Table of Contents
Kim loại và phi kim là hai loại đơn chất cực kỳ quan trọng và phổ biến trong chương trình hóa học trung học. Trái ngược với kim loại là những nguyên tố cho e, phi kim là những nguyên tố hóa học nhận e khi tham gia phản ứng hóa học nên nó thường mang điện tích âm trong hợp chất.
Ở điều kiện thường, phi kim tồn tại ở cả 3 trạng thái: rắn [I2, S, P, ...]; lỏng [chỉ có Br2]; khí [O2, Cl2, H2, N2,...].
Hầu hết các nguyên tố phi kim không có ánh kim, dẫn nhiệt kém, nhiệt độ nóng chảy thấp. Phần lớn các phi kim không dẫn điện; một số thì có sự biến tính, ví dụ như cacbon: dạng thù hình than chì có thể dẫn điện, còn dạng thù hình kim cương thì không dẫn điện.
Phân loại các nguyên tố phi kim
Phi kim gồm có các loại sau:
Khí hiếm: Heli, Neon, Argon, Krypton,Xenon, Radon, Oganesson
Halogen: Flo, Clo, Brom, Iot, Astatin
Á kim: boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] và polonium [Po]
Các phi kim còn lại: ôxy, lưu huỳnh, selen, nitơ, phốtpho, cacbon, hiđrô
Tính chất hóa học của phi kim
1. Tác dụng với kim loại
Phi kim tác dụng với kim loại tạo muối hoặc oxit
2Na + Cl2 → 2NaCl [Natri clorua]
Fe + S → FeS [Sắt [II] sunfua]
2Na + H2 → 2NaH [Natri hidrua]
2Cu + O2 → 2CuO [Đồng II oxit]
3Fe +2O2 → Fe3O4 [Sắt [II] [III] oxit]
2. Tác dụng với hiđro:
Các phi kim tác dụng với hidro đa số đều tạo thành hợp chất khí, có thể hòa tan trong nước tạo thành axit.
H2 + Cl2 → 2HCl
H2 + S → H2S
H2 + Br2 → 2HBr
2H2 + O2 → 2H2O
3. Tác dụng với oxi:
Một số phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit
S + O2 → SO2
C + O2 → CO2
4P + 5O2 → 2P2O5
4. Một số tính chất riêng của phi kim
Một số phi kim tác dụng với dung dịch axit sunfuric, axit nitric đặc nóng
S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O
C + 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + CO2
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
Phi kim halogen tác dụng với NaOH
Tùy vào độ mạnh yếu của phi kim halogen mà tạo ra những sản phẩm khác nhau ở những điều kiện khác nhau:
F> Cl > Br > I
Flo phản ứng với NaOH loãng nồng độ 2% lạnh:
2F2 + 2NaOH → OF2 + 2NaF + H2O
Cl2 + 2NaOH → H2O + NaCl + NaClO
3Cl2 + 6NaOH 3H2O + 5NaCl + NaClO3
Br2 + 2NaOH đậm đặc, lạnh → H2O + NaBrO + NaBr
3Br2 + 6NaOH đậm đặc, nóng → 3H2O + NaBrO3 + 5NaBr
I2 + 2NaOHđậm đặc, lạnh → H2O + NaI + NaIO
5. Mức độ hoạt động hóa học của phi kim:
Mức độ hoạt động hóa học của phi kim thường được xét dựa vào khả năng và mức độ phản ứng của phi kim đó với kim loại và hiđro.
Flo, oxi, clo là những phi kim hoạt động mạnh [flo là phi kim hoạt động mạnh nhất vì có độ âm điện cao nhất: 3,98].
Lưu huỳnh, photpho, cacbon, silic là những phi kim hoạt động yếu hơn
Bài tập về phi kim
Bài 1:
Nung hỗn hợp gồm 5,6g sắt và 1,6g lưu huỳnh trong môi trường không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn A. Cho dung dịch HCl 1M phản ứng vừa đủ với A thu được hỗn hợp khí B.
Viết các phương trình hóa học và tính thể tích dung dịch HCl 1M đã tham gia phản ứng.
Hướng dẫn giải:
= 0,1 mol; = 0,05 mol
Phương trình phản ứng:
Fe + S → FeS [1]
Theo phương trình: = = 0,05 mol ⇒ = 0,1 – 0,05 = 0,05 mol
= = 0,05 mol
Nên hỗn hợp chất rắn A có Fe dư và FeS
Dựa vào phương trình phản ứng [2] và [3], ta có:
= 2. + 2. = 2. 0,05 + 2. 0,05 = 0,2 mol
= 0,2 /1 = 0,2 lít.
Bài 2
Đốt bột 13g Zn trong không khí, sau khi kết thúc phản ứng, người ta cho vào hỗn hợp một lượng dư dung dịch HCl thì thấy có khí 3,36l thoát ra [đktc]. Tính hiệu suất đốt
Dựa vào phương trình [1][ 2][ 3] ta thấy số mol hidro thoát ra bằng số mol kẽm không phản ứng cháy. Vậy hiệu suất cháy:
Bài 3
Cho dung dịch chứa 0,4 mol HCl tác dụng với dư thu được khí clo. Khí clo tạo ra phản ứng hết với Al
Tính khối lượng thu được
= 0,1 mol => = 0,2/3 mol
=> Khối lượng = 0,2x133,5/3 = 8,9 gam
Bài 4
Một hỗn hợp gồm và có thể tích 4,48 lít [đktc] khi cho sục vào dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng tạo ra. Biết trong hỗn hợp đầu, thể tích và bằng nhau
Do NaOH dư, nên chỉ có phản ứng:
= = 0,1 mol
=> = 0,1 mol
Khối lượng = 106 x 0,1 = 10,6 gam
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về tính chất hóa học của phi kim, hi vọng những kiến thức này giúp ích được bạn trong việc học. Các bạn nên làm các đề bài mình ra trước khi xem đáp án để đạt hiệu quả tốt nhất.
Trang chủ » Hóa Học lớp 9 »
Như chúng ta đã biết, các nguyên tố phi kim như hidro, oxi, nitơ, cacbon… có rất nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày và trong sản xuất. Phi kim có những tính chất vật lý và hóa học nào? Chúng tồn tại ở những trạng thái nào trong tự nhiên? Chúng tác dụng và không tác dụng với những chất nào và mức độ hoạt động hóa học của chúng ra sao? Để hiểu rõ hơn về điều này, chúng ta cùng tìm hiểu bài viết hôm nay các bạn nhé! Nào, bây giờ chúng ta cùng tìm hiểu những tính chất vật lý và hóa học của phi kim xem chúng có gì đặc biệt không nhé!
tinh-chat-vat-ly-va-hoa-hoc-cua-phi-kim
Tính chất vật lý và hóa học của phi kim
1. Tính chất vật lý của phi kim
Ở điều kiện bình thường, phi kim có thể tồn tại ở cả 3 trạng thái là rắn, lỏng và khí.
- Trạng thái rắn: cacbon [C], photpho [P], lưu huỳnh [P]…
- Trạng thái lỏng: brom [Br2]
- Trạng thái khí: hidro [H2], nito [N2], oxi [O2], flo [F2], clo [Cl2]…
Đa số các nguyên tố phi kim không dẫn nhiệt và dẫn điện. Nhiệt độ nóng chảy của phi kim thấp. Clo, brom và iot là những phi kim có tính độc.
2. Tính chất hóa học của phi kim
Những tính chất hóa học của phi kim là gì? Chúng ta cùng tìm hiểu những tính chất đó ngay sau đây nhé!
a] Tác dụng với kim loại
Nhiều phi kim có thể tác dụng với một số kim loại tạo thành muối.
Phi kim + Kim loại → Muối
Fe + S [t°] → FeS
Ca + Cl2 [t°] → CaCl2
2Al + 3Br2 [t°] → 2AlBr3
6Li + N2 → 2Li3N
Riêng oxi tác dụng với kim loại tạo thành oxit bazơ.
O2 + Kim loại → Oxit bazơ
4Na + O2 [t°] → 2Na2O
2Pb + O2 [t°] → 2PbO
3Fe + 2O2 [t°] → Fe3O4
2Cu + O2 [t°] → 2CuO
b] Tác dụng với hidro
Nhiều phi kim tác dụng với khí hidro tạo thành chất khí.
Phi kim + H2 → Chất khí ↑
C + 2H2 [t°] → CH4 ↑
O2 + 2H2 [t°] → 2H2O [hơi nước] ↑
Cl2 + H2 [t°] → 2HCl ↑
S + H2 [t°] → H2S ↑
c] Tác dụng với oxi
Nhiều phi kim tác dụng với O2 tạo thành oxit axit.
Phi kim + O2 → Oxit axit
4P + 5O2 [t°] → 2P2O5
S + O2 [t°] → SO2
C + O2 [t°] → CO2
Một số phi kim quen thuộc
tinh-chat-vat-ly-va-hoa-hoc-cua-phi-kim-2
3. Mức độ hoạt động hóa học của phi kim
Dựa vào khả năng và mức độ phản ứng của phi kim với kim loại và hidro, người ta đánh giá mức độ hoạt động hóa học mạnh hay yếu của phi kim. Flo, oxi, clo là những phi kim hoạt động mạnh. Trong đó, flo là phi kim hoạt động hóa học mạnh nhất. Cacbon, nito, photpho, lưu huỳnh… là những phi kim hoạt động yếu hơn.
Giải bài tập tính chất vật lý và hóa học của phi kim
Câu 1. Hãy chọn câu trả lời đúng trong các câu sau đây:
a] Phi kim dẫn điện tốt
b] Phi kim dẫn nhiệt tốt
c] Phi kim chỉ tồn tại ở 2 trạng thái: rắn và khí
d] Phi kim dẫn điện, dẫn nhiệt kém
Đáp án đúng: d.
Câu 2. Viết các PTHH của S, C, Cu, Zn với khí oxi. Cho biết các oxit tạo thành thuộc loại nào? Viết CTHH các axit hoặc bazơ tương ứng với mỗi oxit đó.
Bài làm:
S + O2 [t°] → SO2 [Lưu huỳnh đioxit] → Oxit axit → H2SO3 là axit tương ứng.
C + O2 [t°] → CO2 [Cacbon đioxit] → Oxit axit → H2CO3 là axit tương ứng.
2Cu + O2 [t°] → 2CuO [Đồng [II] oxit] → Oxit bazơ → Cu[OH]2 là bazơ tương ứng.
2Zn + O2 [t°] → 2CuO [Kẽm oxit] → Oxit bazơ → Zn [OH]2 là bazơ tương ứng.
Câu 3. Viết các PTHH và ghi đầy đủ điều kiện khi cho H2 phản ứng với các phi kim sau đây:
a] Clo
b] Lưu huỳnh
c] Brom
Cho biết trạng thái của các sản phẩm tạo thành.
Bài giải:
a] H2 + Cl2 [t°] → 2HCl ↑
b] H2 + S [t°] → H2S ↑
c] H2 + Br2 [t°] → 2HBr ↑
Các chất tạo thành là chất khí.
Câu 4. Viết PTHH giữa các cặp chất sau đây, ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có:
a] Khí flo và hidro
b] Lưu huỳnh và oxi
c] Bột sắt và bột lưu huỳnh
d] Cacbon và oxi
e] Khí hidro và lưu huỳnh
Bài làm:
a] F2 + H2 → 2HF ↑
b] S + O2 [t°] → SO2 ↑
c] Fe + S [t°] → FeS ↑
d] C + O2 [t°] → CO2 ↑
e] H2 + S [t°] → H2S ↑
Câu 5. Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
Phi kim → oxit axit 1 → oxit axit 2 → axit → muối sunfat tan → muối sunfat không tan.
a] Tìm CT các chất thích hợp để thay cho tên trong sơ đồ trên.
b] Viết các PTHH của chuyển đổi trên.
Bài làm:
a] Công thức các chất cho chuỗi chuyển hóa là:
S → SO2 → SO3 → H2SO4 → FeSO4 → BaSO4.
b] Các PTHH của chuỗi phản ứng trên:
S + O2 [t°] → SO2 ↑
SO2 + O2 [t°] → SO3 ↑
SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 ↑
FeSO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + FeCl2
Câu 6. Nung một hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe và 1,6 gam S trong môi trường không có không khí. Sau khi phản ứng kết thúc thu được hỗn hợp chất rắn A. Cho dd HCl 1M phản ứng vừa đủ với A thu được hỗn hợp khí B.
a] Viết các PTHH xảy ra.
b] Tính thể tích dd HCl đã tham gia phản ứng.
Bài làm:
a] Các PTHH xảy ra:
Hỗn hợp chất rắn A là FeS và Fe dư. Hỗn hợp khí B gồm các khí H2S và H2.
Fe + S [t°] → FeS [1]
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S ↑ [2]
Fe dư + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑ [3]
b] Theo đề ra, ta có:
nFe = 5,6/56 = 0,1 [mol]
nS = 1,6/32 = 0,05 [mol]
Theo phương trình [1], ta có:
nFeS = 0,05
nFe dư = 0,1 – 0,05 = 0,05
Theo phương trình [2] và [3], ta có:
nHCl = 2nFeS + 2nFe dư = 2 x 0,05 + 2 x 0,05 = 0,2 [mol]
Thể tích dung dịch HCl 1M đã tham gia phản ứng là:
VHCl = nHCl/CM HCl = 0,2/1 = 0,2 [lít] = 200 ml