M O+ 2H+ O+ → 2+ +H2O
CrO2 450 0C Cr 2 O
10.6.3. Sơ lược về hợp chất Cr+
và Cr0
10.6.3.1. Hợp chất Cr+2
CrO: chất bột màu đen, có tính tự cháy khơng bền nhiệt, có tính bazơ, tan trong dung dịch axit
loãng.
Cr(OH)2: kết tủa vàng, khơng có tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit. Thể hiện tính khử
mạnh hơn oxit, dễ tác dụng với oxi khơng khí tạo Cr(OH)3. Đun nóng trong khơng khí phân huỷ thành Cr2O3.
Muối Cr (II): Chỉ biết một số muối như clorua, bromua, sunfat, axetat... Chúng có tính khử
10.6.3.2. Hợp chất Cr0
Thường gặp hợp chất Cr0 như: Cr(CO)6, Cr(C6H6)2
Cr(CO)6: có tính nghịch từ, Cr ở trạng thái lại hoá d2sp3 tạo nên liên kết cho nhận với CO. Dạng tinh thể không màu, dễ thăng hoa trong chân khơng, nóng chảy trong chân khơng ở 1490C và phân huỷ nổ ở 130 - 1500C. Không tác dụng với nước và axit, nhưng tác dụng với dung dịch NaOH trong rượu hay dung dịch Na trong NH3 lỏng tạo muối chứa anion cacbonylat: Na2Cr(CO)5.
CHƯƠNG 11: KIM LOẠI NHÓM VIIB: Mn, Tc, Re 11.1. Đặc điểm chung nhóm VIIB
Nhóm VIIB gồm các nguyên tố: mangan (Mn), tecneti (Tc) và reni (Re).
Bảng 11.1: Một số đặc điểm của các nguyên tố nhóm VIIB
Mn Tc Re + Số thứ tự 25 43 75 + Cấu hình e- hố trị 3d54s2 4d55s2 4f145d56s2 + Bán kính nguyên tử R(Ǻ) 1,3 1,36 1,37 + Bán kính ion R2+ (Ǻ) 0,91 0,95 - R3+ (Ǻ) 0,70 - - R4+ (Ǻ) 0,52 0,72 0,72 R7+ (Ǻ) 0,46 0,57 0,57 + Năng lượng ion hoá I1 (eV) 7,43 7,28 7,79 + Thế điện cực chuẩn E0(eV) -1,18
(Mn2+/Mn)
+0,4 (Tc2+/Tc)
+0,3 (Re3+/Re)
Cả 3 ngun tố có cấu hình electron giống nhau: (n-1)d5ns2 nên chúng có tính chất tương tự nhau. Tuy nhiên, Tc và Re giống nhau nhiều hơn so với Mn vì chúng có bán kính ngun tử giống nhau.
Do có số electron hố trị lớn nên các nguyên tố VIIB tạo nhiều hợp chất với nhiều số oxi hoá khác nhau từ 0 đến +7. Số oxi hoá phổ biến của Mn là +2, +4 và +7, của Tc là +4 và +7 và của Re là +3, +4, +5 và +7
11.2. Trạng thái thiên nhiên
Trong thiên nhiên, Mn là nguyên tố tương đối phổ biến, đứng thứ 3 trong các nguyên tố chuyển tiếp sau Fe và Ti, Tc có lượng khơng đáng kể, cịn Re là ngun tố hiếm và rất phân tán. Trong vỏ Quả đất, trữ lượng của Mn là 0,032% tổng số nguyên tử, của Re là 8,5.10-9 % tổng số nguyên tử.
Khoáng vật chủ yếu của Mn là hausmanit (Mn3O4) chứa khoảng 72%Mn, pirolusit (MnO2) chứa khoáng 63%Mn, braunit (Mn2O3) và manganit (MnOOH).
Re khơng có khống vật riêng mà ở lẫn dưới dạng tạp chất với các khoáng sunfua kim loại, nhất là molipđenit và colombit.
11.3. Tính chất lý học
Mn, Tc và Re là những kim loại màu trắng bạc. Dạng bề ngoài của Mn giống Fe, của Tc giống Pt nhưng Mn cứng và khó nóng chảy hơn Fe.
Bảng 11.2: Một số hằng số vật lý quan trọng của nguyên tố nhóm VIIB
Mn Tc Re
Nhiệt độ nóng chảy (0C) 1244 2140 3180 Nhiệt độ sôi (0
C) 2080 4900 5900
Khối lượng riêng (g/cm3
Độ cứng (thang Moxơ) 56 - 7,4
Độ dẫn điện (Hg = 1) 5 - 4,5
Độ âm điện 1,5 1,9 1,9
Nhiệt thăng hoa (kJ/mol) 280 649 777
Mn, Tc, Re rất khó nóng chảy và khó sơi. Sự tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi, nhiệt thăng hoa và độ cứng của nhóm VIIB do sự tăng phần cộüng hố trị trong liên kết kim loại.
Mn tinh khiết dễ cán và dễ rèn nhưng khi chứa tạp chất nó trở nên cứng và giịn.
Mn và Re tạo nhiều hợp kim với nhiều kim loại như: thép Mangan, thép không rỉ, manganin (Cu, Mn, Ni), gang kính (5-20% Mn).