M O+ 2HX X 2+ H2O,
CHƯƠNG 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 6.1 Vị trí của kim loại chuyển tiếp trong bảng HTTH
7.6 Các hợp chất
7.6.1. Hợp chất +1
Ion M+ có cấu hình electron d10, chúng không chỉ là chất nhận electron mà còn là chất cho (và khả năng cho) tăng lên từ Cu+ đến Au+ và độ linh hoạt của những cặp electron d tăng lên.
Trạng thái oxi hoá +1 là đặc trưng nhất đối với Ag, kém đặc trưng hơn đối với Cu và kém đặc trưng nhất là đối với Au.
Đều là chất bột, Cu2O màu đỏ, Ag2O màu nâu - đen và Au2O màu tím (Au2O là hỗn hợp của Au và Au2O3).
Cu2O rất bền nhiệt (nóng chảy ở 12400C) nhưng Ag2O và Au2O kém bền, ở trên 2000C thì Au2O phân huỷ thành nguyên tố, ở trên 2200
C Au2O phân huỷ thành Au và Au2O3.
Các M2O đều ít tan trong nước, tan trong dung dịch kiềm tạo cuprit, acgentit và orit tương ứng.
M2O + 2NaOH + H2O → 2Na[M(OH)2]
Trong dung dịch NH3 đậm đặc, Cu2O và Ag2O tan tạo phức amoniacat. M2O + NH3 + H2O → 2[M(NH3)2]OH
Còn Au2O tạo Au3N.NH3 là kết tủa đen không bền, phân huỷ nổ khi đun nóng. Trong dung dịch HCl đậm đặc, Cu2O tan tạo phức H[CuCl2]
Cu2O + 4HClđặc → 2H[CuCl2] + H2O
7.6.1.2. Hiđroxit MOH
Các MOH không bền nhất là AgOH và AuOH Ví dụ: 2AgOH → Ag2O + H2O
Một phần Ag2O tan trong nước làm dung dịch có tính kiềm Ag2O + H2O 2AgOH → 2Ag+ + 2OH-
Thực tế muối AgNO3 không bị thuỷ phân, chứng tỏ AgOH là chất kiềm mạnh.
7.6.1.3. Muối của M+
Đa số muối M(+1) dạng tinh thể đều ít tan trong nước. Trong nước, chỉ có muối Ag+
là tương đối bền, còn muối Cu+ và Au+ tự phân huỷ. 2Cu+ Cu + Cu2+ E0 = +0,35V
3Au+ 2Au + Au3+ E0 = +0,3V
Tuy nhiên, Cu+ và Au+ được làm bền khi ở trong nước bằng cách tạo kết tủa ít tan như CuI, CuCN, AuI, AuCN hoặc tạo ion phức tương đối bền như: [Cu(NH3)2]+, [CuX2]-, (X: Cl-, Br-, I-, CN-), [Au(CN)2]- nhờ khả năng nhận electron của các anion I-, CN-.
* Một số muối quan trọng thường gặp:
Muối CuCl: Tinh thể màu trắng, bền với nhiệt và ít tan trong nước (t0nc = 4300C, t0s = 13590C). CuCl ít tan trong nước lạnh nhưng phân huỷ trong nước nóng).
CuCl(s) → Cu+(l) + Cl-(l)
2Cu+ + 4H2O Cu(R) + [Cu(H2O)4]2+
Tan dễ trong dung dịch đặc của NH3, HCl, NH4Cl và MCl (M là kim loại kiềm). 2CuCl + 2NH3đặc → [Cu(NH3)2]Cl
CuCl + HCl → H[CuCl2] Dễ bị oxi hoá tạo Cu(+2)
4[Cu(NH3)2]+ + O2 + H2O + 8NH3 → 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH-
Trong dung dịch NH3 hoặc HCl, dung dịch CuCl hấp thụ khí CO tạo phức dạng đime [Cu(Cl)(CO)H2O]2, khi đun nóng phức này phân huỷ giải phóng khí CO.
Trong dung dịch HCl, CuCl có thể hấp thụ khí PH3 tạo phức [Cu(PH3)]Cl, trong dung dịch NH3 có thể hấp thụ C2H2 hay hấp thụ chất R - C ≡ C - R tạo Cu2C2 hay R - C ≡ C - Cu là những kết tủa đỏ dễ phân huỷ nổ khi đun nóng.
Muối AgNO3: là muối bạc thông dụng nhất, không màu, t0nc = 209,70C, dễ tan trong nước và độ tan biến đổi nhiều theo nhiệt độ, tan trong ete, etylic, axeton.
- Phân huỷ ở 3000C
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
- Dễ bị khử thành kim loại bởi những chất hữu cơ như giấy, glucozơ, focmanđehit... 2[Ag(NH3)2]NO3+H2O+ HCHO → 2Ag + HCOONH4 +NH3+ 2NH4NO3
7.6.1.4.Sự tạo phức
Các hợp chất M(+1) dễ tạo thành phức, các phức này dễ tan và bền hơn hợp chất ban đầu. Ví dụ: MCl + 2NH3 → [M(NH3)2]Cl
MI + 2KCN → K[Ag(CN)2] + KI
AgBr + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr