1. Thiếc và chì (Sn, Pb)
1.1. Tính chất vật lý
Sn là kim loại màu trắng, Pb là kim loại màu xám.
Đều có nhiệt độ nóng chảy khá thấp.
1.2. Tính chất hoá học
Là những kim loại hoạt động trung bình. Trong các hợp chất tồn tại ở 2 số oxi hoá: +2
và +4.
a) Phản ứng với oxi:
Ở nhiệt độ thường, trên bề mặt tạo thành lớp oxit bảo vệ. Khi nung nóng phản ứng mạnh
với oxi tạo thành SnO2 và PbO.
Sn + O2 t0 SnO2 Pb + 2 1 O2t0 PbO b) Phản ứng với halogen Phản ứng tạo thành halogenua SnX4, PbX2: Sn + 2Cl2t0 SnCl4 Pb + 2Cl2 0 t PbCl4
Hóa họccác hợp chất vô cơ
c) Phản ứng với nước
Ở nhiệt độ thường tạo thành lớp hiđroxit bảo vệ. Khi có mặt oxi, Pb phản ứng đ ược với
H2O.
Pb + 1/2O2 + H2O -> Pb(OH)2
d) Phản ứng với axit thường (HCl và H2SO4 loãng). Sn phản ứng chậm. Sn phản ứng chậm.
Pb hầu như không phản ứng vì tạo thành muối không tan bảo vệ.
Sn + 2HCl -> SnCl2 + H2
Pb + 2HCl -> PbCl2 + H2
e) Phản ứng với axit oxi hoá
Pb phản ứng tạo thành muối Pb2+
3Pb + 10HNO3-> 3Pb(NO3)2 + 2NO + 5H2O Pb + 3H2SO4đ, n-> PbSO4 + 2SO2 + 3H2O
Sn phản ứng tạo thành muối Sn2+ và Sn4+ tuỳ từng trườnghợp:
Sn + 4H2SO4đ, n-> Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O 4Sn + 10HNO3-> 4Sn(NO3)2 +NH4NO3 + 5H2O Sn + 4HNO3-> H2SnO3 + 4NO2 + H2O
f) Phản ứng với dung dịch kiềm
Cả 2 kim loại đều tan:
Sn + 2NạOH-> Na2SnO2+ H2
Pb + 2NạOH-> Na2PbO2+ H2
1.3. Hợp chất của Sn và Pb.
a) Oxit: SnO2, PbO2, SnO, PbO
Các oxit đều là chất rắn, không tác dụng với n ước. Tác dụng với axit rất khó khăn (ngay
cả khi đun nóng).
Tác dụng với kiềm nóng chảy
CaO + PbO2-> CaPbO3
PbO2 thể hiện tính oxi hoá:
3PbO2 + 2MnO2 + 3H2SO4 0
t 2HMnO4 + 3PbSO4 + 2H2O
b) Hiđroxit: Sn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)4, Pb(OH)4 đều là những chất không tan trong
nước và là những hiđrưxit lưỡng tính.
Ví dụ:
Sn(OH)4 + 4HCl -> SnCl4 + 4H2O Sn(OH)4 + 2NaOH -> Na2[Sn(OH)6] Pb(OH)2 + 2HCl -> PbCl2 + 2H2O Pb(OH)2 + 2NaOH -> Na2PbO2 + 2H2O
c) Muối
Muối Pb4+ : kém bền, dễ chuyển thành muối Pb2+.
PbCl4-> PbCl2 + Cl2
Muối halogenua và sunfat Pb2+ : ít tan.
Muối Sn2+ có tính khử:
SnCl2 + HgCl2-> SnCl4 + Hg(đen)
2. Crom
2.1. Tính chất
Crom (Cr = 52) là kim loại sáng trắng, khó nóng chảy, rất cứng.
Crom bền đối với nước và không khíở nhiệt độ thường.
Khi nung nóng, ở trạng thái bột, crom dễ bị oxi hoá bởi các phi kim.
Hóa họccác hợp chất vô cơ 4Cr + 3O2 t0 2Cr2O3 2Cr + 3Cl2 0 t 2CrCl3 Crom dễ dàng tan trong axit thư ờng.
Cr + 3HCl -> CrCl3+ 3/2H2
Crom bị thụ động hoá trong HNO3 đặc, nguội và trong H2SO4 đặc, nguội
Crom dễ dàng tác dụng với chất oxi hoá trong môi tr ường kiềm.
Cr + 3NaNO3 + 2NaOH -> Na2CrO4 + 3NaNO2 + H2O
2.2. Hợp chất:
Trong các hợp chất, crom tồn tại ở 2 số o xi hoá điển hình : +3 và +6.
a) Oxit Cr2O3
Là chất rắn, màu xanh lá cây, không tác dụng với nước, không tác dụng với dung dịch
kiềm và axit.
Cr2O3 tác dụng với kiềm nóng chảy tạo thành muối cromit MeCrO2
Cr2O3 + 2NaOH 0
t
2NaCrO2 + H2O
b)Hiđroxit Cr(OH)3
Là chất không tan trong nước, màu xanh lá cây, lưỡng tính.
Cr(OH)3 + 3HCl -> CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH -> NaCrO2 + 2H2O
c) Muối Cr3+
Cr(NO3)3, CrCl3, Cr2(SO4)3 đều tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch màu xanh lá cây.
d) Hợp chất Cr+6
H2CrO4: axit cromic
H2Cr2O7: axit đicromic.
Giữa hai ion CrO42- và ion Cr2O72- có cân bằng trong dung dịch do:
CrO42- bền trong môi trường kiềm
Cr2O72- bền trong môi trường axit
2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
Hợp chất Cr6+ có tính oxi hoá:
K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4-> K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 4H2O K2Cr2O7 + 14HBr -> 2KBr + 2CrBr3 + 3Br2 + 7H2O
3. Mangan
3.1. Tính chất
Mangan là kim loại trắng bạc, cứng dòn, khó nóng chảy,khá hoạt động (kém Al nh ưng
mạnh hơn Zn).
Mangan có thể tồn tại ở những mức oxi hoá +2, +3, +4, +6 và +7. Nhưng bền nhất
và phổ biến nhất là các mức : +2 ; +4 ; +6 và +7.
Phản ứng với oxi: ở nhiệt độ thường tạo lớp oxit MnO2 bảo vệ, ở dạng bột bị oxi hoá
dễ dàng.
Mn + O2 t0
MnO2
Phản ứng với các phi kim khác: tạo thành những hợp chất mangan (II).
Mn + Cl2 t0
MnCl2 Mn + S 0
t MnS
Phản ứng với nước:ở nhiệt độ thường phản ứng chậm, ở nhiệt độ cao phản ứng nhanh hơn.
Mn + H2O t0
Mn(OH)2 + H2
Hóa họccác hợp chất vô cơ
Mn + HCl -> MnCl2 + H2 Mn+ H2SO4 loãng -> MnSO4 + H2
3Mn + 8HNO3-> 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O Mn bị HNO3 đặc, nguội thụ động hoá.
3.2. Hợp chất
a) Hợp chất Mn2+
Oxit MnO là chất rắn, tan trong axit, bị oxi hoá thành MnO2.
Hiđroxit Mn(OH)2 là chất kết tủa trắng, dễ chuyển thành Mn(OH)4 màu nâu. Mn(OH)2+ 1/2O2 + H2O -> Mn(OH)4
Muốn Mn2+muối nitrat, clorua,sunfat, axetat tan nhiều trong n ước.
b) Oxit MnO2 là chất rắn màu đen, không tan trong nư ớc, phản ứng với axit tạo thành
muối Mn2+.
MnO2 + 4HCl 0
t
MnCl2 + Cl2 + H2O
Trong kiềm nóng chảy, oxi không khí oxi hoá được MnO2: 2MnO2 + O2 + 4KOH 0
t 2K2MnO4 + 2H2O
Muối Mn4+ kém bền, dễ bị chuyển thành muối Mn2+.
c) Kali manganat K2MnO4
Là chất tinh thể màu xanh, tan trong nư ớc, kém bền trong dung dịch, dễ bị chuyển thành KMnO4:
3K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
d) Kali pemanganat KMnO4
Là chất tinh thể màu tím, tan nhiều trong nước, có tính oxi hoá mạnh, tuỳ theo môi
trường Mn7+ bị khử:
Môi trường axit:
Mn+7 + 5e -> Mn2+
Môi trường trung tính:
Mn+7 + 3e-> Mn+4(MnO2)
Môi trường kiềm:
Mn+7 + 1e-> Mn+6 (MnO42-)
Ví dụ:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4-> K2SO4 + 5Na2SO4+ 2MnSO4 + 3H2O 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O - > 2KOH + 2MnO2 + 3Na2SO4
2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH -> 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O 2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O
KMnO4 bị nhiệt phân giải phóng oxi:
2KMnO4 t0
K2MnO4 + MnO2 + O2
4. Coban và niken
4.1. Tính chất
Coban và niken đều là kim loại màu trắng bạc, đặc biệt Ni có vẻ sáng đẹp n ên thường
dùng để mạ kim loại. Cả 2 đều cứng, nặng, nhiệt độ nóng chảy cao.
Coban và niken đều đứng trước H trong dãy thế điện hoá, nhưng hoạt động kém Fe.
Khi đun nóng, coban và niken có kh ả năng tham gia phản ứng với một số phi kim nh ư:
O2, Cl2, S, P,…
4.2. Hợp chất của coban và niken
Hợp chất của coban, niken có số oxi hoá +2 đặc trưng hơn +3 (khác Fe).
Hóa họccác hợp chất vô cơ
Các oxit này đều là chất rắn, không tác dụng với n ước. Tác dụng với axit nh ưng không
tác dụng với kiềm:
CoO + 2HCl -> CoCl2 + H2O Ni2O3 + 6HCl -> 2NiCl3+ 3H2O
b)Hiđroxit
M(OH)2: đều là chất kết tủa, Co(OH)2 màu hồng, Ni(OH)2 màu xanh lá cây.
+ Dưới tác dụng của chất oxi hoá mạnh (ví dụ NaClO) chuyển thành Me(OH)3.
2Co(OH)2 + NaClO + H2O -> 2Co(OH)3 + NaCl + Ni(OH)2 không bị oxi hoá bởi oxi ở nhiệt độ th ường.
+ Me(OH)2 là những bazơ yếu, tan trong axit.
M(OH)3:
+ Là những chất kết tủa, Co(OH)3 màu xanh thẫm, Ni(OH)3 mầu nâu đen.
+ Đều là bazơ yếu, hoà tan trong axit tạo thành muối có số oxi hoá +2.
4Co(OH)3 + 4H2SO4-> 4CoSO4 + O2 + 10H2O 2Ni(OH)3 + 6HCl -> 2NiCl2 + Cl2+ H2O
c) Muối: Chỉ có muối với oxi hoá +2 là bền.
Muối Co2+: muối khan màu xanh lam, khi bị hiđrat hoá và tan trong dung dịch có màu hồng.
Muối Ni2+: có màu xanh lá cây.