Hóa vô cơ ( phần 9 ) ppsx

Các phản ứng trong lò cao: - Ở phía trên nồi lò: - Khí CO bốc lên gặp sắt oxit: - Đồng thời xảy ra tương tác giữa Fe và C tạo thành sắt cacbua Fe3C hoà tan trong gang.. Trong dung dịch N

Hóa vô cơ ( phần 9 )

Hợp kim của Fe

1 Sắt non: là hợp kim của sắt có chứa dưới 0,01% cacbon

2 Gang: là hợp kim của sắt chứa 2 - 6% cacbon, ngoài ra còn có một ít

Mn, Si, P, S Người ta phân biệt:

- Gang xám: Chế tạo ở nhiệt độ cao, có chứa nhiều cacbon (3,5 - 6%)

và ít Si hơn

- Gang trắng: Rất cứng nhưng rất dòn, dùng để luyện sắt hoặc thép

- Gang đặc biệt: Có chứa nhiều Mn, Si, Cr, W Dùng để trộn vào gang

thường để luyện thép quý

3 Thép: là hợp kim của sắt có từ 0,01 - 2% cacbon và một số nguyên

tố khác Người ta phân biệt:

a) Thép thường hay thép cacbon: có chứa ít C, Si, Mn và rất ít P, S Độ

cứng của thép phụ thuộc vào hàm lượng cacbon

b) Thép đặc biệt: có chứa những lượng đáng kể các nguyên tố khác

như Mn, Si, Cr, Ni, W Thép đặc biệt có những tính chất cơ học và vật lý rất quý

Ví du:

- Thép Ni - Cr: Rất cứng, ít dòn Dùng để chế tạo vòng bi, vỏ xe bọc

thép

- Thép W - Mo - Cr: Rất cứng ngay ở nhiệt độ cao Dùng để chế tạo

dụng cụ cắt gọt kim loại

- Thép Si: Rất dẻo, đàn hồi tốt Dùng chế lò xo, díp ôtô

- Thép Mn: Rất bền, chịu được va đập mạnh Dùng để chế máy nghiền

đá, thanh đường ray

Luyện gang

1 Nguyên tắc

Dùng CO để khử sắt oxit (nếu là quặng FeCO3 thì nung trước để biến thành sắt oxit)

2 Các phản ứng trong lò cao:

- Ở phía trên nồi lò:

- Khí CO bốc lên gặp sắt oxit:

- Đồng thời xảy ra tương tác giữa Fe và C tạo thành sắt cacbua Fe3C hoà tan trong gang Một phần cacbon trong gang ở dạng than chì

(graphit)

Gang trắng chứa nhiều Fe3C, gang xám chứa nhiều than chì

Luyện thép

1 Nguyên tắc

Tách bớt khỏi gang một phần lớn C, Cr, Si, Mn và hầu hết P, S

2 Phản ứng xảy ra khi luyện thép

- O2 của không khí oxi hoá một phần Fe trong gang lỏng

- FeO oxi hoá các tạp chất như Si, Mn, C:

SiO2 và MnO bị loại cùng xỉ lò, CO cháy:

- Loại P, S:

Ca3(PO4)2, CaO và CaS được loại cùng với xỉ

- Khử FeO còn sót lại trong thép

FeSiO3, MnSiO3 được loại cùng xỉ

Phân nhóm phụ nhóm I

Tính chất vật lý

- Đều là kim loại màu, nặng, cứng

- Nhiệt độ nóng chảy cao (gần 1000oC)

Hợp chất

1 Hợp chất có số oxi hoá +1

a) Oxit:

- Cu2O: màu đỏ gạch, không tan và không tác dụng với nước

- Ag2O: màu nâu, chỉ tan một lượng nhỏ trong nước

b) Hiđroxit:

Hiđroxit không bền, bị phân tích ngay khi vừa tạo thành

c) Muối

- Muối của Ag +: AgNO3 tan nhiều, AgCl và Ag2SO4 không tan Trong dung dịch NH3 tạo thành phức chất tan

- Muối Cu + và Au + : không bền, dễ bị oxi hoá hoặc tự biến đổi thành hợp chất có số oxi hoá bền hơn

2 Hợp chất có số oxi hoá +2

Chỉ đặc tương đối với Cu

a) Oxit CuO chất rắn màu đen, không tác dụng với nước, không tan

trong nước

b) Hiđroxit Cu(OH) 2 Kết tủa xanh da trời, khi nung nóng bị phân tích thành CuO và H2O

c) Muối: Các muối nitrat, sunfat, halogenua đều tan nhiều Có khuynh

hướng tạo phức chất

3 Hợp chất có số oxi hoá +3

Chỉ đặc trưng với Au

a) Au 2 O 3 : Rắn, màu đen, không tan trong nước

b) Au(OH) 3 : Kết tủa, lưỡng tính, tan trong dung dịch kiềm và axit

c) Muối: Các muối nitrat, clorua, sunfat đều dễ tan

Hợp chất

1 Hợp chất có số oxi hoá +1

a) Oxit:

- Cu2O: màu đỏ gạch, không tan và không tác dụng với nước

- Ag2O: màu nâu, chỉ tan một lượng nhỏ trong nước

b) Hiđroxit:

Hiđroxit không bền, bị phân tích ngay khi vừa tạo thành

c) Muối

- Muối của Ag +: AgNO3 tan nhiều, AgCl và Ag2SO4 không tan Trong dung dịch NH3 tạo thành phức chất tan

- Muối Cu + và Au + : không bền, dễ bị oxi hoá hoặc tự biến đổi thành hợp chất có số oxi hoá bền hơn

2 Hợp chất có số oxi hoá +2

Chỉ đặc tương đối với Cu

a) Oxit CuO chất rắn màu đen, không tác dụng với nước, không tan

trong nước

b) Hiđroxit Cu(OH) 2 Kết tủa xanh da trời, khi nung nóng bị phân tích thành CuO và H2O

c) Muối: Các muối nitrat, sunfat, halogenua đều tan nhiều Có khuynh

hướng tạo phức chất

3 Hợp chất có số oxi hoá +3

Chỉ đặc trưng với Au

a) Au 2 O 3 : Rắn, màu đen, không tan trong nước

b) Au(OH) 3 : Kết tủa, lưỡng tính, tan trong dung dịch kiềm và axit

c) Muối: Các muối nitrat, clorua, sunfat đều dễ tan

Trạng thái tự nhiên

- Cu: thường gặp ở dạng Cu2S (pirit đồng), CuCO3.Cu(OH)2 (malakit), 2CuCO3.Cu(OH)2 (azurit), Cu2O (cuprit)

- Ag: Thường gặp muối sunfua bạc lẫn trong các quặng muối sunfua

kim loại khác

- Au: gặp ở dạng đơn chất

Phân nhóm phụ nhóm II

Tính chất vật lý

Zn, Cd, Hg là những kim loại trắng bạc

- Hg là chất lỏng, Zn, Cd là chất rắn tương đối dễ nóng chảy

- Hg rất dễ tạo hợp kim với nhiều kim loại khác gọi là hỗn hống

- Zn và Cd đứng trước H, Hg đứng sau H trong dãy thế điện hoá

Kẽm

1 Tính chất hoá học của Zn

Zn là kim loại khá hoạt động:

a) Phản ứng với nhiều phi kim:

b) Phản ứng với H 2 O:

- Ở nhiệt độ thường tạo thành lớp Zn(OH)2 bảo vệ

- Khi nung nóng Zn phản ứng với hơi nước:

c) Phản ứng với axit và kiềm:

- Zn phản ứng dễ dàng với axit thường và axit oxi hoá

- Zn phản ứng với dung dịch kiềm:

d) Zn tan được trong dung dịch NH 4 OH (khác Al)

2 Hợp chất của Zn

a) Oxit ZnO

Là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước, nhưng tan trong dung dịch axit và dung dịch kiềm

b) Hiđroxit Zn(OH) 2:

Là chất kết tủa trắng, có tính lưỡng tính (tan trong axit và kiềm)

Dễ tạo phức chất với dung dịch NH3:

c) Muối Zn : Zn(NO3)2, ZnSO4, ZnCl2, ZnBr2 đều tan nhiều trong nước ZnS kết tủa trắng

3 Điều chế Zn

Nung quặng (ZnS hay ZnCO3) tạo thành oxit, sau đó:

4 Trạng thái tự nhiên