CÁC NGUYÊN tố PHÂN NHÓM VIIIB (hóa vô cơ) (chữ biến dạng do slide dùng font VNI times, tải về xem bình thường)

CÁC NGUN TỐ PHÂN NHĨM VIIIB CÁC NHẬN XÉT CHUNG • Phân nhóm VIIIB gồm nguyên tố (đều có số oxy hóa dương), xếp sau: Fe (6,3,2) Ru (8,4) Ruteni Os (8,6) Osmi • Co(4,3,2) Rh (6,3) Rhuni Ir (6,4) Iridi Ni(2,3) Pd(4,2) Paladi Pt (6,4,2) Caùc nguyên tố có 8-10 e hoá trị, dễ nhường e tạo trạng thái Ox dương (max +8)  Theo hàng ngang, e (N) tăng nên số Ox giảm Theo hàng dọc r tăng→số Ox tăng  Dễ tạo phức, hấp thụ hoạt hóa hydro nên dùng làm xúc tác cho phản ứng với H ĐƠN CHẤT Nguyên tố Fe Co Ni e hóa trị 3d64s2 3d74s2 3d84s2 r (Ao) 1.26 1.25 1.24 I1 (eV) 7.87 7.86 7.64 tonc (0C) 1536 1495 1455 tos (0C) 2770 2255 2140  Hoạt tính trung bình, giảm từ Fe đến Ni VD: Khô, nhiệt độ thấp, dạng cục: Bền với kk, H2O Ướt, nhiệt độ cao: Tác dụng với kk, H2O Fe + O2+H2O → Fe2O3.xH2O Riêng Co, Ni tác dụng chậm Ở dạng bột mịn có khả tự bốc cháy không khí  Khi đun nóng chúng bị halogen, O2, S…Oxy hóa VD: Fe + Cl2 → FeCl3 (t ) Co+ O2 → CoO (t ) Fe + S → FeS (t ) • • • • Các acid loãng, tính xoy hoá đưa Fe, Co, Ni +2 đến trạng thái X VD: Fe + HCl → FeCl2 Độ phản ứng với acid giảm dần, riêng Co, Ni khó phản ứng acid loãng, tính oxy hóa Các acid đậm đặc, Ox mạnh, nhiệt độ cao +3 phản ứng tạo X • Fe + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO2 + H2O (t0) • • Ở nhiệt độ thường có tượng thụ động Không tác dụng với kiềm • • • • • Điều chế Khử oxyt (trong quặng hematit Fe2O3, manhetit Fe3O4…) Điện phân muối, thu kim loại tinh khiết Nhiệt phân phức cacbonyl • Fe(CO)5 → Fe + 5CO (230-3300C) • Ứng dụng Dùng chế tạo hợp kim, xúc tác… CÁC HP CHẤT • • • • • • CÁC HP CHẤT X(0) Thể phức cacbonyl Fe(CO)5, Co2(CO)8, Ni(CO)4 Phức cacbonyl Fe, Co không tan nước, dễ phân hủy nhiệt, tan dung môi hữu benzen, ether…Phức Ni phân hủy 180 C Tham gia phản ứng Ox-Kh Fe(CO)5 + Na Fe(CO)5 + I2 → Na2[Fe(CO)5] + CO → Fe(CO)4I2 + CO ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ Lieân kết π Liên kết σ Fe-CO Fe(CO)5 lai hóa sp3d, chất Fe-CO lỏng Co2(CO)8 lai hóa sp3d2 Trạng thái tinh thể Ni(CO)4 lai hóa sp3, lỏng • • • CÁC HP CHẤT X (+2) • Hợp chất Fe (2+) Đơn giản: FeO, Fe(OH)2, FeCl2… +2 Phức chất: Phức cation [Fe(NH3)6] -4 Phức anion [Fe(CN)6] … Số phối trí đặc trưng: 6, phối trí bát diện Còn có phối trí 4, tứ diện [Fe(SCN)4] • -2 … Fe(OH)2 FeO không tan nước, không phản ứng với kiềm phản ứng với acid Fe(OH)2 /FeO + HCl → FeCl2+ H2O Muối Fe(+2) dễ tan acid mạnh, khó tan acid yếu, dung dịch có màu xanh dạng phức aquo Thể tính khử mạnh FeO + O2 → Fe2O3 Fe(OH)2 + O2 +H2O → Fe(OH)3 Tính base trội tính acid nên phức cation bền đặc trưng phức anion VD: Fe 2+ +2 + H2O → [Fe(H2O)6] Phức [Fe(NH3)6]Cl2 bền dạng rắn hay dung dịch NH3 dư, dd nước không bền [Fe(NH3)6]Cl2 + H2O → Fe(OH)2 + NH4Cl + NH3 • -4 Các phức anion bền (trừ [Fe(CN)6] ): • Na4[Fe(OH)6] → NaOH + Fe(OH)2 • • Phức K4[Fe(CN)6] dùng để thử ion Fe (+3) dung dòch K4[Fe(CN)6] + Fe +3 + → KFe[Fe(CN)6] + K Xanh berlin • • • Các hợp chất Co (+2) Đơn giản: CoO, Co(OH)2, CoCl2… +2 -4 -2 Phức chất: [Co(H2O)6] ,[Co(CN)6] ,[Fe(SCN)4] Số phối trí đặc trưng: 6,4 • Còn có phối trí 4, tứ diện … Co(OH)2 CoO không tan nước, khó phản ứng với kiềm phản ứng với acid → có tính base Có tính khử: Co(OH)2 + H2O2 → Co(OH)3 Tính base trội tính acid nên phức cation bền đặc trưng phức anion 2+ +2 VD: Co + H2O → [Co(H2O)6] , phức dạng hydrat muối có màu hồng Khi nước, chuyển sang màu xanh tạo phức nhiều nhân thay đổi đặc trưng phối trí: 0 CoCl2.6H2O ⇔(49 C) CoCl2.4H2O ⇔(58 C) Hồng Hồng tím 0 CoCl2.2H2O ⇔(90 C) CoCl2.H2O ⇔(140 C) CoCl2 Tím xanh Xanh Xanh Các phức anion đặc trưng bền, ngang muối kép, có cấu trúc tứ diện (PT 4), bị phân hủy nước K2[Co(SCN)4] + H2O → [Co(H2O)6](SCN)2 + KSCN Xanh Hồng Các phức spin thấp có tính khử mạnh có khuynh hướng cho e để tạo phức bền [Co(NH3)6]Cl2 +O2+H2O → [Co(NH3)6]OH.Cl2 +OH 1e • • • • • Các hợp chất Ni (+2) Dạng phức có SPT đặc trưng (bát diện), thể tính base trội acid NiO-lục, Ni(OH)2-xanh, NiS-đen, muối khan-vàng Ngoài có SPT -2 -2 [Ni(CN)4] : Hình vuông, [Ni(Cl)4] : Tứ diện Ni(+2) hòa tan nước, hay oxyt hydroxyt Ni(+2) nước thu phức aquo màu lục sáng VD: NiCl2 + H2O → [Ni(H2O)6]Cl2 Trong môi trường NH3 dễ tạo phức amiacat có màu xanh đậm VD: Ni(OH)2 + NH4OH → [Ni(NH3)6](OH)2 +H2O NiCl2 + NH3(k) → [Ni(NH3)6]Cl2 + Do người ta hay dùng NH4OH hay NH4 để hòa tan (chiết) Ni từ quặng • Fe3+ Độ bền Khả tạo phức CÁC HP CHẤT X (+3) Co3+ Ni3+ • Các hợp chất Fe (+3) +3 -3 Dạng phức có SPT 6: [Fe(H2O)6] , [Fe(OH)6] … Dạng phức có SPT 6: αFe2O3 (SPT 6-4), Fe3O4 laø 6, FeO laø Oxyt hydroxyt có màu nâu đỏ, tính base trội acid Tan acid → phức cation aquo [Fe(H2O)6] +3 Tan dd kiềm đặc, nóng chảy: Fe(OH)3+ NaOH (r) → NaFeO2 + H2O (nóng chảy) Ferite +3 Phức [Fe(H2O)6] không màu, dạng muối khan hydrat có màu tùy thuộc gốc anion Khi tăng pH độ bền phức aquo giảm Muối Đa số dễ tan nước, dễ bị thủy phân, tùy theo pH dung dịch VD: FeCl3 + H2O → Fe(OH)3 + HCl Bền, thể tính oxy hóa gặp chất khử (trong môi trường acid) + VD: FeCl3 + KI /(H )→ FeCl2 + KCl + I2 FeCl3 có ứng dụng quan trọng: Thuốc cầm máu, chất oxy hóa nhẹ (khắc đồng), chất cầm màu (nhuộm) Phức cation Fe(+3) bền Fe(+2) Phức anion ngược lại -3 Phức [Fe(CN)6] dùng để thử ion Fe (+2) dung dịch +2 + K3[Fe(CN)6] + Fe → KFe[Fe(CN)6] + 2K • Xanh turbun Nó chất oxy hóa mạnh môi trường kiềm -3 -4 [Fe(CN)6] + H2O2 + OH → [Fe(CN)6] +O2+H2O • Các hợp chất Co (+3) Các phức cation, anion, trung hòa đặc trưng [Co(H2O)6] -3 +3 [Co(CN)6] , [Co(NH3)6] … +3 , Dạng đơn giản có Co2O3 (hung sẫm), Co(OH)3 (nâu hung) tương đối bền Co(OH)2+ O2 + H2O→ Co(OH)3 Dạng Co(+3) không bền có tính oxy hóa mạnh: Co(OH)3+ HCl→ CoCl2 + Cl2 + H2O Co2O3+ H2SO4 → CoSO4 + O2 + H2O • Các hợp chất Ni (+3) Thường gặp không đặc trưng, điều chế Ni(OH)2+ Br2 + KOH→ Ni(OH)3 + KBr Các hợp chất Ni(+3) có tính oxy hóa mạnh Ni(OH)3+ HCl→ NiCl2 + Cl2 + H2O • • Các hợp chất Fe (+6) Fe2O3+ KNO3 + KOH→ K2FeO4 + KNO2 + H2O -2 có tính tan, cấu trúc giống SO4 , màu đỏ sẫm, tính Ox mạnh (hơn MnO4 ), dạng dung dịch bị phân hủy (cả đốt nóng) Muối FeO4 -2 K2FeO4 + NH3 → KFeO2 + N2 + KOH + H2O K2FeO4 + H2O → Fe(OH)2 + O2 + KOH o K2FeO4 (t ) → KFeO2 + O2 + K2O H2FeO4 chưa tách dạng tự • KẾT LUẬN • Độ bền X (+2) tăng từ Fe đến Ni • Độ bền X (+3) giảm từ Fe đến Ni • Khả tạo phức amiacat tăng từ Fe đến Ni • Khả hoạt động giảm từ Fe đến Ni  ...CÁC NHẬN XÉT CHUNG • Phân nhóm VIIIB gồm nguyên tố (đều có số oxy hóa dương), xếp nhö sau: Fe (6,3,2) Ru (8,4) Ruteni Os... manhetit Fe3O4…) Điện phân muối, thu kim loại tinh khiết Nhiệt phân phức cacbonyl • Fe(CO)5 → Fe + 5CO (230-3300C) • Ứng dụng Dùng chế tạo hợp kim, xúc tác… CÁC HP CHẤT • • • • • • CÁC HP CHẤT X(0)... NH3(k) → [Ni(NH3)6]Cl2 + Do người ta hay dùng NH4OH hay NH4 để hòa tan (chiết) Ni từ quặng • Fe3+ Độ bền Khả tạo phức CÁC HP CHẤT X (+3) Co3+ Ni3+ • Các hợp chất Fe (+3) +3 -3 Dạng phức có SPT 6: