Bài giảng Hóa vô cơ - Các nguyên tố phân nhóm VIIIB
CAÙC NGUYEÂN TOÁ
PHAÂN NHOÙM VIIIB
5/1/2022
CAÙC NHAÄN XEÙT CHUNG
Phaân nhoùm VIIIB goàm 9 nguyeân toá (ñeàu coù soá
oxy hoùa döông), saép xeáp nhö sau:
Fe (6,3,2)
Co(4,3,2)
Ni(2,3)
Ru (8,4) Ruteni Rh (6,3) Rhuni Pd(4,2) Paladi
Os (8,6) Osmi Ir (6,4) Iridi Pt (6,4,2)
Caùc nguyeân toá naøy coù 8-10 e hoaù trò, deã nhöôøng
caùc e taïo caùc traïng thaùi Ox döông (max +8).
Theo haøng ngang, do e (N) taêng neân soá Ox
giaûm. Theo haøng doïc thì r taêng→soá Ox taêng.
Deã taïo phöùc, haáp thuï vaø hoaït hoùa hydro neân
duøng laøm xuùc taùc cho phaûn öùng vôùi H.
5/1/2022
ĐƠN CHAÁT
Nguyeân toá
e hoùa trò
r (Ao)
Fe
Co
Ni
3d64s2
1.26
3d74s2
1.25
3d84s2
1.24
I1 (eV)
7.87
1536
2770
7.86
1495
2255
7.64
1455
2140
to (0C)
nc
to (0C)
s
5/1/2022
Hoaït tính trung bình, giaûm töø Fe ñeán Ni.
VD: Khoâ, nhieät ñoä thaáp, daïng cuïc: Beàn vôùi kk, H2O
Öôùt, nhieät ñoä cao: Taùc duïng vôùi kk, H2O.
Fe + O2+H2O → Fe2O3.xH2O
Rieâng Co, Ni taùc duïng raát chaäm. ÔÛ daïng boät mòn
coù khaû naêng töï boác chaùy trong khoâng khí.
Khi ñun noùng chuùng bò caùc halogen, O2, S…Oxy
hoùa.
VD: Fe + Cl2 → FeCl3 (t0)
Co+ O2 → CoO (t0)
Fe + S → FeS (t0)
5/1/2022
Caùc acid loaõng, khoâng coù tính xoy hoaù chæ ñöa
Fe, Co, Ni ñeán traïng thaùi X+2.
VD: Fe + HCl → FeCl2
Ñoä phaûn öùng vôùi acid giaûm daàn, rieâng Co, Ni
raát khoù phaûn öùng trong acid loaõng, khoâng coù
tính oxy hoùa.
Caùc acid ñaäm ñaëc, Ox maïnh, nhieät ñoä cao thì
coù theå phaûn öùng taïo X+3.
Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O (t0)
ÔÛ nhieät ñoä thöôøng coù hieän töôïng thuï ñoäng.
Khoâng taùc duïng vôùi kieàm.
5/1/2022
Ñieàu cheá
Khöû oxyt (trong caùc quaëng hematit Fe2O3,
manhetit Fe3O4…).
Ñieän phaân muoái, thu kim loaïi tinh khieát.
Nhieät phaân phöùc cacbonyl
Fe(CO)5 → Fe + 5CO (230-3300C)
ÖÙng duïng
Duøng cheá taïo hôïp kim, xuùc taùc…
5/1/2022
CAÙC HÔÏP CHAÁT
CAÙC HÔÏP CHAÁT X(0)
Theå hieän trong caùc phöùc cacbonyl Fe(CO)5, Co2(CO)8,
Ni(CO)4.
Phöùc cacbonyl cuûa Fe, Co khoâng tan trong nöôùc, deã
phaân huûy nhieät, tan trong caùc dung moâi höõu cô nhö
benzen, ether…Phöùc Ni phaân huûy ôû 1800C.
Tham gia phaûn öùng Ox-Kh.
Fe(CO)5 + Na → Na2[Fe(CO)5] + CO
Fe(CO)5 + I2 → Fe(CO)4I2 + CO
5/1/2022
Lieân keát Fe-CO
Lieân keát Fe-CO
Fe(CO)5 lai hoùa sp3d, laø chaát loûng
Co2(CO)8 lai hoùa sp3d2
Traïng thaùi tinh theå
Ni(CO)4 lai hoùa sp3, loûng.
5/1/2022
CAÙC HÔÏP CHAÁT X (+2)
Hôïp chaát Fe (2+)
Ñôn giaûn: FeO, Fe(OH)2, FeCl2…
Phöùc chaát: Phöùc cation [Fe(NH3)6]+2...
Phöùc anion [Fe(CN)6]-4…
Soá phoái trí ñaëc tröng: 6, phoái trí baùt dieän.
Coøn coù phoái trí 4, töù dieän [Fe(SCN)4]-2…
Fe(OH)2 vaø FeO khoâng tan trong nöôùc, khoâng
phaûn öùng vôùi kieàm nhöng phaûn öùng vôùi acid.
Fe(OH)2 /FeO + HCl → FeCl2+ H2O
5/1/2022
Muoái cuûa Fe(+2) deã tan trong acid maïnh, khoù tan trong
acid yeáu, trong dung dòch coù maøu xanh cuûa daïng phöùc
aquo.
Theå hieän tính khöû maïnh
FeO + O2 → Fe2O3
Fe(OH)2 + O2 +H2O → Fe(OH)3
Tính base troäi hôn tính acid neân phöùc cation beàn vaø ñaëc
tröng hôn phöùc anion.
VD: Fe2+ + H2O → [Fe(H2O)6]+2
Phöùc [Fe(NH3)6]Cl2 chæ beàn ôû daïng raén hay trong dung
dòch NH3 dö, trong dd nöôùc khoâng beàn.
[Fe(NH3)6]Cl2 + H2O → Fe(OH)2 + NH4Cl + NH3
5/1/2022
Caùc phöùc anion ñeàu keùm beàn (tröø [Fe(CN)6]-4):
Na4[Fe(OH)6] → NaOH + Fe(OH)2
Phöùc K4[Fe(CN)6] duøng ñeå thöû ion Fe (+3) trong
dung dòch.
K4[Fe(CN)6] + Fe+3 → KFe[Fe(CN)6] + K+
Xanh berlin
5/1/2022
Caùc hôïp chaát Co (+2)
Ñôn giaûn: CoO, Co(OH)2, CoCl2…
Phöùc chaát: [Co(H2O)6]+2,[Co(CN)6]-4,[Fe(SCN)4]-2
Soá phoái trí ñaëc tröng: 6,4.
Coøn coù phoái trí 4, töù dieän …
Co(OH)2 vaø CoO khoâng tan trong nöôùc, khoù phaûn
öùng vôùi kieàm nhöng phaûn öùng vôùi acid → coù tính
base.
Coù tính khöû:
Co(OH)2 + H2O2 → Co(OH)3
5/1/2022
Tính base troäi hôn tính acid neân phöùc cation beàn vaø
ñaëc tröng hôn phöùc anion.
VD: Co2+ + H2O → [Co(H2O)6]+2, phöùc vaø
daïng hydrat cuûa muoái ñeàu coù maøu hoàng.
Khi maát nöôùc, chuyeån sang maøu xanh do taïo phöùc
nhieàu nhaân vaø thay ñoåi ñaëc tröng phoái trí:
CoCl2.6H2O (490C) CoCl2.4H2O (580C)
Hoàng
CoCl2.2H2O (900C) CoCl2.H2O (1400C) CoCl2
Tím xanh Xanh Xanh
Hoàng tím
5/1/2022
Caùc phöùc anion ít ñaëc tröng vaø keùm beàn, ngang
muoái keùp, coù caáu truùc töù dieän (PT 4), bò phaân huûy
trong nöôùc.
K2[Co(SCN)4] + H2O → [Co(H2O)6](SCN)2 + KSCN
Xanh
Hoàng
Caùc phöùc spin thaáp ñeàu coù tính khöû maïnh do coù
khuynh höôùng cho ñi 1 e ñeå taïo phöùc beàn hôn.
1e
[Co(NH3)6]Cl2 +O2+H2O → [Co(NH3)6]OH.Cl2 +OH-
5/1/2022
Caùc hôïp chaát Ni (+2)
Daïng phöùc coù SPT ñaëc tröng laø 6 (baùt dieän), cuõng
theå hieän tính base troäi hôn acid.
NiO-luïc, Ni(OH)2-xanh, NiS-ñen, muoái khan-vaøng.
Ngoaøi ra coøn coù SPT 4.
[Ni(CN)4]-2 : Hình vuoâng, [Ni(Cl)4]-2: Töù dieän.
Ni(+2) hoøa tan trong nöôùc, hay oxyt vaø hydroxyt
Ni(+2) trong nöôùc ñeàu thu phöùc aquo maøu luïc
saùng.
VD: NiCl2 + H2O → [Ni(H2O)6]Cl2
5/1/2022
Trong moâi tröôøng NH3 deã taïo phöùc amiacat coù maøu
xanh ñaäm.
VD: Ni(OH)2 + NH4OH → [Ni(NH3)6](OH)2 +H2O
NiCl2 + NH3(k) → [Ni(NH3)6]Cl2
+
Do ñoù ngöôøi ta hay duøng NH4OH hay NH4 ñeå hoøa
tan (chieát) Ni töø quaëng.
5/1/2022
CAÙC HÔÏP CHAÁT X (+3)
Fe3+
Co3+
Ni3+
Ñoä beàn
Khaû naêng
taïo phöùc
5/1/2022
Caùc hôïp chaát Fe (+3)
Daïng phöùc coù SPT 6: [Fe(H2O)6]+3, [Fe(OH)6]-3…
Daïng phöùc coù SPT 6: Fe2O3 (SPT 6-4), do Fe3O4 laø
6, FeO laø 4.
Oxyt vaø hydroxyt coù maøu naâu ñoû, tính base troäi hôn
acid.
Tan trong acid → phöùc cation aquo [Fe(H2O)6]+3.
Tan trong dd kieàm ñaëc, hoaëc noùng chaûy:
Fe(OH)3+ NaOH (r) → NaFeO2 + H2O (noùng chaûy)
Ferite
5/1/2022
Phöùc [Fe(H2O)6]+3 khoâng maøu, coøn daïng muoái khan
hydrat coù maøu tuøy thuoäc goác anion.
Khi taêng pH thì ñoä beàn phöùc aquo giaûm.
Muoái
Ña soá deã tan trong nöôùc, deã bò thuûy phaân, tuøy theo
pH dung dòch.
VD: FeCl3 + H2O → Fe(OH)3 + HCl
Beàn, theå hieän tính oxy hoùa khi gaëp chaát khöû (trong
moâi tröôøng acid).
VD: FeCl3 + KI /(H+)→ FeCl2 + KCl + I2.
5/1/2022
FeCl3 coù öùng duïng quan troïng: Thuoác caàm maùu,
chaát oxy hoùa nheï (khaéc ñoàng), chaát caàm maøu
(nhuoäm).
Phöùc cation Fe(+3) keùm beàn hôn Fe(+2). Phöùc anion
thì ngöôïc laïi.
Phöùc [Fe(CN)6]-3 duøng ñeå thöû ion Fe (+2) trong
dung dòch.
K3[Fe(CN)6] + Fe+2 → KFe[Fe(CN)6] + 2K+
Xanh turbun
Noù cuõng laø chaát oxy hoùa maïnh trong moâi tröôøng
kieàm.
[Fe(CN)6]-3+ H2O2 + OH- → [Fe(CN)6]-4+O2+H2O
5/1/2022
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa vô cơ - Các nguyên tố phân nhóm VIIIB", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
bai_giang_hoa_vo_co_cac_nguyen_to_phan_nhom_viiib.ppt

