Kiến thức trọng tâm Hoá học 12 kết nối tri thức

Hóa học 12 là năm học bản lề, chứa đựng nhiều chuyên đề quan trọng phục vụ cho kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học. Với chương trình Kết nối tri thức với cuộc sống, học sinh cần nắm chắc các kiến thức trọng tâm Hóa học 12 để không bị quá tải và học hiệu quả hơn. Bài viết này sẽ hệ thống lại toàn bộ lý thuyết, công thức, phản ứng hóa học và kỹ năng giải bài tập quan trọng theo từng chương, giúp các em dễ dàng ôn luyện, tự học và đạt điểm cao trong các kỳ thi sắp tới.

CHƯƠNG 1: ESTE – LIPID

1. Este – Lipid

Định nghĩa este: Hợp chất có dạng RCOOR’, trong đó R là gốc axit (có thể no, không no, thơm), R’ là gốc rượu (có thể mạch hở hoặc mạch vòng).

Tính chất vật lí: Là chất lỏng hoặc rắn, nhẹ hơn nước, ít tan trong nước, có mùi thơm đặc trưng (đặc biệt là este của axit hữu cơ với ancol mạch ngắn). f

Phản ứng hóa học quan trọng:

Phản ứng este hóa (thuận nghịch): $RCOOH + R’OH \rightleftharpoons RCOOR’ + H_2O \quad (xúc tác: H_2SO_4 \, đặc)$
Thủy phân este trong môi trường axit (thuận nghịch): $RCOOR’ + H_2O \rightleftharpoons RCOOH + R’OH$
Thủy phân este trong môi trường kiềm (không thuận nghịch):$RCOOR’ + NaOH \rightarrow RCOONa + R’OH$ → Phản ứng xà phòng hóa.

Lipid: Gồm chất béo (trieste của glyxerol với axit béo), sáp, sterol, phospholipid…

Phản ứng xà phòng hóa lipid: $C_3H_5(OOCR)_3 + 3NaOH \rightarrow C_3H_5(OH)_3 + 3RCOONa$

2. Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Xà phòng: Muối natri hoặc kali của axit béo.
Chất giặt rửa tổng hợp: Không có gốc axit béo, có thể hoạt động tốt trong nước cứng.
Cơ chế làm sạch: Tạo mixen có phần kỵ nước và phần ưa nước giúp cuốn trôi chất bẩn không tan trong nước.

CHƯƠNG 2: CARBOHYDRATE

1. Glucose và Fructose

Glucose: C₆H₁₂O₆ – Hexit, có nhóm andehit và nhiều nhóm OH.

Tính chất hóa học:

Tráng bạc: $C_6H_{12}O_6 + 2AgNO_3 + 3NH_3 + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_7 + 2Ag + 2NH_4NO_3$
Phản ứng với Cu(OH)₂(màu xanh lam): $C_6H_{12}O_6 + Cu(OH)_2 \rightarrow dung \ dịch \ xanh \ lam$
Fructose: C₆H₁₂O₆ Hexit có nhóm ceton, nhưng trong môi trường kiềm có thể chuyển thành glucose nên cũng tráng bạc được.

2. Saccarose và Maltose

Saccarose ( C₆H₁₂O₆): Không có nhóm chức khử → không phản ứng tráng bạc.
Maltose: Có nhóm hemiacetal → có tính khử.

3. Tinh bột và Xenlulozơ

Tinh bột: (C₆H₁₀O₅)n – cấu tạo từ α-glucose, phân tử dài.
Xenlulozơ: (C₆H₁₀O₅)n – từ β-glucose, liên kết β-1,4-glycosid.

Thủy phân bởi H+:

CHƯƠNG 3: HỢP CHẤT CHỨA NITƠ

1. Amin

Công thức chung: $R–NH\_2$ (amin bậc I), $R\_2NH$ (bậc II), $R\_3N$ (bậc III).
Phản ứng với axit: $CH_3NH_2 + HCl \rightarrow CH_3NH_3Cl$
Phản ứng với $HNO\_2$: $C_2H_5NH_2 + HNO_2 \rightarrow C_2H_5OH + N_2 + H_2O$

2. Amino axit và Peptit

Amino axit: R–CH(NH₂)–COOH, có tính lưỡng tính.
Phản ứng với axit: $H_2NCH_2COOH + HCl \rightarrow Cl^- + [H_3N^+CH_2COOH]$
Phản ứng tạo liên kết peptit: $H_2N–R_1–COOH + H_2N–R_2–COOH \rightarrow H_2N–R_1–CO–NH–R_2–COOH + H_2O$

3. Protein và enzyme

Protein: Polypeptit có khối lượng phân tử lớn.

Phản ứng thủy phân:

CHƯƠNG 4: POLYMER

1. Đại cương về polymer

Định nghĩa: Polymer là các hợp chất cao phân tử được tạo thành từ nhiều mắt xích monomer liên kết với nhau.

Phân loại:

Theo nguồn gốc: tự nhiên (cellulose, protein), tổng hợp (PE, PVC…)

Theo phản ứng: trùng hợp và trùng ngưng.

Phản ứng hóa học:

Trùng hợp etilen:

Trùng hợp vinyl clorua:

Trùng ngưng hexametylendiamin và axit adipic:

2. Vật liệu polymer

Ứng dụng: vật liệu xây dựng, bao bì, sợi, dược phẩm, keo dán…

Tính chất: nhẹ, bền, cách điện, khó phân hủy sinh học (gây ô nhiễm nếu không xử lý đúng cách).

CHƯƠNG 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

1. Vị trí kim loại trong bảng tuần hoàn và cấu tạo

Kim loại chủ yếu nằm ở bên trái và giữa bảng tuần hoàn.
Cấu tạo mạng tinh thể kim loại: ion dương ở nút mạng và “mây” electron tự do.

2. Tính chất vật lí và hóa học của kim loại

Tính chất vật lí: Dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo, ánh kim.

Tính chất hóa học:

Tác dụng với phi kim: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$
Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng): $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$
Tác dụng với dung dịch muối: $Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$

3. Dãy điện hóa của kim loại

Sắp xếp khả năng khử giảm dần.
Kim loại hoạt động mạnh đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối.

4. Hợp kim

Là hỗn hợp kim loại hoặc kim loại với phi kim.
Tính chất ưu việt hơn kim loại thành phần: cứng hơn, chống ăn mòn, nhiệt độ nóng chảy thấp…

5. Ăn mòn kim loại

Ăn mòn hóa học: Do phản ứng oxi hóa – khử với môi trường không có dòng electron.
Ăn mòn điện hóa: Có dòng electron chạy từ cực âm → cực dương, tạo thành pin điện hóa.
Cách bảo vệ kim loại: sơn phủ, mạ, dùng hợp kim chống ăn mòn…

6. Điều chế kim loại

Từ oxit:

Dùng CO hoặc H2 khử: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$
Điện phân nóng chảy:

Từ muối:

Điện phân dung dịch:

CHƯƠNG 6. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI

1. Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại

Cấu tạo: Các ion kim loại xếp thành mạng tinh thể, còn các electron hóa trị tự do chuyển động trong mạng lưới – gọi là “khí electron tự do”.
Liên kết kim loại: Là liên kết giữa các ion dương kim loại với “biển electron”, tạo độ bền, dẫn điện, dẫn nhiệt cao.

2. Tính chất vật lí và hóa học của kim loại

Tính chất vật lí:

Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (do electron tự do).
Có ánh kim.
Dẻo, dễ dát mỏng, kéo sợi.

Tính chất hóa học chung:

Là chất khử (dễ nhường electron).

Tác dụng với:

Phi kim: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$
Axit: $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2$
Nước (kim loại kiềm, kiềm thổ): $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$
Muối: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$

3. Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách

Trong tự nhiên: Tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất (quặng) – như oxit, sunfua.

Các phương pháp tách:

Nhiệt luyện: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$
Thủy luyện: Dùng dung dịch để hòa tan kim loại và kết tủa lại.
Điện phân:

4. Hợp kim

Định nghĩa: Chất rắn gồm hai hay nhiều kim loại (có thể thêm phi kim).

Ví dụ: Đồng – kẽm (đồng thau), sắt – cacbon (thép), hợp kim siêu nhẹ Al–Mg.

5. Sự ăn mòn kim loại

Ăn mòn hóa học: Do phản ứng với môi trường không điện ly.

Ăn mòn điện hóa: Gây ra dòng electron khi hai kim loại tiếp xúc trong dung dịch điện ly.

Ví dụ:

$Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-$
$O_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O$

CHƯƠNG 7. NGUYÊN TỐ NHÓM IA VÀ NHÓM IIA

1. Nguyên tố nhóm IA – Kim loại kiềm

Cấu hình electron: $ns^1$, dễ nhường 1 electron → ion $M^+$

Tính chất hóa học:

Tác dụng với nước: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$
Tác dụng với oxi: $4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$
Tác dụng với halogen: $2K + Cl_2 \rightarrow 2KCl$

Ứng dụng: Làm pin, sản xuất xà phòng, chất khử trong điều chế kim loại khác.

2. Nguyên tố nhóm IIA – Kim loại kiềm thổ

Cấu hình electron: $ns^2$, dễ nhường 2 electron → ion $M^{2+}$

Tính chất hóa học:

Tác dụng với nước (Ca, Sr, Ba): $Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2$
Tác dụng với CO₂: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$
Tác dụng với axit: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$

Ứng dụng:

Ca trong xây dựng (vôi), Mg trong hợp kim siêu nhẹ, Ba trong y học (chất cản quang).

Chương 8. Sơ lược về dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất và phức chất

1. Đại cương về kim loại chuyển tiếp

Định nghĩa: Kim loại chuyển tiếp là các nguyên tố nhóm B, có phân lớp d hoặc f chưa bão hòa trong nguyên tử hoặc ion.

Tính chất chung:

Có nhiều mức oxi hóa.
Màu sắc đa dạng.
Có khả năng xúc tác.
Tạo phức chất.

Ví dụ phản ứng:

$Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$
$2Fe^{3+} + Sn \rightarrow 2Fe^{2+} + Sn^{2+}$

2.Sơ lược về phức chất

Định nghĩa: Phức chất là hợp chất gồm ion kim loại trung tâm liên kết với phân tử hoặc ion gọi là phối tử.

Cấu tạo tổng quát: $[\text{Ion trung tâm}(\text{phối tử})_n]^x$

Ví dụ:

$[Ag(NH_3)_2]^+$
$[Cu(H_2O)_4]^{2+}$

3. Một số tính chất và ứng dụng của phức chất

Tính chất:

Ổn định hoặc dễ phân hủy.
Có màu sắc đặc trưng.
Có tính phân cực điện tích.

Ứng dụng:

Làm thuốc thử (ví dụ: $[Fe(SCN)]^{2+}$ có màu đỏ máu).
Tách – định lượng ion.
Y học (chất cản quang, chất chống độc kim loại nặng).