Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 11: Phân nhóm VIB
CHƯƠNG 11 – PHÂN NHÓM VIB
I. NHẬN XÉT CHUNG
II. CÁC ĐƠN CHẤT
III. HỢP CHẤT CÓ SỐ OXI HÓA (+2), (+3), (+6)
Chương 11
1
I.NHẬN XÉT CHUNG
Gồm Cr, Mo, W
Cấu hình electron hóa trị: (n-1)d5ns1 (Cr,Mo)
5d46s2 (W)
Có khuynh hướng cho các e- số oxihóa +1
đến +6
Trạng thái oxihóa dương bền nhất +6
(Cr còn có trạng thái bền +3, +2)
Chương 11
2
I.NHẬN XÉT CHUNG
Bazơ Axit
Cao (+6)
oxihóa dương thấp
Phức cation
Phức anion
Phi kim (S)
tính chất giống kim loại
Số phối trí đặc trưng : 6 (còn có SPT 4)
Cr là nguyên tố có nhiều ứng dụng quan trọng.
Chương 11
3
II. CÁC ĐƠN CHẤT
Lý tính:
Là những kim loại trắng bạc, cứng, t0 nóng chảy và
t0 sôi cao (tăng từ Cr đến W)
Kim
T0 , 0C
T0 , 0C
Độ cứng
Độ dẫn điện 0
,
M3+/M
nc
s
loại
(thang Moxơ)
(Hg=1)
V
Cr 1875 2197
5
7,1 - 0,74
20,2 - 0,2
19,3 - 0,15
4
Mo 2610 5560 5,5
W 3410 5900 4,5
Chương 11
II. CÁC ĐƠN CHẤT
Hoá tính:
- Là kim loại hoạt động, hoạt tính giảm từ Cr W
- Ở điều kiện thường bền với không khí và nước.
- Khi đốt nóng, bột những kim loại này bị nhiều chất
oxi hóa
2Cr + 3/2 O2 Cr2O3 2Cr + 3H2O Cr2O3 + 3H2
Mo + 3/2O2
W + 3/2 O2 WO3
MoO3
Mo + 2H2O MoO2 + 2H2
W + 2H2O WO2 + 2H2
Chương 11
5
II. CÁC ĐƠN CHẤT
- Cr tan trong HCl, H2SO4loãng Cr2+ (không có kkhí )
Cr3+ (có không khí)
Cr + 2 HCl
CrCl2 + H2
4 Cr + 12 HCl + O2 4 CrCl3 + 4 H2 + 2H2O
- Cr, Mo bị thụ động trong H2SO4, HNO3 đặc nguội.
Điều chế:
+ Dùng Al, H2 để khử oxit kim loại kim loại
t0
Cr2O3 + 2Al 2Cr + Al2O3
- Điều chế hợp kim:
t0
Fe(CrO2)2 + 4C Fe + 2Cr + 4CO
Chương 11
6
III.CÁC HỢP CHẤT
1.Các hợp chất Cr (+2)
- Các dạng tồn tại: CrO, Cr(OH)2, CrCl2, [Cr(H2O)6]2+…
- Hợp chất Cr(+2) có tính bazơ:
CrO + 2H3O+ + 3H2O [Cr(H2O)6]2+
- Có tính khử mạnh:
4[Cr(H2O)6]2+ + O2 + 4H3O+ [Cr(H2O)6]3+ + 6H2O
2CrCl2 + 2H2O 2Cr(OH)Cl2 + H2
-Dễ tạo phức amiacat : CrCl2 + 6NH3 [Cr(NH3)6]Cl2
Chương 11
7
2.Các hợp chất Cr(+3)
Dạng tồn tại: Cr2O3, Cr(OH)3, CrCl3, [Cr(H2O)6]3+,
[Cr(OH)6]3- …. Số phối trí: 6
Các hợp chất Cr(+3) có tính lưỡng tính:
Cr2O3 : trơ ở nhiệt độ thường, nhiệt độ nóng chảy
mới thể hiện tính lưỡng tính
t0 nóng chảy
Cr2O3 + 3K2S2O7
Cr2O3 + 2KOH
Cr2(SO4)3 + 3K2SO4
KCrO2 + H2O
Muối cromit
Chương 11
8
Điều chế Cr2O3:
t0
(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O
t0
Na2Cr2O7 + C Cr2O3 + Na2CO3 + CO
to
3+
-
Cr(OH)3 thu được từ phản ứng: Cr + 3OH Cr(OH)3
có thành phần thay đổi Cr2O3.nH2O
- Thể hiện tính lưỡng tính, cả hai tính đều yếu:
Cr(OH)3 + 3H3O+ [Cr(H2O)6]3+
Cr(OH)3 + 3 OH [Cr(OH)6]3
Chương 11
9
Tính lưỡng tính của Cr(OH)3 :
OH-
OH-
[Cr(H2O)6]3+
[Cr(OH)3(H2O)3]
Cr(OH)3
[Cr(OH)6]3
H3O+
H3O+
Chương 11
10
Muối Cr(+3):
- đa số dễ tan trong nước, bị thuỷ phân mạnh
- dung dịch muối Cr3+ có màu tím xanh [Cr(H2O)6]3+
- kết tinh từ dung dịch muối hydrat CrCl3.6H2O
-phức cation aquơ của Cr3+ có thành phần thay đổi:
[Cr(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O
tím
lục sáng
lục sẫm
- Bị chất oxihóa mạnh oxihóa thành Cr(+6) trong môi
trường kiềm
2CrCl3 + 3H2O2 + 10KOH 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O
Cr2O3 + 3NaNO3 + 2Na2CO3Na2CrO4 + 3NaNO2+ 2CO2
Chương 11
11
3.Các hợp chất X(+6)
Dạng tồn tại: XO3, XCl6, [XF7]-, [XO4]2-…
Số phối trí: Cr: 6
•CrO3 không bền, phân hủy ở 2000C
CrO3 Cr2O3 + O2
Điều chế CrO3 gián tiếp:
K2Cr2O7 + H2SO4 (đặc) 2CrO3 + K2SO4 + H2O
Chương 11
12
Hợp chất X(+6) dễ tạo thành nhiều dẫn xuất:
+CrO3
+H O
+CrO
+CrO3
CrO3 2 H2CrO4
H2Cr2O7
K2Cr2O7
3 H2Cr3O10
K2Cr3O10
H2Cr4O13
K2Cr4O13
K2CrO4
(cromat)
(bicromat)
(tricromat)
(
tetracromat)
Cr2O27
2CrO42 2H3O Cr2O72 3H2O
Quan trọng nhất là muối bicromat
vàng
Đỏ da cam
Cr2O27
Tồn tại trong môi trong axit
CrO24
Tồn tại trong môi trong kiềm
Chương 11
13
K2Cr2O7 + 2KOH = 2K2CrO4 + H2O
2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
Hợp chất X(+6) có tính oxihóa mạnh
Bicromat có tính oxihóa mạnh Cr(+3)
Sản phẩm phản ứng phụ thuộc vào môi trường:
• Môi trường trung tính: Cr(OH)3
K2Cr2O7+3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3+ 6NH3 + 3S +2KOH
Chương 11
14
• Môi trường axit: [Cr(H2O)6]3+
K2Cr2O7+3Na2SO3+4H2SO4= Cr2(SO4)3 +2Na2SO4+K2SO4+4H2O
• môi trường bazơ: [Cr(OH)6]3-
K2Cr2O7 +3(NH4)2S + 4KOH +H2O = 2K3[Cr(OH)6]+ 6NH3+ S
2-
Tính oxihóa của Cr2O7 thể hiện
mạnh nhất trong môi trường axit
Muối cromat ít tan hơn muối dicromat
Chương 11
15
Điều chế K2Cr2O7
1100 -12000C
4Fe(CrO2)2 +7O2+ 8Na2CO3
8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
Na2CrO4 + H2SO4 Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Na2Cr2O7 + 2KCl K2Cr2O7 + 2NaCl
Chương 11
16
• Cr (+2): CrO, Cr(OH)2, Cr2+ - khử; bazo
• Cr (+3): Cr2O3, Cr(OH)3, Cr3+ - oxi hóa khử (không đặc
trưng vì chúng bền); lưỡng tính: (mt kiềm [Cr(OH)6]3-, mt
axit [Cr(H2O)6]3+, mt trung tính Cr(OH)3)
2-
2-
• Cr(+6): CrO4 ; Cr2O7
oxi hóa → SP Cr+3 theo môi trường
axit (H2CrO4) trung bình (K1= 1,6.10-1)
2-
2-
CrO4 ⱻ mt kiềm; Cr2O7 ⱻ mt axit
Chương 11
17
BÀI TẬP
1.Hoàn thành các phản ứng sau:
a.K2Cr2O7 + Na2C2O4 + H2SO4
b.K2Cr2O7 + SO2 + H2O
c.K2Cr2O7 + FeSO4 + KOH
d.K2Cr2O7 + Na2S + H2O
e.Na2CrO4 + H2SO4
f.CrCl2 + NaOH
Chương 11
18
BÀI TẬP
2. Để xác định hàm lượng FeSO4 trong mẫu nước,
người ta lấy 10ml nước này pha loãng thành 100ml.
Biết cứ 5ml nước này phản ứng hết với 12,5ml K2Cr2O7
0,05N. Xác định nồng độ Fe2+ trong mẫu nước.
3. Lấy 100ml dung dịch muối K2Cr2O7 cho phản
ứng với lượng KI vừa đủ , dung dịch tạo thành sau
phản ứng tác dụng hết 60 ml dung dịch Na2S2O3
1N. Tính nồng độ K2Cr2O7.
Tính khối lượng K2Cr2O7 cần dùng để pha được
500ml dung dịch K2Cr2O7 ở trên.
Chương 11
19
BÀI TẬP
Để xác định nồng độ FeSO4 và Fe2(SO4)3 trong một mẫu
nước người ta tiến hành như sau:
- Chuẩn độ 10 mL dung dịch này trong môi trường
axit H2SO4 thì hết 12,5 mL dung dịch K2Cr2O7. Biết 10ml
dung dịch K2Cr2O7 này phản ứng vừa đủ với 15mL dung
dịch Na2C2O4 0,1N trong môi trường axit H2SO4.
- Lấy 10 mL dung dịch này cho tác dụng với KI dư,
sau đó cho toàn bộ dung dịch này phản ứng vừa đủ với
0,395 g Na2S2O3
Viết các phản ứng xảy ra.
Tính nồng độ đương lượng của hai muối trên.
Tính KL mỗi muối có trong 1 lít mẫu nước đã phân tích.
Cho H =1 ; S = 32 ; O =16; K =39; Mn = 55; I = 127; Fe =
56; C=12;Na =231
Chương 11
20
20 trang
13/01/2024
9560
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 11: Phân nhóm VIB", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_vo_co_chuong_11_phan_nhom_vib.pdf
