CÁC NGUYÊN tố PHÂN NHÓM VIIIB (hóa vô cơ) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

CÁC HỢP CHẤT• CÁC HỢP CHẤT X0 • Thể hiện trong các phức cacbonyl FeCO5, Co2CO8, NiCO4.. • Phức cacbonyl của Fe, Co không tan trong nước, dễ phân hủy nhiệt, tan trong các dung môi hữu cơ

CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB

CÁC NHẬN XÉT CHUNG

• Phân nhóm VIIIB gồm 9 nguyên tố (đều có số oxy hóa dương), sắp xếp như sau:

 Hoạt tính trung bình, giảm từ Fe đến Ni.

VD: Khô, nhiệt độ thấp, dạng cục: Bền với kk, H2O

Ướt, nhiệt độ cao: Tác dụng với kk, H2O.

• Các acid loãng, không có tính xoy hoá chỉ đưa Fe, Co, Ni đến trạng thái X+2

• Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O (t0)

• Ở nhiệt độ thường có hiện tượng thụ động.

• Không tác dụng với kiềm.

• Điều chế

• Khử oxyt (trong các quặng hematit Fe2O3, manhetit Fe3O4…).

• Điện phân muối, thu kim loại tinh khiết.

• Nhiệt phân phức cacbonyl

• Fe(CO)5 → Fe + 5CO (230-3300C)

• Ứng dụng

• Dùng chế tạo hợp kim, xúc tác…

CÁC HỢP CHẤT

• CÁC HỢP CHẤT X(0)

• Thể hiện trong các phức cacbonyl Fe(CO)5, Co2(CO)8, Ni(CO)4.

• Phức cacbonyl của Fe, Co không tan trong nước, dễ phân hủy nhiệt, tan trong các dung môi hữu cơ như benzen, ether…Phức Ni phân hủy ở 1800C.

• Tham gia phản ứng Ox-Kh.

• Fe(CO)5 + Na → Na2[ Fe(CO)5] + CO

• Fe(CO)5 + I2 → Fe(CO)4I2 + CO

Fe(CO)5 lai hóa sp3d, là chất lỏng

• CÁC HỢP CHẤT X (+2)

• Hợp chất Fe (2+)

• Đơn giản: FeO, Fe(OH)2, FeCl2…

• Phức chất: Phức cation [Fe(NH3)6]+2

Phức anion [Fe(CN)6]-4…

Số phối trí đặc trưng: 6, phối trí bát diện.

Còn có phối trí 4, tứ diện [Fe(SCN)4]-2…

• Fe(OH)2 và FeO không tan trong nước, không phản ứng với kiềm nhưng phản ứng với acid.

Fe(OH)2 /FeO + HCl → FeCl2+ H2O

Muối của Fe(+2) dễ tan trong acid mạnh, khó tan trong acid yếu, trong dung dịch có màu xanh của dạng phức aquo.

Thể hiện tính khử mạnh

FeO + O2 → Fe2O3 Fe(OH)2 + O2 +H2O → Fe(OH)3 Tính base trội hơn tính acid nên phức cation bền và đặc trưng hơn phức anion

VD: Fe2+ + H2O → [Fe(H2O)6]+2 Phức [Fe(NH3)6]Cl2 chỉ bền ở dạng rắn hay trong dung dịch NH3 dư, trong dd nước không bền.

[Fe(NH3)6]Cl2 + H2O → Fe(OH)2 + NH4Cl + NH3

• Các phức anion đều kém bền (trừ [Fe(CN)6]-4):

• Na4[Fe(OH)6] → NaOH + Fe(OH)2

• Phức K4[Fe(CN)6] dùng để thử ion Fe (+3) trong dung dịch.

• K4[Fe(CN)6] + Fe+3 → KFe[Fe(CN)6] + K+

Xanh berlin

• Các hợp chất Co (+2)

• Đơn giản: CoO, Co(OH)2, CoCl2…

• Phức chất: [Co(H2O)6]+2,[Co(CN)6]-4,[Fe(SCN)4]-2

Số phối trí đặc trưng: 6,4.

Còn có phối trí 4, tứ diện …

• Co(OH)2 và CoO không tan trong nước, khó phản ứng với kiềm nhưng phản ứng với acid → có tính base

Có tính khử:

Co(OH)2 + H2O2 → Co(OH)3

Tính base trội hơn tính acid nên phức cation bền và đặc trưng hơn phức anion

VD: Co2+ + H2O → [Co(H2O)6]+2, phức và dạng hydrat của muối đều có màu hồng.

Khi mất nước, chuyển sang màu xanh do tạo phức nhiều nhân và thay đổi đặc trưng phối trí:

CoCl2.6H2O ⇔(490C) CoCl2.4H2O ⇔(580C)

CoCl2.2H2O ⇔(900C) CoCl2.H2O ⇔(1400C) CoCl2

Các phức anion ít đặc trưng và kém bền, ngang muối kép, có cấu trúc tứ diện (PT 4), bị phân hủy trong nước.

K2[Co(SCN)4] + H2O → [Co(H2O)6](SCN)2 + KSCN

• Các hợp chất Ni (+2)

• Dạng phức có SPT đặc trưng là 6 (bát diện), cũng thể hiện tính base trội hơn acid.

• NiO-lục , Ni(OH)2-xanh, NiS-đen , muối khan-vàng

• Ngoài ra còn có SPT 4.

• [Ni(CN)4]-2 : Hình vuông, [Ni(Cl)4]-2: Tứ diện.

Ni(+2) hòa tan trong nước, hay oxyt và hydroxyt Ni(+2) trong nước đều thu phức aquo màu lục sáng.

VD: NiCl2 + H2O → [Ni(H2O)6]Cl2

Trong môi trường NH3 dễ tạo phức amiacat có màu xanh đậm.

VD: Ni(OH)2 + NH4OH → [Ni(NH3)6](OH)2 +H2O

NiCl2 + NH3(k) → [Ni(NH3)6]Cl2

Do đó người ta hay dùng NH4OH hay NH4+ để hòa tan (chiết)

Ni từ quặng.

• CÁC HỢP CHẤT X (+3)

• Các hợp chất Fe (+3)

Dạng phức có SPT 6: [Fe(H2O)6]+3, [Fe(OH)6]-3…

Dạng phức có SPT 6: αFe2O3 (SPT 6-4), do Fe3O4 là 6, FeO là 4 Oxyt và hydroxyt có màu nâu đỏ, tính base trội hơn acid.

Tan trong acid → phức cation aquo [Fe(H2O)6]+3.

Tan trong dd kiềm đặc, hoặc nóng chảy:

Fe(OH)3+ NaOH (r) → NaFeO2 + H2O ( nóng chảy )

Ferite

Phức [Fe(H2O)6]+3 không màu, còn dạng muối khan hydrat có màu tùy thuộc gốc anion.

Khi tăng pH thì độ bền phức aquo giảm

Muối

Đa số dễ tan trong nước, dễ bị thủy phân, tùy theo pH dung dịch.

VD: FeCl3 + H2O → Fe(OH)3 + HCl

Bền, thể hiện tính oxy hóa khi gặp chất khử (trong môi trường acid).

VD: FeCl3 + KI /(H+)→ FeCl2 + KCl + I2.

FeCl3 có ứng dụng quan trọng: Thuốc cầm máu, chất oxy hóa nhẹ (khắc đồng), chất cầm màu (nhuộm).

Phức cation Fe(+3) kém bền hơn Fe(+2) Phức anion thì ngược lại.

Phức [Fe(CN)6]-3 dùng để thử ion Fe (+2) trong dung dịch.

• K3[Fe(CN)6] + Fe+2 → KFe[Fe(CN)6] + 2K+

Xanh turbun Nó cũng là chất oxy hóa mạnh trong môi trường kiềm.

[Fe(CN)6]-3+ H2O2 + OH- → [Fe(CN)6]-4+O2+H2O

• Các hợp chất Co (+3)

Các phức cation, anion, trung hòa đều đặc trưng [Co(H2O)6]+3, [Co(CN)6]-3, [Co(NH3)6]+3 …

Dạng đơn giản chỉ có Co2O3 (hung sẫm), và Co(OH)3 (nâu hung) là tương đối bền.

Co(OH)2+ O2 + H2O→ Co(OH)3

Dạng Co(+3) không bền vì có tính oxy hóa khá mạnh:

Co(OH)3+ HCl→ CoCl2 + Cl2 + H2O

Co2O3+ H2SO4 → CoSO4 + O2 + H2O

• Các hợp chất Ni (+3)

Thường ít gặp và không đặc trưng, nhưng cũng có thể điều chế được.

Ni(OH)2+ Br2 + KOH→ Ni(OH)3 + KBr

Các hợp chất Ni(+3) có tính oxy hóa mạnh.

Ni(OH)3+ HCl→ NiCl2 + Cl2 + H2O

• Các hợp chất Fe (+6)

• Fe2O3+ KNO3 + KOH→ K2FeO4 + KNO2 + H2O

Muối FeO4-2 có tính tan, cấu trúc giống SO4-2 , màu đỏ sẫm, tính Ox rất mạnh (hơn cả MnO4-), ở dạng dung dịch bị phân hủy (cả khi đốt nóng).

K2FeO4 + NH3 → KFeO2 + N2 + KOH + H2O K2FeO4 + H2O →

Fe(OH)2 + O2 + KOH

K2FeO4 (to) → KFeO2 + O2 + K2O

H2FeO4 chưa tách được ở dạng tự do.

• KẾT LUẬN

• Độ bền X (+2) tăng từ Fe đến Ni.

• Độ bền X (+3) giảm từ Fe đến Ni.

• Khả năng tạo phức amiacat tăng từ Fe đến Ni.

• Khả năng hoạt động giảm từ Fe đến Ni.