Bài giảng Hóa đại cương vô cơ: Chương 8 - Nguyên tố nhóm VI

Chương này giúp sinh viên: Hiểu rõ mối liên quan giữa cấu tạo nguyên tử và tính chất các đơn chất và hợp chất của O, S, Se..  Nắm vững vai trò trong sinh học và những ứng dụng trong Y

Trang 1

Chương này giúp sinh viên:

 Hiểu rõ mối liên quan giữa cấu tạo nguyên tử và tính chất các đơn chất và hợp chất của O, S, Se

 Viết được các phản ứng oxy hoá khử của các hợp chất Cr (III) và Cr (VI)

 Nắm vững vai trò trong sinh học và những ứng dụng trong

Y - Dược của O, S, Se và Cr

Chương 8: Nguyên tố nhóm VI

Mục tiêu

Trang 2

8.1 Nhóm 6A (O - S - Se - Te – Po)

8.1.1 Trạng thái thiên nhiên Chế tạo và ứng dụng của đơn chất 8.1.2 Những đặc tính nguyên tử và vật lý

8.1.3 Các phản ứng chính

8.1.4 Mối liên quan giữa cấu tạo và tính chất Đơn chất và hợp chất quan trọng

8.1.5 Vai trò và ứng dụng trong Y-Dược Độc tính

8.2 Nhóm 6B : (Cr – Mo – W)

8.2.1 Trạng thái thiên nhiên

8.2.2 Những đặc tính nguyên tử và vật lý

8.2.3 Đơn chất

8.2.4 Hợp chất

8.2.5 Vai trò và ứng dụng trong Y-Dược

Chương 8: Nguyên tố nhóm VI

Nội dung

Trang 3

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

8.1.1 Trạng thái thiên nhiên Chế tạo và ứng dụng của đơn chất Nguyên tố Nguồn thiên nhiên chủ yếu Chế tạo nguyên tố Ứng dụng của đơn chất

khí lỏng

Tác nhân oxy hoá để chế tạo gang, thép; làm sạch nước; tay màu bột giấy; làm nhiến liệu tên lửa; dùng trong Y hoc

Lưu huỳnh Mỏ S tự do (vùng có núi lửa);

khí thiên nhiên H2S hoặc dầu mỏ; [hợp chất pho biến là các sulfid FeS2, FeCuS2, galen PbS, ZnS]

Hóa lỏng S trong mỏ ngấm bang hơi nước nóng ở áp suất cao và hút lên mặt đất; oxy hoá H2S có xúc tác

Dùng chế tạo H2S04; lưu hoá cao su; chế tạo các hoá chất cho dược phẩm, vải sợi và thuốc diệt côn trùng

Selen Dạng tạp chất trong quặng

sulfid; bun lắng ở anod trong tinh chế Cu

Khử H2Se03 bằng SO2Trong ngành điện tử, photocopy;

thuốc nhuộm Cadmi

Telur Hôn hợp tellurid và sulfid thành

nhóm của 8 đến 11 kim loại; bùn lắng ở anod trong tinh chế Cu

Oxy hoá đến Na2Te03, sau đó điện phân

Làm thép

Poloni Nguyên tố vết tạo thành trong

phân huỷ phóng xạ radi

Mới tách được lượng nhỏ

Làm nguồn nhiệt cho các trạm không gian

Trang 4

8.1 Nhóm 6A: O - S - Se - Te - Po

Nhóm VI A Tên

nguyên tô

Bán kính nguyên

tư (A°)

Bán kính ion (A°)

Năng lượng ion hoá thứ nhất (eV)

Độ âm điện (thang

Pauling)

Khối lượng riêng (g/cm 3 )

Nhiệt độ nóng chảy (°C)

Nhiệt đô sôi (°C)

% trong

vỏ quả đất

8

0

16,00

2s 2 2p 4

(-1,-2)

Oxy (oxygen)

0,73 1,40

(O 2- )

13,61 3,5 1,50 -219 -183 -50

16

s

32,07

3s 2 3p 4

(-2, +6, +4, +2)

Lưu huỳnh (sulfur)

1,03 1,84

(S 2- )

10,36 2,5 2,07 113 445 0,052

Cấu hình electron của nhóm: ns 2 np 1

Trạng thái oxy hoá thấp hơn +4 trở nên phổ biến hơn ở nguyên tố cuối nhóm.

Càng xuống dưới nhóm, kích thước nguyên tử và ion tăng dần; thế ion hoá

Trang 5

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Nhóm VI A Tên

nguyên tô

Bán kính nguyên

tư (A°)

Nằng lượng ion hoá thứ nhất (eV)

Độ âm điện (thang Pauling )

Khối lượng riêng (g/cm 3 )

Nhiệt độ nóng chảy (°C)

Nhiệt đô sôi (°C)

% trong

vỏ quả đất

34

Se

78,96

4s 2 4p 4

(-2, +6, +4, +2)

Selen 1,19 1,98

(Se 2- ) 9,75 2,4 4,28 217 685 10

-7

52

Te

127,6

5s 2 5p 4

(-2, +6, +4, +2)

Telur 1,42 2,21

(Te 2- ) 9,0 2,1 6,25 452 990 10

-7

84

Po

210 6s 2 6p 4

(+4, +2)

Poloni 1,68 0,94

(Po 4+ ) 7,9 2,0 9,14 254 962 10

-14

Trang 6

Các halogenid được tạo thành từ phản ứng trực tiếp:

E (r) + X2 (k) —> EX khác nhau (E = S, Se, Te; X = F, Cl)

Các nguyên tố trong nhóm bị oxy hoá bởi oxy:

E (r) + 02 (k) -> E02 (E = s, Se, Te, Po)

2S02 (k) + 02(k) -> 2 SO 3 (k)

Chế tạo S bằng cách oxy hoá hydro sulfid:

8H2S(k) + 402(k) -> s8(r) + 8H20 (k)

Chế tạo Thiosulfat:

S8(r) + 8Na2SO3(aq) —> 8Na2S203 (aq)

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

8.1.3 Các phản ứng chính

Trang 7

Oxy là một khí lưỡng nguyên tử, sôi ở nhilưu huỳnh là chất rắn, phân tử gồm nhiều nguyên tử

Selen là một á kim màu xám

Helur hơi có tính kim loại hơn các nguyên tố phía trên nhóm, nhưng vẫn còn liên kết mạng cộng hoá trị

Poloni có cấu trúc tinh thể kim loại

Độ dẫn điện tăng dần từ trên xuống dưới nhóm khi có sự thay đổi liên kết từ dạng phân tử đơn lẻ

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

 Tính chất vật lý

Trang 8

Những thay đổi về tính chất hoá học của nhóm VIA cũng có

nhiều tương tự như ở nhóm trước (VA).

- Tác dụng với axit:

FeSe (r) + 2HC1 (aq) -> H2Se (k) + FeCỊ> (aq)

Những điểm nổi bật về hoá học của oxy

Oxy thiên nhiên là hỗn hợp của 3 đồng vị với các tỷ lệ:

16O 17O 18O (99,76%) (0,04%) (0,2%)

Ớ điều kiện thường oxy là chất khí không màu, không mùi, không vị, hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

 Tính chất hóa học

Trang 9

Những điểm nổi bật về hoá học của oxy

Ở trạng thái lỏng và rắn, oxy có màu xanh nhạt

Ngược với 02, ozon là khí màu hơi xanh, vị đắng, mùi khét, tan trong nước nhiều hơn oxy 15 lần, độc

Ozon có hoạt tính hoá học mạnh hơn 02 nhiều

Ag + 02 -> Ag20 + 02

PbS + 403 -> PbS04 + 402 2KI + 03 + H20 —» I2 + 2KOH + 02

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Trang 10

Những điểm nổi bát về hoá học của lưu huỳnh

Ở điều kiện thường, phân tử lưu huỳnh là một vòng hình ―vương miện‖ gồm 8 nguyên tử (S8)

Dạng thù hình ổn định nhất (bền nhất) của lưu huỳnh là a-S8 vòng, hệ thoi thẳng Đó là chất rắn, màu vàng, cách điện, nghịch từ, có khối lượng riêng 2,07 g/cm3

Còn có y-S8 vòng (đơn tà) bền ở ~100oC Ở nhiệt độ cao hơn nữa, các vòng s8 bị đứt và nối lại vối nhau thành chuỗi Sn tạo nhiều dạng thù hình khác

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Trang 11

Selen và telur

Các hợp chất của Se và Te giống với các hợp chất của S Sự khác nhau phần lớn là do khác về kích thước nguyên tử và độ

âm điện

Selen dioxyd Se02 dễ tan trong nưốc và tạo thành acid selenơ:

Se02 + H20 -> H2Se03 Acid này cho 2 muối là hydroselenit HSeO3- và selenit Se032- Khác với S4+, Se4+ có tính oxy hoá mạnh dễ bị khử về nguyên tố

Ví dụ: Se02 + 2S02 —> Se + 2SO3

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Trang 12

Trừ một số sinh vật đơn bào kỵ khí, tất cả các

động vật, thực vật và vi khuẩn đều cần 02 cho

quá trình sản xuất năng lượng bằng cách sử

dụng chuỗi vận chuyển electron phụ thuộc 02

Oxygen được dùng trong điều trị phải chứa ít

nhất 99,0%; dùng để hít trong các trường hợp

khó thở, bị hen, đau tim, ngạt thỏ, lao, ngộ độc

do carbon monooxyd (CO) và do một sô khí độc

khác, trẻ sơ sinh đẻ non cần nuôi trong lồng ấp

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Thở bằng khí oxy

Trang 13

Lưu huỳnh

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Ở người trưởng thành, S chiếm khoảng

0,25% khối lượng cơ thể (~150 g) S tham gia

cấu tạo protein từ 3 amino acid chứa nó là

methionin, cystein và cystin

Các hợp chất của s, các enzym chứa nhóm thiol (-SH) tham gia quá trình khử độc, quá trình oxy hoá khử trong cơ thể

Với chế độ dinh dưỡng bình thường con người hầu như không bị thiếu S vì nó rất sẵn trong thực phẩm (hải sản, hành tỏi, cây có dầu, thịt, trứng )

Lưu huỳnh

Trang 14

 Selen

Ngày nay, Se được khẳng định là

nguyên tố vi lượng rất quan trọng, không

thể thiếu cho hệ thông bảo vệ cơ thế

chống oxy hoá, loại bỏ các gốc tự do

Selen tăng cường toàn diện hệ thông

bảo vệ, giúp ngăn ngừa nhiều dạng ung

thư, bảo vệ hệ tim mạch

Selen cần cho sự tạo thành glutation tái

tạo vitamin C; vừa hiệp đồng vừa tái tạo

vitamin E

8.1 Nhóm 6A: (O - S - Se - Te – Po)

Trang 15

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

Nhóm VI B Tên

nguyên tố

Bán kính nguyên tử(A°)

Năng lượng ion hoá thứ nhất (eV)

Độ âm điện

(thang Pauling)

Khôi lượng riêng (g/cm 3 )

T o

nóng chảy (°C)

Nhiệt độ sôi (°C)

% trong

vỏ quả đất 24

Cr

52,00

3d 5 4s 1

(+2, +3, +6)

Crom 1,28

0,57 (+3) 0,52 (+6)

6,77 1,66 7,2 1850 2530 2.10 2

42 Mo

95,94

4d 5 5s 1

(+2 +6)

Molybden 1,39

0,80 (+4) 0,76 (+6)

7,38 2,2 10,2 2621 4810 - 5.104

-74

W

183,85

5d 5 6s 2

(+2 +6)

Wolfram (tungsten) 1,39

0,80 (+4) 0,77 (+6)

7,98 2,36 19,1 3390 5650 1,5.104

Trang 16

 Ở điểu kiện thường, Cr - Mo - W là

những kim loại màu xám Chúng đứng đầu

các kim loại về nhiệt độ nóng chảy, nhiệt

độ sôi và nhiệt độ thăng hoa.

Crom, molybden và wolfram được sử dụng

chủ yếu làm một trong những cấu tử tạo

ra hợp kim có độ rắn cao, bền với các tác

nhân ăn mòn và chịu nhiệt Crom còn

được dùng để mạ; wolfram làm dây tóc

đèn điện.

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

8.2.3 Đơn chất

Wolfram

Trang 17

 Các hợp chất của crom

trạng thái oxy hóa có thể có: 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6; nhưng

 Crom tạo rất nhiều các hợp chất có màu (tiếng Hy Lạp, croma là màu sắc).

(tương tự corandum Al203-a), là hợp chất bền nhất của crom.

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

8.2.4 Hợp chất

Trang 18

 Hợp chất của molybden và wolfram:

Molybden và Wolfram tồn tại các oxyd ở trạng thái oxy hoá +6 là MoO3 và W03 (giống như crom)

MoO3 và W03 bền hơn Cr03 nhiều Chúng dễ tan trong kiềm và tạo thành các muối molybdat MoO4

2-và wolframat WO4

2-Hợp chất thường dùng nhất của Mo:

 Acid molybdic: H2Mo04

 Muối molybdat: Na2MoO4, (NH4)2Mo04

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

8.2.4 Hợp chất

Trang 19

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

8.2.5 Vai trò và ứng dụng trong Y - Dược

Crom

Trong cơ thể người, hàm lượng crom

khoảng 0,1 mg cho mỗi kg thể trọng

Crom tham gia vào quá trình dung nạp

glucose bằng cách tăng số lượng các yếu

tố thụ cảm với insulin trên màng tế bào

Crom và molybden là những nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cơ thể.

Trang 20

8.2 Nhóm 6B: (Cr – Mo – W)

8.2.5 Vai trò và ứng dụng trong Y - Dược

 Molybden

 Cơ thể người có từ 5 - 10 mg Mo

Molybden có vai trò khử độc cho cơ

thể trong nhiều cơ chế Enzym

xanthin oxydase chứa Mo có tác

dụng điều hoà lượng acid uric - chất

chống oxy hoá

Crom và molybden là những nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cơ thể.

Tiêu đề	Nguyên tố nhóm VI
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Hóa học đại cương vô cơ
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	641,33 KB