Hợp chất vô cơ

Bài học về hóa vô cơ khá đa dạng và phức tạp. Nhưng nếu biết cách phân loại và nắm rõ bản chất thì mọi chuyện trở nên rất dễ dàng. Bài này sẽ khái quát chuyên về hợp chất của nhôm, hợp chất của crom, silic  và của sắt.

Hợp chất vô cơ là gì?

Hợp chất vô cơ được cho là những hợp chất không chứa đựng các nguyên tử cacbon. Nhưng vẫn có một vài chất được cho là hợp chất vô cơ mà vẫn có cacbon như CO, CO2, hidrocacbon và các muối cacbonat, CaC2,…

Nhôm và hợp chất của nhôm

Nhôm hay ký hiệu hóa học là Al có số hiệu nguyên tử là 13, nguyên tử khối là 27, là một kim loại có màu trắng bạc, có tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao. Nhôm có tính oxy hóa đặc biệt, không đổi màu và bị gỉ sét như sắt.  

• Tính chất hóa học của nhôm

Nhôm có tính khử mạnh, nằm ở ô số 3, có chu kỳ là 13 và nhóm IIIA.

• Tác dụng với phi kim

Nhôm tác dụng với phi kim có các phản ứng với oxy và halogen. Ví dụ:

4Al +3O2 ? 2Al2O3

2Al + 3Cl2 ? 2AlCl3

• Tác dụng với dung dịch axit

Nhôm bị thụ động hóa trong axit H2SO4 và HNO3 đặc nguội

2Al + 6HCl ? 2AlCl3 + 3H2

2Al + 6H2SO4 đậm đặc ? Al2 (SO4)3 + 3SO2 +6H2O

• Tác dụng với dung dịch kiềm

Kiến thức này rất quan trọng trong việc giải bài tập nhôm và dung dịch kiềm.

2Al + 2KOH +2H2O  ? 2KAlO2 + 3H2

• Tác dụng với một số oxit kim loại

2Al + Fe2O3 ? 2Fe + Al2O3

• Hợp chất của nhôm : Al2O3

Al2O3 là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, là một oxit lưỡng tính vì có thể vừa tác dụng với bazơ vừa tác dụng với axit.

Phản ứng vừa tác dụng với bazơ vừa tác dụng với axit:

• Ứng dụng:

Al2O3 + 6H+  → 2Al3+ + 3H2O.

Al2O3 + OH– +H2O → 2[Al(OH)4]–

Al(OH)3 cũng là một hợp chất của nhôm, có màu trắng, là chất kết tủa. Đây cũng là một hợp chất lưỡng tính.

Kết tủa trắng xuất hiện: Al(OH)3 + 3H+ → 2Al3+ + 3H2O.

Nếu dung dịch kiềm dư, Al(OH)3 sẽ tan dần: Al(OH)3 + OH– → [Al(OH)4]–

Nhôm được sử dụng để chế tạo máy bay, ô tô, tàu, tên lửa. Ngoài ra, nhôm còn được sử dụng để làm các vật dụng trong nhà như nồi, chảo và các loại thiết bị. Nhôm oxit được sử dụng để sản xuất nhôm nếu cần,

Crom và hợp chất của crom

Crom là một kim loại thuộc nhóm VIB, chu kỳ 4 và số hiệu nguyên tử là 24. Là một kim loại rất cứng, nhiệt độ nóng chảy của crom là 1890oC, màu trắng ánh bạc.

Tính chất hóa học

Tác dụng với phi kim

Cr tác dụng với oxi :

4Cr + 3O2 ? 2Cr2O3

Tác dụng với clo:

2Cr + 3Cl2 ? 2CrCl3

Tác dụng với axit:

Cr  + 2HCl ? CrCl2

Cr + H2SO4 ? CrSO4 + H2

Lưu ý : Crom không tác dụng với HNO3 và H2SO4

Hợp chất của Crom

• CrO (Crom (II) oxit)
• CrO rất dễ bị oxi hóa thành Cr2O3

Cr2O3 có màu xanh lục đậm, nhiệt độ nóng chảy rất cao. Đây cũng là một oxi lưỡng tính, tác dụng với cả axit và dung dịch kiềm.

Tác dụng với axit:

Cr2O3 + HCl ? CrCl3 + H2

Tác dụng với  dung dịch kiềm

Cr2O3 + 2NaOH ? 2NaCrO2 +  H2O

• Cr(OH)3

Cr(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính, kết tủa, màu xanh lục và tan trong axit lẫn dung dịch kiềm.

Một số phản ứng với Cr(OH)3

2Cr(OH)3  +  3Br2  + 10NaOH  →  2Na2CrO4 +  6NaBr + 8H2O

2 Cr(OH)3 + 3NaOCl  + 4NaOH →  2Na2CrO4 +  3NaCl + 5H2O

2Cr(OH)3 + 3PbO2 + 4NaOH  → 2Na2CrO4 + 3PbO + 5H2O

Cr(OH)3  + 3KMnO4 + 5KOH →  K2CrO4 + 3K2MnO4 + 4H2O

Ngoài ra, còn có các loại CrO3 và các muối Crom

Silic và hợp chất của silic

Silic là một chất nửa kim loại có màu xám ánh kim, ký hiệu là Si và có số hiệu nguyên tử là 14, có tính bán dẫn. Silic vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa.

Tính chất hóa học của silic

Tác dụng với phi kim

Si + F2 ? SiF4

Tác dụng với dung dịch kiềm

Silic tác dụng với dung dịch kiềm và nước

Si + 2NaOH +H2O ? Na2SiO3  + 2H2

Điều chế

Thông thường, người ta dùng chất khử mạnh để khử hợp chất SiO2

SiO2 + 2Mg ?  Si + 2MgO

Hợp chất của Silic

Silic dioxit (SiO2)

Silic dioxit là chất ở dạng tinh thể và không tan trong nước

Tính chất hóa học

Tác dụng với dung dịch kiềm

SiO2 + 2NaOH ? Na2SiO3 + H2O

Tác dụng với axit

SiO2 + 4HF ? SiF4 + 2H2O

Axit Silixic (H2SiO3) rất yếu, yếu hơn cả H2CO3 và các loại muối silic

Sắt và hợp chất của sắt

Sắt là một kim loại có màu trắng xám, là nguyên tố có nguyên tử khối là 26, chu kỳ 4 và nhóm VIIIB, có tính nhiễm từ.

• Tính chất hóa học:

• Tác dụng với oxi

3Fe + 2O2 ? Fe3O4 (oxit sắt từ)

• Tác dụng với phi kim

Fe + I2 ? FeI2

Fe + Cl2 ? FeCl3

• Tác dụng với axit

Tác dụng với H2SO4  và HCl loãng

Fe + H2SO4  ? FeSO4 + H2

Fe + HCl ? FeCl2 + H2

    Lưu ý: Fe thụ động hóa với H2SO4 và HNO3 đặc nguội

• Fe phản ứng với HNO3 loãng tạo ra khí NO:

Fe + HNO3 loãng ? Fe(NO3)3 +NO + H2O

• Fe phản ứng với HNO3 đậm đặc tạo khí NO2

Fe + 6HNO3 ? Fe(NO3)3 +NO2 + H2O

• Tác dụng với dung dịch muối

Fe + CuSO4 ? FeSO4 + Cu

• Tác dụng với nước

Fe + H2O ? FeO + H2

3Fe + 4H2O ?  Fe3O4 + 4H2

Điều chế

FeO + C? Fe + CO2

Mg + FeCl2 ? MgCl2 + Fe

Hợp chất của sắt

Tính chất hóa học

Hợp chất Fe(II) có tính khử

Ở nhiệt độ thường, Fe(OH)2 bị oxi hoá thành Fe(OH)3.

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O à 4 Fe (OH)3

• Tác dụng với clo:

2FeCl2  + Cl2   à 2FeCl3

• Tác dụng với HNO3

3FeO + 10HNO3 à 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

• Điều chế

FeCl2 + 2 NaOH à Fe(OH)2 + 2 NaCl

 Fe(OH)2  à  FeO   +  H2O

 Fe2O3  +  CO  à 2 FeO  +  CO2

• Hợp chất sắt (III)

Tính chất hóa học

• Tác dụng với kim loại:

Fe2O3   +  2Al  à Al2O3  +  2Fe

• Tác dụng với Fe:

Fe2O3   +  2Al  à Al2O3  +  2Fe

• Điều chế:

Sử dụng dung dịch kiềm:

Fe(NO3)3 +3NaOH àFe(OH)3+ 3NaNO3

Nhiệt phân sắt (III) hidroxit

2Fe(OH)3   à  Fe2O3   +  3H2O

Hợp chất vô cơ cần phải học lý thuyết và làm bài tập nhiều mới nhanh hiểu rõ và thuộc bài. Đừng học một cách qua loa, bạn sẽ rất dễ nhầm lẫn. Học hóa là phải hiểu, đừng học thuộc một cách vô thức.