HÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT

HÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤTHÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MHÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT Ỏ ĐỊA CHẤT HÓA VÔ CƠ NHÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT HÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT HÓA VÔ CƠ NHÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT HÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT HÓA VÔ CƠ NHÓM HÓA VÔ CƠ NHÓM VIB MỎ ĐỊA CHẤT VIB MỎ ĐỊA CHẤT

XIN CHÀO

THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC BẠN

Giáo viên hướng dẫn : Lê Thị Phương Thảo

HÓA VÔ CƠ

CÁC NGUYÊN TỐ N HÓM VIB

HÓA VÔ CƠ

CÁC NGUYÊN TỐ N HÓM VIB

Vị trí trong bảng tuần hoàn

Các nguyên tố nhóm VIB

(Cr , Mo , W )

Trạng thái tự nhiên

I Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhóm VIB

Thế điện cực chuẩn E0M 3+ /M -0.74 -0.2 -0.15

- Những nguyên tử Cr,Mo,W có cấu hình electron khá giống nhau,những obitan d của Cr và Mo được điền đủ một nữa số electron nên tương đối bền.

- Năng lượng ion hóa của Cr ,Mo ,W cho thấy trong những hợp chất với số oxi hóa lớn hơn +2 ,các nguyên tố ít có khả năng tạo liên kết ion.

- Cr có số oxi hóa đặc trưng nhất là +3 và kém đặc trưng nhất là +6 trong khi đó số oxi hóa đặc trưng nhất của Mo,W là + 6

- Ngoài ra trong một số hợp chất Cr, Mo ,W còn có số oxi hoá là: 0 ,+1, + 2 ,+ 3 ,+4 ,+5

Độc

Cứng

Màu trắng bạc

Nhiệt độ sôi,nóng chảy cao

Dẫn điện ,dẫn nhiệt tốt

Cr,Mo,W

Tính chất vật lí

Một số hằng số lý học quan trọng của Cr,Mo,W

Tính chất hóa học của Cr, Mo, W

Hoạt tính hóa học của các kim loại nhóm này giảm từ crom đến vonfram,

do đó khả năng phản ứng với các chất giảm dần

1 Tác dụng với phi kim

 Với Hidro : Cả ba kim loại dều không phản ứng trực tiếp với H2, nhưng tạo ra dung dịch rắn ở các nhiệt độ khác nhau

 Với oxi :Ở điều kiện thường không phản ứng với oxi, nhưng khi đốt trong không khí thì :

Cr tạo ra Cr2O3 :

4Cr + 3O2  2Cr2O3 (500 0C)

Molipđen tạo ra MoO3

2Mo + O2  2MoO3 (600 0C)

Và vonfram tạo ra WO3

2W + 3O2  2WO3 (600 0C)

Với các halogen phản ứng xảy ra có mức độ khác nhau phụ thuộc vào hoạt tính của các kim loại và các halogen; cả ba

kim loại đều phản ứng trực tiếp với flo ngay cả khi nguội; với clo phải đun nóng; molipđen không phản ứng với iot; còn

vonfram không phản ứng với cả brom và iot :

2Cr + 3Cl2  2CrCl3 ( 0t) 3F2 + W F6W

* Tác dụng với N ,C ở nhiệt độ cao tạo ra các nitrua ,cacbua thường là các hợp chất kiểu xâm nhập có thành phần khác nhau và có độ cứng rất lớn.

W + N2 WN2 (2000-2500 0C)

Mo + C  MoC ( >500 0C)

W + C  WC (>1400 0 C)

2 Tác dụng với nước ở nhiệt độ cao (600-800 0C) giải phóng H2

Mo +Na2CO3 + 3NaNO3  Na2MoO4 +3NaNO2 +CO2 (t0 )

W + 3NaNO3 +2NaOH  Na2WO4 + 3NaNO2 + H2O (t0 )

- H2SO4 đặc hòa tan crom tạo ra muối Cr(III) và SO2 :

2Cr + 6H2SO4 đặc nóng  Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

- H2SO4 đặc hòa tan crom tạo ra muối Cr(III) và SO2 :

2Cr + 6H2SO4 đặc nóng  Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

- Mo và W không tác dụng với axit này vì có màng axit bền của chúng.

- HNO3 đặc hoặc loãng và nước cường thủy - khi nguội - không tác dụng với crom, khi đun nóng tác dụng yếu, khi đun sôi phản ứng xảy ra mạnh tạo ra

muối crom (III) :

Cr + 4HNO3  Cr(NO3)3 + NO + 2H2O

Cr + 3HCl +HNO3  CrCl3 + NO + 2H2O

- Cr, Mo và W thụ động trong H2SO4,HNO3 đặc nguội nhưng hòa tan nhanh

trong hỗn hợp axit HF + HNO3 :

W + 8HF + 2HNO3  H2WF8 + 2NO + 5H2O

So sánh hợp chất Cr3+ ( Cr(OH)3 ,Cr2O3 ) với hợp chất Al 3+ ( Al(OH) 3 , Al2O3 )

Al2O3 Cr2O3

- Là chất rắn không tan trong nước

- là chất rắn không tan trong nước

- Là oxit lưỡng tính : Cr2O3 +6HCl  2CrCl3 +3H2O Cr2O3 +2NaOH đặc 2NaCrO2 +H2O (t0)

-là chất rắn không tan trong nước -là chất rắn không tan trong nước

-nhiệt phân : Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (t0)

- nhiệt phân : 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3H2O (t0)

- Là hidroxit lưỡng tính :

- Al(OH)3 +3HCl  AlCl3+3H2O

- Al(OH)3 +NaOHNaAlO2 +2H2O

-Là hidroxit lưỡng tính :Cr(OH)3 +6HClCrCl3 +3H2OCr(OH)3 +NaOH NaCrO2 +2H2O (t0)

- Là oxit lưỡng tính: Al2O3 +6HCl  2AlCl3

+ H2O Al2O3 +2NaOH  2NaAlO2 +H2O

Điều chế

- Cr được điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm :

Cr2O3 + 2Al  2Cr + 2Al2 O3 (t0)

- Mo va W được điều chế bằng cách dùng khí Hidro khử oxit của chúng trong lò điện :

MoO3 + 3H2  Mo + 3 H2O (t0)

WO3 + 3H2  W + 3H2O (t0)

* Trong công ngiệp phần lớn Cr,Mo,W được sản xuất từ quặng dưới dạng hợp kim fero :

- hợp kim ferocrom chứa 50-70% Cr : dùng than cốc để khử quặng cromit Fe(CrO2)2 + 4C  Fe +2Cr +4

CO

- Hợp kim feromolipden chứa 55-60% Mo: dùng Al hay C để khử quặng ,oxit sắt trong lò điện 2CaMoO4 + Fe2O3 + 6Al +CaO 2Fe +

2Mo +3Ca(AlO2 )2

- Hợp kim ferovonfram chứa 65-70% W : dùng than cốc khử hỗn hợp vonframat và oxit sắt ở 1700-1750 0 C

CaWO4 + Fe2O3 + 5C  2Fe + W +CaO + 6CO

Ứng dụng

*Cr

- Tăng khả năng ăn mòn ,làm bóng bề mặt,tăng độ cứng của thép

- Làm thuốc nhuộm và sơn

- Làm chất xúc tác

* Mo

- Sản xuất các bộ phận của máy bay ,tiếp điểm điện, động cơ công ngiệp

- Sản xuất thép không gỉ ,thép công cụ,gan, siêu hợp kim chịu nhiệt

1 Hợp chất Cr (II)

* Cr(II) oxit :CrO

- là một axitbazơ tác dụng với HCl, H2SO4 tạo ra muối Cr (II)

CrO + 2HCl  CrCl2 + H2O

- Cr có tính khử,trong không khí dễ bị oxi hóa thành Cr(III) oxit Cr2O3 :

4CrO + O2  2Cr2O3 (t 0)

(màu lục thẩm )

* Cr(II) hidroxit : Cr(OH)2

- Chất rắn màu vàng được điều chế từ muối Cr(II) và dd kiềm (không có không khí ): CrCl2 + 2NaOH  Cr(OH)2 + 2NaCl

- Có tính khử,trong không khí Cr(OH)2 bị oxi hóa thành Cr(OH)3 :

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O  4Cr(OH)3

- Là một axit bazo tác dung với axit tạo thành muối Cr(II)

Cr(OH)2 + 2HCl  CrCl2 + 2H2O

* Muối Cr(II) : có tính khử mạnh : CrCl2 + 2Cl2  2CrCl3

IV Một số hợp chất quan trọng

2 Hợp chất Cr(III)

* Crom (III) oxit : Cr2O3

- bột màu lục sẫm, dạng tinh thể màu đen có ánh kim.

- Là hổn hợp bền nhất của Cr , nóng chảy 22650C, sôi ở 30270C ,độ cứng tương đối lớn.

- Trơ về mặt hóa học ,nhất là sau khi nung nóng ,không tan trong nước, dung dịch kiềm, tan rất chậm trong axit.

- Có tính lưỡng tính:

Cr2O3 +2NaOHnc 2NaCrO2 +H2O Cr2O3 +6KHSO4 Cr2(SO4)2 +3K2SO4 +3H2O

- Cr2O3 nấu chảy với peoxit của kim loại kiềm hoặc hỗn hợp của kim loại kiềm va nitrat hay clorat kim loại kiềm tạo ra cromat:

Cr2O3 + 2Na2O2  2Na2CrO4 +H2O (to)

- nung nóng Cr2O3 với dd brom trong kiềm hoặc dd bromat trong kiềm tạo

bromat :

5Cr2O3 + 6NaBro3 +14NaOH  10Na2CrO4 +3Br2 +7H2O

* Điều chế

4Cr +3O2  2Cr2O3

Nung (NH4)2Cr2O7 : (NH4)2Cr2O7  Cr2O3 +N2 +4H2O

Khử K2Cr2O7 bằng S ,C ở nhiệt độ cao :

K2Cr2O7 + S Cr2O3 + K2SO4

K2Cr2O7 + 2C  Cr2O3 + Na2CO3 + CO

* Crom (III) hidroxit :Cr(OH)3

- Là chất kết tử keo màu xanh lục có cấu tạo và tính chất giống như Al(OH)3

- Không tan trong nước và có thành phần biến đổi

- Có tính lưỡng tính tan trong dung dich axit và dung dịch kiềm :

Cr(OH)3 + H3O+  Cr(H2O)6 ] 3

Cr(OH)3 + OH- +H2O  [Cr(OH)4(H2O2)]

Tan không đáng kể trong dd NH3 mà dễ tan trong NH3 lỏng tạo phức amin :

- Cr(OH)3 + 6NH3 [ Cr(NH3)6](OH)3

* Muối crom (III)

- muối crom vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa:

+ trong môi trường axit Zn khử muối Cr(III) thành muối Cr (II)

- Muối của crom sử dụng nhiều trong cuộc sống :

+phèn crom-kali KCr(SO4)2.12H2O có màu xanh tím dùng để nhuộm vải

+ trong y học clorua crom (CrCl3) như là chất phụ trợ để ăn kiêng giảm cân

+sulfua crom (III) Cr2(SO4)3 được sử dụng như chất nhuộm màu xanh lục trong các loại sơn ,gốm sứ ,vecni, và mực cũng như trong quy trình mạ crom

Muối : kalicromat và kalidicromat

- K2CrO4 và K2Cr2O7 là 2 muối thông dụng nhất

- K2CrO4 : tinh thể tà phương màu vàng nóng chảy 968 0C,tan nhiều trong nước,tan trong SO2 lỏng ,không tan trong rượu eylic và ete.

- K2Cr2O7 : tinh thể tam tà màu đỏ -da cam nóng chảy ở 3980C và phân hủy ở 5000C Không chảy rửa trong không

khí ẩm, dễ tan trong nước ,SO2 lỏng.không tan trong rượu etylic ,độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ nên dễ kết tinh

trong nước

- K2CrO4 và K2Cr2O7 đều có tính oxy hóa mạnh nhất là trong môi trường axit

K2Cr2O3 + 6FeH2SO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

- Trong môi trường trung tính K2CrO4 và K2Cr2O7 oxi hóa tạo ra Cr(OH)3

K2Cr2O7+ 3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3+ 3S + 6NH3+ 4KOH

- Giữa ion Cr2O42- và Cr2O72- có sự chuyển hóa qua lại lẫn nhau theo cân bằng :

- Cr2O72- + H2O  2Cr2O42- + 2H+

- (da cam ) (vàng)

* Phức chất Crom

2 Phức chất crom (II)

Cr(II) axetat là kết tủa màu đỏ và là hợp chất bền nhất của Cr(II), có cấu tạo đime [ Cr(CH3COO)2.H2O]2

Trong phân tử dime liên kết Cr –Cr là liên kết bốn (1, 2 1)

- Cr(II) axtat được điều chế theo phản ứng :

2CrCl2 + 4NaCH3COO +2H2O [ Cr(CH3COO)2.H2O]2 +4NaCl

2 Phức chất Cr(III)

Do kích thươc bé và điện tích lớn nên ion Cr3+ có khả năng tạo phức mạnh các phức bền thường gặp là : CrX6 ] 3- (X: Cl, F,SCN, CN) , [Cr(C2O4)2 ] - , NH 4 [Cr(NH3 )2 (SCN)4 ]

The end

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nge !