Nhom VIB

XIN CHÀO THẦY CƠ GIÁO VÀ CÁC BẠN NHĨM : PHẠM TẤN ĐẠT NGUYỄN NGỌC KHANG NGUYỄN THỊ LY BÙI THỊ THU HUYÊN Giáo viên hướng dẫn : Lê Thị Phương Thảo HĨA VƠ CƠ VIB M Ĩ H N Ố T N Ê Y U Á C NG CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIB TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN NỘI DUNG TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO NGUN TỬ TÍNH CHẤT VẬT LÝ TÍNH CHẤT HỐ HỌC ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG VÀ HỢP CHẤT Vị trí bảng tuần hồn Các nguyên tố nhóm VIB (Cr , Mo , W ) Trạng thái tự nhiên Crom Molipden Wolfram I Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhóm VIB Đặc điểm Số thứ tự Cr Mo W 24 42 3d54s1 4d55s1 4f145d46s2 1.27 1.39 1.40 Bán kính ion Rn+ (A) 0.65 (R+3) 0.68(R+4) 0.68(R+4) Năng lượng ion hóa ev 6.76 7.10 7.98 Thế điện cực chuẩn E0M3+/M -0.74 -0.2 -0.15 Cấu hình e hóa trị Bán kính ngun tử R (A) 74 - Những ngun tử Cr,Mo,W có cấu hình electron giống nhau,những obitan d Cr Mo điền đủ số electron nên tương đối bền - Năng lượng ion hóa Cr ,Mo ,W cho thấy hợp chất với số oxi hóa lớn +2 ,các ngun tố có khả tạo liên kết ion - Cr có số oxi hóa đặc trưng +3 đặc trưng +6 số oxi hóa đặc trưng Mo,W + - Ngoài số hợp chất Cr, Mo ,W cịn có số oxi hố là: ,+1, + ,+ ,+4 ,+5 Tính chất vật lí Nặng Màu trắng bạc Độc Cr,Mo, W Nhiệt độ sơi,nóng chảy cao Cứng Dẫn điện ,dẫn nhiệt tốt Một số số lý học quan trọng Cr,Mo,W Cr Mo 10.2 W Khối lượng riêng 7.2 19.3 Nhiệt độ nóng chảy 0C 1875 2620 3380 Nhiệt độ sơi 0C 2430 4800 6000 Độ dẫn điện so với (Hg=1) 20 18 Độ âm điện 1.6 1.8 1.7 Độ cứng theo mohs 8.5 5.5 7.5 Tính chất hóa học Cr, Mo, W Hoạt tính hóa học kim loại nhóm giảm từ crom đến vonfram, khả phản ứng với chất giảm dần Tác dụng với phi kim  Với Hidro : Cả ba kim loại dều không phản ứng trực tiếp với H2, tạo dung dịch rắn nhiệt độ khác  Với oxi :Ở điều kiện thường không phản ứng với oxi, đốt khơng khí : Cr tạo Cr2O3 : 4Cr + 3O2  2Cr2O3 (5000C) Tác dụng với nước nhiệt độ cao (600-800 0C) giải phóng H2 2Cr +3H2O  Cr2O3 + 3H2 Mo + H2O  MoO2 +2H2 W + 2H2O  WO2 + 2H2 Tác dụng với kiềm: ba kim loại không tan dung dịch kiềm tan hỗn hợp kiêm nóng chảy với nitrat hay clorat kim loại kiềm : Mo +Na2CO3 + 3NaNO3  Na2MoO4 +3NaNO2 +CO2 (t0 ) W + 3NaNO3 +2NaOH  Na2WO4 + 3NaNO2 + H2O (t0 ) Tác dụng với axit - Crom hịa tan HCl H2SO4 lỗng nóng tạo muối Cr(II) màu xanh lam, sau muối Cr(II) bị oxi khơng khí oxi hóa tạo muối crom(III) màu xanh Cr +2HCl  CrCl2 +H2 4Cr +3O2 +12HCl  4CrCl3 +6H2O CrCl2 CrCl3 - H2SO4 đặc hòa tan crom tạo muối Cr(III) SO2 : 2Cr +6H2SO4 đặc nóng  Cr2(SO4)3 +3SO2 +6H2O - Mo W khơng tác dụng với axit có màng axit bền chúng - HNO3 đặc lỗng nước cường thủy - nguội - khơng tác dụng với crom, đun nóng tác dụng yếu, đun sôi phản ứng xảy mạnh tạo muối crom (III) : Cr +4HNO3  Cr +3HCl +HNO3 Cr(NO3)3 +NO +2H2O  CrCl3 +NO +2H2O - Cr, Mo W thụ động H2SO4,HNO3 đặc nguội hòa tan nhanh hỗn hợp axit HF + HNO3 : W + 8HF + 2HNO3  H2WF8 + 2NO + 5H2O So sánh hợp chất Cr3+ ( Cr(OH)3 ,Cr2O3 ) với hợp chất Al3+ ( Al(OH)3 , Al2O3 ) Al2O3 - chất rắn không tan nước - Là oxit lưỡng tính: Al2O3 +6HCl  2AlCl3 + H2O Al2O3 +2NaOH  2NaAlO2 +H2O Al(OH)3 -là chất rắn không tan nước -nhiệt phân : Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (t0) - Là hidroxit lưỡng tính : - Al(OH)3 +3HCl  AlCl3+3H2O - Al(OH)3 +NaOHNaAlO2 +2H2O Cr2O3 - Là chất rắn khơng tan nước - Là oxit lưỡng tính : Cr2O3 +6HCl  2CrCl3 +3H2O Cr2O3 +2NaOH đặc 2NaCrO2 +H2O (t0) Cr(OH)3 -là chất rắn không tan nước - nhiệt phân : 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3H2O (t0) -Là hidroxit lưỡng tính : Cr(OH)3 +6HClCrCl3 +3H2O Cr(OH)3 +NaOH NaCrO2 +2H2O (t0) Điều chế - Cr điều chế phương pháp nhiệt nhôm : + 2Al 2Crcách + 2Al2 O3 khí Hidro (t0) khử - Mo va WCr2O3 điều chế dùng oxit chúng lò điện : MoO3 + 3H2  Mo + H2O WO3 + 3H2  W + 3H2O (t0) (t0) * Trong công ngiệp phần lớn Cr,Mo,W sản xuất từ quặng dạng hợp kim fero : - hợp kim ferocrom chứa 50-70% Cr : dùng than cốc để khử quặng cromit Fe(CrO2)2 + 4C  Fe +2Cr +4 CO - Hợp kim feromolipden chứa 55-60% Mo: dùng Al hay C để khử quặng ,oxit sắt lò điện 2CaMoO4 + Fe2O3 + 6Al +CaO 2Fe + 2Mo +3Ca(AlO2 )2 - Hợp kim ferovonfram chứa 65-70% W : dùng than cốc khử hỗn hợp vonframat oxit sắt 1700-1750 C CaWO4 + Fe2O3 + 5C  2Fe + W +CaO + 6CO Ứng dụng *Cr - Tăng khả ăn mịn ,làm bóng bề mặt,tăng độ cứng thép - Làm thuốc nhuộm sơn - Làm chất xúc tác * Mo - Sản xuất phận máy bay ,tiếp điểm điện, động công ngiệp - Sản xuất thép không gỉ ,thép công cụ,gan, siêu hợp kim chịu nhiệt *W -Được dùng ứng dụng nhiệt độ cao như:dây tóc bóng đèn ,thiết bị sưởi,đèn tia âm cực,sợi ống chân khơng, vịi phun động tên lửa … - Các ứng dụng điên tử: sử dụng bảng mạch điên tử,sản xuất công tắc điện ,điện cực IV Một số hợp chất quan trọng Hợp chất Cr (II) * Cr(II) oxit :CrO - axitbazơ tác dụng với HCl, H2SO4 tạo muối Cr (II) CrO + 2HCl  CrCl2 + H2O - Cr có tính khử,trong khơng khí dễ bị oxi hóa thành Cr(III) oxit Cr2O3 : 4CrO + O2  2Cr2O3 (t 0) (màu lục thẩm ) * Cr(II) hidroxit : Cr(OH)2 - Chất rắn màu vàng điều chế từ muối Cr(II) dd kiềm (khơng có khơng khí ): CrCl2 + 2NaOH  Cr(OH)2 + 2NaCl - Có tính khử,trong khơng khí Cr(OH)2 bị oxi hóa thành Cr(OH)3 : 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O  4Cr(OH)3 - Là axit bazo tác dung với axit tạo thành muối Cr(II) Cr(OH)2 + 2HCl  CrCl2 + 2H2O * Muối Cr(II) : có tính khử mạnh : CrCl2 + 2Cl2  2CrCl3 Hợp chất Cr(III) * Crom (III) oxit : Cr2O3 - bột màu lục sẫm, dạng tinh thể màu đen có ánh kim - Là hổn hợp bền Cr , nóng chảy 22650C, sơi 30270C ,độ cứng tương đối lớn - Trơ mặt hóa học ,nhất sau nung nóng ,khơng tan nước, dung dịch kiềm, tan chậm axit - Có tính lưỡng tính: Cr2O3 +2NaOHnc 2NaCrO2 +H2O Cr2O3 +6KHSO4 Cr2(SO4)2 +3K2SO4 +3H2O - Cr2O3 nấu chảy với peoxit kim loại kiềm hỗn hợp kim loại kiềm va nitrat hay clorat kim loại kiềm tạo cromat: Cr2O3 + 2Na2O2  2Na2CrO4 +H2O (to) - nung nóng Cr2O3 với dd brom kiềm dd bromat kiềm tạo bromat : 5Cr2O3 + 6NaBro3 +14NaOH  10Na2CrO4 +3Br2 +7H2O * Điều chế 4Cr +3O2  2Cr2O3 Nung (NH4)2Cr2O7 : (NH4)2Cr2O7  Cr2O3 +N2 +4H2O Khử K2Cr2O7 S ,C nhiệt độ cao : K2Cr2O7 + S Cr2O3 + K2SO4 K2Cr2O7 + 2C  Cr2O3 + Na2CO3 + CO * Crom (III) hidroxit :Cr(OH)3 - Là chất kết tử keo màu xanh lục có cấu tạo tính chất giống Al(OH)3 - Khơng tan nước có thành phần biến đổi - Có tính lưỡng tính tan dung dich axit dung dịch kiềm : Cr(OH)3 + H3O+  Cr(H2O)6 ] Cr(OH)3 + OH- +H2O  [Cr(OH)4(H2O2)]- - Tan không đáng kể dd NH3 mà dễ tan NH3 lỏng tạo phức amin : - Cr(OH)3 + 6NH3 [ Cr(NH3)6](OH)3 * Muối crom (III) - muối crom vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa: + mơi trường axit Zn khử muối Cr(III) thành muối Cr (II) 2Cr3+ +Zn0  2Cr+2 + Zn+2 + môi trường bazơ Br2 oxi hóa muối Cr (III) thành muối Cr (VI) 2Cr+3 +3Br+2 +16OH-  2CrO42- (dd) + 6Br-(dd) + 8H2O - Muối crom sử dụng nhiều sống : +phèn crom-kali KCr(SO4)2.12H2O có màu xanh tím dùng để nhuộm vải + y học clorua crom (CrCl3) chất phụ trợ để ăn kiêng giảm cân +sulfua crom (III) Cr2(SO4)3 sử dụng chất nhuộm màu xanh lục loại sơn ,gốm sứ ,vecni, mực quy trình mạ crom Muối : kalicromat kalidicromat - K2CrO4 K2Cr2O7 muối thông dụng - K2CrO4 : tinh thể tà phương màu vàng nóng chảy 968 0C,tan nhiều nước,tan SO2 lỏng ,không tan rượu eylic ete - K2Cr2O7 : tinh thể tam tà màu đỏ -da cam nóng chảy 3980C phân hủy 5000C Khơng chảy rửa khơng khí ẩm, dễ tan nước ,SO2 lỏng.không tan rượu etylic ,độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ nên dễ kết tinh nước - K2CrO4 K2Cr2O7 có tính oxy hóa mạnh môi trường axit K2Cr2O3 + 6FeH2SO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O - Trong mơi trường trung tính K2CrO4 K2Cr2O7 oxi hóa tạo Cr(OH)3 K2Cr2O7+ 3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3+ 3S + 6NH3+ 4KOH - Giữa ion Cr2O42- Cr2O72- có chuyển hóa qua lại lẫn theo cân : Cr2O72+ H2O  2Cr2O42- + 2H+ (da cam ) (vàng) ...HĨA VƠ CƠ VIB M Ĩ H N Ố T N Ê Y U Á C NG CÁC NGUYÊN TỐ NHĨM VIB TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN NỘI DUNG TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO NGUYÊN TỬ TÍNH... VÀ HỢP CHẤT Vị trí bảng tuần hồn Các ngun tố nhóm VIB (Cr , Mo , W ) Trạng thái tự nhiên Crom Molipden Wolfram I Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhóm VIB Đặc điểm Số thứ tự Cr Mo W 24 42 3d54s1 4d55s1