M O+ 2H+ O+ → 2+ +H2O
8 M+ 30HNO 3→ M(NO3) 3+ 3NH4NO 3+ 9H2O
CHƯƠNG 10: KIM LOẠI NHÓM VIB 10.1 Đặc điểm chung của nhóm VIB
10.1. Đặc điểm chung của nhóm VIB
Nhóm VIB gồm các nguyên tố: crom (Cr), molipđen (Mo) và vonfram (W).
Bảng 10.1: Một số đặc điểm chung của các nguyên tố nhóm VIB:
Cr Mo W
+ Số thứ tự 24 42 74
+ Cấu hình electron hóa trị 3d54s1 4d55s1 4f145d46s2 + Bán kính nguyên tử R (Ǻ) 1,27 1,39 1,40 + Bán kính ion Rn+ (Ǻ) 0,65 (R3+) 0,68 (R4+) 0,68 (R4+) + Năng lượng ion hóa I1 (eV) 6,76 7,10 7,98 + Thế điện cực chuẩn 0 / 3 M M E - 0,74 - 0,2 - 0,15
Cấu hình electron khá giống nhau, obital d của Cr và Mo được điền đủ một nửa số electron nên tương đối bền.
Bán kính nguyên tử và bán kính ion của Mo và W gần bằng nhau do sự co lantanoit, do vậy Mo và W có tính chất gần giống nhau.
Cr có số oxi hóa đặc trưng nhất là +3, kém đặc trưng hơn là +6.Còn số oxi hóa đặc trưng của Mo và W là +6. Ngoài ra, Cr, Mo và W còn có các số oxi hóa 0, +1, +2, +3, +4, +5 được thể hiện trong các hợp chất.
10.2. Trạng thái thiên nhiên
Cr, Mo và W tương đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ Quả đất, Cr chiếm 6.10-3%, Mo chiếm 3.10-4% và W chiếm 6.10-4% tổng số nguyên tử.
Khoáng vật chính của Cr là sắt cromit (Fe(CrO2)2), croisit hay chì cromat (PbCrO4); của Mo là molipđenit (MoS2); của W là silit (CaWO4), vonframit (FeWO4 và MnWO4), tonsit (PbWO4).
Trong cơ thể sống, chủ yếu là thực vật có chứa khoáng 10-4
% crom (theo khối lượng) và 10-5 % molipđen (theo khối lượng).
Trong 1 lít nước biển có 5.10-5
mgCr; 0,01 mg Mo ở dạng MoO42- và 10-4 mg W ở dạng WO42-.
10.3. Tính chất lý học
Cr, Mo, W là những kim loại màu trắng bạc có ánh kim, đều là kim loại nặng, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, rất khó nóng chảy và rất khó sôi.
Bảng 10.2: Một số hằng số vật lý quan trọng của kim loại nhóm VIB
Cr Mo W
Nhiệt độ nóng chảy (0
C) 1875 1610 3410
Nhiệt độ sôi (0
C) 2197 5560 5900
Nhiệt thăng hoa (kJ/mol) 368,2 669,4 878,6
Tỉ khối (g/cm3) 7,2 10,2 19,3
Độ cứng (thang Moxơ) 5 5,5 4,5
Độ dẫn điện 7,1 20,2 19,3
Cr, Mo và W đứng đầu trong các kim loại chuyển tiếp về nhiệt độ nóng chảy, đặc biệt là W, do vậy W được dùng làm dây tóc bóng đèn, âm cực và đối âm cực trong ống phát tia X.
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt thăng hoa rất lớn do sự tăng độ bền của liên kết trong tinh thể kim loại, chủ yếu bởi số liên kết cộng hóa trị được tạo nên từ số tối đa electron d độc thân.
Cr, Mo và W rất tinh khiết khá dẻo nhưng khi lẫn vết tạp chất thì trở nên cứng và dòn. Tạo nhiều hợp kim có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật.