Bg hoa dai cuong vo co 2 5636

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN KHOA DƯỢC  BÀI GIẢNG MƠN HỌC HĨA ĐẠI CƯƠNG – VƠ CƠ II Giảng viên biên soạn: NGUYỄN THỊ YẾN NHI ĐỖ MINH KIỆP Đơn vị: KHOA DƯỢC Hậu Giang – Năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÀI GIẢNG MÔN HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN Tên mơn học: Hóa Đại cương – Vô II (Tên tiếng Anh: General – Inorganic Chemistry) Trình độ: Đại học Số tín chỉ: Giờ lý thuyết: 30 tiết Giờ thực hành: Thông tin Giảng viên:  Tên Giảng viên: ĐỖ MINH KIỆP  Đơn vị: Khoa Dược  Điện thoại:  E-mail: dmkiep@vttu.edu.vn NỘI DUNG BÀI GIẢNG Điều kiện tiên quyết: Hóa Đại cương – Vơ I Mục tiêu môn học: Sinh viên nắm bắt kiến thức đại cương về: ► Những tính chất nguyên tố phi kim, kim loại khối s, kim loại khối p, khảo sát phức chất, kim loại khối d, ► Tính chất đơn chất, hợp chất vơ thơng dụng giải thích tượng hóa học xảy tự nhiên đặc biệt vần đề liên quan đến ngành Dược Phương pháp giảng dạy: Diễn giảng lý thuyết hướng dẫn giải tập Đánh giá môn học 4.1 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên Gồm hai cột điểm: điểm kỳ điểm cuối kỳ 4.2 Thang điểm đanh giá - Kiểm tra kỳ: 2đ - Thi cuối kỳ: 8đ Tài liệu tham khảo [1] Lê Chí Kiên (2007), Hố học phức chất – NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [2] Lê Thành Phước (2003), Hóa học Đại cương – Vô – Đại học Dược Hà Nội [3] Hồng Nhâm (1994), Hóa học Vơ T1, 2, – NXB Giáo Dục [4] Nguyễn Đình Soa (2005), Hóa Vô – NXB Đại học Quốc gia TP.HCM Đề cương môn học Chương Hydro nguyên tố phân nhóm IA 1.1 Hydro hợp chất 1.1.1 Đặc điểm nguyên tố hydro 1.1.2 Đơn chất 1.1.3 Hợp chất 1.2 Các nguyên tố phân nhóm IA 1.2.1 Đặc điểm nguyên tố phân nhóm IA 1.2.2 Đơn chất 1.2.3 Hợp chất Chương Phân nhóm IIA bảng hệ thống tuần hồn 2.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IIA 2.2 Đơn chất 2.3 Hợp chất Chương Phân nhóm IIIA bảng hệ thống tuần hồn 3.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm IIIA 3.2 Đơn chất 3.3 Hợp chất Chương Phân nhóm IVA bảng hệ thống tuần hồn 4.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IVA 4.2 Đơn chất 4.3 Hợp chất Chương Phân nhóm VA bảng hệ thống tuần hồn 5.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VA 5.2 Đơn chất 5.3 Hợp chất Chương Phân nhóm VIA bảng hệ thống tuần hồn 6.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm VIA 6.2 Đơn chất 6.3 Hợp chất Chương Phân nhóm VIIA bảng hệ thống tuần hồn 2.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIIA 2.2 Đơn chất 2.3 Hợp chất Chương Phân nhóm VIIIA bảng hệ thống tuần hồn 2.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIIIA 2.2 Đơn chất 2.3 Hợp chất Chương Đại cương kim loại chuyển tiếp 2.1 Vị trí kim loại chuyển tiếp bảng hệ thống tuần hoàn 2.2 Đặc điểm cấu tạo nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ 2.3 Tính chất lý – hóa học kim loại chuyển tiếp dãy thứ 2.4 Nhận xét chung nguyên tố dãy chuyển tiếp thứ hai thứ ba Chương 10 Phức chất 10.1 Khái niệm 10.1.1 Ion phức 10.1.2 Phức chất 10.1.3 Ion trung tâm (Ký hiệu: M) 10.1.4 Phối tử (Ký hiệu: L) 10.1.5 Cầu nội – cầu ngoại 10.1.6 Sự phối trí – số phối trí – dung lượng phối trí 10.1.7 Phối tử đơn – đa 10.1.8 Phức vòng – phức đa nhân 10.1.9 Nội phức 10.1.10 Danh pháp phức chất 10.2 Liên kết phức chất 10.2.1 Thuyết liên kết hóa trị (Thuyết Pauling) 10.2.1.1 Cơ sở thuyết VB 10.2.1.2 Các kiểu lai hóa quan trọng cấu hình phức tương ứng 10.2.1.3 Chất thuận từ - nghịch từ 10.2.1.4 Ưu – nhược điểm thuyết liên kết hóa trị Chương 11 Phân nhóm IB bảng hệ thơng tuần hồn 11.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm IB 11.2 Đơn chất 11.3 Hợp chất Chương 12 Phân nhóm IIB bảng hệ thống tuần hồn 12.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IIB 12.2 Đơn chất 12.3 Hợp chất Chương 13 Phân nhóm IIIB bảng hệ thống tuần hồn 13.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IIIB 13.2 Đơn chất 13.3 Hợp chất 13.4 Các nguyên tố họ Lantanit 13.4.1 Đặc tính nguyên tố Lantanit 13.4.2 Đơn chất 13.4.3 Hợp chất Chương 14 Phân nhóm IVB bảng hệ thống tuần hồn 14.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IVB 14.2 Đơn chất 14.3 Hợp chất Chương 15 Phân nhóm VB bảng hệ thống tuần hồn 15.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm VB 15.2 Đơn chất 15.3 Hợp chất Chương 16 Phân nhóm VIB bảng hệ thống tuần hồn 16.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIB 16.2 Đơn chất 16.3 Hợp chất Chương 17 Phân nhóm VIIB bảng hệ thống tuần hồn 17.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIIB 17.2 Đơn chất 17.3 Hợp chất Chương 18 Phân nhóm VIIIB bảng hệ thống tuần hồn 18.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm VIIIB 18.2 Đơn chất 18.3 Hợp chất Nội dung giảng chi tiết CHƯƠNG HYDRO VÀ NHỮNG NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IA 1.1 HYDRO VÀ HỢP CHẤT CỦA NÓ 1.1.1 Đặc điểm nguyên tố Hydro - Hydro nguyên tố có cấu tạo đơn giản - Cấu hình electron nguyên tử đơn giản : 1s1 - Năng lượng ion hóa nguyên tử cao : 13.6eV - Ion H+ có kích thước nhỏ, có tác dụng phân cực lớn với ion, nguyên tử khác - Các hợp chất nguyên tử hydro với nguyên tố khác liên kết cộng hóa trị - Có thể nhận electron để tạo thành ion H– - Ion H+ khơng có vỏ có khả tạo liên kết hóa học đặc biệt gọi liên kết Hydro - Có khả hòa tan kim loại  liên kết kim loại Nhận xét : Hydro giống kim loại kiềm : nguyên tố họ s, có khả nhường electron  H+ thể tính khử mạnh Hydro giống halogen: có khả nhận 1e  H– tạo phức chất Trong điều kiện thường Hydro chất khí xem nguyên tố phi kim loại Vì Hydro phải khảo sát nguyên tố đặc biệt 1.1.2 Đơn chất * Tính chất vật lý : - Hydro chất khí, khơng màu, khơng mùi, khơng vị, có phân tử gồm ngun tử (H2) - Khí Hydro nhẹ, độ linh động lớn, độ phân cực bé, lực liên kết phân cực nhỏ dẫn đến nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi thấp - Phân tử thuộc loại không cực, khối lượng nhỏ nên tan nước dung mơi Nhưng lại tan kim loại Ni, Pd, Pt Một số tính chất hóa lý Hydro Ái lực electron (F, eV) : 0,75 Năng lượng ion hóa (I, eV) : 13,6 Độ âm điện tương đối (ĐTA) : 2,1 Bán kính nguyên tử (RC, Å) : 0,53 Độ dài liên kết H-H (dH–H, Å) : 0,749 Năng lượng phân ly H2 (EPL, KJ/mol) 435 Nhiệt độ nóng chảy (tnc, 0C) –259,1 Nhiệt độ sôi (ts, 0C) : –252,6 Hàm lượng vỏ đất (HĐ, % nguyên tử) : 17 * Tính chất hóa học: - Ở điều kiện thường phân tử Hydro bền - Ở điều kiện nhiệt độ cao Hydro hoạt động mạnh Tính khử : hư H2 + X2 (Cl2, Br2, I2) 2H2 (K) + O2 (K) 2HX t0 7000C Pt 2H2O t0 CuO + H2 H2O + Cu Tính oxi hóa : 2Na + H2 = 2NaH Khi đốt nóng phân tử H2 phân ly thành nguyên tử H H2 t0 2H  H 0298 = 435 KJ/mol Nguyên tử H có hoạt tính lớn phản ứng với S, N, P, Hg, nhiều oxyt kim loại hợp chất khác - Các dạng họp chất Hydro dạng tự nhiên H2O, đất sét, than, dầu có vỏ đất thể động thực vật - Trong vũ trụ chiếm nửa khối lượng mặt trời - Hydro có đồng vị tự nhiên : proti 1H, đơteri 2H, triti 3H đồng vị nhân tạo H, 5H 1.1.3 Hợp chất Hydro + Hợp chất H(–1) - Giống hợp chất Halozen gọi Hydrua - Phản ứng thu nhiệt mạnh (hoạt tính oxi hóa kém) - Bản chất ngun tố kết hợp với Hydro ion, cộng hóa trị hay kim loại - Hydrua cộng hóa trị Hydrua phi kim loại BH3, SiH3 hayc ác kim loại phân nhóm nhóm III, IV, V AlH3, ; AsH3 Hydrua không bền bị nước phân hủy: SiH4 + 3H2O = H2SiO3 + 4H2 Các Hydrua có tính axít, bazơ lưỡng tính Khi tác dụng với tạo thành phức chất BH3 + LiH = Li[BH4] - Các Hydrua cộng hóa trị có khả tạo tinh tểh Polime rắn liên kết với cầu Hydro Ví dụ : B4H10 H H H B H B H H B H B H H H - Các Hydrua kim loại chuyển tiếp có thành phần xác định (PaH2, UH3, ) hay không xác định (TiH1,7 ; VH06 ) thường bền, có ánh kim, dẫn điện khó xác định dạng liên kết - Các Hydrua chất khử mạnh ion H– tồn dung dịch nước + Hợp chất H(+) - Hợp chất tương đối phổ biến Ví dụ : Chất khí (HCl) lỏng (H2O) rắn (H2SiO3) - Liên kết hợp chất liên kết cộng hóa trị - Ngồi cịn có trạng thái liên kết Hydro liên kết F-H, O-H, N-H dẫn đến hợp chất HF, H2O, NH3 có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao bất thường so với hợp chất loại nguyên tố phân nhóm - Các liên kết Hydro dung mơi ion hóa tốt 1.2 CÁC NGUN TỐ PHÂN NHÓM IA 1.2.1 Đặc điểm nguyên tố phân nhóm IA - Gồm nguyên tố Liti (Li), Natri (Na), Kali (K), Rubidi (Rb), xedi (Cs), Franxi (Fr) - Cấu hình electron ns1 có tên chung kim loại kiềm - Có tính khử mạnh - Khi bị chiếu sáng bật electron - Là kim loại điển hình, phân hủy nước rượu - Tác dụng với Hydro tạo thành Hydrua dạng muối rắn - Oxyt Hydroxt bazơ mạnh điển hình tăng từ li đến Fr - Muối không màu dễ tan nước (trừ Li) - Tính kim loại tăng dần từ đầu đến cuối phân nhóm 1.2.2 Các đơn chất ngun tố phân nhóm IA Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Li Na K Rb Cs Fr Bán kính nguyên tử (Å) 1,55 1,89 2,36 2,48 2,68 2,8 Bán kính ion Rxt (Å) 0,68 0,98 1,33 1,49 1,65 1,75 Năng lượng ion hóa 1 (eV) 5,39 5,14 4,34 7,18 3,89 3,98 Khối lượng riêng d(g/cm3) 0,53 0,97 0,85 4,5 1,9 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 180 98 63 39 29 Nhiệt độ sôi ts (0C) 1330 900 766 700 685 Hàm lượng vỏ đất (% ng.tử) 0,02 2,4 1,4 7.10–3 9,5.10–9 + Tính chất vật lý : 12.3 Các hợp chất phân nhóm IIB + Các hợp chất X(+2) - Là chất rắn ZnO : trắng ; CdO : nâu ; HgO : đỏ - Độ bền oxýt XO giảm theo chiều Zn - CD - Hg - Không tan nước tan axit - Các cation X+2 khơng màu - Muối có màu HgI2 : đỏ ; CDs : vàng ; HgS : đỏ, đen - Các Halogenua, Sunfat, Nitrat tan nước - Khi tan hợp chất X+2 tạo phức + Các hợp chất Hg(+1) - Khơng có ion H+ mà có ion Hg 22 cấu trúc [–Hg–Hg–]+2 - Nhóm Hg 22 khơng phân ly - Hg(+1) khơng màu, khó tan nứơc - Tùy theo điều kiện mà Hg 22 có tính khử oxy hóa - Hợp chất Hg 22 dị phân cho Hg hợp chất Hg(+2) - Một số hợp chất bền : Hg2Cl2, Hg2SO4 CHƯƠNG 13 PHÂN NHÓM IIIB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 13.1 Đặc tính nguyên tố nhóm IIIB - Bao gồm Scandi (Sc), Ytri (Y), Lantan (La), Actini (Ac) - Là nguyên tố d chu kỳ lớn - Cấu hình chúng: Sc Y La Ac 3d14s2 4d15s2 5d16s2 6d17s2 - Nhóm kim loại mạnh có trạng thái oxy hóa dương X(+3) tăng từ Sc đến Ac - Trong thiên nhiên phân tán, khó tích trạng thái nguyên chất 13.2 Các đơn chất nguyên tố phân nhóm IIIB Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Sc Y La Ac Bán kính ngun tử RK (Å) 1,64 1,81 1,87 2,03 Khối lượng riêng d(g/cm3) 3,0 4,47 6,16 10,1 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 1539 1525 920 1040 Nhiệt độ sôi ts (0C) 2700 3025 3470 Hàm lượng vỏ đất HĐ (%) 3.10–4 26.10–4 2,5.10–4 - Là kim loại màu trắng - Hoạt động hóa học thua kim loại kiềm kiềm thổ - Dễ tác dụng với axít lỗng - Với phi kim hoạt động nóng chảy tạo hợp chất kim loại - Cacbua nhóm IIIB giống CaC2 - Điều chế điện phân clorua nóng chảy 13.3 Các hợp chất nguyên tố phân nhóm IIIB + Hợp chất X (+3) : - Là tinh thể trắng có tính bazơ tăng từ SC đến AC 5.10–15 - Các hydroxýt có tính bazơ tan nứơc tăng lên từ Sc  Ac - Các muối tinh thể màu trắng, muối florua khó nóng chảy, khơng háo nước, không tan nước, muối clorua, bromua, Iotdua, dễ nóng chảy, tan tốt dễ thủy phân - Các đơn chất hợp chất phân nhóm IIIB chưa ứng dụng rộng rãi 13.4 nguyên tố họ Lantanit : 13.4.1 Đặc tính nguyên tố họ Lantanit - Sau Lantan (La) có 14 ngun tố có tính chất gần La nguyên tố 4f - Cấu hình biểu diễn 4f2–145s25p65d0–16s2 tính chất hóa học gần giống Gọi họ nguyên tố đất - Tính chất kim loại giảm dần từ Ce đến Lu 13.4.2 Các đơn chất nguyên tố họ Lantanit - Là kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, có độ cứng nhỏ, độ dẫn điện tương tự Hg - Độ hoạt động hóa học thua kim loại kiềm kiềm thổ - Điều kiện bình thường khó bền Nung nóng 200  4000C chúng bốc cháy khơng khí Ở dạng bột Xeri tự bơc cháy khơng khí - Tác dụng mạnh với Halogen, đốt nóng phản ứng với Nitơ, Lưu huỳnh, Cacbon, Silic, Photpho - Tạo hợp kim với hầu hết kim loại - Phân hủy nước, đặc biệt nước nóng, phản ứng với axít, khơng tan kiềm 13.4.3 Các hợp chất nguyên tố họ Lantanit + Hợp chất X(+3) : - Oxýt X2O3 chất bột trắng, khó nóng chảy, khơng tan nước, phản ứng với nước tạo thành X(OH)3 - X2O3 tan tốt axít HNO3, HCl nung lên hoạt tính Khơng tác dụng với kiềm CHƯƠNG 14 PHÂN NHÓM IVB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 14.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm IVB - Phân nhóm IVB gồm Titan (Ti), Ziconi (Zr), Hafni (Hf) - Cấu hình electron có dạng (n–1)d2ns2 kim loại chuyển tiếp - Trạng thái oxi hóa đặc trưng X(+4) tăng từ Ti  Hf - Zr Hf khó tách khỏi 14.2 Đơn chất nguyên tố phân nhóm IVB Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Bo Al Ga Bán kính nguyên tử RK (Å) 1,46 1,60 1,59 Khối lượng riêng d(g/cm3) 4,51 6,51 13,31 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 1,668 1855 2220 Nhiệt độ sôi ts (0C) 3260 4330 5400 Hàm lượng vỏ đất HĐ (%) 5.10–3 4.10–5 5.10–7 - Kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, khó sơi - Dễ tạo hợp kim cứng - Bền khơng khí tạo lớp EO2 - Ở nhiệt độ cao tạo EO2, EX4 (Halogen), ES2, EN, EC - Dạng bột mịn : cháy nhiệt độ thường - Bền với tác nhân ăn mòn bền với axit - Trong thiên nhiên thuộc loại phổ biến - Điều chế phương pháp nhiệt - kim loại 14.3 Hợp chất nguyên tố phân nhóm IVB + Đioxyt XO2 - Là chất rắn, trắng, khó nóng chảy, bền nhiệt, trơ mặt hóa học - Dùng chất độn cao su, bột màu, dụng cụ nung, lót lị, thủy tinh, sứ, men, gốm chịu nhiệt + Hydroxyt X(+4) - Kết tủa trắng có thành phần biến đổi EO2.nH2O - Khơng biểu lộ rõ tính axit bazơ - Tác dụng với dung dịch đặc axit mạnh tạo muối chung XO Hal2 (nhóm Halogen) + Oxyt hỗn hợp X(+4) - Các oxyt kiềm nóng  muối (Titanat, Ziconat, Hafnat ), khơng tan torng nước, thường có kiểu cấu trúc điển hình + Hợp chất Titan với số oxi hóa thấp : TiO màu vàng tác dụng với axit giải phóng H2 Ti(OH)2 màu đen, khơng tan nước, tác dụng chậm với nước TiHalg2 màu đen, khó nóng chảy, bền nhiệt, tác dụng với nước oxi điều kiện thường Ti2O3 màu tím, khơng tan nước Ti(OH)3 màu tím nâu, khơng tan nước, kiềm tan axít TiHalg3 màu tím, bền nhiệt, khơng khí, có tính khử mạnh CHƯƠNG 15 PHÂN NHĨM VB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 15.1 Đặc tính nguyên tố phân nhóm VB - Vanadi (V), Nioli (Nb), Tantan (Ta) - Cấu hình electron (n–1)d3–4ns1–2 - Kim loại chuyển tiếp - Số oxi hóa (+2, +3), đặc trưng (+5) - Nb Ta giống nên khó tách 15.2 Đơn chất nguyênt ố phân nhóm VB - Kim loại màu trắng xám, khó nóng chảy, khó sơi - Đều tạo hợp kim với số kim loại - Nhiệt độ thường trở mặt hóa học, tạo màng bảo vệ - Nhiệt độ cao tác dụng với Clo, S, N, C, Si, - Trong thiên nhiên trừ V Nb ta nguy6n tố 15.3 Hợp chất nguyênt ố phân nhóm VB 6.2.3.1 Hợp chất X(+2) Đặc trưng VO tan nước dễ tan axít tạo muối V(H2O) 62 VCl2 chất khử mạnh Hợp chất Nb(+2) Ta(+2) có bền 6.2.3.2 Hợp chất X(+3) - Đặc trưng V2O3, không tan nước, tan axit - VX3 (trihalogenua) tan nước dung môi hữu - V+3 dễ tạo phức chất CHƯƠNG 16 PHÂN NHÓM VIB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 16.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIB - Được gọi phân nhóm Crom gồm : Crom(Cr), Molipden (Mo), Vonfram (W) - Cấu hình Cr : [Ar] 3d54s1 ; Mo : [Kr] 4d55s1 ; W : [Xe] 4f145d46s2 - Crom có sdố oxy hóa đặc trưng +3 Mo Vonfram +6 Ngòai 0, +1, +2, +3, +4, +5 - Tạo anion poliaxit 16.2 Các đơn chất nguyên tố phân nhóm VIB Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Cr Mo W Bán kính ngun tử RK (Å) 1,27 1,39 1,40 Năng lượng ion hóa 1 (eV) 6,76 7,10 7,98 Khối lượng riêng d(g/cm3) 7,2 10,2 19,3 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 1890 2620 3380 Nhiệt độ sôi ts (0C) 3390 4800 5900 Hàm lượng vỏ đất HĐ (%) 6.10–3 3.10–4 6.10–4 - Là kim loại màu trắng bạc, có ánh kim - Khối lượng riêng lớn, dẫn điện, dẫn nhiệt, khó nóng chảy, khó sơi - Cả lẫn tạp cấht trở nên cứng dòn - Dễ tạo hợp kim Fe - Mo ảnh hưởng đến phát triển thực vật động vật - Nhiệt độ thường bền với khơng khí, ẩm - Ở nhiệt độ cao, dạng bột tác dụng với Oxy - Điều kiện thường phản ứng với Clo - Nhiệt độ cao tác dụng với phi kim N, C - Nhiệt độ 600 + 8000C tác dụng với nước giải phóng Hydro - Hịa tan axít, muốn hòa tan nhanh ta dùng hỗn hợp HNO3 HF - Không tan dung dịch kiềm nhiệt độ thường tan hỗn hợp kiềm nóng chảy với Nitơrat hay Clorat - Trong thiên nhiên kim loại tương đối phổ biến dạng khoáng vật quặng - Cr điều chế nhiệt nhôm Mo, W điều chế phương pháp khử 16.3 Các hợp chất nguyên tố phân nhóm VIB + Hợp chất X(+2) - Các hợp chất bậc (+2) Crôm : CrO (đen), CrS (đen), CrHal2 (khơng màu), Cr(OH)2 (vàng) có tính bazơ - Các hợp chất Cr(+2) có tính khử mạnh +Hợp chất X(+3) - Đặc trưng với Cr - Cr2O3 lưỡng tính trơ mặt hóa học, khơng tan nước kiềm - Cr2O3 điều chế phân hay khử - Các Hydroxýt crom hoạt động Có tính lưỡng tính yếu - Các muối Cr+3 phổ biến, chúng bền, dễ tan nước thủy phân mạnh + Hợp chất X(+6) - Độ bền hợp chất X(+6) tăng từ Cr  W - Chất rắn có màu khác : CrO3 : đỏ sẫm, MoO3 : trắng, WO3 : vàng tươi - Axít H2CrO4 khơng bền cịn H2MoO4, H2WO4 chất rắn bền, khơng tan nước - Hợp chất (+6) có tính axit giảm từ Cr  W - Hợp chất (+6) tạo phức anion polime - Hợp chất (+6) có tính oxy hóa tính oxy hóa giả Cr  W CHƯƠNG 17 PHÂN NHÓM VIB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 17.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIIB - Phân nhóm VIIB gồm : Mangan (Mn),Tecnexi (Te), Reni (Re) - Cấu hình electron (n – 1)d5ns2 - Có khả cho electron để có trạng thái oxy hóa +2 đến +7 - Khơng có khả nhận electron - Mn đặc trưng bền +2, +4, +7 Te Re bền +7 - Theo chiều tăng số oxy hóa tạo phức anion tăng, tạo phức cation giảm 17.2 Các đơn chất ngun tố phân nhóm VIIB Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Mn Tc Re Bán kính nguyên tử RK (Å) 1,30 1,36 1,37 Khối lượng riêng d (g/cm3) 7,44 11,49 21,04 Năng lượng ion hóa 1 (eV) 7,44 7,28 7,88 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 1245 2.200 3.180 Nhiệt độ sôi ts (0C) 2080 4.600 5.600 Hàm lượng vỏ đất HĐ (%) 3.10–2 Vết 9.10–9 - Kim loại trắng bạc, bột : màu xám, Mn giống Fe - Thuộc dạng kim loại hoạt động, hoạt tính giảm từ Mn  Re - Mn đun nóng tác dụng với O, S, N2, P,C, Si đặc biệt với halogen - Re, Te hoạt động nhiệt độ cao phản ứng với O2, S, Halogen, không kết hợp với Nitơ - Axít lỗng phản ứng với Mn tạo muối - Te, Re khơng tác dụng với axít (trừ HNO3  HXO4) - Mn dùng làm hợp kim, Rn làm dây đốt điện, Te làm vật liệu lò nguyên tử - Trong thiên nhiên tồn dạng quặng 17.3 Các hợp chất nguyên tố phân nhóm VIIB + Hợp chất Mn(+2) - Hợp chất MnO, MnS, MnCl2, MnF2, Mn(OH)2 - Các muối Mn(+2) tan nước, dễ tạo phức Cation - Hợp chất Mn(+2) tính bazơ trội - Thể tính khử gặp chất oxy hóa + Hợp chất Mn(+4) - Hợp chất Mn(+4) oxyt hydroxýt bền, muối, bền - Hợp chất oxyt hydroxýt thể lưỡng tính yếu - Đối với Te (+4), Re(+4) tồn dạng XO2, Xhal4, M2XO3 + Hợp chất X(+6) - Đặc trưng bền XO 4 (đối với Mn) XCl6, XF6, XO3 (với Te, Re) - Các muối X(+6) khơng bền MnO 4 có tính oxy hóa mạnh dễ bị khử thành MnO2 cịn TeO 4 , ReO 4 có tính khử mạnh, dễ bị oxy hóa + Hợp chất X(+7) - Đặc trưng Mn2O7, MnO 4 , MnO3F, ReF7, Re2O7, ReO3F, Fe2O7, TeO 4 , TeO3F - Hợp chất X(+7) độ bền tăng từ Mn  Re - Các axít HXO4 có độ bền tăng dần axít mạnh - Các muối có độ bền tăng dần - Hợp chất X(+7) chất oxi hóa mạnh CHƯƠNG 18 PHÂN NHÓM VIB TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HỒN 18.1 Đặc tính ngun tố phân nhóm VIIIB - Phân nhóm VIIIB gồm nguyên tố : Sắt (Fe), Ruteni (Ru), Osmi (Os), coban (Co), Rodi (Rh), Iridi (Ir), Niken (Ni), Paladi (Pd), Platin (Pt) - Các yếu tố nằm chu kỳ lớn - Số oxi hóa cực đại +8 - Thể kim loại, ion dễ tạoi phức bền - Có khuynh hướng tạo hợp kim - Oxyt, Hydroxyt có tính axit, bazơ yếu lưỡng tính -Chia làm họ, sắt bao gồm : Fe, Co, Ni ; Platin gồm : Ru, Rh, Pd, Os, Ir Pt 18.2 Đơn chất nguyên tố phân nhóm VIIIB * Nguyên tố họ sắt : Sắt, Coban, Niken Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Fe Co Ni Bán kính ngun tử RK (Å) 1,26 1,25 1,24 Năng lượng ion hóa 1 (eV) 7,78 7,86 7,64 Khối lượng riêng d (g/cm3) 7,9 8,9 8,9 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 1536 1495 1455 Nhiệt độ sôi ts (0C) 2770 2255 2140 1,5 0,001 0,003 Hàm lượng vỏ đất HĐ (%) - Là kim loại trắng xám trắng bạc, có tính sắt từ - Hoạt tính trung bình giảm từ Fe  Ni, bột mịn cháy - Đun nóng bị Hal, Oxi, Lưu huỳnh oxi hóa - Hịa tan axít lỗng trạng thái đặc nguội bị thụ động - Không phản ứng với kiềm - Trong thiên nhiên dạng quặng *Hợp chất Sắt, Coban, Niken + Hợp chất X(O) thể dạng phức Fe(CO)5, Ni(CO2)4 phức dễ bị phân hủy + Hợp chất X(+2) - Hợp chất XO, X(OH)2 có tính bazơ khơng tan nước kiềm, tan axít - Các muối X+2 với axít mạnh dễ tan nước, yếu khó tatn - Hợp chất X+2 có tính khử dễ bị oxy hóa khơng khí - Tạo phức cation bền phức anion + Hợp chất X(+3) - Hợp chất Fe(+3) tồn dạng hợp chất phức, oxyt hydroxyt không tan nước, lưỡng tính tính bazơ trội CÁc muối Fe(+3) bền - Hợp chất Co(+3) tồn dạng phức nhiều dạng hợp chất Các hợp chất Co (+3) khơng bền, có phức anion, cation, trung hịa + Hợp chất Fe(+6) - Đặc trưng dạng muối FeO 4 (Ferat) - Muối Fe(+6) không bền dễ bị phân hủy * Nguyên tố họ Platin - Gồm nguyên tố Ruteni (Ru), Rodi (Rh), Osmi (Os), Iridi (Ir), Platin (Pt) - Cấu hình electron (n – 1)d6–10ns0–2 có nhiều số oxi hóa khác - Trong hợp chất chủ yếu liên kết cộng hóa trị - Các hợp chất khơng có vai trị lý thuyết thực tiễn - Có khả tạo nhiều phức chất trạng thái hóa trị +3, +4 - Có hoạt tính xúc tác cao * Đơn chất họ Platin Một số thơng số hóa lý Thơng số hóa lý Ru Rh Pd Os Ir Pt Khối lượng riêng d (g/cm3) 12,4 12,4 12 22,7 22,6 21,5 Nhiệt độ nóng chảy tnc (0C) 2250 1963 1554 3027 2450 1769 Nhiệt độ sôi ts (0C) 4200 3700 2940 5000 4500 3800 - Kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy, khó sơi - Cơ học chúng khác rõ rệt - Có khả tạo hợp kim - Là kim loại hoạt động kim loại quý - Rt kim loại bền với oxy nhiệt độ cao - Tác dụng với kiềm nóng chảy có mặt chất oxi hóa - Trong thiên nhiên chúng nguyên tố đồng hàng quí * Hợp chất họ Platin - Hợp chất X(O) Chỉ có Ru, Os tạo hợp chất cacboxyl kim loại Ru(CO)5, Os(CO)5 - Hợp chất X(+4) Đặc trưng RuO2, OsO2 bền nhiệt đun nóng bị H2 khử thành kim loại - Hợp chất X(+6) Phổ biến OsF6, RuO3, OsO3, K2RuO4 - Hợp chất X(+8) RuO4, RuCl4, OsO4 Kế hoạch giảng dạy học tập cụ thể Số buổi Nội dung giảng dạy Nội dung học tập sinh viên - Giới thiệu tổng quan môn - Sinh viên giới thiệu tài học liệu tham khảo, phương pháp học, - Giới thiệu hình thức đánh giá, hình thức đánh giá môn học phương pháp học tập - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giả - Học lý thuyết, làm tập tập chương (3t) chương - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải - Học lý thuyết, làm tập tập chương (2t) chương - Kiểm tra kiến thức học - Đọc trước nội dung chương 3, 4, - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải Tham khảo tài liệu nội tập chương (2t) dung chương 3, 4, - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải - Học lý thuyết, làm tập tập chương (2t) chương 3, 4, - Giảng lý thuyết chương (1t) - Kiểm tra kiến thức học - Xem trước tập chương Đọc - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải trước nội dung chương Tham tập chương (tt) (2t) khảo tài liệu nội dung - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải chương tập chương (3t) - Học lý thuyết, làm tập chương 5,6 - Kiểm tra kiến thức học - Đọc trước nội dung chương 7,8 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải Tham khảo tài liệu nội tập chương (3t) dung chương 7,8 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải - Học lý thuyết, làm tập tập chương (2t) chương 7,8 - Kiểm tra kiến thức học - Đọc trước nội dung chương 9,10 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải Tham khảo tài liệu nội tập chương (3t) dung chương 9, 10 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải - Học lý thuyết chương 9, 10 làm tập chương 10 (2t) tập chương - Kiểm tra kiến thức học - Xem trước tập chương 10 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải Đọc trước nội dung chương 11, tập chương 10 (tt) (3t) Tham khảo tài liệu nội - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải dung chương 11 tập chương 11 (2t) - Học lý thuyết chương làm tập chương 10, 11 - Kiểm tra kiến thức học - Đọc trước nội dung chương 12, - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải 13,14 Tham khảo tài liệu tập chương 12 (2t) nội dung chương 12, 13, 14 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải - Học lý thuyết chương 12, 13, 14 tập chương 13 (2t) làm tập chương 12, 13 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 14 (1t) - Kiểm tra kiến thức học - Xem trước tập chương 14 Số tiết 5 5 5 5 - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 14 (tt) (1t) - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 15 (2t) - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 16 (2t) - Kiểm tra kiến thức học - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 17 (2t) - Giảng lý thuyết, hướng dẫn giải tập chương 18 (3t) Duyệt đơn vị Đọc trước nội dung chương 15, 16, Tham khảo tài liệu nội dung chương 15, 16 - Học lý thuyết chương làm tập chương 14, 15, 16 - Đọc trước nội dung chương 17,18 Tham khảo tài liệu nội dung chương 17,18 - Học lý thuyết chương làm tập chương 17, 18 Hậu Giang, ngày 15 tháng 08 năm 2013 Giảng viên biên soạn (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Thị Yến Nhi