Bai 11 cac kim loai nhom b

Khi đun nóng trong không khí, b oxi hóa thành CrOH3... * Mu i crom III – Có tính oxi hoá trong môi tr ng axit.

I CROM (Cr)

1 V trí, c u t o

– ↑ trí trong b ng tu n hoàn : S th t 24; chu kì 4, nhóm ↑IB

– C u hình electron: 1s2

2s22p63s23p63d54s1 – S oxi hoá: +1 đ n +6

2 Tính ch t

a Tính ch t v t lí

Crom là kim lo i tr ng xám, n ng (D =7,2 g/cm3), r t c ng, đ c ng ch kém kim c ng Nhi t đ nóng

ch y c a crom là 1875 0C và sôi 2570 0

C

b Tính ch t hóa h c

Crom có tính kh , tu theo ch t oxi hoá mà Cr có th b oxi hoá lên các m c oxi hoá +2 hay +3

– Tác d ng v i phi kim:

4Cr + 3 O2

o

t

 2Cr2O3.

2Cr + 3Cl2

o

t

 2CrCl3.

– Crom có m t l p oxit m ng b n v ng b o v , nên r t b n, không ph n ng v i n c và không khí – Tác d ng v i axit:

+ Khi đun nóng không có m t oxi, màng oxit tan, crom tác d ng v i dung d ch axit t o ra mu i crom (II):

Cr + 2HCl  CrCl2 + H2

+ Crom không tác d ng v i dung d ch loãng, ngu i c a axit HCl, H2SO4

+ nhi t đ th ng, crom b HNO3đ c và H2SO4đ c làm th đ ng hóa gi ng nh nhôm nhi t đ cao

b oxi hoá m nh t o mu i Cr3+

2Cr + 6H2SO4 (đ c) to

 Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

3 M t s h p ch t c a crom

a H p ch t crom (II): CrO, Cr(OH)2, mu i Cr2+

– Oxit CrO là m t oxit baz , có tính kh nên d b O2 oxi hoá thành Cr2O3.

4CrO + O2  2Cr2O3

– Hiđroxit Cr(OH)2là m t ch t r n màu vàng, không tan trong n c, Cr(OH)2là m t baz và có tính kh Khi đun nóng trong không khí, b oxi hóa thành Cr(OH)3.

4Cr(OH)2 + 2H2O + O2

o

t

 4Cr(OH)3.

– Mu i crom (II): có tính kh m nh

4CrCl2 + O2 + 4HCl  4CrCl3 + 2H2O

2CrCl2 + Cl2  2CrCl3.

b H p ch t crom (III): Cr2O3, Cr(OH)3, mu i Cr3+

* Cr2O3

– Là m t ch t b t màu l c th m, khó nóng ch y và c ng

– Có tính ch t l ng tính, tan trong dung d ch axit m nh và ki m đ c

Cr2O3 + 3H2SO4  Cr2(SO4)3 + 3H2O

Cr2O3 + 2NaOH + 3H2O  2Na[Cr(OH)4]dd

* Cr(OH) 3

– Là m t ch t k t t a keo, màu l c xám, không tan trong n c

– Có tính l ng tính nh Al(OH)3, tan trong dung d ch axit và ki m m nh

M T S KIM LO I NHÓM B

(TÀI LI U BÀI ẢI NẢ)

Giáo viên: PH M NG C S N

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “M t s kim lo i nhóm B” thu c Khóa h c LT H KIT-3:

Môn H óa h c (Th y Ph m Ng c S n) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “M t s kim lo i nhóm B”, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này

Cr(OH)3 + 3HCl  CrCl3 + 3H2O

Cr(OH)3 + NaOH  Na[Cr(OH)4]dd.

* Mu i crom (III)

– Có tính oxi hoá trong môi tr ng axit

Zn + 2CrCl3  ZnCl2 + 2CrCl2

– Có tính kh trong môi tr ng ki m

2CrBr3 + 3Br2 + 16NaOH  2Na2CrO4 + 12NaBr + 8H2O

(Cr3+ + 3Br2 + 16OH–  2CrO42– + 6Br– + 8H

2O

c H p ch t crom (VI): CrO3, mu i cromat (Cr+6

)

* CrO3 :

– CrO3 là ch t r n có màu đ th m

– Tính ch t hoá h c:

+ CrO3 là m t oxit axit, CrO3 r t d tan trong n c t o ra các axit cromic (khi có nhi u n c) và axit đicromic (khi có ít n c)

CrO3 + H2O  H2CrO4 (axit cromic)

2CrO3 + H2O  H2Cr2O7(axit đicromic)

Các axit này ch t n t i d ng dung d ch

+ CrO3 là m t ch t oxi hoá r t m nh, oxi hoá nhi u ch t vô c và h u c :

2CrO3 + 2NH3  Cr2O3 + N2 + 3H2O

– Mu i cromat và đicromat: các mu i b n h n nhi u so v i các axit t ng ng Ion CrO42– màu vàng,

Cr2O72–có màu đ da cam Hai lo i ion này trong n c luôn t n t i cân b ng:

Cr2O72– + H2O ฀ 2CrO42– + 2H+

- Mu i cromat và đicromat là nh ng ch t oxi hóa m nh nh t là trong môi tr ng axit, Cr+6 b kh thành

Cr+3

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4  Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4  Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

II S T (Fe)

1 V trí, c u t o:

– S th t 26, chu kì 4, nhóm ↑IIIB

– C u hình electron: 1s2

2s22p63s23p63d64s2 – S oxi hoá: +2, +3

2 Tính ch t

a Tính ch t v t lí

S t là kim lo i màu tr ng h i xám, n ng (D = 7,9g/cm3), nóng ch y 15390

C và sôi 27700C D o, d dát

m ng và kéo s i, có tính nhi m t

b Tính ch t hóa h c

S t là kim lo i có tính kh trung bình Tu theo ch t oxi hoá và đi u ki n ph n ng s t b oxi hoá t i các

m c oxi hoá +2 ho c +3

– Tác d ng v i phi kim:

3Fe + 2O2

o

t

 Fe3O4.

2Fe +3Cl2

o

t

 2FeCl3

Fe + S

o

t

 FeS

– Tác d ng v i axit:

+ ↑ i dung d ch HCl, H2SO4 loãng: E0(Fe2+ / Fe) = – 0,44V < E0

(H+ / H2) nên Fe kh đ c H+

:

Fe + 2H+  Fe2+

+ H2 + ↑ i các axit HNO3 đ c nóng và H2SO4 đ c, nóng: Fe kh m nh N+5

(NO3–), S+6 (SO42–) sinh ra mu i

Fe3+

2Fe + 6 H2SO4 đđ  Feto 2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

+ S t b th đ ng hóa trong HNO3 và H2SO4đ c ngu i

– Tác d ng v i dung d ch mu i: Fe kh đ c các ion kim lo i trong dung d ch mu i c a nh ng c p oxi hoá kh có th đi n c c chu n cao h n nh Cu2+

/Cu (+ 0,34V)

Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu (Fe + Cu2+ 

Fe2+ + Cu)

– Tác d ng v i n c: nhi t đ cao s t tác d ng v i n c, ph n ng này gi i thích s t và h p kim s t b

g khi ti p xúc v i h i n c nhi t đ cao

Fe +H2O

o

570 C



 FeO + H2

3Fe + 4H2O

o

570 C



 Fe3O4 + 4 H2

3 H p ch t c a s t

a H p ch t s t (II): ạeO, ạe(OH) 2, mu i ạe2+

– Tính ch t đ c tr ng là tính kh :

3FeO + 10HNO3loãng 3Fe(NO3)3+ NO + 5H2O

4Fe(OH)2 (tr ng xanh)+ O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (đ nâu)

2FeCl2 + Cl2 2FeCl3.

6FeSO4 +K2Cr2O7 + 7H2SO4 3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+ K2SO4+ 7H2O

– FeO, Fe(OH) 2là các ch t có tính baz

b H p ch t s t (III): ạe2O 3 , Fe(OH) 3, các mu i ạe 3+

– H p ch t Fe3+

có tính oxi hóa : E0(Fe3+ /Fe2+) = 0,77 ↑, cao h n th đi n c c chu n c a m t s c p oxi hoá kh nh Cu2+

/Cu, I2 /I–, S/ S2–nên có các ph n ng:

2FeCl3+2KI 2FeCl2+ I2 +2KCl

2FeCl3+ Fe 3FeCl2.

2FeCl3 +Cu 2FeCl2 + CuCl2

2FeCl3 +H2S 2FeCl2+S +2HCl

– Fe2O3, Fe(OH)3 là các ch t có tính baz

c Các lo i qu ng s t: manhetit: Fe3O4; hematit đ : Fe2O3; hematit nâu: Fe2O3.nH2O; xiđerit: FeCO3; pirit: FeS2.

4 H p kim c a s t

S t t o nhi u h p kim có nhi u ng d ng quan tr ng trong đó có gang và thép Gang và thép (thép cacbon) đ u là các h p kim c a s t v i cacbon, trong gang hàm l ng cacbon và m t s nguyên t khác cao h n trong thép

* Luy n gang:

– Nguyên t c:

Qu ng s t (manhetit, hematit)  FeCO,to 3O4

o

CO,t

 FeO  Fe CO,to

– Nguyên li u: Qu ng s t + ch t ch y(CaCO3ho c SiO2) + than c c + O2(không khí) gang + x + khí lò cao

* Luy n thép:

– Nguyên t c: Oxi hoá t p ch t trong gang thành oxit b ng O2 không khí

– Nguyên li u:

Gang + ch t ch y (CaCO3ho c SiO2) + O2

o

t

 thép + x + khí

III NG

1 V trí, c u t o

– S th t : 29, chu kì 4, nhóm IB

– C u hình electron: 1s2

2s22p63s23p63d104s1 – S oxi hóa: +1, +2

2 Tính ch t

a Tính ch t v t lí

ng là kim lo i màu đ , n ng (D = 8,98g/cm3), nóng ch y 10830C và sôi 28770C ng tinh khi t

t ng đ i m m d dát m ng, kéo s i, d n đi n, d n nhi t r t t t, ch thua b c

b Tính ch t hóa h c

ng là kim lo i kém ho t đ ng hóa h c, có tính kh y u

– Tác d ng v i các phi kim:

Cu + Cl2

o

t

 CuCl2

2Cu + O2

o

t

 2CuO

– Tác d ng v i axit:

Cu +2H2SO4đ

o

t

 CuSO4 +SO2 + 2H2O

Cu + 4HNO3đ

o

t

 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

E0(Cu2+ /Cu) = + 0,34 V > E0(H+ /H2) = 0,00↑ nên Cu không kh đ c H+ trong dung d ch HCl và H2SO4 loãng, ch tác d ng đ c khi có m t khí oxi:

2Cu + O2 + 4HCl  2CuCl2 + 2H2O

– Tác d ng v i m t s dung d ch mu i: Cu kh đ c các ion kim lo i trong dd mu i c a nh ng c p oxi hoá kh có th đi n c c chu n cao h n nh Fe3+

/Fe2+ , Ag+/Ag

Cu + 2Fe3+  Cu2+

+ 2Fe2+

3 H p ch t c a đ ng

– ng có các s oxi hóa +1 và +2, trong đó h p ch t đ ng (II) b n h n

– CuO là ch t b t màu đen, không tan trong n c, là m t oxit baz và có tính oxi hoá

CuO + CO

o

t

 Cu + CO2.

CuO + Cu

o

t

 Cu2O – Cu(OH)2là ch t b t màu xanh, không tan trong n c, là m t baz Cu(OH)2 tan d dàng trong dung d ch

NH3t o thành dung d ch màu xanh th m g i là n c Svayde:

Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](OH)2

VI B C ậ VÀNG ậ NIKEN ậ K M ậ THI C ậ CHÌ

n

ch t V trí / C u hình e S oxi hoá/ E o

(V)

Tính

ch t v t

lí

Tính ch t hoá h c

47Ag - Chu kì 5, nhóm IB

[Kr]4d105s1

- S oxh : +1, (+2)

- E0Ag+/Ag = +0,80V

Màu

tr ng,

d n đi n, nhi t t t

nh t

Tính kh y u:

- T/d v i phi kim: 2Ag + O3  Ag2O+ O2 (có H2S: 4Ag + 2H2S + O2  2Ag2S + 2H2O)

- T/d v i dung d ch axit: B các axit HNO3, H2SO4đ c oxi hoá

Ag + 2HNO3đ c  AgNO3 + NO2 + H2O

79Au - Chu kì 6, nhóm IB

[Xe]4f145d106s1

- S oxh +1, +3

- E0Au3+/Au = +1,50V

M m, màu vàng,

d o, d n

đi n, nhi t t t

Tính kh r t y u:

T/d v i dung d ch axit: R t b n v ng, ch b n c c ng toan (HNO3: HCl=1: 3) oxi hoá

Au + HNO3 + 3HCl  AuCl3 + NO + 2H2O

28Ni - Chu kì 4, nhóm

VIIIB

- [Ar]3d84s2

- S oxh +2, (+3)

- E0Ni2+/Ni = –0,26V

Màu

tr ng

b c,

c ng,

n ng

Tính kh trung bình

- T/d v i phi kim : 2Ni + O2

o

500 C

 2NiO

- T/d v i dung d ch axit : tan đ c trong axit nh HNO3.

- Ni + 2HNO3đ c  Ni(NO3)2 + NO2 + H2O

- Tác d ng v i dd mu i: Kh đ c các ion kim lo i đ ng sau trong dãy đi n hoá Ni + Cu2+ Ni2+

+ Cu

30Zn - Chu kì 4, nhóm

IIB

- [Ar]3d104s2

- S oxh +2

- E0Zn2+/Zn = –0,76V

Màu lam

nh t, đ giòn,

d o thay

đ i theo nhi t đ

Tính kh m nh

- T/d v i phi kim : 2Zn + O2

o t

 2ZnO

- T/d v i dung d ch axit : – Kh H+trong dung d ch axit: Zn + 2H+  Zn2+

+ H2.

– Kh m nh N+5

trong HNO3 , S+6 trong H2SO4 đ c

4Zn(NO

n

ch t V trí / C u hình e S oxi hoá/ E o

(V)

Tính

ch t v t

lí

Tính ch t hoá h c

- Tác d ng v i dd mu i: Kh đ c các ion kim lo i đ ng sau trong dãy đi n hoá Zn + Cu2+  Zn2+

+ Cu

50Sn - Chu kì 5, nhóm

IVA

- [Kr]4d105s25p2

- S oxh +2, +4

- E0Sn2+/Sn = –0,14V

Màu

tr ng

b c, d o,

Tính kh y u

- T/d v i phi kim : 4Sn + O2  to

2SnO2

- T/d v i dung d ch axit : Kh H+trong dung d ch axit

Sn + 2H+  Sn2+

+ H2 – Tác d ng v i dung d ch HNO3 loãng 3Sn+8HNO3đ c3Sn(NO3)2+2NO+4H2O

– HNO3, H2SO4đ c nóng Sn+6HNO3đ cSn(NO3)4+NO2+3H2O

- Tác d ng v i dd mu i: Kh đ c các ion kim lo i đ ng sau trong dãy đi n hoá Sn + Cu2+  Sn2+

+ Cu

82Pb - Chu kì 6, IVA

- [Xe]4f145d106s26p2

- S oxh +2, +4

- E0Pb2+/Pb = –0,13V

Màu

tr ng h i xanh,

m m, d dát

m ng, kéo s i

Tính kh y u

- T/d v i phi kim : 2Pb + O2  2PbO

- T/d v i dung d ch axit

– Không tác d ng v i HCl, H2SO4 loãng do mu i chì không tan bao b c

– ↑ i dung d ch HNO3, H2SO4đ c nóng Pb+2HNO3đ cPb(NO3)2+NO2+H2O

- Tác d ng v i dd mu i : Kh đ c các ion kim lo i đ ng sau trong dãy đi n hoá

Pb + Cu2+  Pb2+

+ Cu

Giáo viên: Ph m Ng c S n Ngu n: Hocmai.vn