Sơ đồ tư duy Hoá học lớp 12 học kỳ II

📝 Dàn ý chi tiết

Toàn bộ ý trên sơ đồ kèm giải thích, ví dụ — đọc lại trước khi làm đề.

1. 1. Điện phân

   • Nguyên tắc

     Dùng dòng điện một chiều gây ra phản ứng oxi hoá – khử. Cathode (cực âm): xảy ra sự khử; anode (cực dương): xảy ra sự oxi hoá.

   • Điện phân nóng chảy

     Điều chế kim loại mạnh: 2Al₂O₃ →(đpnc, cryolite) 4Al + 3O₂; 2NaCl →(đpnc) 2Na + Cl₂.

   • Điện phân dung dịch

     Cathode: ion có E° lớn hơn bị khử trước (Cu²⁺ trước H₂O). Anode trơ: Cl⁻ bị oxi hoá trước H₂O. CuCl₂ → Cu + Cl₂.

   • Định luật Faraday (mở rộng)

     m = A·I·t/(n·F), F = 96 485 C/mol. Điện phân Cu²⁺ (A = 64, n = 2), I = 2 A, t = 9650 s → m ≈ 6,4 g Cu.

   • Ứng dụng

     Điều chế kim loại, tinh chế đồng, mạ điện (vật cần mạ làm cathode), sản xuất NaOH và Cl₂.

2. 2. Cấu tạo, tính chất kim loại

   • Cấu tạo, liên kết kim loại

     Nguyên tử kim loại thường có 1–3e lớp ngoài cùng; tinh thể gồm ion dương ở nút mạng và các electron tự do (liên kết kim loại).

   • Tính chất vật lí chung

     Dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim — do electron tự do. Hg lỏng ở nhiệt độ thường; W nóng chảy cao nhất; Li nhẹ nhất; Cr cứng nhất.

   • Tính chất hoá học: tính khử

     M → Mⁿ⁺ + ne: tác dụng với phi kim, acid, nước (kim loại nhóm IA và Ca, Sr, Ba), dung dịch muối.

     • Với acid

       HCl, H₂SO₄ loãng: kim loại có E° < 0 giải phóng H₂. HNO₃, H₂SO₄ đặc: tạo NO₂, NO, SO₂…, kim loại lên số oxi hoá cao (Fe → Fe³⁺).

     • Với muối

       Kim loại có E° nhỏ hơn khử ion của kim loại có E° lớn hơn: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (trừ kim loại tác dụng mạnh với nước).

3. 3. Tách kim loại, hợp kim, ăn mòn

   • Kim loại trong tự nhiên

     Au, Pt, Ag có ở dạng đơn chất; đa số ở dạng hợp chất trong quặng: bauxite (Al₂O₃), hematite (Fe₂O₃).

   • Phương pháp tách kim loại

     Nhiệt luyện (CO, C, H₂ khử oxide kim loại sau Al): Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂; thuỷ luyện: Fe + CuSO₄; điện phân.

   • Hợp kim

     Gang (2–5% C), thép (dưới 2% C), inox (Fe – Cr – Ni), duralumin (Al – Cu – Mg…). Thường cứng hơn, bền ăn mòn hơn kim loại thành phần.

   • Ăn mòn hoá học, điện hoá

     Hoá học: kim loại phản ứng trực tiếp với chất oxi hoá. Điện hoá: hai điện cực khác nhau, tiếp xúc nhau, cùng trong dung dịch điện li; kim loại mạnh hơn bị ăn mòn.

   • Chống ăn mòn

     Bảo vệ bề mặt (sơn, mạ, bôi dầu mỡ); bảo vệ điện hoá: gắn khối Zn vào vỏ tàu thép, Zn bị ăn mòn thay cho Fe.

4. 4. Nguyên tố nhóm IA

   • Đặc điểm

     Li, Na, K, Rb, Cs; cấu hình ns¹, số oxi hoá +1; tính khử rất mạnh, tăng từ Li đến Cs. Bảo quản kim loại trong dầu hoả.

   • Tính chất, màu ngọn lửa

     2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑. Màu ngọn lửa: Li đỏ tía, Na vàng, K tím nhạt.

   • Hợp chất quan trọng

     NaOH (xút), Na₂CO₃ (soda, sản xuất theo phương pháp Solvay), NaHCO₃ (thuốc muối, bột nở): 2NaHCO₃ →(t°) Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O.

   • Điện phân dung dịch NaCl

     Có màng ngăn: 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂; sản xuất xút, chlorine, hydrogen.

5. 5. Nguyên tố nhóm IIA, nước cứng

   • Đặc điểm

     Be, Mg, Ca, Sr, Ba; cấu hình ns², số oxi hoá +2. Ca, Sr, Ba tác dụng với nước ở nhiệt độ thường. Màu ngọn lửa: Ca đỏ cam, Sr đỏ son, Ba lục.

   • Hợp chất của calcium

     CaCO₃ →(t°) CaO + CO₂; CaCO₃ + CO₂ + H₂O ⇌ Ca(HCO₃)₂ (tạo thạch nhũ). Thạch cao sống CaSO₄·2H₂O, thạch cao nung CaSO₄·0,5H₂O.

   • Nước cứng

     Chứa nhiều Ca²⁺, Mg²⁺. Tạm thời: có HCO₃⁻; vĩnh cửu: có Cl⁻, SO₄²⁻. Tác hại: tốn xà phòng, đóng cặn ấm đun, nồi hơi.

   • Làm mềm nước cứng

     Đun sôi (nước cứng tạm thời): Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂ + H₂O; dùng Na₂CO₃, Na₃PO₄ (cả hai loại); phương pháp trao đổi ion.

6. 6. Kim loại chuyển tiếp, phức chất

   • Dãy chuyển tiếp thứ nhất

     Từ Sc đến Cu (Z = 21–29), cấu hình [Ar]3dˣ4sʸ; nhiều số oxi hoá (Fe +2, +3; Cr +3, +6; Mn +2, +4, +7); hợp chất thường có màu.

   • Nhận biết ion

     OH⁻ tạo Fe(OH)₂↓ trắng xanh, Fe(OH)₃↓ nâu đỏ, Cu(OH)₂↓ xanh. Ion MnO₄⁻ màu tím bị mất màu khi oxi hoá Fe²⁺ trong môi trường acid.

   • Phức chất

     Nguyên tử trung tâm (thường là ion kim loại) liên kết cho – nhận với các phối tử (H₂O, NH₃, Cl⁻, OH⁻): [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Fe(OH₂)₆]³⁺.

   • Dạng hình học

     Số phối trí 6: bát diện ([Fe(OH₂)₆]³⁺). Số phối trí 4: tứ diện hoặc vuông phẳng ([PtCl₄]²⁻ vuông phẳng).

   • Phản ứng thay thế phối tử

     [Cu(OH₂)₆]²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄(OH₂)₂]²⁺ + 4H₂O: dung dịch chuyển xanh lam đậm. Ứng dụng: y học (cisplatin), phân tích.