Chơng 3
phi kim
sơ lợc bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
A - một số Kiến thức cần nhớ
I. Tính chất vật lí của phi kim
ở điều kiện thờng các phi kim tồn tại ở cả ba trạng thái:
+ Một số phi kim tồn tại ở trạng thái rắn nh: cacbon, silic, lu huỳnh, photpho
+ Có phi kim tồn tại ở trạng thái lỏng nh brom
+ Một số phi kim tồn tại ở trạng thái khí nh: oxi, clo, flo, nitơ
- Phần lớn các phi kim không dẫn điện.
- Các phi kim đều dẫn nhiệt kém.
- Một số phi kim độc nh clo, brom, iot
II. tính chất hoá học chung của phi kim
1. Tác dụng với kim loại
- Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành oxit.
Thí dụ 1: Kali phản ứng với oxi tạo thành kali oxit:
4K + O
2

2K
2
O
Thí dụ 2: Nhôm cháy trong oxi tạo thành nhôm oxit:
4Al + 3O
2

o
t
Al
2
O

2

o
t
2H
2
O
- Một số phi kim khác tác dụng với hidro tạo thành hợp chất khí.
H
2
+ Cl
2

o
t
2HCl
H
2
+ So
t
H
2
S
3. Tác dụng với oxi
65
Nhiều phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit
C + O

a. Tác dụng với kim loại
Clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua.
Mg + Cl
2

o
t
MgCl
2
2Fe + 3Cl
2

o
t
2FeCl
3
Cu + Cl
2

o
t
CuCl
2
b. Tác dụng với hidro
Clo tác dụng với hidro tạo thành khí hidroclorua, khí này tan trong nớc tạo
thành dung dịch axit clohidric.
H
2
+ Cl
2

Chú ý: Clo không tác dụng trực tiếp với oxi tạo thành oxit.
2. ứng dụng và điều chế
a. ứng dụng
66
Clo có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong sản suất nh: khử trùng nớc sinh
hoạt, tẩy trắng vải, sợi, bột giấy và đợc sử dụng nhiều trong công nghiệp cao su,
chất dẻo
b. Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm: Cho axit clohidric đặc tác dụng với chất oxi hoá mạnh.
4HCl
(dd đặc)
+ MnO
2o
t
MnCl
2
+ Cl
2
+ 2H
2
O
16HCl
(dd đặc)
+ 2KMnO
2
- Tính chất hấp phụ: Một số dạng cacbon vô định hình nh than gỗ, than xơng mới
điều chế có khả năng hấp phụ các chất khí, chất màu trên bề mặt của chúng (gọi
là than hoạt tính).
b. Tính chất hoá học
Cacbon là một phi kim hoạt động hoá học yếu.
- Cacbon tác dụng với oxi: Cacbon cháy trong oxi tạo thành cacbon đioxit và toả
nhiều nhiệt.
C + O
2

o
t
CO
2
+ Q
- Cacbon tác dụng với oxit kim loại: Cacbon có tính khử nên ở nhiệt độ cao có thể
khử một số oxit kim loại:
C + 2CuOo
t
CO
2
+ 2Cu
C + 2ZnOo
t

2

o
t
2CO
2
+ Q
- Cacbon đioxit: CO
2
là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, khi
bị nén và làm lạnh bị hoá rắn thành nớc đá khô (tuyết cacbonic) dùng để bảo quản
thực phẩm.
Cacbon đioxit là oxit axit.
+ Tác dụng với nớc
Cacbon đioxit tác dụng với nớc tạo thành dung dịch axit cacbonic là axit yếu
không bền, lầm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
H
2
O + CO
2
H
2
CO
3
+ Tác dụng với dung dịch bazơ: Tuỳ theo tỉ lệ số mol giữa CO
2
và bazơ mà tạo
thành muối trung hoà, muối axit hoặc hỗn hợp hai muối:
NaOH + CO
2

và nớc, dung dịch H
2
CO
3
làm quỳ tím
chuyển sang màu đỏ.
* Muối cacbonat: có hai loại muối cacbonat trung hoà và muối cacbonat axit
(hidrocacbonat).
- Đa số muối cacbonat không tan trong nớc (trừ các muối cacbonat của kim loại
kiềm: Na
2
CO
3
, K
2
CO
3
Hầu hết các muối hidrocacbonat tan tốt trong nớc nh:
Ca(HCO
3
)
2
, Ba(HCO
3
)
2
, Mg(HCO
3
)
2

+ 2CO
2
+ 2H
2
O
68
+ Tác dụng với dung dịch bazơ
K
2
CO
3
+ Ca(OH)
2
2KOH

+ CaCO
3

NaHCO
3
+ NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O
+ Tác dụng với dung dịch muối tạo thành hai muối, trong đó ít nhất có một
muối ít tan
K

+ H
2
O
V - Silic và công nghiệp silicat
1. Silic
Là nguyên tố phổ biến thứ 2 (sau oxi) trong thiên nhiên, silic chiếm 1/4
khối lợng vỏ trái đất, silic tồn tại chủ yếu dới dạng hợp chất trong cát trắng và đất
sét. Silic là chất rắn màu xám, tinh thể tinh khiết có tính bán dẫn nên có nhiều ứng
dụng trong công nghệ điện tử, pin mặt trời
ở nhiệt độ cao silic phản ứng với oxi tạo thành silic đioxit:
Si + O
2

o
t
SiO
2
2. Silic đioxit (SiO
2
)
Silic đioxit là oxit axit không tan trong nớc, tác dụng với kiềm và oxit bazơ
ở nhiệt độ cao tạo thành muối silicat:
2NaOH
(r)
+ SiO
2 (r)

o
t
Na


- 1500
o
C thu đợc
clanhke.
- Nghiền clanhke thành bột mịn (xi măng).
c. Sản xuất thuỷ tinh
Thành phần chính của thuỷ tinh là hỗn hợp canxi silicat (CaSiO
3
) và Natri
silicat (Na
2
SiO
3
).
Các công đoạn chính để sản xuất thuỷ tinh:
- Trộn hỗn hợp cát (SiO
2
), đá vôi (CaCO
3
) và xôđa (Na
2
CO
3
) theo tỉ lệ thích hợp.
- Nung hỗn hợp trên trong lò nung ở nhiệt độ khoảng 900
o
C thu đợc thuỷ tinh:
CaO
(r)

nguyên tử khối của nguyên tố đó.
- Số hiệu nguyên tử còn gọi là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Số
hiệu nguyên tử có số trị bằng số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số electron
trong nguyên tử.

b. Chu kì
- Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và
đợc xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần.
- Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron.
- Có 7 chu kì trong đó các chu kì 1, 2, 3 đợc gọi là chu kì nhỏ, các chu kì 4, 5, 6, 7
là các chu kì lớn.
70
12
Mg
Magie
24
Số hiệu nguyên tử
Tên nguyên tố
Kí hiệu hoá học
Nguyên tử khối
Thí dụ: Chu kì 2 gồm 8 nguyên tố có 2 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt
nhân tăng từ Li là 3+ đến Ne là 10+.
c. Nhóm
Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài
cùng bằng nhau và đợc xếp thành cột theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân
nguyên tử.
Thí dụ: Nhóm I gồm các nguyên tố kim loại mạnh, chúng đều có 1 electron ở lớp
ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ Li là 3+ đến Fr là 87+.
3. Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
a. Trong một chu kì

dới nó trong cùng nhóm. Tính kim loại của Mg mạnh hơn Al đứng sau nó trong
cùng chu kì và Be đứng trên nó trong cùng nhóm.
B - Bài tập
3.1 Trong các nhóm chất sau, nhóm nào toàn là phi kim.
a. Cl
2
, O
2
, N
2
, Pb, C b. O
2
, N
2
, S, P, I
2
c. Br
2
, S, Ni, N
2
, P d. Cl
2
, O
2
, N
2
, Pb, C
Đáp án: b đúng.
3.2 Trong các nhóm chất phi kim sau, nhóm nào toàn là phi kim tồn tại ở trạng
thái khí trong điều kiện thờng:

, F
2
Đáp án: d đúng.
3.3 Trong không khí thành phần chính là O
2
và N
2
có lẫn một số khí độc là Cl
2
và
H
2
S. Có thể cho hỗn hợp khí này lội qua dung dịch nào trong các dung dịch sau để
loại bỏ các khí độc.
a. Dung dịch NaOH b. Dung dịch H
2
SO
4
c. Nớc d. Dung dịch CuSO
4

Đáp án: a đúng.
3.4 Khí O
2
có lẫn một số khí là CO
2
và SO
2
. Có thể cho hỗn hợp khí này lội qua
dung dịch nào trong các dung dịch sau để loại bỏ các khí độc.

có thể thu khí SO
2
bằng phơng pháp:
a. Dời chỗ nớc b. Dời chỗ dung dịch Ca(OH)
2

c. Dời chỗ không khí d. Cả a và c đều đúng
72
Đáp án: d đúng.
3.6 O
3
(ozon) là:
a. Một dạng thù hình của oxi b. Là hợp chất của oxi
c. Cách viết khác của O
2
d. Cả a và c đều đúng
Đáp án: d đúng.
3.7 Cho sơ đồ các phản ứng sau:
A + O
2


Ct
o
B
B + O
2tácxúc,Ct

, Ca(HCO
3
)
2
và MgSO
4
bị mất
nhãn. Có thể dùng một chất nào trong số các chất sau để đồng thời nhận biết đợc
cả ba dung dịch:
a. Dung dịch Ba(OH)
2
b. Dung dich NaOH
c. Dung dịch FeCl
3
d. Dung dich H
2
SO
4

Đáp án: d đúng.
3.10 Trong những cặp chất sau
1. H
2
SO
4
và Na
2
CO
3
2. Na

và Br
2
73
những cặp chất nào có thể phản ứng đợc với nhau:
a. Cặp (1) và cặp (2) b. Cặp (3) và cặp (4)
c. Cặp (2) và cặp (3) d. Cặp (1) và cặp (4)
Đáp án: c đúng.
3.12 Hoàn thành phơng trình sơ đồ phản ứng sau:
A + O
2


Ct
o
B
B + O
2tácxúc,Ct
o
C
C + H
2
O D
D + NaOH E + H
2
O
E + BaCl
2

H
2
SO
4
+ 2NaOH Na
2
SO
4
+ 2H
2
O
Na
2
SO
4
+ BaCl
2
BaSO
4
+ 2NaCl
3.13 Một chất khí có công thức phân tử là X
2
. Khí đó là khí gì? Biết rằng 1,0 lít
khí đó ở điều kiện tiêu chuẩn cân nặng 3,1696 gam. Viết các phơng trình phản ứng
(nếu có) của khí X
2
với các chất sau: H
2
, O
2

2
+ 2NaOH NaCl + NaClO + H
2
O
+ Cl
2
+ H
2
O HCl + HClO
3.14 Cho 1,12 lít khí Cl
2
(đo ở đktc) tác dụng với H
2
d, hấp thụ toàn bộ sản phẩm
vào nớc thu đợc 100,0 ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l của dung dịch A.
74
Giải
- Số mol khí Cl
2
là:
2
Cl
n
=
422
121
,
,
=0,05 mol
- Phản ứng với khí H

2
(đo ở đktc) tác dụng với H
2
d, hấp thụ toàn bộ sản phẩm
vào 100,0 gam nớc thu đợc dung dịch B. Tính nồng độ % của dung dịch B.
Giải
- Số mol khí Cl
2
là:
2
Cl
n
=
422
363
,
,
= 0,15 mol
- Phản ứng với khí H
2
d:
Cl
2
+ H
2
2HCl (1)
Theo phơng trình phản ứng (1) H
2
d nên số mol khí HCl sinh ra:
n

(đo ở đktc)
theo phơng trình phản ứng sau: X
2
+ Mg MgX
2
Khối lợng MgX
2
thu đợc là 9,50 gam. Hãy cho biết X
2
là khí gì? và tính thể tích V
của khí X
2
đã phản ứng với Mg ở trên.
Giải
- Số mol của Mg kim loại:
75
n
HCl
=
24
402,
= 0,10 mol
- Phơng trình phản ứng:
X
2
+ Mg MgX
2
(1)
Theo phơng trình phản ứng (1):
n

M
X
= 35,5 vậy nguyên tố X là Clo và khí X có công thức phân tử là Cl
2
.
- Thể tích khí Cl
2
đã phản ứng với Mg:

2
Cl
V
= 22,4.0,10 = 2,24 lít
3.17 Một muối clorua kim loại chứa 79,78% clo theo khối lợng. Xác định công
thức phân tử của muối.
Giải
- Trong các hợp chất muối clorua, clo có hoá trị I.
- Gọi công thức phân tử của muối là MCl
n
, trong đó n là hoá trị của kim loại M.
- % khối lợng của M trong hợp chất là: 100% - 79,78% = 20,22%
Ta có:
%,
%,
M
n,
m%
m%
M
Cl

144
955
56
22
===
M
X
= 35,5
Vậy X là nguyên tố Clo, công thức phân tử của muối là FeCl
2
.
76