Tìm hiểu về Sắt và hợp chất Potassium Ferricyanide K3Fe(CN)6

Bài giảng Báo cáo về Sắt và hợp chất Potassium Ferricyanide K3Fe(CN)6. Nội dung: 1. Tìm hiểu chung về sắt. Tính chất vật lý. Khoáng vật. Điều chế. Vai trò sinh học. Ứng dụng. 2. Hợp chất Potassium Ferricyanide K3Fe(CN)6. Tính chất vật lý. Tính chất hóa học. Điều chế và ứng dụng.

BÁO CÁO VÔ CƠ 2

Sắt và hợp chất

Potassium Ferricyanide

Giảng viên hướng dẫn: Phạm Vũ Nhật

Nhóm báo cáo:

1 Huỳnh Văn Lợi B1401514

2 Huỳnh Thị Quỳnh Mai B1401516

3 Nguyễn Thị Ngà My B1401518

4 Phạm Thị Kim Ngân B1401520

5 Trần Kim Long B1401400

6 Trần Quang Thịnh B1401440

1 Tìm hiểu chung về sắt

- Tính chất vật lý

- Tính chất vật lý

- Tính chất hóa học

- Điều chế và ứng dụng

Nội dung báo cáo

Tìm hiểu chung về sắt

- Tính chất vật lý

- Khoáng vật

- Điều chế

- Vai trò sinh học

- Ứng dụng

Tính chất vật lý

- Kí hiệu hóa học: Fe

- Màu sắc: Xám nhạt có ánh kim

- Cấu trúc tinh thể:

Lập phương tâm khối

- Cấu hình electron: (Ar) 3d6 4s2

- Số oxi hóa: 0, +2, +3.

Fe(IV), Fe(V), Fe(VI)

Tính chất vật lý

Đồng vị Tỉ lệ % Chu kì bán rã

56Fe 91.72% Ổn định với 30nơtron

57Fe 2.2% Ổn định với 31nơtron

58Fe 0.28% Ổn định với 32nơtron

59Fe Tổng hợp 44.503 ngày

60Fe Tổng hợp 2.6x106 năm

54F e 56F e 57F e 58F e

Tính chất vật lý

Các dạng tù hình: α, , ɣ δ, Có thể tồn tại dạng ɛ β

Khoáng vật của sắt

CuFeS2

Magnetic Fe3O4–

FeAsS Xyderite FeCO3–

Khoáng vật chủ yếu là: Hematic, Magnetic,Pyrite…

Chiếm 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thới giới

Năm 2000, hơn 1.1 tỉ tấn sắt được sản xuất.

Với tổng giá trị là 25 tỉ USD.

Sử dụng sản xuất ra 572 triệu tấn sắt thô.

Sản xuất, điều chế sắt…

Điều chế

1 Dùng H2 để khử oxit sắt.

FexOy + yH2  xFe + yH20

2 Phương pháp nhiệt phân hợp chất sắt pentacacbonyl – Fe(CO)5.

Fe(CO)5  Fe + 5CO

3 Phương pháp điện phân muối Fe(II).

4 Trong công nghiệp, điều chế sắt bằng cách khử với

cacbon trong lò luyện kim ở nhiệt độ 2000oC.

Ñieàu cheá saét trong coâng nghieäp

Vai trò sinh học

Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống…

- Chỉ chiếm khoảng 0.004% phân bố khắp cơ thể

- Là nguyên tố vi lượng cấu tạo nên

Hemoglobin của hồng cầu, myoglobin của cơ vân, trong các sắc tố, enzyme,…

- Sắt liên kết chặt chẽ với mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, axit nucleic, protein,…

Theo danh mục của DRI, về mức chấp nhận cao nhất về sắt đối với con người là 40-45 mg/ngày.

Việc hấp thụ quá nhiều sắt sẽ gây ngộ độc, nếu sắt quá nhiều trong cơ thể dẫn đến một loạt các hội chứng rối

loạn quá tại sắt, chẳng hạn

hemochromations

Không nên sử dụng các loại hình bổ

sung sắt, trừ trường hợp thiếu sắt

(phụ nữ mang thai và trẻ em) và phải có chỉ định của bác sĩ chuyên

môn

Ứng dụng

Nhiều hợp chất của sắt có ý nghĩa quan trọng…

Ứng dụng

Đặc biệt ion Fe3+ có ái lực rất mạnh với các phối tử chứa O,

N như Oxalate, Acetylacetonate,… Ion Fe(ox)33- là chất cảm

quang, rất nhạy với ánh sáng Fe(C2O4)3-  Fe2+ + C02 + C2O42-

Tính chất này sử dụng trong kĩ thuật in sang các bản vẽ.

Hợp chất K3Fe(CN)6

- Tính chất vật lý

- Tính chất hóa học

- Điều chế và ứng dụng

Tính chất vật lý

Potassium Ferricyanide là hợp chất của sắt với công thức hóa học: K3Fe(CN)6 là tinh thể màu đỏ đậm hoặc đỏ sẫm

Tính chất vật lý

- Công thức phân tử: C6N6FeK3

- Khối lượng phân tử: 329.24 g/mol

- Khối lượng riêng: 1.98 g/cm3

- Nhiệt độ nóng chảy: 300oC

- Độ tan: Tan tốt trong nước, acid,… Ít tan trong rượu.

Với H2O ở nhiệt độ thấp: 33 g/100ml

Với H2O ở 20oC: 46.4 g/100ml

Với H2O ở nhiệt độ cao: 77.5 g/100ml

Về mặt phức chất…

Phức chất là những hợp chất tạo được các nhóm riêng biệt từ những nguyên tử, ion hoặc phân tử với những đặc trưng:

- Có mặt sự phối trí.

- Không phân li hoàn toàn trong dung dịch hoặc trong chân

không.

- Có thành phần phức tạp.

(Theo K.B Laximirki)

Về mặt phức chất…

- Ion trung tâm của hợp chất là Fe và có các phối tử là -CN

- Số phối trí trong hợp chất này là 6

- Hợp chất K3Fe(CN)6 được gọi tên theo danh pháp IUPAC là Potassium hexacyanoferrate(III)

- Xét khả năng oxi hóa - khử của Fe(III)/Fe(II):

Phức K3Fe(CN)6 có ái lực của Fe3+ mạnh hơn Fe2+ nên rất dễ cho quá trình Fe(CN)64-  Fe(CN)63-

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học

Khi tan trong nước sẽ cho dung dịch màu vàng cam hoặc đỏ cam Trong dung dịch nước, hầu như hoàn toàn không có phản ứng của ion Fe3+ hay ion CN- vì ion Fe(CN)63- rất bền (Kkb 10-44).≈

K3Fe(CN)6 ↔ 3K+ +

Fe(CN)63-Khả năng tác dụng với acid, bazo.

1 Tác dụng với acid:

K3Fe(CN)6 (bão hòa) + HClđặc  H3Fe(CN)6 + 3KClFe(CN)63- + 6H2O + 22H+ 10SO42-  Fe3+ +6NH4+ + 10HSO4- +

6CO

2 Tác dụng với bazo:

4K3Fe(CN)6 + 4KOH  4K4Fe(CN)6 + O2 + H2O

Cho tác dụng với dung dịch muối

1 Với muối Fe3+

Fe3+ + Fe(CN)63-  Fe(Fe(CN)6)

2 Với muối Fe2+

Fe2+ + Fe(CN)63- Fe3+ + Fe(CN)64-↔(Xanh Turanbull Xanh Prussian)↔

Tác dụng với dung dịch muối

3 Với muối Cu2+

3Cu2+ + 2Fe(CN)63-  Cu3(Fe(CN)6)2

2 Với muối Co2+

3Co2+ + 2Fe(CN)63-  Co3(Fe(CN)6)2

Là chất oxi hóa mạnh, đặc biệt hoạt động mạnh trong môi trường kiềm Potassium Ferricyanide có thể oxi hóa nhiều chất.

Tính oxi hóa mạnh

2K3(Fe(CN)6) + 2KOH + PbO  2K4(Fe(CN)6) + H2O + PbO22K3(Fe(CN)6) + 2KOH + H2S  2K4(Fe(CN)6) + 2H2O + S

2Fe(CN)63- + 2I-  2Fe(CN)64- + I2

Độc tính

HCN có thể đi vào cơ thể qua đường hô hấp,

tiêu hóa và tiếp xúc qua da Gây nôn mữa, tim đập nhanh,ngạt thở, có

thể đi đến ngừng hô hấp và cái chết

Potassium ferricyanide có độc tính thấp, có thể gây kích thích nhẹ cho da và mắt Trong điều kiện acid mạnh sẽ hình thành khí độc.6H+ + Fe(CN)63-  6HCN (khí độc) + Fe3+

trong công nghiệp, trong phòng thí nghiệm,

hay làm phân bón cho cây trồng…

Ứng dụng

Ứng dụng

Trong thế kỉ 19, dùng để độ palimpsests và bản thảo cũ

Ứng dụng

Thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm như một chất xúc tác hay một chất có tính oxi hóa,…

Ứng dụng

Potassium ferricyanide còn được sử dụng trong

nhiều amperometric cảm biến sinh học Nó còn được sử dụng như thành phần trong máu thương mại để giúp bệnh nhân tiểu đường Nhằm hạn chế Cholesterol và mỡ trong máu

Ứng dụng

Sử dụng rộng rãi trong bản vẽ cũng như nhiếp ảnh

(Cyanotype) Làm giảm kích thước của các chấm màu, là một loại hiệu ứng màu sắc trong nhiếp ảnh.

Tổng quát

Số hợp chất của sắt rất lớn, đa dạng về màu sắc

1 Tính đa hóa trị

2 Khả năng tạo phức với nhiều phối tử khác nhau

Các hợp kim, hợp chất ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống

Potassium ferricyanide là một trong nhiều hợp chất của của sắt có ứng dụng phong phú trong nhiều lĩnh vực

Tài liệu tham khảo…

1 Hóa học Vô cơ (Tập 2) Các kim loại điển hình PGS Nguyễn Đức Vận –

2 Hóa học Vô cơ các kim loại chuyển tiếp 3d Phạm Vũ Nhật –

3 Hóa học phức chất Lê Chí Kiên –

Cảm ơn thầy và các bạn đã lắng nghe

Nhóm báo cáo:

1 Huỳnh Văn Lợi B1401514

2 Huỳnh Thị Quỳnh Mai B1401516

3 Nguyễn Thị Ngà My B1401518

4 Phạm Thị Kim Ngân B1401520

5 Trần Kim Long B1401400

6 Trần Quang Thịnh B1401440