- Do có 7 electron hóa trị, các nguyên tố nhóm VIIB tạo đợc hợp chất có nhiều số oxi hóa khác nhau từ +2 đến +7.. Do vậy các nguyên tố này có tính chất khá giống nhau, nhất là đối với Tc
Trang 1Chơng X Các nguyên tố nhóm VIIB
Mn - Tc - Re
Thời lợng: Lý thuyết 3 tiết ( 17/ 04/ 06 ) + bài tập 2 tiết (25/ 04/ 06)
Tài liệu tham khảo: Nguyễn Đức Vận Hóa học Vô cơ Tr 227 - 242
Nguyễn Đức Vận Bài tập hóa Vô cơ Bài 472 - 488
Hoàng Nhâm Hóa học Vô cơ T3 Tr 121 -153
Mangan: from the Latin word "magnes" meaning "magnet", or "magnesia nigri" meaning "black
magnesia" (MnO2)
Tecneti: it was the first element to be produced artificially in 1937 in Palermo, Italy From the
Greek word "technikos" meaning "artificial".
Reni: from the Greek word "Rhenus" meaning river "Rhine".
X.1 Đặc điểm chung các nguyên tố nhóm VIIB
Lí thuyết
- Thế điện cực của mangan:
Trong môi trờng axít:
MnO4- MnO42- MnO2 Mn3+ Mn2+ Mn
Trong môi trờng bazơ:
MnO4- MnO42- MnO2 Mn2O3 Mn(OH)2 Mn
Bảng 10-1 Một số đặc điểm của các nguyên tố Mn, Tc, Re Kim
loại
electron
Năng lợng ion hóa, kJ/mol Bán
kính
Mn 25 [Ar]3d54s2 717 1509 3248 4940 6990 9200 1150
8
1,30
Tc 43 [Kr]4d55s2 702 1472 2850 4100 5700 7300 9100 1,36
Re 75 [Xe]4f145d56s2 760 1260 2510 3640 4900 6300 7600 1,37
Câu hỏi
1 a) Từ giá trị thế điện cực, hãy nhận xét về mức độ hoạt động hoá học của Mn So sánh tính khử trong hai môi trờng?
b) Số oxi hoá bền trong môi trờng axit và môi trờng kiềm?
2- Hãy cho nhận xét về các đặc điểm sau đây của các nguyên tố nhóm VIIB:
- Đặc điểm lớp electron hóa trị So sánh với cấu hình các nguyên tố nhóm VIIA
- Trạng thái oxi hóa đặc trng - Sự biến thiên bán kính nguyên tử
Kết luận
- Các electron (n-1)d5ns2 đều là các electron hóa trị Phân lớp d nửa bão hòa là cấu hình
t-ơng đối bền vững
- Do có 7 electron hóa trị, các nguyên tố nhóm VIIB tạo đợc hợp chất có nhiều số oxi hóa khác nhau từ +2 đến +7 Số oxi hóa đặc trng đối với Mn là +2, +4, +7; đối với Tc và Re là +7
Sự tăng độ bền trạng thái oxi hoá +7 do: tổng năng lợng ion hoá giảm dần và sự tăng độ bền liên kết cộng hoá trị đã làm tăng độ bền các anion chứa nguyên tố ở trạng thái oxi hoá cao
( Bán kính quy ớc: Mn+7 = 0,56 antron, Te+7 = 0,46 antron, Re+7 = 0,46 antron)
- Bán kính nguyên tử tăng chậm từ Mn đến Re Do vậy các nguyên tố này có tính chất khá giống nhau, nhất là đối với Tc và Re, hai nguyên tố có bán kính nguyên tử gần bằng nhau
1
+0,95V +0,56V +2,27V +1,50V -1,18V
+0,15V +0,56V +0,62V -0,25V -1,51V
Trang 2X.2 Trạng thái thiên nhiên - Phơng pháp điều chế
Câu hỏi
3- a) Nêu nhận xét chung về trạng thái tồn tại và hàm lợng nguyên tố Mn trong tự nhiên?
b) Trong tự nhiên nguyên tố Mn tồn tại ở các loại quặng chính nào?
c) Cho biết phơng pháp điều chế Mn
Hợp chất phổ biến nhất của Mn trong tự nhiên là MnO2 (khoáng vật pirolusit) Ngoài ra còn tồn tại dới một số dạng khác nh Mn2O3, MnS, MnS2
Mn có một đồng vị tự nhiên là Mn -55 chiếm 100%
Te là nguyên tố phóng xạ và là nguyên tố đầu tiên đợc tổng hợp nhân tạo Đồng vị bền nhất
là Te-99 (chu kì bán huỷ = 2,2.105 năm)
Re là nguyên tố phân tán
X.3 Tính chất hóa học của Mn, Tc, Re
Nhận xét: Hoạt tính hoá học giảm dần, Mn tơng đối hoạt động, Tc và Re kém hoạt động
Mangan có tổng năng lợng ion hóa I1+I2 tơng đơng với magie nhng do có nhiệt thăng hoa (280 kJ/mol) rất lớn hơn magie (150 kJ/mol) và năng lợng hidrat hóa nhỏ hơn (Mg2+ = 0,74;
Mn2+ = 0,91) nên mangan kém hoạt động hơn magiê: E0(Mn2+/Mn = -1,18V; Mg2+/Mg = -2,36V;
Zn2+/Zn = -0,763V)
Tc và Re có nhiệt thang hoá cao: 649 và 777 kJ/mol
Lí thuyết:
1- Tác dụng với phi kim: - Hidro - Nhóm IVA (cacbon, siclic) – Nhóm VA (nitơ, photpho) –
Nhóm VIA (oxi, lu huỳnh, selen, telu) – Nhóm halogen
Kết luận
- Với hidro: không phản ứng trực tiếp
- Với cacbon, silic: Mn có phản ứng trực tiếp tạo Mn3C, Mn7C3, Mn3Si, MnSi
- Với nitơ: Mn → Mn2N3 (600- 10000C) Với P tạo ra Mn3P2, MnP, ReP
- Với oxi: ở dạng khối rắn, Mn bền với oxi, ngay cả khi đun nóng vì có lớp oxit bảo vệ Nói chung Mn rất khó phản ứng với oxi, khi nung nóng ở 940oC thì Mn tạo ra Mn3O4
Tc →Tc2O7 (450 – 5000C); Re → Re2O7 (4000C)
Mn và Re phản ứng trực tiếp với S, Se, Te: MnS, MnSe, MnSe2, MnTe, MnTe2, ReSe2…
- Với halogen: Tác dụng với flo tạo ra MnF3 và MnF4 Các halogen khác tạo ra MnX2 (2000C)
Te tạo TcF6 (4000C), TcCl4 (4000C) - Re tạo ra ReF7 (600 – 7000C), ReCl5 (4000C)
2- Tác dụng với nớc và dung dịch muối amoni.
ở trạng thái bột nhỏ và đợc đun nóng, Mn tác dụng với nớc giải phóng hidro Đặc biệt khi
có lẫn tạp chất nh cacbon, Mn dễ bị nớc và không khí ẩm ăn mòn Tuy nhiên, sản phẩm Mn(OH)2 ít tan đã làm cho quá trình phản ứng chỉ diễn ra trên bề mặt kim loại Trong dung dịch muối amoni, phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn:
Mn(OH)2 + 2NH4+ = Mn2+ + 2NH3 + 2H2O
3- Tác dụng với axit: - HCl, H2SO4 loãng - HNO3, H2SO4 đặc - H2SO4, HNO3 đặc nguội
2
Trang 3- HCl, H2SO4 loãng: chỉ có Mn phản ứng.
- HNO3, H2SO4 đặc: tạo Mn(II), HTcO4 (axit petecnetic), HReO4 (axit perenic)
Khác với Mn và Te, Re tan đợc trong dung dịch H2O2; dung dịch kiềm khi có mặt chất oxi hoá: 2Re + 7H2O2 → 2HReO4 + 6H2O
4Re + 4NaOH (đặc, nóng) + 7O2 → 4NaReO4 + 2H2O
3Re + 18HCl + 4HNO3 → 3H2[ReCl6] + 4NO + 8H2O
Câu hỏi
4- a) Từ giá trị thế điện cực chuẩn, hãy so sánh hoạt tính hóa học của Mn với Mg và Zn
b) Tại sao mặc dù tổng năng lợng ion hoá I1 + I2 của Mn (2226 kJ/mol) tơng đơng với Mg (2187,5 kJ/mol) nhng Mn lại kém hoạt động hơn Mg?
5- Viết các ptp (ghi rõ điều kiện) khi cho Mn tác dụng với:
- Oxi, lu huỳnh, nitơ, halogen Mn có bị flo ăn mòn không? - Dung dịch HCl, H2SO4 loãng
- Dung dịch HCl loãng và HCl đặc - Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc 6- a) Tại sao Mn khá bền với nớc Mn tan đáng kể trong nớc ở điều kiện nào Trong dung dịch muối amoni, Mn tan mãnh liệt hơn trong nớc Giải thích?
b) Khi cho Mn phản ứng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng có thể tạo thành muối Mn3+ đợc không Giải thích? Cho: Mn3+/Mn2+ = 1,50V; Mn2+/Mn = -1,18V
7 Viết các phơng trình phản ứng khi cho:
- Tecneti tác dụng với HNO3 đặc, nóng; nớc cờng thuỷ
- Reni tác dụng với HNO3 đặc, nóng; H2SO4 đặc, nóng nớc cờng thuỷ; H2O2 đặc; NaOH đặc khi
có mặt O2
X.4 Các hợp chất của mangan
X.4.1 Hợp chất Mn(0)
Câu hỏi:
8- a) Trình bày bản chất sự hình thành liên kết trong hợp chất Mn2(CO)10
b) Về hình thức, nguyên tử kim loại cố số oxi hoá bằng 0 nhng nghiên cứu cấu trúc bằng tia Rơnghen cho thấy nguyên tử kim loại có điện tích dơng đáng kể Giải thích tại sao?
c) Viết phơng trình phản ứng khi:
- Đốt nóng Mn2(CO)10 ở trên 1100C - Cho Mn2(CO)10 tác dụng với HNO3; H2SO4 đặc
X.4.2 Hợp chất Mn(II)
Lí thuyết:
1 Cấu tạo
- Cấu hình electron ion Mn2+: bền
- Số phối trí đặc trng: 6 (sp3d2)
2 Tính chất vật lý
3
Trang 4- Độ tan: đa số tan trong nớc, các hợp chất ít tan là MnO
MnS, MnF2, Mn(OH)2, MnCO3, Mn3(PO4)2
- Màu sắc: màu nhạt do sự ngăn cấm quy tắc lọc lựa spin và quy tắc Laport
3 Tính chất hoá học
- Tính axit – bazơ:
Các hợp chất bậc hai có tính lỡng tính, tính bazơ mạnh hơn và chuyển thành phức chất cation đặc trng Tính axit thể hiện khi tác dụng với các dẫn xuất cùng loại của kim loại kiềm: Mn(OH)2 + 2NaOH (50%) → Na2[Mn(OH)4] (đun sôi, khí quyển nitơ) MnF2 + 4KF (đặc) → K2[MnF6]
MnCl2 + 2KCl (đặc) → K2[MnCl4]
Khả năng tạo phức (tính axit) khá yếu, do ion Mn2+ có bán kính lớn, lớn nhất trong dãy d thứ nhất và năng lợng ổn định bởi trờng tinh thể bằng 0 nên các phức thờng bị nớc phân huỷ Trong nớc tồn tại dạng phức aquơ [Mn(H2O)6]2+, các muối thờng kết tinh dạng ngậm nớc: MnCl2.4H2O, MnSO4.4H2O, MnSO4.7H2O…
- Tính khử:
Trong môi trờng axit thể hiện rất yếu:
MnSO4 + O3 + H2O → MnO2 + O2 + H2SO4
3MnSO4 + 2KMnO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O
2MnSO4 + 5K2S2O8 + 8H2O → 2KMnO4 + 2K2SO4 + 8H2SO4 (xúc tác AgNO3) Trong môi trờng kiềm thể hiện khá mạnh (O2, Cl2, Br2, NaClO, CaOCl2, H2O2):
4Mn(OH)2 + O2 (không khí) = 4MnO(OH) (nâu đen) + 2H2O
Mn(OH)2 + 2KOH + Cl2 = MnO2 + 2KCl + 2H2O
Mn(OH)2 + H2O2 = MnO2 + 3H2O
Khi nung với kiềm nóng chảy có mặt chất oxi hoá tạo thành Mn(VI):
3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O
MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O
MnSO4 + 2KNO3 + 2K2CO3 = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2CO2
1- Mangan(II) oxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan.
MnO màu xanh xám
- Tính chất hóa học: Tính bazơ - Tính khử
- Điều chế:
2- Mangan(II) hidroxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan.
Mn(OH)2 + 6H2O [Mn(H2O)6]2+ + 2OH- T = 1,9.10-13
4
Trang 5Mn(OH)2 + 4H2O [Mn(OH)4]2- + 2H3O+ T = 1,0.10-19
- Tính chất hóa học: Tính bazơ (phản ứng với dung dịch axit, dung dịch muối amoni); tính khử (phản ứng với oxi không khí, Cl2, H2O2,….)
- Điều chế
3- Muối mangan(II): - Màu sắc ion trong dung dịch nớc, tính tan.
Tính tan: đa số các hợp chất Mn(II) đều dễ tan trong nớc Các muối ít tan là:
MnCO3 MnS MnC2O4 MnNH4PO4 MnF2 Mn3(PO4)2
Tt: 1,8.10-11 2,5.10-10
5.10-6
1.10-12
- Tính chất hóa học: Phản ứng thủy phân; tính khử (phản ứng với O3; PbO2 trong môi trờng axit; với KNO3, KClO3 khi nung cùng với các chất kiềm nh KOH, K2CO3…):
MnSO4 + O3 + H2O = MnO2 + O2 + H2SO4
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O
3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O
MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O
MnSO4 + 2KNO3 + 2K2CO3 = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2CO2
- Khả năng tạo phức chất:
Ion Mn2+ có khả năng tạo nhiều phức chất nhng các phức đó thờng không bền và dễ bị nớc phân hủy
Các phức tạo ra có thể có cấu trúc bát diện (sp3d2: [Mn(H2O)6]2+, [Mn(NH3)6]2+, [MnF6]4-…) hay
tứ diện (sp3: [MnCl4]2-…)
Câu hỏi
9- a) Từ cấu hình electron của Mn2+, hãy nhận xét
chung về hoạt tính hóa học của các hợp chất Mn(II) Tại sao
các hợp chất Mn(II) thể hiện tính khử yếu?
b) Cho nhận xét về khả năng tạo phức chất của ion Mn2+
Giải thích nguyên nhân?
10- a) Mn(OH)2 có phải là hidroxit lỡng tính không? Tính axit hay tính bazơ mạnh hơn?
b) So sánh khả năng hoà tan của Mn(OH)2 trong nớc và trong dung dịch muối amoni ở điều kiện chuẩn Cho: Tt Mn(OH)2 = 4,5.10-13; Ka(NH4+) = 5,6.10-10
11- Viết các phơng trình phản ứng xảy ra khi:
- Để kết tủa Mn(OH)2 ngoài không khí ẩm - Cho Mn(OH)2 tác dụng với Cl2/ KOH
- Cho Mn(OH)2 tác dụng với dd H2O2 - Đun nóng lâu Mn(OH)2 với NaOH 50% (kq trơ) 12- Viết các ptp trong các thí nghiệm sau:
a- Cho dung dịch MnSO4 tác dụng với các dung dịch Na2CO3, dung dịch NaHCO3 Sử dụng
ph-ơng pháp nào để thu đợc MnCO3 tinh khiết hơn?
5
Phức chất [Mn(H
2O)
4Cl
2]
Trang 6b- Sục khí ozon và dung dịch muối MnSO4.
c- Đun nóng MnSO4 với bột PbO2 trong môi trờng axit HNO3
d- Đun nóng dung dịch MnSO4 với tinh thể (NH4)2S2O8
e- Nung nóng chảy hỗn hợp gồm MnSO4 với KClO3 (hay KNO3) cùng với KOH
X.4.3 Hợp chất Mn(III)
Lý thuyết:
- Độ bền trong các môi trờng: trong môi trờng axit, hợp chất Mn3+ rất không bền nhng trong môi trờng kiềm là trạng thái oxi hoá bền nhất
- Tính oxi hoá
- Tính khử
1- Mangan(III) oxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan.
- Tính chất hóa học (Tính bazơ, tính khử) - Điều chế:
2- Mangan(III) hidroxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan
- Tính chất hóa học: - Điều chế
3- Muối mangan(III): - Phản ứng tự phân huỷ trong nớc:
2Mn3+ + 2H2O MnO2 + Mn2+ + 4H+
- Khả năng tạo phức chất:
X.4.4 Hợp chất Mn(IV):
Lí thuyết
1 Cấu tạo
- Cấu hình electron ion Mn4+: bền nhất là MnO2
- Số phối trí đặc trng: 6 (d2sp3)
3 Tính chất hoá học
- Tính chất lỡng tính
- Tính oxi hoá mạnh
1- Mangan(IV) oxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan.
- Tính chất hóa học của MnO2: phản ứng nhiệt phân, tính chất lỡng tính, tính oxi hóa mạnh, tính khử
MnO2 + 2NaOH = Na2MnO3 + H2O
MnO2 + 2H2SO4 = Mn(SO4)2 + 2H2O
Mn(SO4)2 + H2O = MnSO4 + H2SO4 + O2
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + H2O
4MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O
2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O
2MnO2 + 3PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
- Phơng pháp điều chế và ứng dụng
Mn(NO3)2 = MnO2 + NO2
6
Trang 72KMnO4 + 3MnSO4 + 4KOH = 5MnO2 + 3K2SO4 + 2H2O
MnSO4 + CaOCl2 + 2KOH = MnO2 + CaCl2 + K2SO4 + H2O
2- Mangan(IV) hidroxit
3- Muối mangan(IV)
Câu hỏi
13- Viết các phơng trình phản ứng chứng minh MnO2 là một oxit lỡng tính và vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử
14- Hoàn thành các phơng trình phản ứng điều chế MnO2 dới đây:
c) MnSO4 + CaOCl2 + KOH → d) Mn(OH)2 + H2O2 (đặc) →
X.4.5 Hợp chất Mn(VI): K 2 MnO 4
Lí thuyết
1- Đặc điểm cấu tạo, màu sắc của ion MnO42-:
2- Tính chất của axit maganic H2MnO4: - Độ bền nhiệt - Tính axit: (K1 = 10-1 ; K2 = 7,1.10-11) 3- Tính chất hóa học của K2MnO4:
- Phản ứng tự phân hủy của ion MnO42- trong dung dịch:
3MnO2−
4 + 2H2O → 2MnO−4 + MnO2 + 4OH
Tính oxi hóa mạnh:
K2MnO4 + 2Fe(OH)2 + 2H2O = MnO2 + 2Fe(OH)3 + 2KOH
K2MnO4 + 2H2S + 2H2SO4 = MnSO4 + S + K2SO4 + 4H2O
- Tính khử:
K2MnO4 + Cl2 = KMnO4 + KCl
4K2MnO4 + O2 + H2O = 4KMnO4 + 4KOH
4- Phơng pháp điều chế và ứng dụng:
Nung nóng MnO2 với kiềm khi có mặt không khí hoặc các chất oxi hóa khác nh KClO3, KNO3: 2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O
MnO2 + KNO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + KOH + H2O
3MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3 H2O
Câu hỏi
15- a) Ion manganat bền trong môi trờng nào?
b) Hoàn thành các ptp sau trong dung dịch:
- K2MnO4 + Fe(OH)2 + H2O → - K2MnO4 + CO2 + H2O →
- K2MnO4 + Cl2 → - K2MnO4 + O2 + H2O →
Nhận xét về vai trò của K2MnO4 trong mỗi phản ứng trên
7
Trang 816- Thêm từng giọt dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch K2MnO4 đến môi trờng axit; sau đó lại thêm tiếp từng giọt dung dịch NaOH đặc cho đến môi trờng kiềm rồi đun nóng
Nêu hiện tợng và giải thích bằng các phơng trình phản ứng
17- a- Viết phơng trình p chứng minh K2MnO4 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử
b- Có thể thu đợc axít manganic bằng cách cho axít sunfuric đặc tác dụng với kali manganat hay không? Giải thích?
18- Ngời ta có thể điều chế K2MnO4 bằng cách nung nóng MnO2 với KOH khi có mặt oxi không khí hoặc khi có mặt các chất oxi hóa khác nh KClO3, KNO3
Hãy viết các ptp
X.4.6 Hợp chất Mn(VII)
Lí thuyết: - Độ bền nhiệt - Tính axit - Tính oxi hoá
1- Mn 2 O 7
- Trạng thái, màu sắc: là chất lỏng màu xanh thẫm
- Tính chất: tính chất của oxit axit, tính oxi hóa mạnh - Điều chế
2- HMnO 4 : Tính axit, độ bền nhiệt.
Là axit mạnh tơng đơng HCl và HNO3, không bền chỉ tồn tại trong dung dịch, có thể cô đặc
đến 20% sau đó bị phân hủy:
4HMnO4 = 4MnO2 + 3O2 + 2H2O
3- KMnO 4
- Đặc điểm cấu tạo, màu sắc của ion MnO4-
- Tính chất hóa học của KMnO4: - Phản ứng nhiệt phân, phản ứng phân hủy khi đun sôi với dung dịch kiềm
KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 (200 - 2400C)
4KMnO4 + 4KOH (15%, đun sôi) = 4K2MnO4 + 2H2O + O2
4KMnO4 (đặc) + 4Ba(OH)2 (tt) = 4BaMnO4 ↓ + 2H2O + O2+ 2KOH
- Tính oxi hóa mạnh trong các môi trờng: trong dung dịch KMnO4 oxi hóa đợc muối Fe(II) thành Fe(III), H2SO3 thành H2SO4, SO2−
3 - thành SO2−
4 , NH3 thành N2, NO−2 thành NO−3 , HX thành X2, S2O2 −
3 thành SO2 −
4 , H mới sinh thành H2, axit oxalic thành CO2 ở 60oC…
- ứng dụng và điều chế KMnO4
K2MnO4 + Cl2 = KMnO4 + KCl
3K2MnO4 + 4CO2 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KHCO3
Câu hỏi
19- a) Ion pemanganat bền trong môi trờng nào?
b) Giải thích tại sao khả năng oxi hóa của ion MnO−4 lại phụ thuộc vào môi trờng? Minh họa bằng phản ứng giữa kali pemanganat với kali sunfit trong môi trờng axit, bazơ và trung tính
8
Trang 9c) Giải thích nguyên nhân gây ra màu sắc của ion pemanganat?
20- Trong môi trờng axit H2SO4 loãng, KMnO4 oxi hóa đợc muối Fe(II) thành Fe(III), H2SO3
thành H2SO4, SO2 −
3 - thành SO2 −
4 , NH3 thành N2, NO−
2 thành NO−
3 , HX thành X2, S2O2 −
3
thành SO2 −
4 , H mới sinh thành H2, axit oxalic thành CO2 ở 60oC…
Viết các phơng trình phản ứng
21- So sánh sự giống và khác nhau của các hợp chất (oxit, oxiaxit, muối) với số oxi hóa +7 của mangan và clo Giải thích tại sao lại có sự giống và khác nhau đó
22- Nhiệt phân hoàn toàn một lợng tinh thể KMnO4 rồi cho sản phẩm vào nớc và đem đun nóng Nêu hiện tợng và viết các ptp
23- Thêm từ từ từng giọt dung dịch KOH vào dung dịch KMnO4 đến môi trờng kiềm rồi đun nóng; sau đó lại thêm tiếp từng giọt dung dịch H2SO4 loãng cho đến môi trờng axit rồi đun nóng Nêu hiện tợng và giải thích bằng các phơng trình phản ứng
24- Nêu hiện tợng xảy ra khi cho từng giọt dung dịch KMnO4 đến d vào:
a- Dung dịch FeSO4 + H2SO4 loãng
b- Dung dịch MnSO4
Giải thích và viết ptp
25- Tiến hành nhiệt phân KClO3 điều chế khí oxi từ theo hai phơng pháp sau:
- Nhiệt phân KClO3
- Nhiệt phân hỗn hợp KClO3 + KMnO4
Hỏi phơng pháp nào xảy ra dễ hơn? Tại sao?
26-a Xét xem ở 25oC có thể điều chế khí clo bằng cách cho dung dịch KMnO4 1M tác dụng với dung dịch axit HCl 0,01M đợc không?
b Trong PTN, ngời ta tiến hành điều chế khí clo từ KMnO4 và axit HCl nh thế nào? Tại sao làm
nh vậy?
Cho biết : E0 (MnO−4 / Mn2+) = 1,51V; Eo (Cl2/2Cl-) = 1,36V
IX.5 Các hợp chất Tc – Re
1 Hợp chất Tc(VI) - Re(VI)
Hợp chất (VI) của Tc và Re khá bền, ví dụ ReF6, ReCl6, ReOF4, ReOCl4, ReO3
Số phối trí bằng 6 (d2sp3) hoặc 4 (d3s hay sp3) Đối với Re còn có số phối trí 8 (d4sp3): K2[ReF8] Các hợp chất VI bị nớc phân huỷ mạnh:
3TcF6 + 12H2O = 2HTcO4 + Tc(OH)4 + 18HF
3ReOF4 + 9H2O = 2HReO4 + Re(OH)4 + 12HF
Có tính khử mạnh:
4K2XO4 + O2 + H2O = 4KXO4 + 4KOH
2 Hợp chất Tc(VII) - Re(VII)
Độ bền tăng trong dãy Mn(VII) – Tc(VII) – Re(VII)
IX.6 Bài tập tổng hợp
27- Cho dãy oxit và dãy hidroxit của mangan:
a) MnO - Mn2O3 - MnO2 - Mn2O7
b) Mn(OH)2 - Mn(OH)3 - Mn(OH)4 - H2MnO4 - HMnO4
Hãy nêu và giải thích sự biến thiên tính axit- bazơ trong mối dãy trên
9
Trang 1028- Có thể điều chế HMnO4 bằng các phơng pháp sau đây hay không:
- Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với muối pemanganat
- Sục khí CO2 tới d vào dung dịch kali manganat
- Cho tinh thể (NH4)2SO4 vào dung dịch kali manganat
29- Từ MnO2 và các hóa chất vô cơ cần thiết, hãy điều chế: MnSO4; K2MnO4; KMnO4; HMnO4;
Mn2O7; Ba(MnO4)2
30- Viết các phơng trình điều chế clo sau:
a) KMnO4+ HCl b) K2Cr2O7 + HCl c) PbO2 + HCl
Hãy cho biết điều kiện và phạm vi ứng dụng của các phản ứng trên Muốn điều chế một lợng nhỏ khí clo nên dùng phản ứng nào? Tại sao? Cho các giá trị thế điện cực dới đây:
MnO−4 /Mn2+= 1,52V; Cr2O2−
7 /Cr3+= 1,33V; PbO2/Pb2+ =1,46V; Cl2/2Cl- = 1,36V
31 Hoàn thành sơ đồ phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có):
MnSO4 Mn(OH)2 MnO2 K2MnO4 KMnO4 MnSO4 MnO2
32 Hãy giải thích tại sao trong phép chuẩn độ pemanganat (ví dụ chuẩn độ axit oxalic trong môi trờng axit sunfuric) ngời ta luôn để KMnO4 ở trên buret? Có thể để KMnO4 ở trong bình lắc tam giác đợc không? Tại sao?
Phân công chuẩn bị:
Nhóm 1 (câu 1- 8) Nhóm 2 (câu 9- 16) Nhóm 3 (câu 17- 24) Nhóm 4 (câu 25 32).–
10