Màu đen CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr2O3.. Mặt khác trạng thái oxi hóa +2 của Cr có tính khử mạnh ,ngay trong dung dịch CrCl2 bị oxi hóa bởi oxi không khí
Trang 1Full Lý Thuyết Trọng Tâm Chương VII:
Crom - Sắt - Đồng và Một số kim loại khác
Biên soạn: Nguyễn Văn Công
Đc: https://www.facebook.com/profile.php?id=100011441933261
KIM LOẠI SẮT
1 Vị trí – cấu hình e – tính chất vật lí:
- Fe thuộc ô 26, chu kì 4, nhóm VIIIB
- Cấu hình e: 1s2 2s22p63s23p63d6 4s2, => Fe là nguyên tố d, có 2e ngoài cùng, 8e hoá trị
- Fe là kim loại nặng, dễ rèn, màu trắng hơi xám, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và có tính nhiễm từ ( khác với các kim loại khác), Fe có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện hoặc tâm khối tuỳ vào nhiệt độ
2 Tính chất hoá học: Fe là kim loại có tính khử trung bình
Các phương trình phản ứng
a Tác dụng với phi kim:
Fe + S FeS
3Fe + 2O2 Fe3O4, ( Có thể tạo ra hỗn hợp sản phẩm FeO, Fe2O3 )
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
b) Tác dụng với axit Fe Fe2+
+ H2
Fe Fe3+ + sp khử của + H2O (*)
- Đối với phản ứng (*) nếu Fe dư thì Fe + 2Fe3+ 3Fe2+
- Fe thụ động trong HNO3 đặc nguội hoặc H2SO4 đặc nguội
c) Tác dụng với dung dịch muối: Fe bị oxi hoá thành Fe2+
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
d) Tác dụng với nước
* Ở nhiệt độ thường Fe không phản ứng với nước, nhưng Fe bị tan trong nước có khí oxi
4Fe + 6H2O + 3O2 4Fe(OH)3
* Ở nhiệt độ cao( >5700) Fe + H2O FeO + H2
Ở nhiệt độ cao (<5700
) 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
3.Điều chế:
FeCl2 Fe + Cl2↑
FeSO4 + H2O Fe+ O2↑+ H2SO4
FeSO4 + Mg Fe + MgSO4
FeO + H2 Fe + H2O
Fe3O4 + 4CO Fe + 4CO2↑
Trang 2Hợp chất của sắt
1 Hợp chất sắt (II)
FeO dung dịch muối Fe3+:
3FeO + 10 HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O
Fe(OH)2 Fe(OH)3:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
(trắng xanh) (nâu đỏ)
Muối Fe2+
muối Fe3+ :
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3
(lục nhạt) (vàng nâu)
Muối FeSO4 muối Fe3+ :
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O (dung dịch màu tím hồng) (dung dịch màu vàng)
2 Hợp chất sắt (III)
Muối Fe3+
muối Fe2+ : 2FeCl3 + Fe 3FeCl2
2FeCl3 + Cu 2FeCl2 + CuCl2
Fe2O3 , Fe: Fe2O3 + 2Al Al2O3 + 2Fe
9Fe3O4 + 8Al 4Al2O3 + 9Fe
3 FeO, Fe(OH) 2 có tính bazơ :
FeO, Fe(OH)2 tác dụng với ddHCl, H2SO4 (l) à muối Fe2+ và H2O
* Fe 2 O 3 , Fe(OH) 3 có tính bazơ :
Fe2O3, Fe(OH)3 tác dụng với ddHCl, H2SO4,HNO3 à muối Fe3+ và H2O
4 Đối với Fe 3 O 4 : Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
5 Một số quặng sắt: xiđerit: FeCO3; hematit đỏ: Fe2O3 khan; pirit: FeS2, hematit nâu:
Fe2O3.nH2O,manhetit: Fe3O4 (giàu sắt nhất)
6 Điều chế
a) FeO: từ Fe(OH)2 FeO + H2O (không có không khí)
từ Fe2O3 + CO 2FeO + CO2
b) Fe(OH) 2 : thực hiện phản ứng trao đổi ion từ dung dịch muối sắt (II) tác dụng với dd
kiềm Fe2+
+ 2OH- Fe(OH)2
c) Fe 2 O 3: từ 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
d) Fe(OH) 3 : thực hiện phản ứng trao đổi ion từ dung dịch muối sắt (III) tác dụng với dd
kiềm
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3↓
Trang 37 Hợp kim của sắt
- Khái niệm: là hợp kim của Fe với C (2-
5%), ngoài ra còn một lượng nhỏ Si, Mn,
S,
- Phân loại: + Gang trắng: chứa ít C Si,
rất cứng, dùng để luyện thép
+ Gang xám: chứa nhiều C, Si, kém cứng,
dùng để đúc các bộ phận máy móc, ống dẫn
nước, cánh cửa,
- Nguyên tắc sản xuất gang: khử oxit sắt
bằng than cốc (CO) trong lò cao
- Nguyên liệu sản xuất gang: Quặng sắt,
than cốc, chất chảy (CaCO3, SiO2)
- Khái niệm: là hợp kim của Fe với C
(0,01-2%), ngoài ra còn một lượng nhỏ Si, Mn, Cr, Ni
- Phân loại: + Thép thường (thép cacbon):
chứa ít C,Si,Mn và rất ít S,P + Thép đặc biệt: là thép có thêm một số các nguyên tố: Si, Mn, Cr, Ni, W, V
- Nguyên tắc sản xuất thép: Làm giảm
hàm lượng các tạp chất (C, S, Si, Mn, ) có trong gang bằng cách oxi hoá các tạp chất đó thành oxit rồi biến thành xỉ và tách ra khỏi thép
- Nguyên liệu sản xuất thép: gang trắng
Fe trong hợp chất:
- Oxit và hiđroxit có tính bazơ - Oxit và hiđroxit có tính bazơ
CROM
I/ Vị trí – cấu tạo
- Thuộc nhóm VIB, chu kì 4, số thứ tự 24, là kim loại chuyển tiếp
- Cấu hình e: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1
- Số oxi hóa: +1 đến + 6 (số oxi hóa bền: +2, +3, +6)
- Khi Crom thể hiện hóa trị thấp là II, III có tính chất của kim loại, còn hóa trị VI có tính chất của phi kim
- Cấu tạo đơn chất: mạng tinh thể lập phương tâm khối
II/ Tính chất vật lý
- Màu trắng ánh bạc, rất cứng
- Khối lượng riêng lớn, khó nóng chảy
Trang 4III/ Tính chất hóa học
Ở nhiệt độ thường crom rất trơ Khi đun nóng nó tác dụng tốt hơn, crom có tính khử tốt
1/ Tác dụng với phi kim
Ví dụ: 4 Cr + 3 O2 2 Cr2O3
2Cr + 3Cl2 2CrCl3
4Cr + 3S 2Cr2Cl3
2/ Tác dụng với H 2 O
Trong thực tế Crom không tác dụng với H2O vì có màng oxit rất bền
3/ Tác dụng với axit
a) Với axit HCl, H 2 SO 4 loãng
Ví dụ: Cr + 2HCl CrCl2 + H2
Cr + H2SO4 (loãng) CrSO4 + H2
b) Với axit H 2 SO 4 đặc, nóng, HNO3:
Ví dụ: 2Cr + 6H2SO4 (đặc) Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cr + 6HNO3(đặc) Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Cr + 4HNO3 (loãng) Cr(NO3)3 + NO + 2 H2O
Chú ý: Crom không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội
4/ Tác dụng với dd muối: Crom trực tiếp đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dd muối
Ví dụ: Cr + 2AgNO3 → Cr(NO3)2 + 2Ag
III/ Điều chế
Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2Cr
IV/ Ứng dụng
- Dùng mạ các chi tiết máy
- Sản xuất thép crom + Thép có chứa 18% Cr là thép không gỉ (inox)
+ Thép chứa từ 25-30% Cr có tính siêu cứng dù ở nhiệt độ cao
Hợp chất của Crom
I HỢP CHẤT CROM (II)
1 CROM (II) OXIT CrO: CrO là một oxit bazơ Màu đen
CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr2O3
+2 +3
4 CrCl2 + O2 + 4HCl → 4CrCl3 + 2H2O
+2 +3
4Cr(OH)2 +O2 + 2H2O→ 4Cr(OH)3
Dung dịch CrCl 2 để ngòai không khí lại chuyển từ màu xanh lam sang màu lục
- CrCl2 trong dung dịch phân ly ra Cr2+ và Cl- Ion Cr2+ tồn tại ở dạng
[ Cr(H2O) ]2+ có màu xanh ,nên dung dịch CrCl2 có màu xanh
Mặt khác trạng thái oxi hóa +2 của Cr có tính khử mạnh ,ngay trong dung dịch CrCl2 bị oxi hóa bởi oxi không khí chuyển thành CrCl3 Ion Cr3+ trong dung dịch tồn tại duới dạng [ Cr(H2O) ]3+ có màu lục.Nên trong không khí CrCl2 chuyển từ màu xanh lam sang màu lục
2 Cr(OH) 2
- Cr(OH)2 là chất rắn, màu vàng
- Cr(OH)2 có tính khử, trong không khí oxi hóa thành Cr(OH)3
- Cr(OH)2 là một bazơ
3 Muối crom (II)
Trang 5Muối crom (II) cĩ tính khử mạnh
III HỢP CHẤT CROM (III)
1 Cr 2 O 3
*Cr2O3 cĩ cấu trúc tinh thể, mu lục thẫm, cĩ nhiệt độ nĩng chảy cao( 22630C)
* Cr 2 O 3 là oxit lƣỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc
Cr 2 O 3 đƣợc dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh
2 Cr(OH) 3
Cr(OH) 3 là hiroxit lƣỡng tính, kết tủa nhầy, màu lục nhạt, tan được trong dung dịch axit và dung
dịch kiềm + Bị phân huỷ bởi nhiệt tạo oxit tương ứng :
2Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3H2O
Vd1 : Phản ứng của Cr(OH) 3 lần luợt với Na 2 O 2 , H 2 O 2 , Cl 2 , Br 2 , NaOCl, PbO 2 , KmnO 4 trong môi truờng kiềm.( Cr 3+ bị oxi hóa đến +6)
Cr(OH)3 +3Na2O2 → 2Na2CrO4 + 2NaOH + 2H2O
2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 8H2O
2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10 NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8 H2O
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O
2 Cr(OH)3 + 3NaOCl + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 3NaCl + 5H2O
2Cr(OH)3 + 3PbO2 + 4NaOH → 2Na2CrO4 + 3PbO + 5H2O
Cr(OH)3 + 3KmnO4 + 5KOH → K2CrO4 + 3K2MnO4 + 4H2O
Vd2: Cho NaOH đến dư vào dung dịch CrCl3, sau đó cho vào dung dịch thu duợc một ít tinh thể Na2 O 2
- Ban dầu xuất hiện kết tủa keo màu xanh nhạt ,luợng kết tủa tăng dần đến cực đại ,do phản ứng :
CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3↓ + 3NaCl
- Luợng kết tủa tan dần đến hết trong NaOH dư
Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O
- Cho tinh thể Na2O2 vào dung dịch thu đuợc , thấy dung dịch xuất hiện màu vàng do tạo muối cromat
2NaCrO2 + 3Na2O2 + 4H2O → 2 Na2CrO4 + 4NaOH
3 Muối crom (III)
- Muối crom (III) cĩ tính khử và tính oxi hĩa
- Muối Cr(III): CrCl3 màu tím, Cr2(SO4)3 màu hồng
Chú ý: khi vào dung dịch, muối Cr(III) cĩ màu tím-đỏ ở nhiệt độ thường và màu lục khi đun nĩng
- Trong mơi trường axit, muối crom (III) cĩ tính oxi hĩa bị Zn khử thành muối crom (II)
2CrCl 3 Zn 2CrCl 2 ZnCl 2
Cr2 (SO4 )3 Zn 2CrSO4 ZnSO4
- Trong mơi trường kiềm, muối crom (III) cĩ tính khử và bị chất oxi hĩa mạnh oxi hĩa thành muối crom (VI)
Trang 6Phương trình ion:
- Phèn crom-kali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O có màu xanh tính, được dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải
III HỢP CHẤT CROM (VI)
1 CrO 3
- CrO3là chất oxi hóa rất mạnh Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH 3 , C 2 H 5 OH … bốc cháy khi tiếp xúc với CrO 3 , CrO 3 bị khử thành Cr 2 O 3
- CrO3 là oxit axit, khi tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H2CrO4 và axit đicromic
H2Cr2O7 Hai axit này không thể tách ra ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch Nếu tách ra khỏi dung dịch, chúng bị phân hủy thành CrO3
2 Muối cromat và đicromat
- Ion cromat CrO42 -có màu vàng Ion đicromat Cr2O7 2- có màu da cam
- Trong môi trường axit, cromat(màu vàng), chuyển hóa thành đicromat.(màu da cam)
- Trong môi trường kiềm đicromat.(màu da cam), chuyển hóa thành cromat (màu vàng)
- Muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, chúng bị khử thành muối Cr(III)
Trang 7
(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 bị nhiệt phân theo phản ứng
Phèn Crom : Cr2(SO4)3.K2SO4.24H2O
Cr2(SO4)3 + 6KOH → 2Cr(OH)3 + 3K2SO4
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10KOH → 2K2CrO4 + 6KBr + 8 H2O
2K2CrO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4
K2Cr2O7 + H2SO4 đặc → CrO3 + K2SO4 + H2O
ĐỒNG VÀ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG
A ĐỒNG
I Vị trí và cấu tạo:
Kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IB,Chu kỳ 4, Số hiệu NT là 29, Kí hiệu Cu ®
Cấu hình e: 1s2
2s22p63s23p63d104s1 hoặc: 3d10
4s1 Trong các hợp chất đồng có soh phổ biến là: +1; +2
Cấu hình e của: Ion Cu+: 3d10 Ion Cu2+: 3d9
2 Cấu tạo của đơn chất:
- Đồng có BKNT nhỏ hơn kim loại nhóm IA
- Ion đồng có điện tích lớn hơn kim loại nhóm IA
- Kim loại đồng có cấu tạo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm diện là tinh thể đặc chắc ® liên kết trong đơn chất đồng bền vững hơn
3 Một số tính chất khác của đồng:
- BKNT: 0,128 (nm)
- BK các ion Cu2+: 0,076(nm); Cu+: 0,095 (nm)
- Độ âm điện: 1,9
- Năng lượn ion hóa I1, I2: 744; 1956 (KJ/mol)
- Thế điện cực chuẩn: E0Cu2+/Cu: +0,34(V)
II Tính chất vật lí:
Là kim loại màu đỏ, dẻo, dễ kéo sợi và tráng mỏng
Dẫn điện và nhiệt rất cao (chỉ kém hơn bạc) D = 8,98g/cm3; t0nc= 10830C
III Hóa tính: Cu là KL kém hoạt động; có tính khử yếu
1 Pứ với phi kim:
- Khi đốt nóng 2Cu + O2 2CuO (đồng II oxit)
- Cu td Với Cl2, Br2, S… ở nhiệt độ thường hoặc đun nóng
PT: Cu + Cl2 CuCl2 (đồng clorua) Cu +S CuS (đồng sunfua)
2 Tác dụng với axit:
a Với HCl, H 2 SO 4 (l):
Không phản ứng nhưng nếu có mặt O2 của không khí thì Cu bị oh Cu2+ (H 7.11)
PT: 2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2 + 2H2O
2Cu + 2H2SO4 (l) + O2 2CuSO4 + 2H2O
b Với HNO 3 , H 2 SO 4 đặc nóng:
3 Tác dụng với dung dịch muối:
- Đồng khử được ion của những kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa ở trong dd muối KL tự do TD: Cu + 2AgN03 Cu(N03)2 + 2Ag ! Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag!
B Một số hợp chất của đồng:
1 Đồng (II) Oxit: CuO là chất rắn, màu đen
Tính oxi hóa: TD:
Tính oxit bazơ : CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
2 Đồng (II) hiđroxit: Cu(OH)2 Chất rắn, màu xanh
Tính bazơ: Phản ứng với axit M + H2O
Trang 8TD: Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + 2H20
Cu(OH) 2 dễ bị nhiệt phân: Cu(OH)2 CuO + H20
3 Muối Đồng II : CuS04 (khan) màu trắng, chất rắn CuSO4 hấp thụ nước tạo thành CuSO4.5H2O màu xanh dùng CuSO4 khan dùng để phát hiện dấu vết của nước trong các chất lỏng
SƠ LƢỢC VỀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC
I/ BẠC - Ag
Bạc là kim loại chuyển tiếp ở chu kì 5, nhóm IB
Trong các hợp chất, bạc có số oxi hóa phổ biến là +1
1/ Tính chất của bạc
- Bạc là kim loại nặng, t0nc = 960,50C, có màu trắng, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhất
- Bạc không bị oxi hóa trong không khí ở bất kì nhiệt độ nào Nó tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc nóng
Ag + 2HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
- Bạc có màu đen khi tiếp xúc với nước hoặc không khí ẩm có chứa H2S:
4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S↓ (đen) + 2H2O
2/ Ứng dụng của bạc
- Bạc tinh khiết dùng để chế tác đồ trang sức, vật trang trí, mạ bạc, chế tạo các linh kiện kĩ thuật trong vô tuyến,¼
- Chế tạo một số hợp kim có tính chất rất quí như hợp kim Ag - Cu, Ag - Au được dùng để chế tác đồ trang sức, đúc tiền,¼
- Ion Ag+ có khả năng sát trùng, diệt khuẩn
3/ Trạng thái tự nhiên
- Trong tự nhiên, bạc có ở trạng thái tự do, nhưng phần lớn ở dạng hợp chất lẫn trong quặng đồng, quặng chì
- Bạc được điều chế chủ yếu từ các hợp chất cùng với đồng và chì
II/ VÀNG - Au
Vàng là kim loại chuyển tiếp ở chu kì 6, nhóm IB
Trong các hợp chất, vàng có số oxi hóa phổ biến là +3
1/ Tính chất của vàng
- Vàng là kim loại mềm, màu vàng, dẻo, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (sau Ag và Cu)
- Vàng có tính khử yếu nhất so với các kim loại khác Không bị oxi hóa trong không khí kể
cả ở nhiệt độ cao Không bị hòa tan trong các axit có tính oxi hóa, chỉ bị hòa tan trong
nước cường toan (đó là dung dịch hỗn hợp gồm 1 thể tích HNO3 đặc và 3 thể tích HCl
đặc):
Au + HNO3 + 3HCl → AuCl3 + 2H2O + NO
- Vàng tan trong dung dịch xianua của kim loại kiềm do tạo thành ion phức [Au(CN)2]2-
2/ Ứng dụng của vàng
- Chế tạo đồ trang sức
- Mạ vàng cho các đồ trang sức
- Chế tạo hợp kim quí
3/ Trạng thái tự nhiên và điều chế vàng
Trong tự nhiên, vàng ở trạng thái tự do, phân tán trong các lớp đất, cát,
- Khai thác vàng bằng phương pháp đãi: dùng nước để tách các hạt vàng (vàng cám) ra khỏi cát, đất,
- Ngoài ra còn dùng phương pháp thủy luyện: dùng dung dịch NaCN hòa tan những hạt vàng lẫn trong cát đất
Au + 2NaCN → [Au(CN)2]2- + 2Na+
Lọc lấy dd chứa [Au(CN)2]2- rồi dùng kim loại mạnh như Zn để khử ion phức, thu vàng tự
do:
Trang 9Zn + [Au(CN)2]2- → [Zn(CN)2]2- + Au
Vàng thu được có lẫn Zn, dùng H2SO4 loãng hòa tan Zn, thu được Au
III/ NIKEN - Ni
Niken là kim loại chuyển tiếp nằm ở ô số 28, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB
Trong các hợp chất, niken có số oxi hóa phổ biến là +2, ngoài ra còn có số oxi hóa +3
1/ Tính chất của Ni
- Ni là kim loại màu trắng bạc, rất cứng, khối lượng riêng lớn (D = 8,9g/cm3),
t0nc = 14550C
- Ni có tính khử yếu hơn sắt, không tác dụng được với nước và oxi không khí ở nhiệt độ thường Không tác dụng với axit thường do trên bề mặt có lớp oxit bảo vệ Niken dễ dàng
tan trong dung dịch axit HNO3 đặc nóng,
Ni + 4HNO3 (đặc, nóng) → Ni(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- Tác dụng được với nhiều đơn chất và hợp chất, nhưng không tác dụng được với H2:
2/ Ứng dụng của Ni
Niken được dùng để chế tạo hợp kim chống ăn mòn và chịu nhiệt cao Chẳng hạn như:
- Hợp kim Inva Ni - Fe có hệ số giãn nở rất nhỏ, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến, replay nhiệt
- Hợp kim Cu - Ni có tính bền vững cao, không bị nước biển ăn mòn, được dùng để đúc chân vịt tàu biển, tuabin cho động cơ máy bay
Ngoài ra, một phần Ni được dùng trong kĩ thuật mạ điện, chế tạo ắc - qui Trong công nghiệp hóa chất thì Ni được dùng chất xúc tác Hơn 80% lượng Ni được sản xuất dùng trong ngành luyện kim, thép chứa Ni có độ bền cao về mặt hóa học và cơ học
IV/ KẼM - Zn
Kẽm là kim loại chuyển tiếp nằm ở ô số 30, chu kì 4, nhóm IIB
Trong các hợp chất, kẽm có số oxi hóa là +2
1/ Tính chất của kẽm
- Zn là kim loại có màu lam nhạt Trong không khí ẩm, kẽm bị phủ một lớp oxit mỏng nên
có màu xám Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn (D = 7,13g/cm3), có t0nc = 419,50C
- Ở điều kiện thường, Zn khá giòn nên không kéo dài được, nhưng khi đun nóng từ 100 - 1500C lại dẻo và dai, đến 2000C thì dòn trở lại và có thể tán được thành bột
- Zn ở trạng thái rắn và các hợp chất của kẽm không độc Riêng hơi của ZnO thì rất độc
- Zn là một kim loại khá hoạt động, có tính khử mạnh hơn sắt Phản ứng với nhiều phi kim như O2, Cl2, S,
2Zn( bột) + O2
o
t
Zn + Cl2 → ZnCl2
Zn + S
o
t
ZnS
Zn + H2O
o
t
2↑
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Zn + H2SO4(l) → ZnSO4 + H2↑
3Zn + 4H2SO4
o
t
4 + S↓ + 4H2O 4Zn + H2SO4(đ) →4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O
Zn + 2NaOH →Na2ZnO2 + H2↑
( Natri zincat)
2/ Ứng dụng của kẽm
- Mạ (hoặc tráng) để bảo vệ bề mặt các dụng cụ, thiết bị bằng sắt, thép để chống gỉ, chống ăn mòn
- Chế tạo hợp kim như hợp kim với Cu - Zn
- Chế tạo pin điện hóa, phổ biến nhất là pin Zn - Mn
- Một số hợp chất của Zn dùng trong y học, chẳng hạn như ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,
3/ Trạng thái tự nhiên và điều chế kẽm
- Trong tự nhiên, Zn tồn tại dưới dạng hợp chất của quặng ZnS (sphalerit), ZnCO3,
Trang 10- Sản xuất kẽm từ quặng có 2 giai đoạn:
+ Đốt quặng để chuyển thành kẽm oxit:
2ZnS + 3O2→ 2ZnO + 2SO2
+ Khử ZnO thành Zn bằng cách điện phân hay nhiệt luyện
V/ CHÌ - Pb
Chì nằm ở ô số 82, thuộc nhóm IVA, chu kì 6 trong bảng tuần hoàn
Trong hợp chất, chì có số oxi hóa là +2 và +4, trong đó số oxi hóa phổ biến và bền hơn là +2
1/ Tính chất của chì
- là kim loại có màu trắng hơi xanh (trắng bạc), có khối lượng riêng lớn (D =
11,34g/cm3), nóng chảy ở 327,40C Pb miềm nên dễ dát thành lá mỏng
- Ở điều kiện thường, Pb tác dụng với oxi của không khí tạo thành màng oxit bảo vệ cho kim loại Pb không tiếp tục bị oxi hóa Khi đun nóng trong không khí, Pb bị oxi hóa dần dần đến
hết, tạo ra PbO
2Pb + O2to
2PbO
- Khi đun nóng, Pb tác dụng trực tiếp với lưu huỳnh tạo ra PbS
Pb + S to PbS
- Pb hầu như không tác dụng với axit thường (HCl, H2SO4 l) vì tạo thành muối không tan
bảo vệ
Pb tác dụng với axit có tính oxi hóa tạo thành muối Pb (II)
Pb + HNO3 (đặc) to
Pb(NO3)2 + 2NO2 Tác dụng với dung dịch kiềm
Pb + 2KOH→ K2PbO2 + H2
Chì và các hợp chất của chì đều rất độc Một lượng chì vào cơ thể sẽ gây ra bệnh làm xám
men răng và có thể gây rối loạn thần kinh
2/ Ứng dụng của chì
Chì được dùng để chế tạo các bản cực ắcquy, vỏ dây cáp, đầu đạn và dùng để chế tạo thiết
bị để bảo vệ các tia phóng xạ Ngoài ra, nó còn dùng để chế tạo các hợp kim
VI/ THIẾC - Sn
Thiếc nằm ở ô số 50, thuộc nhóm IVA, chu kì 5 trong bảng tuần hoàn
Trong hợp chất, thiết có số oxi hóa là +2 và +4, trong đó số oxi hóa phổ biến và bền hơn là +2
1/ Tính chất của thiếc
Sn + O2 → SnO2
Sn + 2S → SnS2
Sn + HCl → SnCl2 + H2↑
Sn + 4HCl + O2 →SnCl4 + 2H2O
Sn + 4HNO3 → H2SnO3 + 4NO↑ + H2O
( axit metastanics)
Sn + 2KOH + 2H2O → K2 [Sn(OH)4 ]+H2
(Sn + O2 + KOH → K2SnO3 + H2O)
2/ Ứng dụng của thiếc
- Một lượng lớn Sn dùng để phủ lên bề mặt của sắt để chống gỉ (sắt tây), dùng trong