- Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất: Nhiệt độ, áp suất, quá trình thao tác thí nghiệm
PHẦN 1: CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIB
A.BÁO CÁO THÍ NGHIỆM:
Chuẩn bị lý thuyết:
1. Đặc điểm của phân nhóm: Các nguyên tố trong phân nhóm: Magan ( Z = 25 ): Mg
Tecneti ( Z = 43 ): Tc Rheni ( Z = 75 ): Re Bohri ( Z= 107 ): Bohri
2. Đặc điểm chung các nguyên tố trong phân nhóm: - Cấu hình electron : (n – 1) d5 ns2
- Có số oxi hóa từ +2 đến +7
- Đặc trưng đối với Mn: +2,+4,+6,+7; Tc và Re là +7.
- Bán kính nguyên tử tăng chậm từ Mn đến Re. Do vậy các nguyên tố này có tính chất hóa học giống nhau nhất là đối với Tc và Re vì 2 nguyên tố này có bán kính nguyên tử gần bừng nhau.
- Theo chiều tăng số oxi hóa tạo phức anion tăng, tạo phức cation giảm. Tính chất đặc trưng của phân nhóm:
- Hợp chất phổ biến nhất của Mn trong tự nhiên là MnO2 (quặng pirohisit) ngoài ra còn tồn tại dưới một số quặng khác: Mn2O3, MnOOH.
- Chúng có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao và tăng dần từ Mn đến Re. - Là kim loại hoạt động nhưng giảm dần từ Mn đến Re.
- Mn dạng khối bền do có lớp oxit bảo vệ, dễ bị oxi hóa hơn ở trạng thái vụn nhưng nói chung Mn rất khó phản ứng với oxi, tạo ra Mn3O4ở 940Oc.
3Mn + 2O2 = Mn3O4- Mn ở dạng bột dễ bị oxi hóa. - Mn ở dạng bột dễ bị oxi hóa.
- Khi đun nóng Mn và Re tác dụng được với các phi kim như: O, S, P, Si, C, N, Selen,.. tạo ra các hợp chất MnS, MnSe,MnP, ReP, MnSi ..đặc biệt phản ứng mảnh liệt với halogen tạo thành MX2.
Mn + Cl2 = MnCl2
- Trong dãy điện thế Mn đứng giữa Mg và Zn nên bột Mn khi đun nóng sẽ phân hủy được nước ( t=500oC).
Mn + 2H2O = Mn(OH)2 + H2. - Tác dụng với axit loãng tạo muối và nước
Mn + 2HCl = MnCl2 + H2
- Te và Re phản ứng mạnh với HNO3 và H2SO4 đặc tạo ra hợp chất ứng với hóa trị bền :
3Tc + 7 HNO3 = 3 HTcO4 + 7NO + 2H2O
2Re + 7H2SO4 = 2Hre04 + 7SO2 + 6H2O
3. Tính chất của hợp chất:
• Mn (+2):
- Các hợp chất đơn giản cũng như phức chất đều có số phối trí đặt trưng là 6. - Các hợp chất đơn giản có tính bazo trội hơn axit.
- Không tan trong nước tan trong axit.
MnO + 2HCl = MnLi2 + H2O - Thể hiện tính khử khi gặp chất oxi hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2Mn(OH)2 + O2 + H2O = Mn(OH)4
• Mn (+4):
- Không tan trong nước không tan axit ngay cả khi đốt nóng
2Mn(OH)4 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + 6H2O - Cả hợp chất oxit và hidroxit đều lưỡng tính.
MnO2 + 2KOH = KMnO3 + H2O
2MnO2 + 2H2SO4đặc = 2MnSO4 + O2 +2 H2O
- Tuy nhiên, khi tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như KClO3, PbO2,… các hợp chất Mn (+4) lại thể hiện tính khử.
2MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3MnSO4 + KCl + H2O
- MnO2được dùng làm chất oxi hóa mạnh trong phòng thí nghiệp.
• Mn (+6):
- Các muối MnO4 thường có màu lục sẫm, thu được bằng cách nấu chảy MnO2 với kiềm và các chất oxi hóa.
2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O
- Muối MnO4 không bền, bị phân hủy chậm trong dung dịch nước.
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
- Chỉ tồn tại trong môi trường kiềm mạnh, có tính oxi hóa mạnh dễ bị khử thành MnO2 trong môi trường kiềm và thành muối Mn +2 trong môi trường axit.
• Mn (+7):
- Là chất lỏng nhờn màu lục sẫm, không bền, dễ phân hủy cho MnO2 và oxi.
2KMnO4 + H2SO4 = Mn2O7 + K2SO4+ H2O - KMnO4 bị thủy phân khi đun nóng ở 100oC.
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 - Các hợp chất Mn +7 có tính axit
X2O7 + H2O = HXO4 - Là những chất oxi hóa mạnh.
- Tùy thuộc vào môi trường phản ứng mà sản phẩm khử MnO4– có thể là Mn+2 ( môi trường axit ), MnO2 ( môi trường trung tính hoặc kiềm ), MnO42- (môi trường kiềm mạnh). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
kiềm mạnh).
Thí nghiệm 3: Điều chế KMnO4 I. Mục đích thí nghiệm:
Điều chế kalipermanganat KMnO4
II. Nội dung thí nghiệm: 1. Hóa chất: