Mở đầu về hoá học của các kim loại chuyển tiếp. 1. Cấu tạo electron, vị trí của các nguyên tố chuyển tiếp trong HTTH. Dựa vào các bài toán của cơ học l¬ượng tử cho hệ nguyên tử, cùng với các dữ liệu quang phổ, ng¬ười ta xếp đ¬ược trật tự năng l¬ượng của các orbital gần đúng d¬ưới đây: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f ~ 5d 6p 7s 5f6d7p Việc phân bố các electron vào các orbital tuân theo nguyên lý vững bền, tức là từ năng l¬ượng thấp tới cao. Các nguyên tố chính, là những nguyên tố có electron mức năng l¬ượng cao nhất xếp vào phân lớp ns hoặc np (chúng thuộc nguyên tố loại A). Các nguyên tố phụ loại 1 (nguyên tố d), có electron mức năng l¬ượng cao nhất xếp vào phân lớp (n1)d, (chúng thuộc nguyên tố loại B, các nguyên tố này đều là kim loại). Các nguyên tố phụ loại 2 (nguyên tố f), có electron năng l¬ượng cao nhất xếp vào phân lớp (n 2)f. Các nguyên tố phụ loại 2, bao gồm họ 4f, (hay họ latanoit) và họ 5f, (hay họ actinoit). Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố vào HTTH là xếp các nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân. Các nguyên tố có cùng số lớp electron, xếp vào cùng chu kì. Trong một chu kì, bắt đầu là các kim loại kiềm (nguyên tố ns1), kết thúc một chu kì là các khí hiếm (nguyên tố np6). Bắt dầu từ chu kì 4, theo trật tự năng lượng, electron điền vào phân lớp 3d, làm xuất hiện nguyên tố chuyển tiếp giữa 4s và 4p. Nh¬ư vậy trong một chu kì, bắt đầu bằng một kim loại kiềm, kết thúc bằng một khí hiếm (bắt đầu bằng nguyên tố chính, kết thúc chu kì cũng là nguyên tố chính); Từ chu kì IV, (4s 3d 4p), chu kì V (5s 4d 5p), chu kì VI (6s 4f 5d 6p), chu kì VII (7s 6d 5f 7p), ở giữa chu kì, electron đ¬ược điền vào phân lớp (n 1)d hoặc (n 2)f làm xuất hiện các nguyên tố phụ loại một và loại hai (ng¬ười ta gọi các nguyên tố này là các nguyên tố chuyển tiếp giữa nguyên tố s và p trong một chu kì).
Hóa vơ Chương (3 tiết) Mở đầu hoá học kim loại chuyển tiếp Cấu tạo electron, vị trí nguyên tố chuyển tiếp HTTH Dựa vào toán học lượng tử cho hệ nguyên tử, với liệu quang phổ, người ta xếp trật tự lượng orbital gần đây: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f ~ 5d 6p 7s 5f6d7p Việc phân bố electron vào orbital tuân theo nguyên lý vững bền, tức từ lượng thấp tới cao Các ngun tố chính, ngun tố có electron mức lượng cao xếp vào phân lớp ns np (chúng thuộc nguyên tố loại A) Các nguyên tố phụ loại (nguyên tố d), có electron mức lượng cao xếp vào phân lớp (n-1)d, (chúng thuộc nguyên tố loại B, nguyên tố kim loại) Các nguyên tố phụ loại (nguyên tố f), có electron lượng cao xếp vào phân lớp (n - 2)f Các nguyên tố phụ loại 2, bao gồm họ 4f, (hay họ latanoit) họ 5f, (hay họ actinoit) Nguyên tắc xếp nguyên tố vào HTTH xếp nguyên tố theo chiều tăng điện tích hạt nhân Các ngun tố có số lớp electron, xếp vào chu kì Trong chu kì, bắt đầu kim loại kiềm (nguyên tố ns1), kết thúc chu kì khí (nguyên tố np6) Bắt dầu từ chu kì 4, theo trật tự lượng, electron điền vào phân lớp 3d, làm xuất nguyên tố chuyển tiếp 4s 4p Như chu kì, bắt đầu kim loại kiềm, kết thúc khí (bắt đầu ngun tố chính, kết thúc chu kì ngun tố chính); Từ chu kì IV, (4s 3d 4p), chu kì V (5s 4d 5p), chu kì VI (6s 4f 5d 6p), chu kì VII (7s 6d 5f 7p), chu kì, electron điền vào phân lớp (n - 1)d (n - 2)f làm xuất nguyên tố phụ loại loại hai (người ta gọi nguyên tố nguyên tố chuyển tiếp nguyên tố s p chu kì) Chu kì phân nhóm phụ loại (các nguyên tố d) IIIB Sc 21 IVB Ti 22 VB V 23 VIB Cr 24 VIIB Mn 25 VIIIB 26 Fe -1- 27 IB Co 28 Ni 29 Cu IIB 30 Zn Hóa vơ 3d14s2 3d24s2 Y Zr 39 4d 5s 4d 5s 5d 6s 4d 5s Hf 104 5d 6s Ku 4d 5s Ta 5d 6s 6d 7s 105 43 4d 5s W 5d 6s 44 4d 5s 75 76 5d 6s 3d74s2 Ru Re 74 3d64s2 Tc 42 73 Ac*** 6d 7s 72 89 3d54s2 Mo 41 2 3d54s1 Nb 40 La** 57 3d34s2 Rh 45 4d 5s Os 5d 6s 3d84s2 46 78 5d 6s 47 4d 5s Ir Pd 10 77 3d104s1 4d 5s 79 5d 6s Ag 10 Pt 3d104s1 48 4d105s2 Au 10 5d 6s Cd 80 Hg 5d106s2 Ns Lântnoit Dãy lantnoit dãy Actinoit (Họ 4f họ 5f ) 58 59 60 61 Ce Pr Nd 4f 5d1 4f s2 62 Pm 4f 4f 6s2 6s2 63 Sm 64 Eu Gd 4f 4f 4f 6s2 6s2 5d1 6s2 Actinoit 65 66 Tb 67 Dy 10 4f 4f 6s2 6s2 68 Ho 11 69 Er 12 4f 4f 6s2 6s2 70 71 Tm Yb 13 14 4f 6s2 Lu 4f 4f14 6s2 5d1 6s2 6s2 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 6d2 5f2 5f3 5f4 5f6 5f7 5f7 5f8 5f10 5f11 5f12 5f13 5f14 5f14 7s2 6d1 6d1 6d1 7s2 7s2 6d1 6d1 7s2 7s2 7s2 7s2 7s2 6d1 7s2 7s2 7s2 7s2 7s2 7s2 Đặc điểm cấu trúc electron nguyên tố chuyển tiếp họ d: Các nguyên tố chuyển tiếp họ d có hai phân mức lợng (n - 1)d ns gần nhau, electron hóa trị nằm hai phân mức đó; Ví dụ 25Mn (3d54s2), số electron hóa trị Mn 7; Cũng có electron hóa trị nằm hai phân lớp khác đó, mà nguyên tố chuyển tiếp thể nhiều số oxi hóa; Chẳng hạn mangan thể số oxi hóa +2, +4, +6, +7 hợp chất MnCl2, MnO2, K2MnO4, KMnO4 Nguyên tử nguyên tố chuyển tiếp electron độc thân, electron độc thân gây tính thuận từ; Cũng lectron độc thân mà hợp chất chúng thường mang mầu; Ví dụ ion Mn2+ dung dịch có mầu hồng thịt MnO2 màu đen, dung dịch K2MnO4 mầu xanh mạ, dung dịch KMnO4 có mầu tím Nguyên tử ion nguyên tố chuyển tiếp nhiều lượng tử hóa trị trống, điều dẫn đến khả tạo phức mạnh chúng Ngườ ta thường coi hóa học nguyên tố chuyển tiếp hóa học phức chất Ví dụ ion Cu 2+ 3d94s04p04d0 có bốn trống 4s (4pX , 4PY , 4PZ), nên có phức [Cu(NH3)4]2+ (phức có mầu xanh lam thẫm) Từ tính hợp chất kim loại chuyển tiếp -2- Hóa vơ Chúng ta biết sắt, cô ban, ni ken (Fe, Co, Ni) có tính sắt từ; Chúng bị nam châm hút tác dụng dòng điện chúng trở thành nam châm Nguyên nhân tính sắt từ là cấu trúc mạng lưới tinh thể gây Tính thuận từ hay nghịch từ nguyên tử hay ion chất nội chúng Chuyển động elctrron độc thân, gây mơ men từ vĩnh cửu: µ = h s( s + 1) Tính thuận từ nhiều hay nguyên tử phụ thuộc vào số electron độc thân tồn chúng Chất thuận từ, tạo điều kiện cho đường sức từ trường qua nhiều Chất nghịch từ, làm cản trở đường sức từ trường ngồi Một tính chất quan trọng nguyên tố chuyển tiếp tính thuận từ (có electron độc thân); Đặc biệt có ba nguyên tố Fe, Co, Ni hợp chất chúng, nhiệt độ thường - lại có tính thuận từ đặc biệt mạnh; Tính chất gây nguyên tử hay ion thuận từ gần nhau, xuất tác dụng hợp lực cộng tính với làm cho tính thuận từ trở nên mạnh (gọi tính sắt từ) Tính sắt từ, phụ thuộc nhiệt độ: Fe (7600C), Co(10750C), Ni(3620C), vượt nhiệt độ chúng khơng tính sắt từ Phức chất kim loại chuyển tiếp Theo thuyết liên kết hóa trị, ngun tử trung tâm có lượng tử trống, tạo phức lượng tử trống nhận cặp electron phối tử tạo thành liên kết: (Nguyên tử trung tâm - Phối tử) Các nguyên tố chuyển tiếp, có phân lớp (n-1)d ns np nd trống, (đặc biệt trạng thái ion) khả tạo phức chúng lớn Dưới đây, ta xem xét vài ví dụ cụ thể: 26 Fe(1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s24p04d0) Khi dồn ô lợng tử: Tạo phức với năm phân tử CO: [Fe(CO)5] -3- Hóa vơ Ion Fe2+(1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s04p04d0) Ion Fe3+(1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s04p04d0): Số phối trí nguyên tử trung tâm thường đạt từ đến 6, đạt cao hơn; Điều giải thích hiệu ứng khơng gian, số lợng tử có đến 10 Phân loại phức chất: Phức chất phân thành loại sau: Phức đơn phối tử, phức đa phối tử, phức với phối tử nhiều phối trí, phức đơn nhân, phức đa nhân, nội phức, phức liên hợp ion, phức π - Phức chất loại phối tử đơn phối trí: [Cr(H2O)6]3+, [Cu(NH3)4]2+ - Phức đa phối tử đơn phối trí: [Hg(Cl)(Br)], [Hg(Cl)(CN)], [Hg(CN)(SCN)] - Phức chất với phối tử nhiều phối trí: Anion C 2O42- , H2N- CH2- CH2- NH2(etylen điamin) phối tử hai (hay phối tử đa phối trí) Chẳng hạn có phức [Cu(en) 2]2+, có tổng số phối trí Phối tử anion EDTA (etylen điamin tetra axetic) có đến phối trí: - Phức đơn nhân: Các phức sau phức đơn nhân: [HgCl4]2-, [HgClBr]… - Phức đa nhân phức mà mà thành phần chứa nhiều nguyên tử trung tâm trở lên - Hợp chất nội phức, chất có tạo phức bên phân tử Đồng phân phức chất Gồm có loại đồng phân sau: Đồng phân hình học, đồng phân quang học, đồng phân phối trí, đồng phân ion hóa, đồng phân liên kết - Đồng phân hình học hay đồng phân cis – trans: Dạng cis có mầu vàng da cam -4- Dạng trans có mầu vàng nhạt Hóa vơ - Đồng phân quang học hay đồng phân gơng: - Đồng phân phối trí: [Co(NH3)6][Cr(CN)6] [Cr(NH3)6][Co(CN)6] [Cu(NH3)4][PtCl4] [Pt(NH3)4][CuCl4] - Đồng phân ion hóa: [Co(NH3)5Br]SO4 [Co(NH3)5SO4]Br - Đồng phân liên kết: [Co(NH3)5NO2]Cl2 [Co(NH3)5ONO2]Cl2 [Mn(CO)5SCN] [Mn(CO)5NCS] Liên kết hoá học phức chất (Thuyết liên kết hóa trị, thuyết trường tinh thể, thuyết MO) Thuyết liên kết hố trị (VB) Theo lí thuyết liên kết cho nhận, phức chất đợc tạo thành liên kết cho – nhận (cặp electron độc lập phối tử orbital trống nguyên tử trung tâm) Kết hợp với tượng lai hoá orbital trống (của nguyên tử trung tâm) tiếp nhận cặp electron phối tử, nằm vị trí xác định cấu hình phức chất Ví dụ Co3+ (3d64s04p0) Khi vào phức chất, chúng dồn ô lợng tử lại, cho orbital trống: Sáu phối tử, cho cặp điện tử độc lập vào orbital trống đó, tạo nên liên kết cho nhận: -5- Hóa vơ Sự lai hố d2sp3 cho cấu hình bát diện Có thể biểu diễn nh sau: Như vậy, liên kết cho nhận lai hoá orobital trống nguyên tử trung tâm, luận thuyết lí thuyết liên kết hố trị VB, giải thích liên kết phức chất Một vài ví dụ: [Cu(NH3)2]+ , phức có cấu tạo đường thẳng: Cu+ (3d104s04p0) Lai hố sp, cho phức chất đường thẳng phức [CoCl4]2- có cấu tạo tứ diện (Do lai hoá sp3) Những phức chất, electron độc thân phức chất thuận từ Những phức chất khơng electron độc thân phức chất nghịch từ Chẳng hạn: [Co(NH 3)6]3+ phức nghịch từ; [CoCl4]2- phức thuận từ (còn điện tử độc thân) Thuyết trường phối tử Thuyết trường phối tử ( hay trường tinh thể), khơng dựa vào lai hố liên kết cho nhận; Mà coi phối tử điện tích điểm, bao quanh nguyên tử trung tâm; Quan tâm đến orbital phân lớp (n- 1)d, bao gồm dxy , dxz, dyz , dz2, dx2 –y2 ; Xem -6- Hóa vơ xét khả tương tác tĩnh điện điện tích điểm ( phối tử) với đám mây electron phân lớp (n –1)d (của nguyên tử trung tâm); Xắp xếp khơng gian, để có lượng đẩy cực tiểu (1), Trường bát diện: Do đẩy phối tử với orbital (n -1)d; Dẫn đến tách mức lượng sau: (2), Trường tứ diện lợng tách sau: Thông số tách lợng ∆: Hiệu lượng orbital d “cao” orbital d”thấp”, gọi thông số tách lượng, kí hiệu ∆ Thơng số tách lượng phụ thuộc vào cấu hình phức chất, chất ion trung tâm, chất phối tử Phức bát diện có thơng số tách lượng ∆0 cao phức chất tứ diện ∆T Điện tích ion trung tâm có ảnh hưởng lớn đến thơng số tách lượng ∆; Điện tích ion trung tâm lớn, thơng số ∆ lớn Kích thước ion trung tâm lớn ∆ Phối tử có ảnh hưởng lớn đến thơng số tách ∆ -7- Hóa vô Năng llượng làm bền trường tinh thể: Khi tạo phức, lượng orbital d bị suy biến thành nhiều mức: Trường bát diện, trường tứ diện, bị tách thành hai mức; Trường vuông phẳng tách thành mức Các electron điền vào mức thấp (so với mức trung bình), lượng hệ giảm xuống; Đó lợng làm bền trường phối tử Thuyết trường phối tử giải thích: Từ tính phức chất Phổ hấp thụ, mầu sắc phức chất Tính thuận từ nghịch từ: Năng lượng gép đơi electron, kí hiệu ( P ), thơng số tách, kí hiệu ( ∆ ); Nếu P > ∆, orbital d có orbital electron, sau gép đơi electron; Trường hợp này, ta có phức chất spin cao (Nhiều electron độc thân, phức thuận từ) Nếu P < ∆, electron điền vào orbital có mức lợng thấp trước , đầy, đến lượng cao; Trường hợp ta có phức chất spin thấp ( có phức chất nghịch từ, khơng electron độc thân nữa) Ví dụ, Co3+ có phức sau: [CoF6]3- ( phức spin cao, thuận từ) [Co(NH3)6]3+ ( Nghịch từ, phức spin thấp) Thuyết orbital phân tử (MO) Thuyết liên kết hoá trị (VB), coi (liên kết kim loại – Phối tử) tuý cộng hoá trị Thuyết trường phối tử (hay trường tinh thể), coi liên kết tuý ion Trong thục tế, liên kết kim loại - phối tử, hầu hết phức chất, có phần cộng hố trị Bởi thuyết MO tỏ bao quát xác hơn, giải thích cấu tạo tính chất phức chất Thuyết MO, coi phức chất phân tử hợp chất đơn giản, hạt thống nhất, bao gồm nguyên tử trung tâm phối tử Chuyển động electron phân tử phức, mơ tả hàm sóng Ψ, gọi orbital phân tử (MO) -8- Hóa vơ Các MO, tổ hợp tuyến tính từ AO nguyên tử trung tâm phối tử Điều kiện orbital tổ hợp với chúng phải xen phủ nhau, nghĩa chúng phải có kiểu đối xứng MO tổ hợp nên, có lượng thấp AO, MO liên kết, hay viết (MOlk) MO tổ hợp nên, có lượng cao AO, MO phản liên kết, hay viết (MO*) Quy tắc điền electron vào MO phức chất, giống quy tắc điền electron vào AO nguyên tử Sau gian đồ lượng MO ion phúc [Ti(H2O)6]3+ Phổ hấp thụ electron phức chất: Mầu sắc phức chất, Phức chất hấp thụ phần ánh sáng vùng khả kiến (mắt nhìn thấy) Theo thuyết trường phối tử, có tách mức lượng trường phối tử bát diện , trường phối tử tứ diện Phức chất, hấp thụ bước sóng, ứng với bước nhảy dε → dγ , trường bát diện; Còn với trường tứ diện, ứng với bớc dγ → dε Bức xạ ánh sáng liên tục, bị hấp thụ bước sóng vùng khả kiến, làm cho phức chất có mầu đặc trưng Quang phổ hấp thụ bước nhảy d → d, gọi quang phổ hấp thụ electron phân tử Ví dụ: Bước nhảy dε → dγ phức [Ti(H2O)6]3+ -9- Hóa vơ Dới bước sóng bị hấp thụ vùng khả kiến mầu sắc: λ bị hấp thụ (Å ) Mầu bị hấp thụ Mầu trơng thấy 4000 - 4350 Tím Vàng lục 4350 - 4800 Xanh chàm Vàng 4800 - 4900 Chàm lục Da cam 4900 - 5000 Lục chàm Đỏ 5000 - 5600 lục Đỏ tía 5600 - 5750 Lục vàng Tím 5750 - 5900 Vàng Xanh chàm 5900 - 6050 Da cam Chàm lục 6050 - 7300 Đỏ Lục chàm 7300 - 7600 Đỏ tía Lục Chương ( tiết) Các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) Cấu hình electron nguyên tử đặc điểm chung nhóm Tính chất vật lý, tính chất hóa học, công dụng, trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế Cấu hình electron nguyên tử đặc điểm chung nhóm: Ngun tố Cấu hình electron - 10 - I1 (eV) Thế điện cực chuẩn Hóa vơ - 92 - Hóa vơ CAU HOI HOA VO CO Chương Mở đầu hoá học kim loại chuyển tiếp 1, Hãy làm rõ, kim loại chuyển tiếp ? Trường hợp 50Sn, 82Pb có phải kim loại chuyển tiếp khơng ? Vì ? Các ngun tố Cr, Mo, W có phải kim loại chuyển tiếp khơng ? Vì ? 2, Các nguyên tố chuyển tiếp có đặc điểm chung quan trọng ? 3, Hãy làm rõ, chất thuận từ, chất nghịch từ ? Giữa tính thuận từ, nghịch từ tính sắt từ có khác ? Vì nguyên tố chuyển tiếp (ở dạng đơn chất hay hợp chất) thường chất thuận từ ? 4, Hãy làm rõ khả tạo phức ngun tố chuyển tiếp ? Vì chúng lại có khả ? 5, Phức chất phân thành loại ? 6, Phức chất có loại đồng phân ? Cho ví dụ 7, Trình bày luận điểm thuyết VB liên kết phức chất ? Cho ví dụ minh hoạ Hãy dùng thuyết VB giải thích phức chất sau: [Co(NH3)6]3+, [Fe(CO)5], [CoCl4]2- Cho biết hình dạng khơng gian phức, từ tính phức ? 8, Trình bày luận điểm thuyết trường phối tử liên kết phức chất ? Thuyết trường phối tử giải thích từ tính phức chất, quang phổ phổ phức chất ? 9, Thuyết ocbitan phân tử (MO) giải thích liên kết phức chất ? 10, Nguyên nhân gây phổ hấp thụ electron phức chất ? Cho ví dụ Chương Các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) 1, Cấu hình electron đặc điểm chung nhóm IIIB ? 2, Qua số liệu độ dẫn điện, dẫn nhiệt, lượng ion hoá, tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy nguyên tố nhóm IIIB, đưa nhận xét ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm IIIB ? - 93 - Hóa vơ 4, Hãy nêu trạng thái thiên nhiên, điều chế ứng dụng nguyên tố nhóm IIIB ? 5, Nêu tính chất hố học oxit M2O3 hiđroxit M(OH)3 nhóm IIIB? 6, Nhóm IIIB có loại phức chất bền ? Cho ví dụ Chương Các nguyên tố nhóm IVB (Ti, Zr, Hf) 1, Trình bày cấu hình electron đặc điểmchung nhóm IVB ? 2, Trình bày tính chất lí học ngun tố nhóm IVB ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm IVB ? 4, Nêu ứng dụng kim loại nhóm IVB (Ti, Zr, Hf) cơng nghiệp kĩ thuât ? 5, Trình bày trạng thái thiên nhiên nguyên tố nhóm IVB ? 6, Điều chế Ti ? Phương pháp điều chế Ti có đặc biệt ? Tại không trực tiếp khử TiO2 than cốc , mà phải dùng phương pháp nhiệt kim loại ? Tại khơng clo hố trực tiếp TiO2 ? 7, Các tính chất TiO2, ZrO2, HfO2 ? 8, Tính chất hố học hiđroxit Ti(IV), zr(IV), Hf(IV) ? Các EO2.nH2O có tan nước không ? tan dung dịch axit lỗng ? Tan dung dịch kiềm ? 9, Tính chất tetra halogenua Ti, Zr, Hf ? 10, Hãy nêu số phức chất Ti, Zr, Hf ? 11, Hãy trình mơ tả kiến trúc tinh thể kiểu rutin ? Chương Các nguyên tố nhóm VB (V, Nb, Ta) 1, Trình bày cấu hình electron, đặc điểm chung nhóm VB ? Cấu hình electron hố trị có khác khơng ?; Nếu có, tính chất hố học chúng có khác khơng ? Vì ? Khả tạo cation dung dịch nguyên tố V, Nb, Ta ? Số oxi hố đặc trưng nhóm ? Khả tạo hợp chất peoxi ? 2, Nêu tính chất vật lí ngun tố nhóm VB ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi V, Nb, Ta có cao khơng ?; Nếu có, giải thích ? Các kim loại V, Nb, Ta kim loại nặng hay nhẹ ? - 94 - Hóa vơ V, Nb, Ta có độ cứng = 6, cứng, giả thích chúng có độ lớn ? Khả tạo hợp kim V, Nb, Ta ? Ứng dụng làm ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm VB ? Khả hoạt động hố học V, Nb, Ta nhiệt độ thường ? Hãy chứng minh nhận định ? Khả hoạt động hoá học V, Nb, Ta đun nóng, nhiệt độ cao ? Khả phản ứng kim loại V, Nb, Ta dạng bột ? Khả phản ứng với kiềm ? Đặc điểm hợp chất V, Nb, Ta với nguyên tố không kim loại ? 4, Nêu công dụng kim loại V, Nb, Ta ? 5, Trình bày phương pháp điều chế V, Nb, Ta ? 6, Số oxi hoá bền nguyên tố V, Nb, Ta ? Đặc điểm hợp chất số oxi hoá +2, +3, +4 V, Nb, Ta ? Chúng có hợp thức khơng ? Chúng có mầu sắc khơng ? Vì ? Hợp chất claste ? Cho ví dụ ? 7, Tính chất chung Vanadat, niobat, tatalat ? Đặc điểm chung vanadat ? : (Mầu sắc, khả tan, thành phần dung dịch phụ thụ vào yếu tố nào) Môi trường kiềm mạnh, axit mạnh, tồn ion vanadat dung dịch ? Nồng độ vanadat dung dịch tăng lên, chúng có khuynh hướng hay khả ? 8, Tính chất chung pentahalogenua kim loại V, Nb, Ta ? Chúng có mạng lưới tinh thể ? Mạng dẫn gây tính chất ? Khả thuỷ phân EX5 ? Hãy viết phương trình tổng quát phản ứng ? - 95 - Hóa vơ Khả kết hợp với florua kim loại kiềm EX5 ? Hãy viết phương trình ? Chương Các ngun tố nhóm VIB 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm VIB ? Cấu hình electron, lượng ion hố, bán kính ngun tử, điện cực ? Số oxi hoá đặc trưng Cr, Mo, W ? Khả thể số oxi hoá thấp ? 2, Trình bày tính chất vật lý quan trọng nguyên tố nhóm VI ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa ? Nêu nhận xét giải thích ? Tỷ khối, độ cứng, độ dẫn điện, khả chế hoá học ? 3, Trình bày tính chất hố học Cr, Mo, W ? Hoạt tính hố học từ Cr → W ? Khả phản ứng điều kiện thường với oxi khơng khí ? với halogen ? Khả phản ứng nhiệt độ cao với oxi, với halogen, với phi kim khác ? Khả phản ứng với nước ? Khả phản ứng với axit, axit có tính oxi hố mạnh ? khả phản ứng với kiềm ? 4, Nêu ứng dụng Crom, molipden, vonfram công nghiệp ? 5, Trong thực tế, crom, molipđen, vonfram luyện thành ferocrom, feromolipđen, ferovonfram để dùng cho luyện thép hợp kim đặc biệt ; Hãy viết phương trình nhiệt luyện Hãy trình bày bước sử lý, điều chế crom tinh khiết từ quăng cromit (Fe(CrO2)2) viết phương trình phản ứng ? 6, Trình bày tính chất oxit cromic (Cr2O3) viết phương trình phản ứng chứng minh tính chất ? - 96 - Hóa vơ 7, Tính chất hố học Cr(OH)3 ? (lưỡng tính, có tính khử, tồn cân ion dung dịch) Các hợp chất Cr(III) có tính chất chung ? 8, Nêu tính chất lý hố học CrO3 ? 9, Nêu tính chất axit cromic H2CrO4 ? (axit trung bình, điện li hai nấc, có cân ion dung dịch) 10, Tính chất chung hợp chất Cr(VI) ? Hãy chứng minh nhận định ? Chương CÁC NGUYÊN TỐ NHĨM VIIB (Mn, Tc, Re) 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm VIIB ? Cấu hình electron, lương ion hố, bán kính ngun tử, điện cực chuẩn Khả thể số oxi hoá ; Số oxi hoá đặc trưng, số oxi hoá phổ biến Sơ đồ thế, nhạn xét ? 2, Trình bày tính chất vật lý ngun nhóm VIIB ? Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa ? Giải thích ? Tỉ khối, độ cứng, độ dẫn điện, khả tạo hợp kim ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố nhóm VIIB ? Khả hoạt động hoá học ? Điều kiện nhiệt độ thường, ngồi khơng khí ? Dạng bột đốt nóng ? Khả phản ứng với nuớc ? Giải thích đưa bột Mn vào ống nghiệm chúa nước, phản ứng xẩy chậm, thêm vào ống nghiệm vài giọt dung dịch NH3 phản ứng xẩy nhanh ? Đặc biệt thả bột Mn vào ống nghiệm chứa dung dịch muối amoni, phản ứng xẩy mãnh liệt ? Khả phản ứng với axit ( axit thơng thường, axit có tính oxi hoá)? Khả phản ứng với kiềm ? - 97 - Hóa vơ 4, Nêu cơng dụng nguyên tố nhóm VIIB ? 5, Điều chế feromangan ? Điều chế mangan kim loại ? Điều chế mangan tinh khiết ? 6, Tính chất hố học Mn(OH)2 ? Khả tan nước ? Tính lưỡng tính (tan ttrong axit, tan kiềm đặc) ? Vì tan tốt dung dịch muối amoni ? Tính khử ( mơi trường axit, mơi trường kiềm) ? 7, Những tính chất chung muối Mn2+ ? Khả tan ? Khả khử môi trường axit ? Khả khử môi trường kiềm ? 8, Tính chất hố học MnO2 ? Khả phân huỷ nhiệt oxit thấp ? Khả tan axit ? Khả thể tính oxi hố ? Khả tan kiềm đặc ? tính tự oxi hố tự khử ? Khả khử ? Nấu chảy với kiềm có chất oxi hố ? 9, Tính chất manganát ? Mầu sắc ? Tồn môi trường ? Trong môi trường trung tính, axit có chuyển hố ? Mầu sắc sau chuyển hoá ? Khả oxi hoá ? Khả khử ? Cho ví dụ 10, Tính chất chung hợp chất Mn(VII) (Mn2O7, HMnO4, muối KMnO4) ? Khả bền nhiệt, màu sắc, khả oxi hố ? - Tính chất hố học KMnO4 ? Khả bền nhiệt ? Khả oxi hoá ? Sự phụ thuộc mạnh vào môi trường phản ứng ? Mầu sắc, sản phẩm phản ứng ? 11, Hãy mô tả phức hai nhân Mn2(CO)10 theo thuyết liên kết hố trị (VB) ? 12, Mơ tả phân tử Re3X9 (X = halogen) ? Trong hợp chất có đủ electron liên kết không ? liên kết liên kết ion hay cộng hoá trị ? 13, Mô tả phức hai nhân [Re2X8]2-, rõ liên kết hình thành ? Chương Các nguyên tố họ sắt (Fe, Co, Ni) 1, Đặc điểm chung nguyên tố họ sắt ? Cấu hình electron, bán kính ngun tử, lương ion hố, điện cực chuẩn : - 98 - Hóa vơ Chung 4s2, bán kính giảm, số oxi hố đặc trưng +2, +3 Từ Fe -> Ni độ bền +2 tăng, độ bền +3 giảm, ? 2, Trình bày tính chất vật lý nguyên tố họ sắt ? Mầu sắc, đồng vị, tính chất lý, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa, tỉ khối, độ cứng, độ dẫn điện Các dạng thù hình sắt Thế gọi austenit ? Thế gọi ferit ? Thế mactensit ? ram thép để làm ? 3, Trình bày tính chất hố học sắt, coban, niken ? Khả hoạt đơng hố học Trong khơng khí khơ ; Điều kiện đốt nóng dạng bột ; với halogen, lưu huỳnh Khả tạo phức với CO Khả phản ứng với kiềm Khả tác dụng với axit thông thường Khả phản ứng với axit có tính oxi hố ? Khả phản ứng với khơng khí nước Fe, Co, Ni (kim loại tinh khiết) 4, Nêu khoáng vật chứa sắt, cho biết khoáng vật quặng dùng luyện gang ? 5, Trình bày cơng dụng kim loại sắt, coban, niken ? 6, Hãy nêu phương pháp điều chế Fe, Co, Ni tinh khiết ? Khử oxit H2 Nhiệt phân cacbonyl Điện phân muối sunfat Nhiệt nhôm 7, Luyện gang cần nguyên nhiên liệu ? Tại phải nạp phối liệu vào đỉnh lò cao ? Có thể làm ngược lại khơng ? Tại phải dùng khơng khí nóng cấp vào bụng lò ? Viết tất phương trình phản ứng xẩy lò luyện gang 8, Mục đích q trình luyện thép ? Tại phải thổi oxi vào, trình luyện thép ? Việc thêm CaO bột, thêm SiO2 bột nhằm mục đích ? Viết phản ứng xẩy trình luyện thép ? 9, Hãy mô tả phân tử Fe(CO)5 theo thuyết liên kết hố trị ? Nêu tính chất chúng ? 10, Hãy mô tả phân tử Co2(CO)8 theo thuyết liên kết hố VB ? 11, Hãy mơ tả phân tử Ni(CO)4 theo thuyết liên kết hoá trị VB ? 12, Tính chất hố học FeO, CoO, NiO ? 13, Tinh chât hoá học Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2 ? 14, Tính chất hố học muối Fe(II), Co(II), Ni(II) ? 15, Khả tạo phức Fe(II), Co(II), Ni(II) ? 16, Tính chất kali fero xianua K4[Fe(CN)6].3H2O ? - 99 - Hóa vơ 17, Tính chất hố học Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)3 ? 18, Trình bày cấu tạo acquy kiềm, phương trình phản ứng hố học nạp phóng điện ? 19, Tính chất hố học muối Fe(III), Co(III), Ni(III) ? 20, Khả tạo phức Fe(III) ? 21, Tính chất kali feri xianua K3[Fe(CN)6] ? Chương CÁC NGUYÊN TỐ HỌ PLATIN (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố họ platin ? Cấu hình electron hố trị ? Năng lượng ion hoá, điện cực chuẩn M 2+/M ? Khả đạt số oxi hoá cao ? Khả tạo liên kết cộng hoá trị ? Khả tạo phức chất ? Khả tạo halogen cacbonyl ? Số phối trí thơng thường, cấu hình phức ? Hoạt tính xúc tác ? 2, Trình bày tính chất vật lý nguyên tố họ platin ? 3, Tính chất hố học kim loại ho platin ? 4, Phức vng phẳng [Pt(NH3)2Cl2] có đồng phân không gian(cis, trans); Hãy dùng thuyết VB mô tả liên kết phức chất (Pt có điện tích hạt nhân 78; Pt(5d96s1) 5, Dùng thuyết VB mô tả liên kết phức [PtCl6]2-, [Pt(OH)6]2- Biết có cấu hình Pt(5d96s1) Chương CÁC NGUN TƠ NHĨM IB (Cu, Ag, Au) 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố nhóm IB (Cu, Ag, Au) ? Cấu hình electron, lượng ion hố, bán kính ngun tử, điện cực ? Các số số oxi hoá phổ biến ? 2, Trình bày tính chất vật lý kim loại nhóm IB ? Mạng tinh thể, nặng, mềm, mầu sắc ? Đồng vị ? Nhiệt độ nóng chảy? Độ cứng ? Độ dẫn điện ? Dẫn nhiệt ? Độ dẻo ? Khả tạo hợp kim ? - 100 - Hóa vơ 3, Kim loại đồng tan axit ? Hãy viết phương trình phản ứng minh hoạ Trong trường hợp Cu tan HCl, NH3 ? Hãy viết phương trình phản ứng 4, Bạc kim loại có khả phản ứng với H2S, HI, HCN, HNO3, H2SO4 đặc nóng Hãy viết tất phương trình giải thích ? 5, Kim loại vàng tan nước cường thuỷ, tan dung dịch muối xianua có mặt oxi, dung dịch HCl có hồ tan Clo Hãy viết tất phương trình phản ứng ? 6, Trình bày cơng dụng đồng, bạc, vàng ? 7, Trình bày bước luyện đồng từ quặng FeCuS2 ? 8, Trình bày phương pháp chế biến bạc từ quặng nghèo (phương pháp xianua) ? 9, Nitrat bạc (AgNO3) thuốc thử thơng dụng phòng thí nghiệm; Hãy cho biết khả bền nhiệt, ánh sáng, khả oxi hoá khử chúng ? Trong phản ứng tráng gương, AgNO3 đóng vai trò ? Hãy viết phương trình minh hoạ 10, Trình bày bước kĩ thuất nhiếp ảnh với phản ứng hố học xảy q trình ? 11, Oxit đồng (II) CuO tan axit, kiềm nóng chảy, dung dịch NH3 bị khử kim loại nhiệt độ cao có mặt chất khử Hãy viết tất phương trình phản ứng ? 12, Cu(OH)2 nước dung dịch đun nóng, Cu(OH)2 tan axit, tan dung dịch kiềm 40% đun nóng, tan dung dịch NH3 Hãy viết tất các phương trình phản ứng ? Nước syze hồ tan đươc xenlulozơ có công thức ? 13, Cho biết mầu sắc chất sau: CuSO4 khan, CuSO4.5H2O, [Cu(H2O)6]2+, [Cu(NH3)4]2+? 14, Thuốc thử Feling dung dịch gi ? gồm chất ? Thành phần dùng để phát anđêhit có cơng thức ? 15 Trình bày cấu tạo acquy kiềm bac ? Chương 10 NHOM IIB (Zn, Cd, Hg) 1, Trình bày đặc điểm chung nhóm IIB ? Cấu hình electron, lượng ion hoá, điện cực ? Khả thể hiên số oxi hố Zn, Cd Hg có khác ? Độc tính kim loại ? 2, Tính chất lý học kẽm, catmi, thuỷ ngân ? - 101 - Hóa vơ Mầu sắc kim loại, nhiều đồng vị bền, mềm, dễ nóng chảy, Hg lỏng, kim loại nặng, thuỷ ngân dễ bay hơi, tan rong nước dầu, tạo nhiều hợp kim, hợp kim Hg gọi ? 3, Kẽm tan axit kiềm, dung dịch NH3 Hãy viết tất phương trình ? Khi kẽm tác dụng với HNO3 lỗng, nitơ bị khử tới số oxi hoá -3; Hãy viết viết phương trình phản ứng ? 4, Thuỷ ngân có lực mạnh với S, thuỷ ngân tan axit có tính oxi hố Hãy viết phương trình phản ứng chứng minh nhận định 5, Trình bày phương pháp luyện kẽm từ quăng sphalerit (ZnS) ? 6, Oxit kẽm (ZnO), hiđroxit kẽm Zn(OH)2 lưỡng tính Hãy viết phương trình phản ứng, chứng minh tính chất ? 7, Xi măng kẽm có cơng thức ? Điều chế cách ? ứng dụng làm gì? 8, Bazơ milon ? Thuốc thử Nesle ? Hãy viết rõ cơng thức chúng Viết phương trình phản ứng định lượng NH3 nước thải sinh hoạt thuốc thử Nestle 9, Hãy so sánh tính chất hố học Hg2Cl2 HgCl2 ? CHƯƠNG 11 CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANOIT 1, Đặc điểm cấu hình electron lantanoit, khả thể số oxi hoá phổ biến (thơng thường) số oxi hố bất thường ? Phân nhóm nhẹ lantanoit gồm nguyên tố ? Phân nhóm nặng lantanoit gồm nguyên tố ? 2, Trình bày tính chất vật lí lantanoit ? Mầu sắc, hệ tinh thể, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi? Khả dẫn điện, Kả tạo hợp kim, tính hợp kim, khả thâu tóm nơtron? 3, Trình bày tính chất hoá học lantanoit ? Khả hoạt động hố học ? Tính tự cháy số lantanoit ? tác dụng với phi kim , tác dụng với nước ? tan axit, không tan kiềm Khử đươc oxit kim loại số kim loại nhiệt độ cao kim loại - 102 - Hóa vơ 4, Trình bày ứng dụng lantanoit ? Sản xuất gang biến tính, chế tạo hợp kim Ln - Mg, chế tạo hợp kim Ln - thép, hấp thụ nơtron, Sm có từ tính mạnh, dùng làm xúc tác, kích hoạt xúc tác, chất hoạt hoá 5, Trạng thái thiên nhiên phương pháp điều chế lantanoit ? 6, Trình bày tính chất chung oxit Ln2O3 ? Giống oxit kim loại kiềm thổ, không tan, kết hợp với nước tạo Ln(OH)3, tan axit, không tan dd kiềm tan kiềm nóng chảy Các NaLnO2 nhóm Ytri bền nhiệt học 7, Tính chất chung Ln(OH)3 ? Khả tan nước ? khả bền nhiệt ? Khả hấp thụ CO2 ? Khả tan axit ? Khả tan kiềm ? 8, Tính chất chung muối Ln3+ ? Không mầu: f0, f7, f14, f1, f 13 Có mầu f2, f3, f4, f5, f6 có mầu.; f8, f9, f10, f11, f12có màu Khả tan nước ? Khả bị thuỷ phân ? Khả tạo muốim kép ? 9, Khả tạo phức Ln3+ ? Với phối tử thông thường: NH3, Cl, CN-, NO3- ? Với phối tử đa phối trí : axit xitric, axit tactric, amino poli axetic ? 10, Đặc điểm hợp chất lantanoit có số oxi hoá +4 ? Ce+4 (bền) phần T b+4, Pr+4 (kém bền), oxi hoá nước CeO2 khó nóng chảy, bền nhiêt, bền học, khơng tan nuớc, nung trơ hoá học, chưa nung tan axit đun nóng Ce(OH)4 khơng tan nước, kết tủa nhầy, bazơ yếu Các hợp chất Ce+4 có tính oxi hố (Ce+4/Ce+3) có E0 = 1,61V 11, Đăc điểm hợp chất lantanoit có số oxi hố +2 ? Eu phần Sm, Yb - 103 - Hóa vơ Eu(II), Sm(II), Yb(II) tương tự Ca, Sr, Ba: oxit (LnO), hiđroxit (Ln(OH) có tính bazơ Các ion Eu2+, Sm2+, Yb2+ có tính khử mạnh, tác dụng với nước giải phóng H2 12, Trình bày phương pháp tách riêng nguyên tố đất ? CHƯƠNG 13 CÁC NGUYÊN TỐ HỌ ACTINI 1, Trình bày đặc điểm chung nguyên tố họ actini ? 2, Trình bày tính chất vật lí ngun tố họ actinoit ? 3, Trình bày tính chất hố học ngun tố họ actinoit ? Khả hoạt động hoá học Phản ứng với phi kim: Oxi, Hiđro, Với kim loại Với nước, với axit Với kiềm 4, ứng dụng actinoit lĩnh vực nhiệt điện nguyên tử ? 5, Trình bày hiểu biết uran tri halogenua UX3 ? 6, Trình bày hiểu biết hợp chất U(IV): UO 2, UX4 ? 7, Các hợp chất Uran +6: UO3, U3O8, UO2(OH)2 Tính chất vật lý tính chất hố học chúng ? 8, Muối uranyl, ion uranyl : Cấu tạo, tính chất ? 9, Trình bày ngun tắc tổng hợp nguyên tố siêu nặng ? CHƯƠNG 13 - 104 - Hóa vơ MỘT SỐ VẤN ĐỀ HỐ SINH VÔ CƠ 1, Kim loại sinh học bao gồm kim loại ? Dạng tồn chúng, vai trò chức chúng q trình sống ? 2, Hãy nêu định nghĩa enzym ? (Enzym gi ?) 3, Bản chất hoá học enzym ? Đặc điểm cấu tạo enzym, thành phần hoá học, trung tâm hoạt động, loại cấu tử, loại hai cấu tử ? Các tính enzym ? 4, Người ta phân loại enzym dựa sở ? Hãy nêu tên loại enzym xúc tác phản ứng ? 5, Các metalloenzym xúc tác trình thuỷ phân, cấu tạo enzym có kim loại ? Hãy cho vài ví dụ ? 6, Các metalloenzym xúc tác cho phản ứng oxi hố khử: Phương trình õi hoá khử tổng quát ? peroxidaza, cactalaza xúc tác cho phản ứng ? 7, Các ứng dụng hố sinh vơ lĩnh vực y học ? 8, Các ứng dụng hố sịnh vơ nơng nghiệp ? 9, Hố sinh vơ việc chống ô nhiễm môi trường ? 10, Hoa sinh vô sinh học ? 11, Hố sinh vơ việc thu gom nguyên tố phân tán ? - 105 - Hóa vơ - 106 - ... 2H2O - 27 - Hóa vơ t 4CrO + O2 → 2Cr2O3 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3 Trong dung dịch nước, ion Cr2+ dạng phức chất tám mặt [Cr(H2O)6]2+ Hợp chất crom(III): Trong hợp chất crom (III) có số... tía Lục Chương ( tiết) Các nguyên tố nhóm IIIB (Sc, Y, La, Ac) Cấu hình electron nguyên tử đặc điểm chung nhóm Tính chất vật lý, tính chất hóa học, cơng dụng, trạng thái thiên nhiên, phương pháp... điện cực chuẩn Hóa vơ Sc [Ar]3d14s2 6,56 -2,08 Y [Kr]4d15s2 6,21 -2,37 La [Xe]5d16s2 5,77 -2,52 Ac [Rn]6d17s2 5,1 -2,26 21 39 57 89 Các nguyên tố nhóm IIIB có cấu hình electron hóa trị (n-1)d1ns2,