Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 19 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
19
Dung lượng
383,5 KB
Nội dung
CÁC NGUN TỐ PHÂN NHĨM VIIB NHẬN XÉT CHUNG • Gọi PN Mangan, gồm có Mn, Tc (tecneci), Re (reni) Nguyên tố Cấu hình e Số Ox SPT đặc trưng Mn 3d54s2 2,4,7 6,4 • Tc • Re 4d55s2 5d56s2 7 4,6,7,8,9 4,6,7,8,9 Ở trạng thái Ox dương thấp, chúng có tính chất giống kim loại Fe, Cr Còn trạng thái Ox dương cao lại giống Cl Theo chiều tăng số Ox: Tăng khả tạo phức anion Giảm khả tạo phức cation VD [Mn(H2O)6]+2 [Mn(OH)6]-4 [MnO4]-1 [Mn(H2O)6]+7 Do tượng co f mà Tc Re có tính chất giống nhau, Tc nguyên tố nhân tạo biết đến ĐƠN CHẤT Nguyên tố Mn Tc Re D (g/cm3) 7.44 11.49 21.04 r (Ao) 1.30 1.36 1.37 I1 (eV) (co f) 7.44 7.28 7.88 tonc (0C) 1245 2200 3180 tos (0C) 2080 4600 5600 HÑ (% ng tử) 3x10-2 - 9x10-9 Do tinh thể kim loại có tham gia tạo liên kết e d nên tăng độ lk CHT (tnc Re cao thứ sau W) Là kim loại hoạt động, hoạt tính giảm từ Mn – Re VD: Với Mn + Dạng khối bền có màng Oxyt bảo vệ + Dạng bột dễ bị Ox (với Oxy, S, P, N2…), mãnh liệt với halogen tạo MnX2 (không cần to) Re, Tc: Phải đốt nóng tác dụng với O2, S, halogen Không tác dụng trực tiếp với N2 Re + O2 (> 4000C) Re2O7 Mn phản ứng với H2O nóng (do Mn đứng Mg Zn) Mn + H2O (1000C) Mn(OH)2 + H2 Tác dụng với acid tạo H2: Mn + HCl MnCl2 +H2 Tc, Re yếu Cu nên không đẩy H2, tác dụng với HNO3: Tc(Re) + HNO3 HXO4 +NO + H2O Do lực với O S lớn Fe nên công nghiệp luyện kim dùng Mn khử FeO FeS Mn + FeO/FeS MnO/MnS + Fe • Điều chế Mn có quặng pyroluzit MnO2 • MnO2 Mn3O4 + O2 (t0) • Mn3O4 + Al Mn+ Al2O3 (nhiệt nhôm) Re thường kèm quặng Molipden, quặng jezcozanit CuReS4 Có thể điều chế cách dùng H2 khử muối acid renic • NH4ReO4 + H2 Re + N2+ H2O (t0) Tc chất nhân tạo diều chế lò hạt nhân • Ứng dụng • Mn điều chế thép cứng, chịu nén, chịu mòn • Re phủ dây tóc bóng đèn (W) tăng tính bền • Tc: dùng lò hạt nhân CÁC HP CHẤT • HP CHẤT Mn (+2) • Số PT đặc trưng (bát diện) • Đa số dễ tan nước tạo phức aquo màu hồng • MnCl2 + H2O [Mn(H2O)6]+2 + 2Cl• Khi keát tinh từ dung dịch nước thu tinh thể hydrat có màu tương tự, SPT • VD: MnCl2.4H2O, MnSO4.4H2O, Mn(NO3)2.6H2O Oxide- Hydroxide Mn (+2) Tính base trội acid Mn(OH)2 + 2H3O+ +2H2O [Mn(H2O)6]+2 MnO + 2H3O+ +4H2O [Mn(H2O)6]+2 Mn(OH)2 + 4NaOH (to) [Mn(OH)6]-4 + 4Na+ Do phức anion hydroxo manganat bị phân hủy hoàn toàn H 2O nên thực tế coi không phản ứng Trong kiềm nóng chảy, Mn(+2) bị Ox thành MnO4-2: Mn2+ + K2S2O8/KClO3 + KOH K2SO4 + K2MnO4 + H2O Các hợp chất Mn(+2) thể tính khử: Mn(OH)2 + O2 +H2O Mn(OH)4 Trắng hồng Nâu + Trong OH-: MnSO4 + KClO3 + NaOH (to) KCl + Na2MnO4 + Na2SO4 + H2O + Trong H+: MnSO4 + PbO2 + HNO3 HMnO4 + Pb(NO3)2 +PbSO4 + H2O Các phức Mn(+2) không đặc trưng, dễ bị phân hủy nước [Mn(NH3)6]Cl2 + H2O Mn(OH)2 + NH4Cl + NH3 • CÁC HP CHẤT Mn (+4) Mn(+4) bền dạng oxide hydroxide (ngược với Mn(+2)), dạng muối bền, dễ bị phân hủy VD:Mn(OH)4 + H2SO4 (đđ, to) MnSO4+O2+ H2O MnO2 + HCl(ññ) (to) MnCl2+Cl2 + H2O Các muối Mn(+4) tương đối bền có MnF4, Mn(SO4)2, nước bị thủy phân: Mn(SO4)2 + H2O Mn(OH)4+H2SO4 Mn(OH)4 MnO2+H2O Oxide vaø hydroxide Mn(+4) có tính lưỡng tính yếu VD: MnO2 + HCl(ññ) (to) MnCl2+Cl2 + H2O MnO2 + KOH(đđ) (to) K2MnO3 + H2O Do hợp chất Mn(+4) có tính Ox mạnh nên không bền: MnO2 + H2SO4 (đđ, to) MnSO4+O2+ H2O Mn(+4) mức Ox trung gian, nên thể tính khử với chất Ox mạnh hơn: MnO2 + KClO3 + KOH KCl + K2MnO4 + H2O (nc) Với Tc Re có XO2, XHal4, M2XO3, M2[XHal6]…nhưng không bền Các hợp chất Tc(+4) bền Re(+4) • CÁC HP CHẤT X (+6) Thường gặp Tc/ReO3 bền: MnO4-2, Tc/ReCl6, Muối: Muối Mn(+6) có màu lục sẫm, thu nấu MnO2 nóng chảy với kiềm, có mặt chất Ox MnO2 + KClO3 + KOH KCl + K2MnO4 + H2O (nc) Muoái Mn(+6) bền, tồn kiềm mạnh, acid (hay H2O) bị phân hủy K2MnO4 + H2O/H+ KMnO4 + MnO2 + KOH Các hợp chất TcO4-2, ReO4-2 bền, tồn dung dịch kiềm dư XO4-2 + H2O/H+ XO4- + XO2 + OHTrong moâi trường kiềm dạng XF6, XHal6, XO3 bị dị phân tạo X(+7) X(+4) XCl6 + KOH XO4- + XO2 + KCl + H2O Hợp chất Mn(+6) chất Ox mạnh, sản phẩm phụ thuộc vào môi trường + H2O, OH- : Mn(+4) +H+: Mn(+2) Nếu gặp chất Ox mạnh, thể tính khử: K2MnO4 + Cl2 KMnO4 + KCl Tc(+6), Re(+6) lại có tính khử maïnh K2XO4 + O2 (kk) + H2O KXO4 + KOH Các hợp chất thể tính acid ReF6 + KF K2[ReF8] XO3 + KOH KXO4 + KXO3 + H2O • CÁC HP CHẤT X (+7) X2O7: Các hợp chất X(+7) có độ bền tăng dần từ Mn đến Re, thể qua H0289 G0298 Dạng Mn2O7 Tc2O7 H0289 (kJ/mol) -743 -1115 H0289 (kJ/mol) -544 -938-1098 X2O7 -1272 Mn2O7 (lỏng, lục sẫm) dễ bị phân hủy nổ: Mn2O7 MnO2 + O2 Tc2O7, Re2O7 tinh thể màu vàng không bị phân hủy đốt nóng chảy Do điều chế trực tiếp đốt nóng chảy kim loại oxy VD: X + O2 (to) X2O7 ( trạng thái nc) Còn Mn2O7 thu dùng H2SO4 đđ lấy nước muối Mn(+7) KMnO4 + H2SO4 đđ Mn2O7 + K2SO4 + H2O HXO4: HMnO4 không tách dạng tự do, tồn dung dịch (nồng độ 20%) HTcO4 : Tinh thể đỏ HReO4 : Chưa tách dạng tự MXO4: Cũng có độ bền tăng dần từ Mn – Tc – Re VD: KMnO4 (200oC) K2MnO4 + MnO2 + O2 KTcO4, KReO4 10000C không phân hủy Tính acid: Các hợp chất X(+7) có tính acid, giảm dần từ Mn – Tc – Re Đều acid mạnh (HMnO4 HCl) Tính Oxy hóa: Đều hợp chất Ox mạnh, sản phẩm tùy thuộc vào môi trường Ox H+: MnO4- +8H+ +5e Mn+2 + H2O, 0= 1.51V H2O: MnO4-+2H2O+3eMnO2 + 4OH- +, 0= 1.23V Kiềm mạnh: MnO4-+1eMnO4-2 , 0= 0.56V Mn2O7 tự bốc cháy tiếp xúc ether, cồn… Kết luận: Muối MnO4- bền MnO4-2 (cùng có cấu trúc phức tứ diện) ... [Mn(H2O)6]+2 [Mn(OH)6]-4 [MnO4]-1 [Mn(H2O)6]+7 Do tượng co f mà Tc Re có tính chất giống nhau, Tc nguyên tố nhân tạo biết đến ĐƠN CHẤT Nguyên tố Mn Tc Re D (g/cm3) 7.44 11.49 21.04 r (Ao) 1.30... +PbSO4 + H2O Các phức Mn(+2) không đặc trưng, dễ bị phân hủy nước [Mn(NH3)6]Cl2 + H2O Mn(OH)2 + NH4Cl + NH3 • CÁC HP CHẤT Mn (+4) Mn(+4) bền dạng oxide hydroxide (ngược với Mn(+2)), dạng muối... H2O) bị phân hủy K2MnO4 + H2O/H+ KMnO4 + MnO2 + KOH Các hợp chất TcO4-2, ReO4-2 bền, tồn dung dịch kiềm dư XO4-2 + H2O/H+ XO4- + XO2 + OHTrong môi trường kiềm dạng XF6, XHal6, XO3 bị dị phân