Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 9: Các nguyên tố nhóm VIIIB
CHƯƠNG 9 – CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIIB
Nhận xét chung
Các đơn chất
Các hợp chất
Chương 9
1
I. NHẬN XÉT CHUNG
II.1. Nhận xét chung
Nguyên tố
Fe
Co
3d74s2
1,25
Ni
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
3d64s2
1,26
3d84s2
1,24
Nguyên tố
Ru
4d75s1
1,35
Rh
4d85s1
1,34
Pd
4d105s0
1,37
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Nguyên tố
Os
5d66s2
1,35
Ir
Pt
Cấu hình e hóa trị
5d76s2
1,35
5d96s1
1,35
RK (Å)
Chương 9
2
I. NHẬN XÉT CHUNG
Cấu hình e hóa trị: (n-1)d6,7,8 ns2
- Quy luật biến đổi trạng thái oxi hóa dương cực đại:
theo hàng ngang: ; theo cột dọc:
- Dễ tạo hợp kim với nhau, với nguyên tố khác
- Các oxit, hydroxit có tính bazo yếu, axit yếu, lưỡng
tính.
- Dễ tạo phức với CO, NO, CN-
- Dễ hấp phụ H2 và hoạt hóa H2 hoạt tính xúc tác.
Chương 9
3
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
II.1. Tính chất vật lý:
- Màu trắng xám hoặc trắng bạc
- Dễ rèn, dát móng (trừ Co)
- Có tính sắt từ:
+ Bị nam châm hút
+ dưới tác dụng của dòng điện nam châm
- Hợp kim của Fe với C:
Sắt mềm (<0,2%C); thép (0,2-1,7%C); gang (1,7-5%C)
Chương 9
4
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
II.2. Tính chất hóa học:
- Hoạt tính hóa học trung bình: tính khử từ Fe
Ni
Fe + Cl2 FeCl3
Ni + Cl2 NiCl2
- Trạng thái khô, t0 thấp, dạng cục bền với KK
- Trạng thái ẩm, t0 cao bị ăn mòn
Chương 9
5
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
- Phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng muối X2+
- Fe, Co, Ni bị thụ động với HNO3, H2SO4 đặc nguội
2Fe + 6H2SO4 đặc, nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- Fe, Co, Ni không tác dụng với dung dịch kiềm.
- Fe, Co, Ni tác dụng với CO tạo phức cacbonyl kim
loại ứng dụng để tinh chế kim loại.
230-330oC
150-200oC
100-200atm
Fe(tc) + 5CO
Fe(CO)5
Fe(tk) + 5CO
Chương 9
6
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.1. Fe (+2)
Dạng đơn giản: FeO, Fe(OH)2, FeCl2
Dạng phức chất: [Fe(H2O)6]2+ , [Fe(CN)6]4-, [Fe(NO)]2+
- Fe(+2) có tính bazơ > axit
FeO, Fe(OH)2 tan trong axit, không tan trong kiềm
- Fe(+2) có tính khử : dễ bị oxi hóa Fe(+3)
FeO + O2 Fe2O3
2Fe(OH)2+O2+H2O 2Fe(OH)3
̅
5Fe2+ + MnO4 + 8H3O+ 5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
Chương 9
7
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.1. Fe (+2)
- Muối Mohr: (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O
- K4[Fe(CN)6].3H2O (muối vàng máu): thuốc thử của
ion Fe3+: FeCl3 + K4[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6]+ 3KCl
xanh beclin
Chương 9
8
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.2. Co (+2)
Dạng đơn giản : CoO, Co(OH)2, Co2+
Dạng phức chất : [Co(H2O)6]2+ , [Co(NH3)6]2+ , [CoCl4]2-
Co2+ + 2 OH- Co(OH)2
Điều chế
Co(OH)2 CoO + H2O (t0)
CoO, Co(OH)2 tính bazơ > axit
Dễ tan trong axit, không tan trong kiềm, nước
CoO + 2HCl CoCl2 + H2O
CoO + 2HCl + 2 H2O [Co(H2O)6]Cl2
Màu hồng
Chương 9
9
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.2. Co (+2)
Co (+2) tính khử mạnh : dễ bị oxihóa Co (+3)
2Co(OH)2 + H2O2 2Co(OH)3
Co(OH)2 + O2 + H2O Co(OH)3
Tinh thể hydrat muối Co(+2) thay đổi màu sắc khi đốt nóng
CoCl2.6H2O CoCl2.4H2O CoCl2.2H2O CoCl2.H2O
CoCl2
hồng hồng tím xanh xanh da trời xanh da trời
[Co(H2O)4Cl2]
[Co(H2O)2Cl4]
[CoCl6]
Chế tạo ẩm kế
Chương 9
10
nvhoa102
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.3. Ni (+2)
Dạng đơn giản : NiO, Ni(OH)2, NiCl2…
Dạng phức chất : [Ni(H2O)6]2+ , [Ni(NH3)6]2+
NiO, Ni(OH)2: tính bazơ mạnh hơn tính axit
Tính khử yếu: Ni(OH)2 + ½Br2 + KOH Ni(OH)3 + KBr
Ni (+2) dễ tạo thành phức amicat:
NiCl2 + 6NH3(k) [Ni(NH3)6]Cl2
+
Ni(OH)2 dễ tan khi có mặt NH3 hoặc muối NH4 :
Ni(OH)2(r)+6NH3(dd) [Ni(NH3)6](OH)2(dd)
Chương 9
11
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.1. Fe (+3)
Fe2O3, Fe(OH)3: lưỡng tính (bazơ > axit)
Fe2O3 + 6HCl + 6H2O 2[Fe(H2O)6]Cl3
Fe2O3 + 2KOH 2KFeO2 + H2O (nóng chảy)
Fe(OH)3 + 3HCl + 3H2O [Fe(H2O)6]Cl3
Fe(OH)3 + 3NaOH Na3[Fe(OH)6]
Fe3+ bền – gặp chất khử mạnh tính oxi hóa
FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl
Chương 9
12
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.1. Fe (+3)
Muối Fe(+3) bị thủy phân trong dung dịch trung tính:
[Fe(H2O)6]3+ + H2O [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
[Fe(H2O)5(OH)]2+ + H2O [Fe(H2O)4(OH)2]+ + H3O+
Đơn giản thường viết:
Fe3+ + 6H2O Fe(OH)3(keo nâu đỏ) + 3H3O+
K3[Fe(CN)6] (muối đỏ máu): thuốc thử cho ion Fe2+:
FeCl2 + K3[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6] + 2KCl
Xanh tuabin
Chương 9
13
nvhoa102@yahoo.c
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.2. Co (+3)
Hợp chất đơn giản Co(+3) không bền.
Tính oxihóa mạnh
Cho Co2O3, Co(OH)3 tác dụng với axit không tạo
muối Co3+ mà tạo thành Co2+
2Co2O3 + 4H2SO4 4CoSO4 + O2 + 4H2O
2Co(OH)3 + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O
Chương 9
14
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.3. Ni (+3)
Hợp chất Ni (+3) không đặc trưng, không bền
Tính oxihóa mạnh
2Ni(OH)3 + 6HCl 2NiCl2 + Cl2 + 6H2O
Chương 9
15
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
Fe - Co – Ni : tính khử
Fe(+2) – Co(+2) – Ni(+2) : độ bền ; tính khử
Fe(+3) – Co(+3) – Ni(+3) : độ bền ; tính oxihóa
Chương 9
16
BÀI TẬP
1.Hòa tan 5,56g tinh thể hydrat của FeSO4 trong nước,
axit hóa bằng H2SO4, sau đó chuẩn độ dung dịch thu
được bằng 100ml dung dịch KMnO4 0,2N. Xác định công
thức hydrat đã cho.
2.Hòa tan 0,64g hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 trong
dung dịch H2SO4 dư. Dung dịch muối thu được phản
ứng vừa đủ với 30ml dung dịch KMnO4 0,2N đã được
axit hóa bằng H2SO4.
a.Tính khối lượng FeSO4 trong dung dịch thu được.
b. Tính thành phần % của hỗn hợp ban đầu.
Chương 9
17
17 trang
13/01/2024
14440
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 9: Các nguyên tố nhóm VIIIB", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_vo_co_chuong_9_cac_nguyen_to_nhom_viiib.pdf
