Hóa vô cơ Tìm hiểu về phân nhóm VIB

Tổng hợp các kiến thức cần biết về các tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế, ứng dụng trong cuộc sống cũng như trong sinh hoạt của các nguyên tố phân nhóm VIB, điển hình như Crom, Molypden, Vonfram..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN

KHOA Y – K7

Bộ môn: Hóa

GVHD: Đỗ Minh Kiệp

BÀI BÁO CÁO

Vị trí

Cấu tạo

Tính chất vật lý Tính

chất hóa học

Ứng dụng

Điều chế

Phân nhóm VIB

Crom (Cr), Molipden (Mo), Vonfram (W)

Crom ( Cr)

Crom có số oxi hóa từ +1 -> +6

(Thường gặp +2,+3,+6)

được nhiều phi kim và không bị oxi hóa trong không khí ở nhiệt

với nước và không khí do có màng oxit bảo vệ)

2 Tính chất hóa học

Crom ( Cr)

3 Tác dụng với dung dịch axit

a) Với axit HCl, H 2 SO 4 loãng

Cr + 6HNO 3 đ → (nđ) Cr(NO 3 ) 3 + 3NO2 ↑ + 3H 2 O

Cr + 4HNO 3 (Loãng) → (nđ) Cr(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 2H 2 O

Chú ý : Crom không tác dụng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội, mà bị thụ động bởi các axit này

4 Tác dụng với dung dịch muối

Cr + 3AgNO3 → Cr(NO3)3 + 3Ag ↓

Crom ( Cr)

Hợp chất của Crom

1 Hợp chất crom (II)

a Crom (II) oxit (CrO)

- CrO là một oxit bazơ, tác dụng với dung dịch

CrCl2 + 2NaỌH → Cr(OH)2 ↓ + 2NaCl

c Muối crom (II)

Muối crom (II) có tính khử mạnh

2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3

4CrCl2 + O2 + 4HCl → 4CrCl3 + 2H2O

2 Hợp chất crom (III)

a Crom (III) oxit (Cr2O3)

b Crom (III) hiđroxit (Cr(OH) 3 )

- Cr(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung

dịch axit dung dịch kiềm

CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl

c Muối crom (III)

- Vì ở trạng thái oxi hóa trung gian, ion Cr3+ trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit), vừa có tính khử (trong môi trường kiềm)

2Cr3+ + Zn → 2Cr2+ + Zn+

2CrO2- + 3Br2 + 8OH- → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O

Hoặc: 2Cr3+ + 3Br2 + 16OH- → 2CrO42- + 6Br- + 8H2O

- Muối crom (III) có ý nghĩa quan trọng

trong thực tế, phèn crom-kali

K2SO4.Cr2(SO4)3.2H2O dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải.

3 Hợp chất crom (VI)

a Crom (VI) oxit (CrO3)

- CrO3 là một oxit axit , tác dụng với nước tạo thành axit cromic H2CrO4 và axit đicromic H2Cr2O7

CrO3 + H2O → H2CrO4

2CrO3 + H2O → H2Cr2O7

CrO3 + 2NaOH → Na2CrO4 + H2O

- CrO3 có tính oxi hoá mạnh

2CrO3 + 2NH3 → Cr2O3 + N2 + 3H2O

b Muối cromat (CrO4 2-) đicromat (Cr2O7 2-)

- Các muối cromat và đicromat là những hợp chất bền hơn

so với các axit cromic và đicromic

+ Muối Cromat, như natri cromat (Na 2 CrO 4 ) và Kali cromat (K 2 CrO 4 )

+ Muối đicromat, như natri đicromat (Na 2 Cr 2 O 7 ) và Kali cromat (K 2 Cr 2 O 7 )

- Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, đặc biệt trong môi trường axit, muối Crom(VI) bị khử thành muối Crom (III)

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3

+ K2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O

Muối CrO4 2- : có màu vàng.

Muối Cr2O7 2- : có màu da cam

Hai muối này tồn tại trong dung dịch ở trạng

thái cân bằng, tuỳ thuộc vào pH của môi trường

- CrO4 2- + 2H+  Cr2O7 2- + OH

Qua cân bằng hoá học trên, ta nhận thấy:

+ Thêm OH- thì cân bằng chuyển dịch về bên trái làm loãng nồng độ ion CrO4 2- (Muối đicromat -> cromat )

Cr2O7 2- + 2OH- → 2CrO4 2- + H2O

+ Thêm H+ (mạnh) thì cân bằng chuyển dịch về bên phải làm tăng nồng độ ion Cr2O7 2- (Muối Cromat -> đicromat )

2CrO4 2- + 2H+ → Cr2O72- + H2O

Mời các bạn theo dõi video!

Chất Cr CrO Cr 2 O 3 Cr(OH) 2 Cr(OH) 3

Màu Trắng xám Đen Lục thẩm Vàng Lục xám

CrCl2 CrCl3 CrO3 CrO42- Cr2O7

2-Xanh Lục Đỏ thẩm Vàng tươi Da cam

- Các hợp chất của Crom có những màu khác nhau:

Crom có nhiều ứng dụng thiết thực trong công nghiệp và trong

đời sống.

 Trong công nghiệp: crom được dùng để sản xuất thép:

Thép chứa từ 2,8% - 3,8% crom có độ cứng cao, bền, có khả năng chống gỉ.

Thép chứa 18% crom là thép không gỉ (thép inox).

Thép chứa từ 25% - 30% crom có tính siêu cứng, dù ở nhiệt độ cao.

 Trong đời sống: nhiều đồ vật bằng thép được mạ crom, tác dụng bảo vệ kim loại

khỏi bị ăn mòn, vừa tạo vẻ đẹp cho đồ vật

 Trong ngành luyện kim: để tăng cường khả năng chống ăn mòn và đánh bóng

bề mặt

4 Ứng dụng Crom:

Crom có vai trò quan trọng trong sinh học:

 Là vi chất cần thiết dung nạp glucose

Làm hạ Cholesteron, Tryglyxerit ở bệnh nhân tiểu đường không phụ thuộc Insulin cũng như ở người không bị tiểu đường

 Khi cơ thể thiếu hụt:

Gây rối loạn hấp thu glucose, dẫn đến bệnh tiểu đường.

Xơ cứng mạch máu

Giảm hấp thu protein

 Tác hại của Crom:

Những người hay tiếp xúc đễ mắc bệnh nghề nghiệp: thừa cân Lượng Crom cao vào cơ thể gây ngộ độc, tử vong.

Tiếp xúc lâu dài gây loét da, viêm kết mạc, viêm mũi, ảnh hưởng

hô hấp

VONFRAM (W)

VONFRAM (W)

1.Vị trí, cấu tạo:

Số hiệu nguyên tử: 74

Khối lượng nguyên tử: 183.84

Cấu hình electron[ Xe] 4f14 5d4 6s2 [1]

Nhóm: 6

Chu kỳ: 6

Phân loại: Kim loại chuyển tiếp.

2.Tính chất vật lý:

Là kim loại có màu xám thép , thường giòn và cứng khi gia công, nhưng nếu tinh khiết nó rất dễ gia công.

Trong tất cả kim loại nguyên chất, Vonfram có:

 áp suất hơi thấp nhất, (ở nhiệt độ trên 1.650 °C,

- Bền trong không khí ở nhiệt độ thường;

- Tan trong hỗn hợp axit nitric và axit flohiđric

- W khá hiếm: chỉ chiếm 1.10–4% khối lượng vỏ Trái Đất

VONFRAM (W)

3.Tính chất hóa học

 Volfram nguyên tố có khả năng chống ôxy hóa, axit, và kiềm

 Trạng thái ôxy hóa phổ biến nhất của wolfram là +6, nhưng có thể thay đổi từ −2 đến +6

 Volfram đặc biệt kết hợp với ôxy tạo thành Volfram triôxit, WO3 màu vàng, hòa tan trong dung dịch kiềm tạo thành ion wolfram

WO42-

 Volfram cacbic có ứng xử tương tự wolfam không ở dạng hợp kim

và có khả năng chống lại ăn mòn hóa học, mặc dù nó phản ứng mạnh với clo tạo thành wolfram hexaclorua (WCl6)

 Dung dịch Volfram trong nước được ghi nhận là để tạo thành axit heteropoly và các anion polyoxometalat trong các môi trường trung hòa và axit

VONFRAM (W)

4.Điều chế

 Volfram được tách từ các quặng của nó qua nhiều công đoạn

Quặng được chuyển đổi từ từ thành : Volfram(VI) ôxit (WO3)sau đó được nung với hidro hoặc cacbon tạo thành vonfram bột Nó có thể được dùng ở dạng bột hoặc ép thành các thỏi rắn.

 Volfram cũng có thể được tách ra bằng cách khử hydro của WF6

Hoặc nhiệt phân:

WF6 → W + 3 F2 (ΔHr = +)

VONFRAM (W)

5 Ứng dụng :

 Do có chịu được nhiệt độ cao và có điểm nóng chảy cao nên wolfram được dùng trong các ứng dụng nhiệt độ cao, như bóng đèn, ống đèn tia âm cực, và sợi ống chân không, thiết bị sưởi, và các vòi phun động cơ tên lửa

 Do tính dẫn điện và tính trơ hóa hóa học tương đối của nó, wolfram cũng được dùng trong làm điện cực, và nguồn phát xạ trong các thiết bị chùm tia điện tử dùng súng phát xạ trường, như kính hiển vi điện tử

Trong điện tử, wolfram được dùng làm vật liệu kết nối trong các vi mạch, giữa vật liệu điện môi silic đôxít và transistor Nó được dùng làm các màng kim (hoặc

molypden) loại phủ trên miếng silicon thay thế dây dẫn được dùng trong điện tử

thông thường

VONFRAM (W)

MOLYPDEN

 Có điểm nóng chảy cao hàng thứ 6 trong số mọi nguyên tố

đã biết và vì thế thường được sử dụng trong các loại hợp kim thép có sức bền cao.

3 Tính chất hóa học:

 Không phản ứng với ôxy hay nước ở nhiệt độ phòng

 Ở nhiệt độ cao hơn, triôxít molypden được tạo ra theo phản ứng:

2Mo + 3O2 → 2MoO3

 Molypden có một số trạng thái ôxi hóa phổ biến là +2, +3, +4, +5 và +6

 Trạng thái ôxi hóa cao nhất là phổ biến trong oxit molypden (MoO3) trong khi hợp chất với lưu huỳnh thông thường nhất là đisulfua molypden (MoS2)

 Một số hợp chất:

Clorua molypden (II) MoCl2 (chất rắn màu vàng)

Clorua molypden (III) MoCl3 (chất rắn màu đỏ sẫm)

Clorua molypden (V) MoCl5 (chất rắn màu lục sẫm)

Clorua molypden (VI) MoCl6 (chất rắn màu nâu)

Giống như crom và một số kim loại chuyển tiếp khác, molypden có khả năng tạo ra các liên kết bậc bốn

Clorua molypden (II) MoCl2 (chất rắn màu vàng)

Clorua molypden (III) MoCl3 (chất rắn màu đỏ sẫm)

Clorua molypden (V) MoCl5 (chất rắn màu lục sẫm)

Clorua molypden (VI) MoCl6 (chất rắn màu nâu)

4 Ứng dụng:

 Trong các ứng dụng có sức nóng mãnh liệt, bao gồm sản xuất các bộ

phận của máy bay, tiếp điểm điện, động cơ công nghiệp và dây tóc đèn.

 Molypden cũng được sử dụng trong các hợp kim.

 Được bổ sung vào vị trí của vonfram Molypden có thể được bổ sung trong vai trò của cả tác nhân tạo hợp kim lẫn làm vật liệu phủ chịu nhiệt cho các kim loại khác

 Mo 99 được sử dụng như là đồng vị phóng xạ gốc để tạo ra đồng vị phóng xạ Tc 99 , được sử dụng trong nhiều ứng dụng y học.

 Disulfua molypden (MoS 2 ) được sử dụng làm chất bôi trơn và tác nhân

 Molypdat chì đồng ngưng tự cùng với cromat chì và sulfat chì là một chất màu vàng cam sáng, được sử dụng trong chế tạo gốm và chất dẻo.

 Triôxít molypden (MoO 3 ) được dùng làm chất kết dính giữa men và kim loại.

 Bột molypden cũng đôi khi được dùng làm phân bón cho một số loài thực vật.

 Dùng trong các thiết bị phân tích NO, NO 2 , NOx tại các nhà máy điện để kiểm soát ô nhiễm Ở 350 °C, nó đóng vai trò của chất xúc tác cho NO2/NOx để tạo ra chỉ các phân

tử NO để có thể đọc ổn định bằng tia hồng ngoại.

MOLYPDEN

5.Vai trò sinh học

- Vai trò quan trọng nhất của các nguyên tử molypden trong các

sinh vật sống là các nguyên tử dị-kim loại trong khu vực hoạt hóa

của một số enzym nhất định

- Mặc dù molypden tạo ra một số hợp chất với một số phân tử hữu cơ , như

các cacbohyđrat và axít amin, nhưng nó được vận chuyển trong cơ thể người dưới dạng MoO42- Molypden có mặt trong khoảng 20 enzym ở động vật, bao gồm anđehyt

oxidaza, sulfit oxidaza, xanthin oxidaza.

- Nồng độ molypden cũng ảnh hưởng tới tổng hợp protein, trao đổi chất, và sự phát triển.

- Ở người nặng 70 kg có khoảng 9,3 mg molypden, chiếm 0,00001% trọng lượng cơ thể.

Nó có nồng độ cao hơn ở gan và thận còn nồng độ thấp hơn ở xương sống Molypden cũng tồn tại trong men răng của người và có thể hỗ trợ việc ngăn ngừa sâu răng Gan

lợn, cừu và bê chứa khoảng 1,5 phần triệu molypden Các nguồn dinh dưỡng khác

chứa đáng kể molypden là đậu xanh, trứng, hạt hướng dương, bột mì, đậu lăng và một vài loại lương thực khác.

- Nhu cầu hấp thụ trung bình mỗi ngày đối với molypden là khoảng 0,3 mg Hấp thụ trên

0,4 mg có thể gây ngộ độc

- Thiếu hụt molypden, gây ra do hấp thụ dưới 0,05 mg/ngày, có thể gây ra còi cọc, giảm ngon miệng và giảm khả năng sinh sản.

MOLYPDEN

6 Điều chế và sản xuất:

Dùng khí H2 để khử MoO3 trong lò điện, Mo thu được ở dạng bột rất tinh khiết:

MoO3+3H2 Mo+ 3H2ONếu dùng khí H2 để khử MoF6, thì kim loại thu được sẽ có độ tinh khiết cao hơn:

MoF6+ H2 Mo+ 6HFTrong công nghiệp Mo được sản xuất từ quặng (hợp kim Feromolypđen chứa 55%-60% Mo) Bằng cách dùng Al hoặc C để khử hỗn hợp quặng molypđen, oxit sắt và vôi ở trong lò điện

2CaMoO4+ Fe2O3+ 6Al + CaO 2Fe + 2Mo + 3Ca(AlO2)2

MOLYPDEN

Cảm ơn sự chú ý của thầy

và các bạn ! ^^