MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1. Nguyên tố hoá học ....................................................................................... 2 1.1.1. Nguyên tố hoá học ................................................................................ 2 1.1.2. Đồng vị Thù hình ................................................................................ 2 1.1.3. Độ phổ biến của các nguyên tố trong tự nhiên ...................................... 2 1.2. Tính bền của nguyên tố phóng xạ ................................................................ 3 1.2.1. Sự phóng xạ ........................................................................................... 3 1.2.2. Các cách phân huỷ phóng xạ ................................................................. 4 1.3. Phản ứng hạt nhân ....................................................................................... 4 1.3.1. Cơ chế phản ứng hạt nhân ...................................................................... 4 1.3.2. Các loại phản ứng hạt nhân .................................................................... 5 1.4. Nguồn gốc hình thành nguyên tố hoá học trên quả đất ................................ 5 1.5. Tổng hợp nhân tạo các nguyên tố trong phòng thí nghiệm ......................... 6 CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT CÁC CHẤT VÔ CƠ 2.1. Kim loại ……………………………………………….…………………... 8 2.1.1. Phân biệt kim loại và không kim loại …………………………………. 8 2.1.2. Cấu tạo nguyên tử của kim loại .………………………………………. 8 2.1.3. Cấu trúc tinh thể của kim loại …………………………………………. 8 2.1.4. Liên kết trong kim loại ………………………………………………… 9 2.1.5. Kim loại chuyển tiếp. Kim loại không chuyển tiếp …………………… 9 2.1.6. Tính chất vật lý của kim loại. Thuyết miền năng lượng ………………. 10 2.1.7. Điều kiện để kim loại phản ứng với nước, axit, bazơ, muối …………... 12 2.2. Á kim. Phi kim. Khí hiếm …………………………………………………. 14 2.3. Hợp chất ………………………………………….……………………….. 14 2.3.1. Hợp chất hoá học kim loại …………………………………………….. 14 2.3.2. Hyđrua …………...…………………………………………………….. 15 2.3.3. Oxit …………………………………………………………………….. 16 2.3.4. Hiđroxit …………………………..…………………………………….. 16 2.3.5. Muối ………………..…………………………………………………... 17 CHƯƠNG 3: PHỨC CHẤT 3.1. Khái niệm ……………...…………………………………………………... 19 3.1.1. Ion phức ………………………………………………………………... 19 3.1.2. Phức chất ……………………………………………………………….. 19 3.1.3. Ion trung tâm ………………………………………………………….... 19 3.1.4. Phối tử ………………………………………………………………….. 19 3.1.5. Cầu nội Cầu ngoại ……………………………………………………. 20 3.1.6. Sự phối trí Số phối trí Dung lượng phối trí …………………………. 20 3.1.7. Phối tử đơn càng Phối tử đa càng …………………………………….. 20 3.1.8. Phức vòng càng Phức đa nhân ………………………………………... 21 3.1.9. Nội phức ………………………………………………………………... 21 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version http:www.simpopdf.comMục lục Hoá vô cơ 214 3.1.10. Danh pháp của phức …………………………………………………... 21 3.2. Liên kết trong phức chất ………………………………………………….... 22 3.2.1. Thuyết liên kết hoá trị (VB) ..…………………………………………... 22 3.2.2. Thuyết trường tinh thể …………………………………………………. 25 3.2.3. Thuyết trường phối tử ...………………………………………………... 32 3.3. Tính chất của phức ……………………………………………………….... 34 3.3.1. Sự phân ly của phức trong dung dịch nước ……………………………. 34 3.3.2 Tính oxy hoá khử của phức ……………………………………………. 36 3.3.3. Tính axitbazơ của phức ………………………………………………... 36 CHƯƠNG 4: HIĐRO NƯỚC 4.1. Hiđro ………………………………………………………………………. 37 4.2. Hiđrua …………………………………………………………………….... 40 4.3. Nước ………………………………………………………………………. 41 CHƯƠNG 5: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VII 5.1. Nhóm VIIA (Halogen) …………………………………………………….. 45 5.1.1. Đơn chất ………..………………………………………………………. 45 5.1.2. Hợp chất halogen ……………………………………………………….. 50 5.1.2.1. Hiđro halogenua ….…………………………………………………. 50 5.1.2.2. Hợp chất oxi axit của clo …...……………………………………….. 53 5.2. Nhóm VIIB ………………………………………………………………… 56 5.2.1. Đơn chất ...........…...……………………………………………………. 56 5.2.2. Các hợp chất của mangan ……………………………………………… 58 5.2.2.1. Hợp chất Mn +2 …………………………………………………….. 58 5.2.2.2. Hợp chất Mn +4 …………………………………………………….. 59 5.2.2.3. Hợp chất Mn +6 …………………………………………………….. 60 5.2.2.4. Hợp chất Mn +7 …………………………………………………….. 60 CHƯƠNG 6: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VI 6.1. Nhóm VIA …………...……………………………………………………. 62 6.1.1. Oxi …….………..………………………………………………………. 62 6.1.2. Ozôn ………………………………………………………….....……… 64 6.1.3. Hợp chất của oxi ………….…………………………………………….. 66 6.1.3.1. Oxit …………...….…………………………………………………. 66 6.1.3.2. Peoxit. Supeoxit. Ozonit …...……………………………………….. 68 6.1.3.3. Hiđro peoxit ………………………………………………………… 69 6.1.4. Lưu huỳnh …………………………………………………………...…. 71 6.1.5. Hợp chất của lưu huỳnh ……………………………………………...… 73 6.1.5.1. Đihiđro sunfua …………………………………………………..…. 73 6.1.5.2. Sunfus kim loại …………………………………………………...… 74 6.1.5.3. Sunfua đioxit Axit sunfurơ Muối sunfit ......................................... 76 6.1.5.4. Sunfu trioxit ………………………………………………………… 78 6.1.5.5. Axit sunfuric ………………………………………………………... 79 6.1.5.6. Muối sunfat và hiđrosunfat …………………………………………. 81 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version http:www.simpopdf.comMục lục Hoá vô cơ 215 6.1.6. Phân nhóm Selen ……………………………………………………….. 82 6.2. Nhóm VIB ………….……………………………………………………… 84 6.2.1. Đơn chất ...........…...……………………………………………………. 84 6.2.2. Các hợp chất của crom ……………………………….………………… 86 6.2.2.1. Hợp chất Cr +3 …………………………………..………………….. 86 6.2.2.2. Hợp chất Cr +6 ……………………..……………………………….. 88 CHƯƠNG 7: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM V 7.1. Nhóm VA …………...……………………………………………………... 91 7.1.1. Nitơ …….………..……………………………………..…………….…. 91 7.1.2. Hợp chất của nitơ ………….……………..……………………………... 93 7.1.2.1. Nitrua ………...….…………………………………………………... 93 7.1.2.2. Amoniăc …………………...………………………………………… 93 7.1.2.3. Axit nitrơ ………….………………………………………………… 96 7.1.2.4. Muối nitrit …………………………………………………………... 97 7.1.2.5. Axit nitric …………………………………………………………… 98 7.1.2.6. Muối nitrat ………………………………………………………….. 100 7.1.3. Phôtpho …………………………………………………………………. 101 7.1.4. Hợp chất của phôtpho ……………………...…………………………… 104 7.1.4.1. Phôtphin …….………………………………………………………. 104 7.1.4.2. Phôtpho (III) oxit ……………………………………………........… 105 7.1.4.3. Axit phôtphorơ ................. .................................................................. 106 7.1.4.4. Phôtpho (V) oxit ………….…………………………………........… 107 7.1.4.5. Axit phôtphoric ……………………………………………….......... 109 7.1.4.6. Muối phôtphat ……………………....................…………….......…. 111 7.1.5. Giới thiệu phân nhóm Asen …………………………………….......….. 112 7.1.6. Hợp chất của phân nhóm Asen ………………………………….......…. 113 7.2. Nhóm VIB ………….……………………………………………….......… 119 CHƯƠNG 8: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM IV 8.1. Nhóm VA …………...……………………………………………........…... 120 8.1.1. Cacbon ….………..……………………………………..………........…. 120 8.1.2. Hợp chất của cacbon ……………………..………………………........... 124 8.1.2.1. Cacbua ………...….……………………………..………….........….. 124 8.1.2.2. Cabon oxit ………………...…………………………………........… 126 8.1.2.3. Cacbon đioxit …….………………………….………………........… 127 8.1.2.4. Axit cacbonic …………………………………………….......……... 129 8.1.2.5. Hiđro xianua và xianua …………………………………….......…… 129 8.1.2.6. Cacbon tetrahalogenua ..……………………………………........….. 130 8.1.3. Silic …..……………………………………………………………......... 131 8.1.4. Hợp chất của silic ……………………...…….......………………........… 133 8.1.4.1. Silan .......…….………………………………………………........…. 133 8.1.4.2. Silic tetrahalogenua ..…………………………………………........… 134 8.1.4.3. Silic đioxit ……................. ................................................................. 135 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version http:www.simpopdf.comMục lục Hoá vô cơ 216 8.1.4.4. Axit silixic ...........………….………………………………….......… 136 8.1.4.5. Silicat ………………………………………………………........…... 136 8.1.4.6. Silixua kim loại ..…………………....................……………........…. 137 8.1.5. Phân nhóm Gecman …………………............…………………........….. 137 8.2. Nhóm VIB ………….……………………………………………………… 144 CHƯƠNG 9: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM III 9.1. Nhóm IIIA …………...….…………………………………………………. 145 9.1.1. Bo ..…….………..………………………………………………………. 146 9.1.2. Hợp chất của bo .………….…………………………………………….. 147 8.1.2.1. Oxit boric ……...….…………………………………………………. 147 8.1.2.2. Axit boric …………………...……………………………………….. 148 8.1.2.3. Borat ………………………………………………………………… 149 9.1.3. Nhôm ……………………………………………………………………. 150 9.1.4. Hợp chất của nhôm ……………………………………………………… 152 9.1.4.1. Nhôm oxit …...………………………………………………………. 152 9.1.4.2. Nhôm hiđroxit ..……………………………………………………… 153 9.1.4.3. Nhôm hiđrua .............................................. ......................................... 154 9.1.4.4. Muối nhôm(+3) ……………………………………………………… 155 9.1.5. Phân nhóm Gali ...……………………………………………………….. 157 9.2. Nhóm IIIB ………….…………………………………………………….… 158 9.2.1. Đơn chất ………………………………………………………………... 159 9.2.2. Hợp chất M(+3) ...……………..……………………………………...... 160 9.2.3. Khảo sát các nguyên tố Lantanit ..……………………………………… 161 9.2.4. Các hợp chất của Lantanit …………………………….……………...… 162 9.2.5. Khảo sát các nguyên tố Actinoit ..……………………………………… 163 CHƯƠNG 10: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM II 10.1. Nhóm IIA …………...….……………………………………………….…. 165 10.1.1. Đơn chất ..............................................................……………………… 165 10.1.2. Hợp chất của kim loại kiềm thổ ………………………………………… 170 10.1.2.1. Hiđrua ….…...……………………………………………………….. 170 10.1.2.2. Oxit ..………………………………………………………………… 170 10.1.2.3. Peoxit ......................................................... ........................................ 171 10.1.2.4. Hiđroxit …………………………………………………………...… 172 10.1.3. Các hợp chất quan trọng .……………………………………………….. 173 10.1.3.1. Canxi hiđroxit ..……………………………………………………... 173 10.1.3.2. Canxi cacbonat ..…………………………………………………….. 173 10.1.3.3. Canxi sunfat ………………………………………………………… 174 10.1.3.4. Clorua vôi ………..…………………………………………………. 174 10.1.4. Nước cứng ……………… ………………………………………….. 175 10.2. Nhóm IIB ………….…………………………………………………….… 176 10.2.1. Đơn chất ......................................……………………………………... 176 10.2.2. Các hợp chất ………………….....……………………………………… 179 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version http:www.simpopdf.comMục lục Hoá vô cơ 217 10.2.5.1. Hợp chất +1 …………………………………………………………. 179 10.2.5.2. Hợp chất +2 …………………………………………………………. 181 CHƯƠNG 11: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM I 11.1. Nhóm IA …………...….……………………………………………….…. 184 11.1.1. Đơn chất ................................................................………………….… 184 11.1.2. Hợp chất của kim loại kiềm …………………………………………… 186 11.1.2.1. Oxit. Peoxit ..………………………………………………………. 186 11.1.2.2. Hiđroxit ….………………………………………………………… 188 11.1.2.3. Muối của các kim loại kiềm .................... ......................................... 191 11.2. Nhóm IB ………….…………………………………………………….… 193 11.2.1. Đơn chất ……….......................................…………………………….. 194 11.2.2. Các hợp chất ..……………….....……………………………………… 198 11.2.2.1. Hợp chất +1 ..………………………………………………………. 199 11.2.2.2. Hợp chất +2 ..………………………………………………………. 200 11.2.2.3. Hợp chất +3 ..………………………………………………………. 201 CHƯƠNG 12: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM I 12.1. Nhóm VIIIA …………...….…..……………………………………….…. 204 12.1.1. Đặc điểm chung .....................................................………………….… 204 12.1.2. Heli…........................................………………………………………… 204 12.1.3.Neon ....................………………………………………………………. 205 12.1.4. Phân nhóm Kripton ….………………………………………………… 205 12.2. Nhóm VIIIB ………….…..…………………………………………….… 206 12.2.1. Khảo sát chung ….....................................…………………………….. 206 12.2.2. Họ sắt ..……...........………….....……………………………………… 206 12.2.2. Họ platin ............………………………………………………………. 210 Tài liệu tham khảo ................………………………………………………………. 212 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version http:www.simpopdf.comChương1 – Lịch sử các nguyên tố hoá học Hoá vô cơ 2 CHƯƠNG 1 – LỊCH SỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1. NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1.1. Nguyên tố hoá học Mendeleev: “Nguyên tố hoá học là dạng các nguyên tử đặc trưng bằng toàn bộ tính chất xác định. Nếu khái niệm hạt ứng với vật đơn giản thì khái niệm về nguyên tử ứng với nguyên tố”. Thuyết nguyên tử: “Nguyên tố hoá học là dạng các nguyên tử có điện tích hạt nhân xác định”. Đơn chất: Do các nguyên tử của cùng một nguyên tố kết hợp với nhau tạo thành. Ví dụ: Na, K, N2, O3, ... Hợp chất: Do các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau kết hợp với nhau tạo thành. Ví dụ: CH4, H2O, ... 1.1.2. Đồng vị Thù hình Tính thù hình: Là sự tồn tại của nguyên tố hoá học dưới dạng một số đơn chất. Các đơn chất khác nhau do cùng một nguyên tố tạo thành gọi là các chất thù hình. Nguyên nhân: có thể do số nguyên tử trong cấu tạo khác nhau hoặc có thể do cấu tạo tinh thể của chúng khác nhau. Ví dụ: O2 và O3, P trắng (cấu tạo tứ diện) và P đỏ (cấu tạo dạng polime) ... Các chất thù hình có tính chất lý, hoá khác nhau. Đồng vị: Là các nguyên tử có điện tích hạt nhân như nhau nhưng có số nơtron khác nhau. Đồng vị là hiện tượng phổ biến của các nguyên tố, đa số các nguyên tố là hỗn hợp của đồng vị. Nguyên tử lượng của các nguyên tố thường không phải là số nguyên vì đó là nguyên tử lượng trung bình của các đồng vị. Các đồng vị có hoá tính giống nhau, ngoại trừ các đồng vị của H. Ngày nay, người ta đã biết hơn 270 đồng vị bền và hơn 1000 đồng vị phóng
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ BÀI GIẢNG GV NGƠ THỊ MỸ BÌNH Đà Nẵng, 2007 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: LỊCH SỬ CÁC NGUYÊN TỐ HỐ HỌC 1.1 Ngun tố hố học 1.1.1 Nguyên tố hoá học 1.1.2 Đồng vị - Thù hình 1.1.3 Độ phổ biến nguyên tố tự nhiên 1.2 Tính bền nguyên tố phóng xạ 1.2.1 Sự phóng xạ 1.2.2 Các cách phân huỷ phóng xạ 1.3 Phản ứng hạt nhân 1.3.1 Cơ chế phản ứng hạt nhân 1.3.2 Các loại phản ứng hạt nhân 1.4 Nguồn gốc hình thành ngun tố hố học đất 1.5 Tổng hợp nhân tạo ngun tố phịng thí nghiệm CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT CÁC CHẤT VÔ CƠ 2.1 Kim loại ……………………………………………….………………… 2.1.1 Phân biệt kim loại không kim loại ………………………………… 2.1.2 Cấu tạo nguyên tử kim loại ……………………………………… 2.1.3 Cấu trúc tinh thể kim loại ………………………………………… 2.1.4 Liên kết kim loại ………………………………………………… 2.1.5 Kim loại chuyển tiếp Kim loại khơng chuyển tiếp …………………… 2.1.6 Tính chất vật lý kim loại Thuyết miền lượng ……………… 2.1.7 Điều kiện để kim loại phản ứng với nước, axit, bazơ, muối ………… 2.2 Á kim Phi kim Khí ………………………………………………… 2.3 Hợp chất ………………………………………….……………………… 2.3.1 Hợp chất hoá học kim loại …………………………………………… 2.3.2 Hyđrua ………… …………………………………………………… 2.3.3 Oxit …………………………………………………………………… 2.3.4 Hiđroxit ………………………… …………………………………… 2.3.5 Muối ……………… ………………………………………………… CHƯƠNG 3: PHỨC CHẤT 3.1 Khái niệm …………… ………………………………………………… 3.1.1 Ion phức ……………………………………………………………… 3.1.2 Phức chất ……………………………………………………………… 3.1.3 Ion trung tâm ………………………………………………………… 3.1.4 Phối tử ………………………………………………………………… 3.1.5 Cầu nội - Cầu ngoại …………………………………………………… 3.1.6 Sự phối trí - Số phối trí - Dung lượng phối trí ………………………… 3.1.7 Phối tử đơn - Phối tử đa …………………………………… 3.1.8 Phức vòng - Phức đa nhân ……………………………………… 3.1.9 Nội phức ……………………………………………………………… Hố vơ 2 2 3 4 5 8 8 9 10 12 14 14 14 15 16 16 17 19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 213 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục 3.1.10 Danh pháp phức ………………………………………………… 3.2 Liên kết phức chất ………………………………………………… 3.2.1 Thuyết liên kết hoá trị (VB) ………………………………………… 3.2.2 Thuyết trường tinh thể ………………………………………………… 3.2.3 Thuyết trường phối tử ……………………………………………… 3.3 Tính chất phức ……………………………………………………… 3.3.1 Sự phân ly phức dung dịch nước …………………………… 3.3.2 Tính oxy hố - khử phức …………………………………………… 3.3.3 Tính axit-bazơ phức ……………………………………………… 21 22 22 25 32 34 34 36 36 CHƯƠNG 4: HIĐRO - NƯỚC 4.1 Hiđro ……………………………………………………………………… 4.2 Hiđrua …………………………………………………………………… 4.3 Nước ……………………………………………………………………… 37 40 41 CHƯƠNG 5: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VII 5.1 Nhóm VIIA (Halogen) …………………………………………………… 5.1.1 Đơn chất ……… ……………………………………………………… 5.1.2 Hợp chất halogen ……………………………………………………… 5.1.2.1 Hiđro halogenua ….………………………………………………… 5.1.2.2 Hợp chất oxi axit clo … ……………………………………… 5.2 Nhóm VIIB ………………………………………………………………… 5.2.1 Đơn chất … …………………………………………………… 5.2.2 Các hợp chất mangan ……………………………………………… 5.2.2.1 Hợp chất Mn +2 …………………………………………………… 5.2.2.2 Hợp chất Mn +4 …………………………………………………… 5.2.2.3 Hợp chất Mn +6 …………………………………………………… 5.2.2.4 Hợp chất Mn +7 …………………………………………………… 45 45 50 50 53 56 56 58 58 59 60 60 CHƯƠNG 6: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VI 6.1 Nhóm VIA ………… …………………………………………………… 6.1.1 Oxi …….……… ……………………………………………………… 6.1.2 Ozơn ………………………………………………………… ……… 6.1.3 Hợp chất oxi ………….…………………………………………… 6.1.3.1 Oxit ………… ….………………………………………………… 6.1.3.2 Peoxit Supeoxit Ozonit … ……………………………………… 6.1.3.3 Hiđro peoxit ………………………………………………………… 6.1.4 Lưu huỳnh ………………………………………………………… … 6.1.5 Hợp chất lưu huỳnh …………………………………………… … 6.1.5.1 Đihiđro sunfua ………………………………………………… … 6.1.5.2 Sunfus kim loại ………………………………………………… … 6.1.5.3 Sunfua đioxit- Axit sunfurơ - Muối sunfit 6.1.5.4 Sunfu trioxit ………………………………………………………… 6.1.5.5 Axit sunfuric ……………………………………………………… 6.1.5.6 Muối sunfat hiđrosunfat ………………………………………… 62 62 64 66 66 68 69 71 73 73 74 76 78 79 81 Hố vơ 214 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục 6.1.6 Phân nhóm Selen ……………………………………………………… 6.2 Nhóm VIB ………….……………………………………………………… 6.2.1 Đơn chất … …………………………………………………… 6.2.2 Các hợp chất crom ……………………………….………………… 6.2.2.1 Hợp chất Cr +3 ………………………………… ………………… 6.2.2.2 Hợp chất Cr +6 …………………… ……………………………… 82 84 84 86 86 88 CHƯƠNG 7: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHĨM V 7.1 Nhóm VA ………… …………………………………………………… 7.1.1 Nitơ …….……… …………………………………… …………….… 7.1.2 Hợp chất nitơ ………….…………… …………………………… 7.1.2.1 Nitrua ……… ….………………………………………………… 7.1.2.2 Amoniăc ………………… ………………………………………… 7.1.2.3 Axit nitrơ ………….………………………………………………… 7.1.2.4 Muối nitrit ………………………………………………………… 7.1.2.5 Axit nitric …………………………………………………………… 7.1.2.6 Muối nitrat ………………………………………………………… 7.1.3 Phôtpho ………………………………………………………………… 7.1.4 Hợp chất phôtpho …………………… …………………………… 7.1.4.1 Phôtphin …….……………………………………………………… 7.1.4.2 Phôtpho (III) oxit …………………………………………… … 7.1.4.3 Axit phôtphorơ 7.1.4.4 Phôtpho (V) oxit ………….………………………………… … 7.1.4.5 Axit phôtphoric ……………………………………………… 7.1.4.6 Muối phôtphat …………………… …………… .… 7.1.5 Giới thiệu phân nhóm Asen …………………………………… .… 7.1.6 Hợp chất phân nhóm Asen ………………………………… .… 7.2 Nhóm VIB ………….……………………………………………… .… 91 91 93 93 93 96 97 98 100 101 104 104 105 106 107 109 111 112 113 119 CHƯƠNG 8: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHĨM IV 8.1 Nhóm VA ………… …………………………………………… … 8.1.1 Cacbon ….……… …………………………………… ……… … 8.1.2 Hợp chất cacbon …………………… ……………………… 8.1.2.1 Cacbua ……… ….…………………………… ………… .… 8.1.2.2 Cabon oxit ……………… ………………………………… … 8.1.2.3 Cacbon đioxit …….………………………….……………… … 8.1.2.4 Axit cacbonic …………………………………………… .…… 8.1.2.5 Hiđro xianua xianua …………………………………… .…… 8.1.2.6 Cacbon tetrahalogenua …………………………………… … 8.1.3 Silic … …………………………………………………………… 8.1.4 Hợp chất silic …………………… …… .……………… … 8.1.4.1 Silan .…….……………………………………………… … 8.1.4.2 Silic tetrahalogenua ………………………………………… … 8.1.4.3 Silic đioxit …… 120 120 124 124 126 127 129 129 130 131 133 133 134 135 Hố vơ 215 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục 8.1.4.4 Axit silixic ………….………………………………… .… 8.1.4.5 Silicat ……………………………………………………… … 8.1.4.6 Silixua kim loại ………………… …………… … 8.1.5 Phân nhóm Gecman ………………… ………………… … 8.2 Nhóm VIB ………….……………………………………………………… 136 136 137 137 144 CHƯƠNG 9: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHĨM III 9.1 Nhóm IIIA ………… ….………………………………………………… 9.1.1 Bo …….……… ……………………………………………………… 9.1.2 Hợp chất bo ………….…………………………………………… 8.1.2.1 Oxit boric …… ….………………………………………………… 8.1.2.2 Axit boric ………………… ……………………………………… 8.1.2.3 Borat ………………………………………………………………… 9.1.3 Nhôm …………………………………………………………………… 9.1.4 Hợp chất nhôm ……………………………………………………… 9.1.4.1 Nhôm oxit … ……………………………………………………… 9.1.4.2 Nhôm hiđroxit ……………………………………………………… 9.1.4.3 Nhôm hiđrua 9.1.4.4 Muối nhôm(+3) ……………………………………………………… 9.1.5 Phân nhóm Gali ……………………………………………………… 9.2 Nhóm IIIB ………….…………………………………………………….… 9.2.1 Đơn chất ……………………………………………………………… 9.2.2 Hợp chất M(+3) …………… …………………………………… 9.2.3 Khảo sát nguyên tố Lantanit ……………………………………… 9.2.4 Các hợp chất Lantanit …………………………….…………… … 9.2.5 Khảo sát nguyên tố Actinoit ……………………………………… 145 146 147 147 148 149 150 152 152 153 154 155 157 158 159 160 161 162 163 CHƯƠNG 10: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM II 10.1 Nhóm IIA ………… ….……………………………………………….… 10.1.1 Đơn chất ……………………… 10.1.2 Hợp chất kim loại kiềm thổ ………………………………………… 10.1.2.1 Hiđrua ….… ……………………………………………………… 10.1.2.2 Oxit ………………………………………………………………… 10.1.2.3 Peoxit 10.1.2.4 Hiđroxit ………………………………………………………… … 10.1.3 Các hợp chất quan trọng ……………………………………………… 10.1.3.1 Canxi hiđroxit …………………………………………………… 10.1.3.2 Canxi cacbonat …………………………………………………… 10.1.3.3 Canxi sunfat ………………………………………………………… 10.1.3.4 Clorua vôi ……… ………………………………………………… 10.1.4 Nước cứng ……………… ………………………………………… 10.2 Nhóm IIB ………….…………………………………………………….… 10.2.1 Đơn chất …………………………………… 10.2.2 Các hợp chất ………………… ……………………………………… 165 165 170 170 170 171 172 173 173 173 174 174 175 176 176 179 Hố vơ 216 Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Mục lục 10.2.5.1 Hợp chất +1 ………………………………………………………… 179 10.2.5.2 Hợp chất +2 ………………………………………………………… 181 CHƯƠNG 11: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHĨM I 11.1 Nhóm IA ………… ….……………………………………………….… 11.1.1 Đơn chất ………………….… 11.1.2 Hợp chất kim loại kiềm …………………………………………… 11.1.2.1 Oxit Peoxit ……………………………………………………… 11.1.2.2 Hiđroxit ….………………………………………………………… 11.1.2.3 Muối kim loại kiềm 11.2 Nhóm IB ………….…………………………………………………….… 11.2.1 Đơn chất ……… .…………………………… 11.2.2 Các hợp chất ……………… ……………………………………… 11.2.2.1 Hợp chất +1 ……………………………………………………… 11.2.2.2 Hợp chất +2 ……………………………………………………… 11.2.2.3 Hợp chất +3 ……………………………………………………… 184 184 186 186 188 191 193 194 198 199 200 201 CHƯƠNG 12: NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHĨM I 12.1 Nhóm VIIIA ………… ….… ……………………………………….… 12.1.1 Đặc điểm chung .………………….… 12.1.2 Heli… ………………………………………… 12.1.3.Neon ……………………………………………………… 12.1.4 Phân nhóm Kripton ….………………………………………………… 12.2 Nhóm VIIIB ………….… …………………………………………….… 12.2.1 Khảo sát chung … …………………………… 12.2.2 Họ sắt …… ………… ……………………………………… 12.2.2 Họ platin ……………………………………………………… 204 204 204 205 205 206 206 206 210 Tài liệu tham khảo ……………………………………………………… 212 ********************** Hố vơ 217 – Lịch sử nguyên tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – LỊCH SỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1 NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1.1 Nguyên tố hoá học Mendeleev: “Nguyên tố hoá học dạng ngun tử đặc trưng tồn tính chất xác định Nếu khái niệm hạt ứng với vật đơn giản khái niệm nguyên tử ứng với nguyên tố” Thuyết nguyên tử: “Nguyên tố hoá học dạng ngun tử có điện tích hạt nhân xác định” Đơn chất: Do nguyên tử nguyên tố kết hợp với tạo thành Ví dụ: Na, K, N2, O3, Hợp chất: Do nguyên tử nguyên tố khác kết hợp với tạo thành Ví dụ: CH4, H2O, 1.1.2 Đồng vị - Thù hình * Tính thù hình: Là tồn nguyên tố hoá học dạng số đơn chất Các đơn chất khác nguyên tố tạo thành gọi chất thù hình Ngun nhân: số ngun tử cấu tạo khác cấu tạo tinh thể chúng khác Ví dụ: O2 O3, P trắng (cấu tạo tứ diện) P đỏ (cấu tạo dạng polime) Các chất thù hình có tính chất lý, hố khác * Đồng vị: Là ngun tử có điện tích hạt nhân có số nơtron khác Đồng vị tượng phổ biến nguyên tố, đa số nguyên tố hỗn hợp đồng vị Nguyên tử lượng nguyên tố thường số ngun ngun tử lượng trung bình đồng vị Các đồng vị có hố tính giống nhau, ngoại trừ đồng vị H Ngày nay, người ta biết 270 đồng vị bền 1000 đồng vị phóng xạ 1.1.3 Độ phổ biến nguyên tố tự nhiên Độ phổ biến nguyên tố (Clac): độ chứa tương đối trung bình ngun tố hố học vũ trụ mà tìm hiểu Độ phổ biến tính % khối lượng hay % tổng số nguyên tử Nguyên tố Oxi Silic Nhôm Natri Sắt Canxi Hố vơ Độ phổ biến % NT % KL 58 47,2 20 27,6 6,6 8,8 2,4 2,64 2,0 5,1 2,0 3,6 Đồng vị phổ biến 16 O 28 14 27 13 Si 23 11 56 26 40 20 Al Na Fe Ca – Lịch sử nguyên tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com Magie Kali Titan Photpho Mangan Lưu huỳnh 24 2,0 2,1 12 Mg 39 1,4 2,6 19 K 48 0,25 0,6 22Ti 31 0,05 0,08 15 P 55 0,032 0,09 25 Mn 32 0,03 0,05 16 S Độ phổ biến số nguyên tố vỏ Quả đất nguyên tố chủ yếu vỏ Quả đất O, Si, Al, Na, Fe, Ca, Mg, K, Ti chiếm khoảng 94,65% tổng số nguyên tử tất nguyên tố có vỏ Quả đất - H, He nguyên tố phổ biến thiên nhiên, vũ trụ chứa khoảng ¾ H ¼ He (theo khối lượng), nguyên tố lại chiếm khoảng 1% - Độ phổ biến hạt nhân nguyên tử thiên nhiên giảm nhanh theo chiều tăng số khối chúng - Độ phổ biến tương đối hạt nhân nguyên tử có số proton chẵn cao so với hạt nhân nguyên tử có số proton lẻ - Với ngun tố số đồng vị có số nơtron chẵn phổ biến nhất, đồng vị có số proton nơtron lẻ phổ biến Tóm lại: Độ phổ biến nguyên tố định xác suất phản ứng hạt nhân tạo thành chúng độ bền tương đối đồng vị 1.2 TÍNH BỀN CỦA NGUN TỐ PHĨNG XẠ 1.2.1 Sự phóng xạ Sự phóng xạ tượng số nguyên tố phát xạ có khả xuyên qua chất, ion hố khơng khí, hố đen kính ảnh, Năm 1896, Becquerel người phát tính phóng xạ Urani, đến năm 1898 – Mari Pierre Curie phats tính phóng xạ Thori Sự phóng xạ tự chuyển hố đồng vị khơng bền ngun tố hố học thành đồng vị nguyên tố hoá học khác kèm theo phóng hạt sơ cấp hay hạt nhân (ví dụ hạt ) - Phóng xạ tự nhiên: phóng xạ xảy đồng vị thiên nhiên nguyên tố Các đồng vị phóng xạ tự nhiên nguyên tố nặng nằm sau Bi bảng hệ thống tuần hoàn 232Th, 235U, - Phóng xạ nhân tạo: năm 1934 – Irène Curie, Frédéric Joliot Curie phát hiện: bắn phá nguyên tố nhẹ (B, Mg, Al ) hạt tạo thành hạt nhân không bền (tạo thành nguyên tử phóng xạ) Sau hạt nhân phân rã phát pozitron 27 Al 24 He 1530 P 01 n Ví dụ : 13 Hố vơ – Lịch sử ngun tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com Đồng vị 1530 P đồng vị điều chế nhân tạo, đồng vị phóng xạ khơng bền phân rã tạo thành hạt nhân bền 30 30 15 P 14 Si e Phóng xạ nhân tạo góp phần điều chế hàng trăm đồng vị phóng xạ nguyên tố - Chu kỳ bán rã (chu kỳ bán huỷ) T1/2 : khoảng thời gian cần để nửa lượng ban đầu nguyên tố phóng xạ bị phân rã T1/2 : đại lượng đặc trưng cho thời gian sống nguyên tử T1/2 biến đổi khoảng rộng, từ phần nghìn giây đến hàng tỉ năm Ví dụ: T1/2 Ra 1620 năm, T1/2 U 4,5 tỉ năm 1.2.2 Các cách phân huỷ phóng xạ * Phân rã : hạt nhân phóng 1e (hạt -) chuyển 1n hạt nhân thành p theo sơ đồ: np+e Khi phân rã điện tích hạt nhân tăng đơn vị, khối lượng khơng đổi tạo nên đồng vị có số thứ tự lớn số thứ tự nguyên tố đầu đơn vị Ví dụ : 23490 Th 234 91 Pa e Bi 210 84 Po e * Phân rã pozitron: phân rã giải phóng pozitron (hạt +) Pozitron hạt có điện tích +1 khối lượng e Sự phân rã + chuyển 1p thành 1n: p n + e+ , làm giảm điện tích hạt nhân đơn vị, khối lượng khơng đổi Ví dụ : 116 C 115 B e * Sự chiếm giữ e: làm giảm điện tích hạt nhân đơn vị, số khối không đổi : p + e- n e thường bị chiếm giữ e lớp K gần nhân nhất, lớp L, M bị chiếm giữ e Ví dụ : 1940 K e 1840 Ar 210 83 * Sự phân rã : tách hạt (nhân He) khỏi hạt nhân dẫn đến tạo thành đồng vị ngun tố có điện tích hạt nhân nhỏ nguyên tố đầu đơn vị, số khối giảm đơn vị Phân rã đặc trưng nguyên tố nặng 230 Ví dụ : 234 92 U 90 Th He * Sự tự phân hạch : tự phân rã hạt nhân nguyên tố nặng thành (hoặc 3, 4) hạt nhân nguyên tố nhẹ Sự tự phân hạch đa dạng, biết tự phân hạch 32 đồng vị nguyên tố nặng 1.3 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1.3.1 Cơ chế phản ứng hạt nhân Trong phản ứng hạt nhân, phân huỷ phóng xạ cịn có biến đổi ngun tố Hố vơ – Lịch sử ngun tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com Phản ứng hạt nhân tương tác hạt nhân với hạt sơ cấp (n, p, photon ) hay với hạt nhân khác (hạt , dơtron 12 H ) Cơ chế phản ứng hạt nhân : Một hạt dùng bắn phá bị hạt nhân nguyên tử bắn phá (hạt nhân “bia”) chiếm đoạt tạo thành hạt nhân phức hợp trung gian có thời gian sống ngắn (10-7 giây), hạt nhân phức hợp phóng hạt hay hạt nhân nhẹ biến thành đồng vị Ví dụ : Dùng hạt bắn hạt nhân nguyên tử N, chuyển N thành O Hạt nhân phức hợp trung gian đồng vị F (phản ứng hạt nhân Rutheford 1919) 1.3.2 Các loại phản ứng hạt nhân Để thực phản ứng hạt nhân, hạt dùng bắn phá phải có lượng lớn để thắng lực đẩy Coulomb hạt nhân Trong năm gần đây, ngành vật lý dùng máy gia tốc tạo nên hạt có lượng lớn vài tỉ eV Các phản ứng hạt nhân thực hạt , p, dơtron * Phản ứng hạt : 14 17 hay 147 N ( , p ) 178Th N He O He Be 24 He 126 C 01 n hay 49 Be ( , n ) 126 C Ký hiệu phản ứng hạt nhân: bên trái ghi hạt nhân ban đầu, bên phải ghi hạt nhân thu được, ngoặc đơn ghi hạt dùng bắn phá hạt thu được) * Phản ứng hạt proton: 21 18 10 Ne H F He 63 29 Cu 11H 3063 Zn 01 n * Phản ứng dơtron: 24 22 12 Mg H 11 Na He 41 19 K 12 H 1942 K 11H * Phản ứng nơtron: 10 B n Li He 59 27 Co 01 n 2760 Co * Phản ứng photon: 63 62 29 Cu 29 Li n 27 13 Al 1226 Mg 11H 1.4 NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH NGUN TỐ HỐ HỌC TRÊN QUẢ ĐẤT Các kết nghiên cứu ngành vật lý hạt nhân, vật lý thiên văn cho thấy: tổng hợp biến đổi nguyên tố xảy giai đoạn tiến hố ngơi Trong thiên nhiên, phản ứng hạt nhân diễn theo cách: - Phản ứng nhiệt hạt nhân hạt tích điện (hạt nhân với hạt bản) xảy nhiệt độ cao hay từ trường mạnh Hố vơ Chương11 – Nguyên tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Cu bị oxi hoá phần : 4Cu + O = 2Cu + CO Thêm cát để chuyển tạp chất thành xỉ, chuyển Cu2O thành Cu cách trộn đồng thô lỏng với than gỗ : Cu2O + C = 2Cu + CO * Để có Cu tinh khiết phải tinh chế theo phương pháp điện phân dung dịch CuSO4 với anot (+) thỏi đồng đỏ catot (-) Cu tinh khiết Cu tinh khiết thu chứa đến 99,99% Cu * Cu điều chế theo phương pháp thuỷ luyện : Cu2S + 2Fe2(SO 4)3 = 4FeSO4 + 2CuSïO + S Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 * Điều chế bạc Bạc chủ yếu điều chế kim loại thô Cu, Pb, Sn luyện từ quặng sunfua có chứa Ag2S Bạc tách theo phương pháp sau : - Phương pháp oxi hoá O ,t C Hỗn hợp kim loại oxit kim loại + Ag - Phương pháp chiết kẽm : Nếu hỗn hợp kim loại Pb có chứa Ag dựa độ tan khác Ag Pb Zn Nung chảy hỗn hợp Pb, Ag, Zn Zn kết hợp với Ag tạo nên hợp chất Ag2Zn3, Ag2Zn5 bền- không tan Pb nóng chảy Tách hợp chất đun nóng để Zn bay (9060C), oxi hố tạp chất chì tách khỏi hỗn hợp, thu Ag thô Tinh chế Ag thô phương pháp điện phân - Phương pháp phức chất : Khoảng 20% lượng Ag điều chế từ quặng chứa Ag2S phương pháp tạo phức với CN- : Ag2S + 4NaCN 2Na[Ag(CN)2] + NaS (1) 2NaS + 2NaCN + O2 + 2H2O = 2NaSCN + 4NAOH (làm (1) chuyển dịch sang phải) Dùng Zn bụi để kết tủa Ag : 2Na[Ag(CN)2] + Zn = Na2[Zn(CN)4] + 2Ag * Điều chế vàng Vàng tách chủ yếu từ vàng tự quặng gốc sa khoáng theo phương pháp sau : - Phương pháp trọng lực: Dựa vào khối lượng riêng khác chất, đãi nhiều lần máng nước thu vàng thô - Phương pháp tạo hỗn hống: Vàng dễ tạo hỗn hống với thuỷ ngân, tách hỗn hống khỏi tạp chất chưng cất thuỷ ngân thu vàng - Phương pháp tạo phức chất: Hoà tan quặng dung dịch NaCN hay KCN liên tục sục khơng khí vào, vàng tan dần tạo phức 4Au + 8NaCN + O + 2H2O = 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH Sau dùng Zn bụi để kết tủa Au: 2Na[Au(CN)2] + Zn = Na2[Au(CN)4] + 2Au 11.2.2 Các hợp chất Hố vơ 198 Chương11 – Nguyên tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 11.2.2.1 Hợp chất +1 Ion M+ có cấu hình electron d 10, chúng không chất nhận mà chất cho khả cho tăng lên từ Cu+ đến Au+ độ linh hoạt cặp electron d tăng lên Trạng thái oxi hoá +1 đặc trưng Ag, đặc trưng Cu đặc trưng Au a) Oxit M2O - Đều chất bột, Cu2O màu đỏ, Ag2O màu nâu - đen Au2O màu tím (Au2O hỗn hợp Au Au2O3) - Cu2O bền nhiệt (nóng chảy 12400C) Ag2O Au2O bền, 2000C Au2O phân huỷ thành nguyên tố, 2200C Au2O phân huỷ thành Au Au2O3 - Các M2O tan nước, tan dung dịch kiềm tạo cuprit, acgentit orit tương ứng M2O + 2NaOH + H 2O = 2Na[M(OH)2] - Trong dung dịch NH3 đậm đặc, Cu2O Ag2O tan tạo phức amoniacat M2O + NH + H2O = 2[M(NH3)2]OH Còn Au2O tạo Au3N.NH kết tủa đen không bền, phân huỷ nổ đun nóng - Trong dung dịch HCl đậm đặc, Cu2O tan tạo phức H[CuCl2] Cu2O + 4HClđặc = 2H[CuCl2] + H2O b) Hiđroxit MOH - Các MOH không bền AgOH AuOH Vi dụ : 2AgOH = Ag2O + H 2O - Một phần Ag2O tan nước làm dung dịch có tính kiềm Ag2O + H2O 2AgOH = 2Ag+ + 2OH Thực tế muối AgNO3 không bị thuỷ phân, chứng tỏ AgOH chất kiềm mạnh c) Muối M+ - Đa số muối M(+1) dạng tinh thể tan nước - Trong nước, có muối Ag+ tương đối bền, muối Cu+ Au+ tự phân huỷ 2Cu+ Cu + Cu2+ E0 = +0,35V + 3+ 3Au 2Au + Au E0 = +0,3V Tuy nhiên, Cu+ Au+ làm bền nước cách tạo kết tủa tan CuI, CuCN, AuI, AuCN tạo ion phức tương đối bền như: [Cu(NH 3)2]+, [CuX2]-, (X: Cl-, Br-, I-, CN -), [Au(CN)2]- nhờ khả nhận anion I-, CN * Một số muối quan trọng thường gặp: + CuCl: Tinh thể màu trắng, bền với nhiệt tan nước 0 (t nc = 430 C, t0s = 13590C) - CuCl tan nước lạnh phân huỷ nước nóng CuClrắn Cu+(dd) + Cl+ 2Cu + 4H2O Cu(R) + [Cu(H2O)4]2+ - Tan dễ dung dịch đặc NH3, HCl, NH4Cl MCl (M kim loại kiềm) Hố vơ 199 Chương11 – Ngun tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 2CuCl + 2NH3đ = [Cu(NH 3)2]Cl CuCl + HCl = H[CuCl2] - Dễ bị oxi hoá tạo Cu(+2) 4[Cu(NH 3)2]+ + O + H2O + 8NH3 = 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH- Trong dung dịch NH3 HCl, dung dịch CuCl hấp thụ khí CO tạo phức dạng đime [Cu(Cl)(CO)H 2O]2, đun nóng phức phân huỷ giải phóng khí CO Trong dung dịch HCl, CuCl hấp thụ khí PH tạo phức [Cu(PH3)]Cl, dung dịch NH3 hấp thụ C2H hay hấp thụ chất R - C C - R tạo Cu2C2 hay R - C C - Cu kết tủa đỏ dễ phân huỷ nổ đun nóng + AgNO3: muối bạc thơng dụng nhất, không màu, t0nc = 209,7 0C, dễ tan nước độ tan biến đổi nhiều theo nhiệt độ, tan ete, etylic, axeton - Phân huỷ 3000C 2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2 - Dễ bị khử thành kim loại chất hữu giấy, glucozơ, focmanđehit 2[Ag(NH 3)2]NO3+H 2O+ HCHO=2Ag + HCOONH +NH3+ 2NH 4NO d) Sự tạo phức Các hợp chất M(+1) dễ tạo thành phức, phức dễ tan bền hợp chất ban đầu Ví dụ : MCl + 2NH3 = [M(NH 3)2]Cl MI + 2KCN = K[Ag(CN)2] + KI AgBr + 2Na2S2O = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr 11.2.2.2 Hợp chất M(+2): Cu2+ Trạng thái oxi hoá +2 đặc trưng với đồng, có nhiều hợp chất Cu(II) có hợp chất Ag(II) khơng có hợp chất Au(II) Vì vậy, phần xét hợp chất Cu(II) a) Đồng (II) oxit : CuO - CuO chất bột màu đen, nóng chảy 10260C nhiệt độ bị t0 phân huỷ 4CuO 2Cu2O + O 2 - CuO không tan nước, tan dễ dung dịch axit tạo muối Cu (II) CuO + 2HCl = CuCl2 + H 2O Tan dung dịch NH tạo phức amoniacat : CuO + NH3 + H 2O = [Cu(NH 3)4](OH)2 - Đung nóng với dung dịch SnCl2, FeCl2 CuO bị khử thành muối Cu(I) t0 2CuO + SnCl2 2CuCl + SnO2 t0 3CuO + 2FeCl2 2CuCl + CuCl2 + Fe2O3 - Khi đun nóng, CuO bị H 2, CO, NH3, C khử thành Cu Ví dụ : CuO + CO 300 C Cu + CO 2 3CuO + 2NH3(k) 500 C 3Cu + N2 + 3H2O - CuO thể tính lưỡng tính tan kiềm nóng chảy tạo thành cuprit: M2CuO2, M2CuO MCuO Hố vơ 200 Chương11 – Ngun tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Ví dụ : CuO + 2NaOHnc 1000 C Na2CuO2 + H2O - CuO điều chế trực tiếp từ đơn chất cách nhiệt phân hđroxit, nitrat hay cacbonat 2Cu + O2 dư 600 C 2CuO Cu(OH)2 50 80 C CuO + H 2O t0 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O 2 b) Đồng (II) hiđroxit : Cu(OH)2 - Cu(OH)2 kết tủa màu lam, dễ nước biến thành oxit đun nóng: t0 Cu(OH)2 CuO + H 2O - Không tan nước tan dễ dung dịch axit, dung dịch NH3 đặc tan dung dịch kiềm 40% đun nóng Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH 3)4](OH)2 Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(OH)4] * Cu(OH)2 điều chế cách cho dung dịch Cu2+ tác dụng với dung dịch kiềm Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 c) Muối đồng (II) - Đa số muối đồng (II) dễ tan nước, bị thuỷ phân kết tinh từ dung dịch thường dạng hiđrat Dung dịch loãng Cu2+ có màu lam màu [Cu(H2O)6]2+ , trạng thái rắn muối đồng (II) có màu khác - Ion Cu2+ chất tạo phức mạnh, phức thường gặp [CuX 3]- với X F, Cl, Br, [Cu(NH 3)4]2+, [Cu(C2O4)2]2-, [Cu(en)2]2+ với en etylenđiamin: H 2N - (CH2)2 - NH - Trong nước Cu2+ không dễ chuyển thành Cu+ có mặt anion có khả tạo hợp chất tan với Cu+ khả oxi hố Cu2+ tăng lên Ví dụ : 2CuSO4 + 4NaI = 2CuI + I2 + 2Na2SO4 2CuSO4 + 4NaCN = 2CuCN + (CN)2 + 2Na2SO - Khi thêm NH3 vào dung dịch Cu2+ phân tử H2O [Cu(H2O)6]2+ bị thay dễ dàng phân tử NH tạo ion phức [Cu(NH 3)(H 2O)5]2+ [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, thay NH3 thứ gặp khó khăn * Những muối Cu2+ quan trọng thường gặp : CuCl2 CuSO4 11.2.2.3 Hợp chất M(+3) : Au+3 Trạng thái oxi hoá +3 đặc trưng vàng Những hợp chất Au(III) oxi hoá mạnh a) Vàng (III) oxit : Au2O3 - Au2O3 chất bột nâu, bền, phân huỷ tác dụng ánh sáng đun nóng đến 1600C t0 2Au2O Hố vô 4Au + 3O2 201 Chương11 – Nguyên tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - Không tan nước Thể tính lưỡng tính với axit đặc kiềm đặc Au2O3 + 8HClđặc = 2H[AuCl4] + 3H2O Au2O3 + 2NaOHđặc, nóng + 3H2O = 2Na[Au(OH)4] - Bị H CO khử đun nóng : Au2O3 + 3H2 2600 C 2Au + 3H2O Au2O3 + 3CO 1000 C 2Au + 3CO 2 * Au2O tạo làm nước Au(OH)3 1500C chân 1500 C không 2Au(OH)3 Au2O3 chánkhäng + 3H2O b) Vàng (III) hiđroxit : Au(OH)3 - Au(OH)3 chất bột màu nâu đỏ, không tan nước, nhiệt độ thường dần nước biến thành dạng meta AuOOH, đun nóng biến thành Au2O3 - Có tính lưỡng tính : Au(OH)3 + NaOH = Na[Au(OH)4] Au(OH)3 + 2H 2SO4 = Na[Au(SO2)2] + 3H2O Au(OH)3 + 4HNO3 = H[Au(NO2)4] + 3H 2O * Au(OH)3 tạo nên cho dung dịch muối Au3+ tác dụng với dung dịch kiềm c) Vàng clorua : AuCl3 - AuCl3 dạng tinh thể có màu đỏ ngọc, có cấu tạo đime trạng thái rắn Cl Cl Cl Au Au Cl Cl Cl - Khi đun nóng 1750C tạo AuCl, dến 2900C phân huỷ thành nguyên t0 tố : Au2Cl6 2AuCl + 2Cl2 2900 C Au2Cl6 2Au + 3Cl2 - Tan nước, rượu ete Khi tan nước bị thuỷ phân phần tạo dung dịch màu da cam AuCl3 + H2O H[Au(OH)Cl3] (Axit hiđroxotricloroauric) - Tác dụng với axit tạo phức AuCl3 + HCl H[AuCl4] (Axit tetracloroauric) - Kết hợp với muối clorua kim loại kiềm tạo phức M[AuCl4] Ví dụ : AuCl3 + NaCl = Na[AuCl4] - AuCl3 có tính oxi hố mạnh : Ví dụ : 2AuCl3 + 3H2O2 = 2Au + SO2 + 6HCl AuCl3 + 3FeSO4 = Au + Fe2(SO4)3 + FeCl3 AuCl3 + 4Na2S2O2 = Na3[Au(S2O 3)2]+ Na2S4O6 + 3NaCl Hố vơ 202 Chương11 – Ngun tố chất nhóm I Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com * AuCl3 điều chế cách cho Au bột tác dụng khí Cl2 2500C đun nóng H[AuCl4].4H2O 120 0C 2Au + 3Cl2 2AuCl3 250 C H[AuCl4].4H 2O AuCl3 + HCl + 4H2O 120 C Hố vơ 203 Chương12 – Nguyên tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG 12 – NGUYÊN TỐ VÀ CÁC CHẤT NHÓM VIII 12.1 NHÓM VIIIA 12.1.1 Đặc điểm chung Gồm nguyên tố: heli (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe) radon (Rn) He Ne Ar Kr Xe Rn Cấu hình e 1s2 2s22p6 3s23p6 4s24p6 5s25p6 6s26p6 Rnguyên tử (Ǻ) 1,22 1,6 1,92 1,98 2,18 2,2 I1 (eV) 24,59 21,56 15,76 14 12,13 10,75 %Vtrong khơng khí 5.10-4 16.10-4 0,93 10-4 10 -5 10 -12 - Các khí có lớp e ngồi bão hồ: ns2np 6, nên ngun tử khí bền khơng kết hợp thành phân tử - Hoạt tính hố học khí thấp, khơng tham gia phản ứng hố học (nên khí cịn gọi khí trơ) Trước người ta cho khí khơng tạo liên kết với nguyên tố khác Tuy nhiên, thời gian gần đây, người ta điều chế hợp chất khí như: XeF2, XeF3, XeF4, XeF6, , XeO3, XeO4, , XePtF6 - Các khí dễ tan nước, tính tan tăng dần từ He đến Rn; dễ tan dung môi hữu cơ: rượu, benzen - Trong khơng khí hàm lượng khí bé Trong quang phổ mặt trời có He, Rn sản phẩm phân rã phóng xạ radi (Ra) Rayleigh phát khí Ar khơng khí tính khối lượng riêng khơng khí 1892 - Các khí có màu đặc trưng ống phóng điện: He – vàng, Ne – đỏ, Ar – lam nhạt đỏ, Kr – tím, Xe – lam 12.1.2 Heli Tính chất lý học He giống H2: chất khí, có nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy thấp(t0s = -269 0C; t0nc = -2720C); He tinh thể có mạng lục phương; tan nước dung môi hữu (ở 00C: 10mlHe/lit H2O) Ở điều kiện thường, He trơ mặt hoá học, bị kích thích mạnh (phóng điện ) tạo thành ion phân tử He2+, ion không bền, nhận thêm 1e phân huỷ cho He He2+ + 1e 2He He nguyên tố phổ biến vũ trụ tạo thành phản ứng nhiệt hạt nhân 411H 24He p 2 Trong công nghiệp, He điều chế từ khí thiên nhiên phương pháp làm lạnh nhiệt độ thấp Hố vơ 204 Chương12 – Ngun tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com He dùng rộng rãi phòng thí nghiệm vật lý làm chất tải lạnh, dùng nhiệt kế đo khoảng nhiệt độ thấp (180K), dùng lĩnh vực lượng nguyên tử tính trơ khả chiếm giữ nơtron He, tạo môi trường trơ 12.1.3 Neon - Argon Giống He, Ne Ar có orbital hố trị bão hồ e Ne, Ar có độ phân cực nguyên tử lớn so với He, có khuynh hướng tạo liên kết phân tử Ne, Ar có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi thấp, He, H2 Độ tan khả hấp phụ Ne, Ar lớn He; Ne, Ar tinh thể có mạng lập phương tâm diện Ở điều kiện thường, Ne Ar trơ mặt hố học Khi bị kích thích mạnh, chúng tạo phân tử Ne2+, Ar2+ Ar tạo thành hợp chất xâm nhập phân tử (kiểu Clarat) với H 2O, phenol, toluen, áp suất cao Ne với He điều chế làm lạnh khơng khí nhiệt độ thấp Ar điều chế từ khơng khí lỏng Ne Ar dùng công nghiệp kỹ thuật điện (đèn huỳnh quang, đèn quảng cáo, đèn ổn áp, tế bào quang điện ) Ar dùng tạo khí trơ q trình luyện kim hoá học, sở dụng ngành lượng hạt nhân 12.1.4 Phân nhóm Kripton Kr Xe Rn t0nc (0C) - 157 - 112 - 71 t0s (0C) - 153 - 108 - 62 - 500 - Độ tan (ml)/lit H2O Đơn chất: - Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt sơi thấp Từ Kr đến Rn có tăng độ phân cực phân tử nên nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy lớn Ne, Ar - Từ He đến Rn: tính tan nước, dung môi hữu cơ, khả hấp phụ tăng - Kr, Xe, Rn tạo hợp chất xâm nhập với H2O, chất hữu Độ bền hợp chất xâm nhập tăng theo dãy: Ar.6H2O; Kr.6H 2O; Xe.6H2O - Trong công nghiệp, Kr, Xe tách từ khơng khí - Kr sử dụng kỹ thuật điện chân không - Hỗn hợp Kr, Xe dùng loại đèn ống khác - Rn dùng điều trị khối u ác tính phương pháp phóng xạ Hợp chất: * Hợp chất +2: Hợp chất biết florua điều chế từ đơn chất t Xe + F2 XeF2 Hố vơ 205 Chương12 – Ngun tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Các florua có dạng đường thẳng, chất rắn không màu, bền Các florua bị nhiệt phân, tạo hợp chất cọng hoá trị giống muối t 2XeF2 XeF4 + Xe XeF2 + 2SbF5 = Xe[SbF6]2 * Hợp chất +4: Ngày điều chế florua KrF4, XeF4 oxoflorua XeOF2 XeF4 cấu tạo vng phẳng, ứng với lai hố sp3d2 Xe F F Xe F F Các hợp chất +4 chất oxi hố mạnh, dễ phân tích XeF4 + 2HF + Pt = H2[PtF6] + Xe t 3XeF4 2XeF6 + Xe * Hợp chất +6: Với Xe có: XeF6, XeO3, XeOF4, , Xe(OH)6 XeF6 có cấu tạo bát diện (lệch) ứng với lai hoá sp3d2f, tinh thể khơng màu, bền, hoạt động hố học mạnh XeO có cấu tạo tháp tam giác, hợp chất màu trắng, không bay hơi, dễ nổ Các florua, oxit, hiđroxit Xe (+6) hợp chất axit XeF6 + 6H2O = Xe(OH)6 + 6HF XeO + Ba(OH)2 = BaXeO + H 2O Xe(OH)6 + 3Ba(OH)2 = Ba3XeO6 + 6H2O Hợp chất Xe(+6) chất khử oxi mạnh XeO + 4NaOH + O3 = Na4XeO + O2 + 2H 2O * Hợp chất +8: XeF8, XeO XeO 4: cấu tạo tứ diện, điều kiện thường – phân huỷ chậm 4XeO4 = 2Xe + 2XeO + 5O Được điều chế cách: 2H2SO4 + Ba2XeO6 = 2BaSO4 + XeO4 + 2H2O 0 Kết luận: Khi tăng số oxi hoá Xe, độ bền hợp chất giống muối, hợp chất bậc giảm, độ bền ion phức tăng 12.2 NHÓM VIIIB 12.2.1 Khảo sát chung - Họ Fe : Fe, Co, Ni - Họ Pt : Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt - Các nguyên tố nhóm VIIIB : phần lớn có 2e lớp ngồi (trừ Ru : 4d 5s , Rh : 4d85s1, Pd : 4d10), mức oxi hố đặc trưng 2, 3, ; mức oxi hoá cao không đặc trưng - Nguyên tố VIIIB : kim loại, có khả hấp phụ nên dùng làm xúc tác 12.2.2 Họ sắt Hố vơ 206 Chương12 – Nguyên tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Fe Co Ni Cấu hình e 3d64s2 3d74s2 3d84s2 R nguyên tử (Ǻ) 1,26 1,25 1,24 I1 (eV) 7,89 7,87 7,63 I2 (eV) 16,2 17,1 18,15 I3 (eV) 30,6 33,5 35,16 - Các nguyên tố họ Fe nguyên tố d, có 2e ngồi mức oxi hố đặc trưng 2; Ngồi cịn có Fe(0), Fe(+6), Ru(+4), Os(+8) - Là kim loại hoạt động trung bình, tính kim loại giảm từ Fe đến Ni Đơn chất Kim loại họ Fe kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, có tính thuận từ Fe có dạng thù hình: Fe , , , ; dạng bền Fe - mạng lập phương tâm khối * Hố tính: Với phi kim: tuỳ thuộc hoạt tính phi kim điều kiện phản ứng; Fe tạo thành dung dịch rắn (C, Si, N, B, ); hợp chất giống kim loại (Fe3C, Fe4N ) hay hợp chất giống muối (FeF2, FeCl2, FeS) Ví dụ: Fe nung đỏ cháy O2, phản ứng mạnh với Cl2: 3Fe + 2O2 = Fe3O (3Fe + 2O2 + nH2O = Fe3O4.nH2O) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Fe + S = FeS Với dung dịch axit: Fe, Co, Ni đứng trước H dãy điện hố kim loại tan dung dịch HCl, H 2SO4: Fe phản ứng nhanh; Co, Ni chậm Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 Fe tan HNO3 lỗng; H2SO4 đặc nóng: Fe + 4HNO = Fe(NO 3)3 + NO + 2H 2O 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H 2O Với HNO3 đặc, H2SO đặc, nguội: Fe bị thụ động Với H 2O: nhiệt độ cao, Fe đẩy H khỏi nước 3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 Với dung dịch muối: Fe, Co, Ni đẩy kim loại có tính khử yếu khỏi muối nó: Fe + CuSO = Cu + FeSO Sắt nguyên tố phổ biến vỏ Quả đất, thường tồn dạng quặng: quặng sắt nâu HFeO2.nH2O; quặng sắt đỏ hematit Fe2O3; quặng sắt từ Hố vơ 207 Chương12 – Nguyên tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com manhetit Fe3O 4; quặng xiđerit FeCO3 Đôi gặp sắt tự thiên thể hay Quả đất Sắt sử dụng thực tế dạng nguyên chất mà dạng hợp kim Fe với C với chất phụ gia khác gang thép Gang hợp kim Fe với C (có – 4% C) thép (có 2% C) Gang điều chế cách khử oxi quặng sắt lò cao: Fe2O3 + 3CO = 3Fe + 3CO2 Từ gang loại C dư tạp chất có hại S, P cách chuyển chúng thành oxit bay CO, CO2 hay tan vào xỉ Sắt có vai trị quan trong, kim loại sở ngành kỷ thuật Trong công nghiệp chế tạo máy, thiết bị, dụng cụ sắt dùng dạng hợp kim Gang dùng để đúc dụng cụ, luyện thép Thép dùng để chế tạo phận thơng thường máy móc, bù loong, đinh, ; thép cứng dùng chế tạo cơng cụ đục, lưỡi phay Ngồi ra, cịn có loại thép đặc biệt (dẻo, bền nhiệt, bền hoá học ) dùng để chế tạo thiết bị, máy móc, nhiều dụng cụ đặc biệt Hợp chất * Hợp chất M(CO)n Tương tự nguyên tố Mn, Cr nguyên tố họ Fe tạo hợp chất M(CO)n liên kết cho nhận Ví dụ: Đun nóng bọt Fe, sục khí CO 150 – 2000C, 100atm: Fe + 5CO = Fe(CO)5 Pentacacbonyl sắt Fe(CO)5 có cấu tạo khối tháp tam giác kép, ứng với lai hoá dsp3 CO 3d CO 4s 4p dsp CO Fe CO CO Khi đun nóng, cacbonyl bị phân huỷ nên chúng dùng điều chế kim loại tinh khiết Khi cacbonyl bị oxy hố hay khử, nhóm CO thay thế: Fe(CO)5 + 2Na = Na2[Fe(CO)4] + CO Fe(CO)5 + I2 = [Fe(CO)4]I2 + CO * Hợp chất M(+2): Tính khử oxi giảm theo thứ tự Fe(+2) Co(+2) Ni(+2) Fe(+2) có số phối trí đặc trưng 6, cấu trúc bát diện Hố vơ 208 Chương12 – Ngun tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Oxit: FeO (đen), CoO (xanh xám), NiO (xanh cây) Các MO oxit bazơ, không tan nước, dễ tan axit FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O NiO + H2SO = NiSO4 + H2O Hiđroxit: Fe(OH)2, Co(OH)2, Ni(OH)2 Các M(OH)2 tạo thành từ muối M(+2) tác dụng với dung dịch kiềm: M2+ + 2OH- = M(OH)2 Là hiđroxit bazơ không tan nước, dễ tan dung dịch axit Fe(OH)2 + H2SO = FeSO4 + 2H2O Ni(OH)2 + H2SO = NiSO4 + 2H2O Fe(OH)2 dễ bị oxi hố thành Fe(OH)3, Co(OH)2 bị oxi hố chậm, cịn Ni(OH)2 khơng bị oxi hố 4Fe(OH)2 + O2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3 Muối: muối Fe(+2) dễ bị oxi hoá, Co(+2) Ni(+2) khơng bị oxi hố 10FeSO + 2KMnO4 + 8H2SO = 5Fe2(SO 4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 4FeSO + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)(SO4) Trong dung dịch, muối Fe(+2) cá màu xanh lục nhạt, Co(+2) có màu hồng Ni(+2) có màu xanh Muối Fe(+2) điều chế dạng muối kép FeSO4.(NH4)2SO 4.6H2O (muối Mo) Muối quan trọng FeSO4.7H2O: dùng để diệt sâu bọ, chế phẩm nhuộm vô Phức chất: hợp chất M(+2) dễ tạo phức - Phức chất CN-: cho muối M(+2) tác dụng với KCN dư FeSO4 + 2KCN = Fe(CN)2 + K2SO Fe(CN)2 + 4KCN = K 4[Fe(CN)6] Hexaxiano ferat(II) kali: chất kết tinh màu vàng, dễ tan Nếu [Fe(CN)6]4tác dụng với Fe3+ tạo kết tủa màu xanh (được dùng để xác định ion Fe3+ dung dịch) 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3 - Phức chất NH3: cho muối M(+2) tác dụng với NH dư NiSO4 + 6NH = [Ni(NH3)6]SO4 Với Fe(+2), Co(+2) tạo phức amin bền, dễ bị thuỷ phân phức amin Fe(+2) [Fe(NH3)6]SO4 + 2H2O Fe(OH)2 + 4NH + (NH4)2SO4 - Phức chất H2O: cho muối M(+2) tan dung dịch axit loãng FeCO3 + 2H3O+ + 3H2O = [Fe(H 2O)6]2+ + CO2 Ion [Fe(H2O)6]2+ có màu lục nhạt, dễ bị oxi hoá 5[Fe(H2O)6]2+ + MnO 4- + 8H3O+ = 5[Fe(H2O)6]2+ + [Mn(H2O)6]2+ + 6H2O Phản ứng dùng để xác định Fe(+2) * Hợp chất M(+3): Oxit: M2O3 khơng tan nước, Co2O3, Ni2O có tính oxi hố mạnh Ni2O3 + 6HCl = 2NiCl2 + Cl2 + 3H2O Hố vơ 209 Chương12 – Ngun tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Fe2O3 điều chế cách nhiệt phân Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O Co2O 3, Ni2O điều chế cách nung nóng Co(NO3)2, Ni(NO3)2 Fe2O3 có màu đỏ dùng làm bột màu, chất độn sản xuất cao su Hiđroxit: Fe(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)3 M(OH)3 không tan nước, dễ tan dung dịch axit Co(OH)3, Ni(OH)3 có tính oxi hố mạnh cho muối M(+2) 4Co(OH)3 + 4H2SO4 = 4CoSO4 + O + 10H2O Khi nung nóng M(OH)3 bị nhiệt phân 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O Muối: muối quan trọng Fe(+3) Đa số muối Fe(+3) dễ tan nước, dễ bị thuỷ phân FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl Khi đun nóng dung dịch, kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 xuất Để ngăn thuỷ phân phải axit hố mơi trường (cho axit vào dung dịch muối Fe3+) Muối Fe3+ oxi hoá số chất khử KI, H2S 2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl Phản ứng dùng để định lượng Fe phân tích Phức chất: muối M(+3) dễ tạo phức chất - Phức chất: cho muối M(+3) tác dụng với KCN Fe3+ + 6KCN = K3[Fe(CN)6] + 3K+ Phức [Fe(CN)6]3- tác dụng với Fe2+ tạo kết tủa màu xanh tuôcbin (dùng để xác định Fe2+) 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 - Phức NH3, NO2: Co3+ tạo phức bền [Co(NH3)6]3+, [Co(NO2)6]3- [Co(NO 2)6]3- tác dụng với ion K + tạo kết tủa: dùng để nhận biết ion K+ dung dịch 3K+ + [Co(NO2)6]3- = K 3[Co(NO2)6] 12.2.3 Họ platin Ru Rh Pd Os Ir Pt Cấu hình e 4d75s1 4d85s1 4d10 5d66s2 5d76s2 5d96s1 Rnguyên tử (Ǻ) 1,34 1,34 1,37 1,35 1,38 1,38 I1 (eV) 7,37 7,46 8,34 8,5 8,9 8,9 I2 (eV) 16,8 18,1 19,4 19,0 18,6 18,6 Độ phổ biến (%NT) 9.10-7 2.10 -7 2.10-7 5.10 -7 9.10-9 5.10 -8 Đơn chất: Các kim loại nhóm Pt kim loại Trong thiên nhiên, gặp kim loại trạng thái tự tất chúng thường với nhau: Pt gặp hợp kim tự nhiên (dung dịch rắn) có chứa kim loại khác Ir, Pd, Rh, Fe, Ni, Do cấu hình e giống tính chất, nguyên tố Pt chia làm cặp: Ru – Os, Rh – Ir, Pd – Pt Hố vơ 210 Chương12 – Nguyên tố chất nhóm VIII Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Dạng đơn chất kim loại nhóm Pt kim loại trắng, có ánh kim, có khả hấp phụ nhiều chất, đặc biệt H Kim loại hị Pt có nhiều số oxi hố, số oxi hố đặc trưng, Os, Ru mức oxi hoá đặc trưng Về mặt hoá học, kim loại họ Pt bền, dung dịch axit HNO hoà tan Pd, Pt tan nước cường toan, kim loại cịn lại khơng tan axit, hỗn hợp axit nào, tan kiềm nóng chảy có mặt chất oxi hố 3Pt + 4HNO + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O Hợp chất: * Hợp chất M(+2): Số phối trí hợp chất M(+2) 4, cấu hình vng phẳng: MO, M(OH)2, MCl2, M(CO)2 Ví dụ: PdCl2 Cl Cl Cl Pd Cl Pd Cl Cl Các hợp chất M(+2) có màu : MO, M(OH)2 - đen, PdCl2 - đỏ Pd(+2), Pt(+2) tạo phức với NH3 bền : MCl2 + 4NH3 = [M(NH 3)4]Cl2 M(+2) đồng thời có thành phần cation anion phức : [Pt(NH3)4][PtCl4] – màu xanh lục [Pd(NH3)4][PdCl4] – màu đỏ Ngoài cịn tạo nhiều phức trung tính : [M(NH3)2A2]- (A : Cl-, Br-, NO 2-) Các dẫn xuất Pt(+2) tương đối dễ bị oxi hoá, ngược lại Pd(+2) dễ bị khử PdCl2 + CO + H2O = Pd + CO + 2HCl * Hợp chất M(+4) : Pd(+2), Pt(+2) Số phối trí M(+4) 6, cấu hình bát diện Ví dụ : [Pt(NH3)6]Cl4, [Pt(NH3)5Cl]Cl3 Những hợp chất đơn giản Pt(+4) có tính axit trội tính bazơ Pt(OH)4 + 2NaOH = Na2[Pt(OH)6] Pt(OH)4 + 6HCl = H 2[PtCl6] + 4H2O Pd, Pt dùng để chế tạo chén nung chống gỉ, làm nhiệt kế điện trở cặp nhiệt điện, công tắc điện Pt dùng làm anot không tan Pt, Pd sử dụng làm chất xúc tác, đồ trang sức, Hố vơ 211 Tài liệu tham khảo Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Nhâm, Hóa học vơ (Tập 1,2,3), NXB Giáo Dục, 2000 Lê Mậu Quyền, Hóa học vơ cơ, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004 Lê Mậu Quyền, Bài tập Hóa học vơ cơ, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004 Nguyễn Đức Vận, Hóa học vơ (Tập 1,2,3), NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2004 Nguyễn Đức Vận, Bài tập Hóa học vơ cơ, NXB Giáo Dục, 1983 Nguyễn Đình Soa, Hóa vơ cơ, NXB ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh,2005 Nguyễn Trọng Uyển, Hóa học vơ cơ, NXB ĐH Sư phạm, 2003 N.X Acmetop, Hóa vơ (Phần 1,2), NXB ĐH & THCN, 1977 Vũ Đăng Độ, Triệu Thị Nguyệt, Hóa học vơ (Quyển 1,2), NXB Giáo Dục, 2007-2008 Hố vơ 212 ... sử nguyên tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG – LỊCH SỬ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1 NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1.1.1 Nguyên tố hoá học Mendeleev:... ion có nhiều điện tích 14 246 Ví dụ : 238 92 U ( N , n ) 99 Es 246 99 Hoá vô 256 Es ( , n ) 101 Md – Lịch sử nguyên tố hoá học Simpo PDF Merge and Split Unregistered VersionChương1 - http://www.simpopdf.com... CHẤT VƠ CƠ Hố học vơ nghiên cứu hầu hết ngun tố hố học hợp chất chúng (trừ phần lớn hợp chất cacbon hợp chất hữu cơ) , nên ranh giới hố vơ hố hữu khơng rõ ràng Do việc phân loại chất vô tương