Đề tài tính chất hóa học các nguyên tố nhóm VIII b sắt

Fe GVHD: Huỳnh Thị Hồng Hoa SVTH: Kim Ngọc Phương Bình Nguyễn Văn Tâm Trình Quốc Thanh Lưu Thanh Tiền Nguyễn Quốc Vinh NỘI DUNG I ĐẶC ĐIỂM NHÓM VIIIB II CẤU TẠO III.TÍNH CHẤT VẬT LÝ IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC V Điều CHẾ - ỨNG DỤNG VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO NHÓM VIIIB I ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB Nhóm VIIIB bảng tuần hoàn gồm cột dọc, hình thành họ nguyên tố theo chiều ngang Họ Sắt: Fe, Co, Ni Họ Platin nhẹ: Ru, Rh, Pd Họ Platin nặng: Os, Ir, Pt I ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB - Có đến 10 electron hóa trị có electron (ns 2), (trừ paladi) Số oxy hóa đặc trưng +2 Có màu từ xám đến trắng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao ; thể tích nguyên tử nhỏ Có khả hấp thụ hydro hoạt hóa Có khả tạo phức bền I ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB Nguyên tố STT Cấu hình electron Khối lượng nguyên tử Bán kính nguyên tử Fe 26 3d 4s 55.847 126 Co 27 3d 4s 58.933 125 Ni 28 3d 4s 58.71 124 Ru 44 4d 5s 101.07 132 Rh 45 4d 5s 102.905 134 Pd 46 4d 5s 106.4 137 Os 76 4f 14 5d 6s 190.2 133 Ir 77 4f 14 5d 6s 192.7 135 Pt 78 4f 5d 6s 195.07 138 10 14 SẮT (Fe) CẤU TẠO CỦA SẮT + Cấu hình electron: (Ar)3d 4s 26Fe 26+ 2 6 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s Nhận xét khả nhường electron nguyên tử Fe để tạo ion tương ứng? CẤU TẠO CỦA SẮT + Cấu hình electron: (Ar)3d 4s 26Fe 26+ Ion Fe 2+ 26+ Ion Fe 3+ 26+ Khi tham gia phản ứng, Fe nhường 2e phân lớp 4s nhường thêm 1e phân lớp 3d, tạo ion Fe 2+ Fe 3+ Tác dụng với phi kim Tác dụng với oxit axit Fe Tác dụng với dung dịch muối Tác dụng với axit TÁC DỤNG VỚI PHI KIM • Ở điều kiện thường, sắt bền với không khí nước • Trong không khí ẩm, sắt có lẫn tạp chất bị gỉ PTHH: • Fe + O2 + 2x H2O 2[Fe2O3.xH2O] Phản ứng với halogen, lưu huỳnh, cacbon, … PTHH: Fe + Cl2 FeCl3 TÁC DỤNG VỚI OXIT AXIT Tác dụng với CO tạo thành hợp chất cacbonyl Fe + CO Fe(CO)5 TÁC DỤNG VỚI AXIT H2HCl SO4 NO Fe + H2SO4Fe +Fe (SO ++3HCl SO Fe(NO +FeSO H2+ 2HNO FeFe + + (loãng) H HNO   Fe(NO FeCl )O + H+2 + HNO 2H2 + H2O 43)Fe 2SO3 42 2334 3)2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI Sắt khử ion kim loại đứng sau sắt dãy điện cực : Fe + Cu 2+ 2+  Fe + Cu + 3+ hoặc: Fe + Ag dư  Fe + Ag TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐƠN CHẤT HỢP CHẤT HỢP CHẤT Loại hợp chất Tính chất Oxit Fe 2+ Vừa có tính oxh, vừa có tính khử Oxit bazo Oxit Oxit Fe 3+ Hidroxit Fe Có tính oxh Oxit bazo 2+ Kém bền, dễ bị oxh thành Fe Hidroxit Hidroxit Fe Muối Fe Muối Muối Fe 2+ 3+ 3+ Có tính lưởng tính Oxi hóa Tính khử Tính oxi hóa 3+ , bazo yếu HỢP CHẤT • Oxit: 2FeO + 1/2O2 -> Fe2O3 tính khử FeO + CO → Fe + CO2 tính oxi hóa 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 FeO + 2HCl -> FeCl2 + H2O HỢP CHẤT • Hidroxit: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3 Fe(OH)2 + 2HCl -> FeCl2 + 2H2O Fe(OH)3 + 3HCl -> [Fe(H2O)6]Cl3 Fe(OH)3 + 3KOH -> K3[Fe(H2O)6] • Muối: 5Fe2+ + MnO4- + H+ -> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 2FeCl3+ Cu -> 2FeCl2 + CuCl2 IV ĐIỀU CHẾ Nguyên liệu Khí lò cao: CO2, CO, H2, … o 200 C o 400 C (3) 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 o 500 C-600 C (4) Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 o 700 C-800 C (5) FeO + CO → Fe + CO2 o 1000 C (3a) CaCO3 → CaO + CO2 o 1300 C 1500 C o 1800 C Thổi không khí làm giàu oxi (5a) CaO + SiO2 → CaSiO3 CO CO CO (2) CO2 + C → 2CO (1) C +O2 → CO2 o sấy nóng ~900 C Gang lỏng: Fe + >2%C Xỉ CaSiO3 IV ĐIỀU CHẾ Một số phương pháp điều chế khác: Phương pháp Phương phápBetxome lò điện Phương pháp Mactanh(lò bằng) V ỨNG DỤNG Hình ảnh: Ứng dụng sắt – hợp kim sắt V ỨNG DỤNG Một số thực thẩm bổ sung sắt cho thể: + Thịt, bao gồm thịt bò, thịt gà tây, thịt gà ta thịt heo + Hải sản, bao gồm tôm, sò, hàu cá ngừ + Rau củ, bao gồm spinach, đậu, cải xanh, khoai tây + Quả tươi, bao gồm dâu tây, dưa hấu, nho khô chà là… VI - Tài liệu Tham khảo: • Hóa học vô tập – Nguyễn Đức Vận • Hóa học vô tập – Hoàng Nhâm • Hóa học vô - Nguyễn Đình Soa • Handbook of inorganic chemicals - Pradyot Patnaik [...]... Ag TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐƠN CHẤT HỢP CHẤT HỢP CHẤT Loại hợp chất < /b> Tính < /b> chất < /b> Oxit Fe 2+ Vừa có tính < /b> oxh, vừa có tính < /b> khử Oxit bazo Oxit Oxit Fe 3+ Hidroxit Fe Có tính < /b> oxh Oxit bazo 2+ Kém b n, dễ b oxh thành Fe Hidroxit Hidroxit Fe Muối Fe Muối Muối Fe 2+ 3+ 3+ Có tính < /b> lưởng tính < /b> Oxi hóa < /b> Tính < /b> khử Tính < /b> oxi hóa < /b> 3+ , bazo yếu HỢP CHẤT • Oxit: 2FeO + 1/2O2 -> Fe2O3 tính < /b> khử FeO + CO → Fe + CO2 tính < /b> oxi hóa.< /b> .. mỏng Sắt từ, thuận từ -0.44 1.8 Trắng xám, ánh kim TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐƠN CHẤT HỢP CHẤT Tác dụng với phi kim Tác dụng với oxit axit Fe Tác dụng với dung dịch muối Tác dụng với axit Tác dụng với phi kim Tác dụng với oxit axit Fe Tác dụng với dung dịch muối Tác dụng với axit TÁC DỤNG VỚI PHI KIM • Ở điều kiện thường, sắt đều b n với không khí và nước • Trong không khí ẩm, sắt có lẫn các < /b> tạp chất < /b> sẽ b ... phápBetxome lò điện Phương pháp Mactanh(lò b ng) V ỨNG DỤNG Hình ảnh: Ứng dụng của sắt – hợp kim của sắt V ỨNG DỤNG Một số thực thẩm b sung sắt cho cơ thể: + Thịt, bao gồm thịt b , thịt gà tây, thịt gà ta và thịt heo + Hải sản, bao gồm tôm, sò, hàu và cá ngừ + Rau củ, bao gồm spinach, đậu, b ng cải xanh, khoai tây + Quả tươi, bao gồm dâu tây, dưa hấu, nho khô và chà là… VI - Tài < /b> liệu Tham khảo: • Hóa.< /b> .. (Feγ) Tính < /b> chất < /b> vật lý Thông số hóa < /b> lý Electron hóa < /b> trị Fe 6 2 3d 4s B n kính nguyên < /b> tử RK (Å) 1,26 Năng lượng ion hóa < /b> 1 (eV) 7,78 3 Khối lượng riêng d (g/cm ) 7,9 0 Nhiệt độ nóng chảy tnc ( C) 1536 0 Nhiệt độ sôi ts ( C) 2740 Độ dẫn điện (so với Hg = 1) 10 Độ dẫn nhiệt (Hg = 1) 10 Thông số hóa < /b> lý Fe Độ cứng (so với kim cương = 10) 4-5 Nhiệt thăng hoa kJ/mol 418 Hàm lượng trong vỏ quả đất (%) 1,5 Từ tính.< /b> ..CẤU TẠO CỦA SẮT + Một số đại lượng của nguyên < /b> tử - B n kính: 0,162(nm) 0,076(nm) 0,064(nm) 26+ Fe 26+ 26+ Fe I1: 760kJ 2+ 26+ 26+ Fe I2 : 1560kJ 3+ I3 : 2960kJ CẤU TẠO CỦA SẮT + Một số đại lượng của nguyên < /b> tử : - Độ âm điện : 1,83 2+ - Thế điện cực chuẩn : Fe Fe 2+ Cu Cu 3+ Fe Fe 2+ + Ag Ag -0,44(V) +0,34(V) +0,77(V) +0,8V + Cấu tạo đơn chất < /b> sắt : Có thể tồn tại dạng mạng tinh... lưu huỳnh, cacbon, … PTHH: 2 Fe + 3 Cl2 2 FeCl3 TÁC DỤNG VỚI OXIT AXIT Tác dụng với CO tạo thành hợp chất < /b> cacbonyl Fe + CO Fe(CO)5 TÁC DỤNG VỚI AXIT H2HCl SO4 NO 3 2 Fe + 6 H2SO4Fe +Fe (SO ++3HCl SO Fe(NO +FeSO 6 H2+ 4 2HNO FeFe + + 2 (loãng) H HNO   Fe(NO FeCl )O + H+2 + HNO 2H2 + 2 H2O 43)Fe 3 2SO3 42 2334 3)2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI Sắt khử được các < /b> ion kim loại đứng sau sắt trong dãy... ngừ + Rau củ, bao gồm spinach, đậu, b ng cải xanh, khoai tây + Quả tươi, bao gồm dâu tây, dưa hấu, nho khô và chà là… VI - Tài < /b> liệu Tham khảo: • Hóa < /b> học < /b> vô cơ tập 2 – Nguyễn Đức Vận • Hóa < /b> học < /b> vô cơ tập 3 – Hoàng Nhâm • Hóa < /b> học < /b> vô cơ - Nguyễn Đình Soa • Handbook of inorganic chemicals - Pradyot Patnaik ... CO → Fe + CO2 tính < /b> oxi hóa < /b> 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 FeO + 2HCl -> FeCl2 + H2O HỢP CHẤT • Hidroxit: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3 Fe(OH)2 + 2HCl -> FeCl2 + 2H2O Fe(OH)3 + 3HCl -> [Fe(H2O)6]Cl3 Fe(OH)3 + 3KOH -> K3[Fe(H2O)6] • Muối: 5Fe2+ + MnO4- + H+ -> 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 2FeCl3+ Cu -> 2FeCl2 + CuCl2 IV ĐIỀU CHẾ Nguyên < /b> liệu Khí lò cao: CO2, CO, H2, … o 200 C o 400 C (3) 3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2 ... CHẾ - ỨNG DỤNG VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO NHÓM VIIIB I ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB Nhóm VIIIB b ng tuần hoàn gồm cột dọc, hình thành họ nguyên tố theo chiều ngang Họ Sắt: Fe, Co, Ni Họ Platin nhẹ: Ru,... DỊCH MUỐI Sắt khử ion kim loại đứng sau sắt dãy điện cực : Fe + Cu 2+ 2+  Fe + Cu + 3+ hoặc: Fe + Ag dư  Fe + Ag TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐƠN CHẤT HỢP CHẤT HỢP CHẤT Loại hợp chất Tính chất Oxit... Phương B nh Nguyễn Văn Tâm Trình Quốc Thanh Lưu Thanh Tiền Nguyễn Quốc Vinh NỘI DUNG I ĐẶC ĐIỂM NHÓM VIIIB II CẤU TẠO III.TÍNH CHẤT VẬT LÝ IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC V Điều CHẾ - ỨNG DỤNG VI.TÀI LIỆU