Kim loại chuyển tiếp
Nguyên tố của quỷ
“linh hồn của quỷ”.
Một mẫu kim loại X được ngâm trong nước cân nặng 13,031g, trong khi đó đem ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl4 chỉ nặng 12,046g. Biết khối lượng riêng của CCl4 là 1,5940 g/cm3.
Để xác định nguyên tố X thì người ta phải dùng đến nhiễu xạ neutron. Phương pháp nhiễu xạ này chỉ đặc trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và góc nhiễu xạ 2 đo được từ mặt phẳng (222) là 76,956o . Vận tốc của neutron trong nhiễu xạ kế là 3115,0 m/s.
Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O2 cho đến khi kim loại X phản ứng hoàn toàn. Sản phẩm phản ứng là hợp chất A chứa 26,577% oxy về khối lượng. Tất cả lượng hợp chất A khi cho phản ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O2 ở 25,00oC và áp suất 100kPa cùng với một muối B và nước.
Hợp chất B tan hoàn tồn trong dung dịch có chứa các anion Cl-, Br- và I-. Một trong số các sản phẩm được tạo thành trong q trình hịa tan này là ion phức C. Cơng thức của ion C này là [XCl2Br2I2]n- và có tính thuận từ.
Phức cacbonyl D được tạo thành bằng cách đun nóng kim loại X trong khí quyển CO áp suất cao. Công thức của hợp chất D là [X2(CO)8] và nó nghịch từ. Cả hai nguyên tố X
trong phức đều tương đương về cấu trúc. Một phân tử CO cho một cặp e để tạo liên kết đơn duy nhất, nhưng khơng phải các nhóm CO trong D đều tương đương nhau.
a) Tính khối lượng riêng của kim loại X (g/cm3) b) Tính hằng số mạng a của tinh thể kim loại X (pm)
c) Tính khối lượng mol nguyên tử của kim loại X (g/mol). X là nguyên tố nào ? d) Viết cơng thức hóa học của hợp chất A
e) Viết và cân bằng phản ứng của A với dung dịch HCl lỗng
f) Vẽ các cấu trúc có thể có của ion phức C (bao gồm đồng phân cấu trúc, đồng phân hình học và đồng phân quang học)
g) Trong ion phức C có bao nhiêu electron độc thân ? Biết các halogen là phối tử
trường yếu.
h) Vẽ cấu trúc có thể có của phức D
Hướng dẫn
a) Khi nhúng chìm cơ thể vào trong chất lỏng thì nó sẽ có một khối lượng biểu kiến và chịu lực đẩy Archimede. Cho rằng mẫu kim loại X có khối lượng m và thể tích V:
mCCl4 = m - CCl4V 12,046 = m – 1,5490V m = 14,689 g mH2O = m - H2OV 13,031 = m – 1,0000V V = 1,658 g/cm3
Phản ứng của thuỷ ngân