoặc ngăn chặn tác hại của các chất gây khỏe của con người, gây thay đổi khí hậu toàn cầu, làm diệt vong một số loại nghiện, sinh vật, Thí dụ như hiện tượng thủng tầng ozon, hiệu ứng nhà kính, mưa - Do đó, để phòng ngừa chất gây nghiên ma túy, không được dùng thuốc axit, là hậu quả của ô nhiễm môi trường. chữa bệnh quá liều chỉ định của bác sĩ, không sử dụng thuốc khi không biết 2 - HÓA HỌC VÀ VẤN ĐỀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG ĐỜI rõ tính năng tác dụng của nó và luôn nói KHÔNG với ma túy. SỐNG SẢN XUẤT VÀ HỌC TẬP HÓA HỌC Trang 27
10. LÝ THUYẾT VÔ CƠ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM 2015 Ô nhiễm môi trường đang xảy ra trên quy mô toàn cầu, gây ảnh hưởng lớn + Xử lí chất thải trong quá trình học tập hóa học đến cuộc sống trên Trái Đất. Hiện tượng trái đất bị nóng lên do hiệu ứng nhà Với một số chất thải sau thí nghiệm ở trên lớp hoặc sau bài thực hành, ta có kính, hiện tượng nhiều chất độc hại có trong không khí, nước sông, biển, thể thực hiện theo các bước sau: trong đất, đã làm cho môi trường của hầu hết các nước bị ô nhiễm. Do đó - Phân loại hóa chất thải xem chúng thuộc loại nào trong số các chất đã học. vấn đề bảo vệ môi trường là vấn đề chung của toàn nhân loại. - Căn cứ vào tính chất hóa học của mỗi chất để xử lí cho phù hợp. Hóa học đã có những đóng góp gì trong vấn đề bảo vệ môi trường sống ? Thí dụ: a. Nhận biết môi trường bị ô nhiễm bằng phương pháp hóa học - Nếu là các chất có tính axit thì thường dùng nước vôi dư để trung hòa. Có thể nhận thấy được môi trường bị ô nhiễm bằng cách nào ? - Nếu là khí độc có thể dùng chất hấp thụ là than hoạt tính hoặc chất rắn, hoặc * Quan sát dung dịch để hấp thụ chúng, tạo nên chất không độc hoặc ít độc hại hơn. 2- - Ta có thể nhận thấy môi trường bị ô nhiễm qua mùi, màu sắc, - Nếu là các ion kim loại, ion SO4 , có thể dùng nước vôi dư để kết tủa - Căn cứ vào mùi và tác dụng sinh lí đặc trưng của một số khí ta dễ dàng chúng và thu gom lại ở dạng rắn và tiếp tục xử lí. nhận ra không khí bị ô nhiễm. - Nếu là ion các kim loại quý thì cần xử lí thu gom để tái sử dụng. * Xác định chất ô nhiễm bằng các thuốc khử Thí dụ: Để xác định trong nước có các chất và ion (gốc axit hoặc các ion kim Lưu ý : Tôi Ovi đặc biệt xin lỗi tác giả vì không xin phép đăng tải và loại) ta cần có những thuốc thử hoặc đến những nơi có thể xác định được không xin phép sửa đổi một số nội dung trong tài liệu (vì một số lí do thành phần của nước, để xác định: Các ion kim loại nặng (hàm lượng là bao khách quan như tôi không thể tìm được thông tin liên lạc với tác giả để nhiêu?) ; Nồng độ của một số ion Ca2+,Mg2+ gây nên độ cứng của nước; Độ xin phép) pH của nước. -Tôi Ovi xin tuyên bố không sở hữu bất cứ nội dung nào trong tài liệu về * Xác định bằng các dung cụ đo mặt thương mại cũng như về sở hữu trí tuệ và luật bản quyền Thí dụ: Dùng nhiệt kế để xác định nhiệt độ của nước; dùng sắc kí để xác định -Tôi Ovi đăng tải tài liệu này lên cộng đồng và sửa đổi một số nội dung các ion kim loại hoặc các ion khác; dùng máy đo pH để xác định độ pH của tài liệu chỉ vì mục đích phi thương mại và với mong muốn hoàn thiện đất, nước, hơn với bộ tài liệu bổ ích này b. Vai trò của Hóa học trong việc xử lí chất ô nhiễm -Tôi Ovi đã sửa lại một số trong nội dung tài liệu so với bản gốc (tôi tìm - Xử lí chất ô nhiễm trong đời sống, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp được trên internet ) vì mục đích muốn hoàn thiện hơn bộ tài liệu này như thế nào? -Cuối cùng tôi mong muốn có thể nhận được sự cảm thông của tác giả vì - Nguyên tắc chung của việc xử lí chất ô nhiễm bằng phương pháp hóa học sự đăng tải mà không xin phép và việc tự ý sửa đổi một số nội dung, cũng là: Có nhiều biện pháp xử lí khác nhau căn cứ vào thực trạng ô nhiễm, đó là như sự cảm thông vì một số lỗi còn tồn tại do tôi hoặc tác giả từ phía bạn xử lí ô nhiễm đất, nước, không khí dựa trên cơ sở khoa học có kết hợp với đọc. Tôi xin trân trọng cám ơn! khoa học vật lí và sinh học. - Phương pháp chung nhất là loại bỏ chất thải độc hại bằng cách sử dụng chất Đã mang tiếng ở trong trời đất hóa học khác có phản ứng với chất độc hại, tạo thành chất ít độc hại hơn ở Phải có danh gì với núi sông dạng rắn, khí hoặc dung dịch. Hoặc có thể cô lập chất độc hại trong những Đi thi tự vịnh – Nguyễn Công Trứ dụng cụ đặc biệt, ngăn chặn không cho chất độc hại thâm nhập vào môi trường đất, nước, không khí gâu ô nhiễm môi trường. Sau đây là một số trường hợp cụ thể : + Xử lí nước thải Khi phát hiện ô nhiễm ở những nơi có chất thải của nhà máy, xí nghiệp, cần có những đề xuất cơ quan có trách nhiệm xử lí. + Xử lí khí thải Trang 28