MnO42-, hình thành từ MnO2 + O2/OH-
MnO42- bền trong môi trường baz lớn, trong mt trung tinh hoặc acid
Mn(VII): MnO4-
Dung dịch MnO4- kém bền, phân hủy chậm 4MnO4- + 4H+ 3O2 + 2H2O + 4MnO2
MnO4- trong dd baz có tính oxy hóa mạnh
MnO4- + 2H2O + 3e MnO2 + 4OH- , Eo = +1,23 V
Trong mt acid, MnO4- có tính oxy hóa mạnh
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 = KMnO4 + PH3 + H2SO4 = KMnO4 + PH3 + H2SO4 = KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 = KMnO4 + Zn + H2SO4 = KMnO4 + K2SO3 + KOH = KMnO4 + Na2SO3 + H2O =
Sắt (Fe)
Fe2O3 + C Fe + CO
Oxid sắt + H2 Fe
Khi đun nóng, phản ứng với O2, halogen, nitơ, lưu huỳnh,…
Phản ứng với acid
Ở nhiệt độ ~ 800oC, Fe + H2O Fe3O4 + H2
Oxid, hydroxid
Fe2+ + OH- Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O 2Fe(OH)3
Fe(OH)2 + 4NaOH (bão hòa) Na4[Fe(OH)6]
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3
Ở 200oC, 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Fe3O4 là hỗn hợp của oxid Fe(II) và Fe(III), tồn tại trong tự nhiện dưới dạng sắt từ.
Fe(II)
Môi trường acid: Fe2+, baz: Fe(OH)2
Phản ứng: thể hiện tính oxy hóa hoặc khử 2Fe2+ + 1/2O2 + 2H+ 2Fe3+ + H2O Fe2+ + Zn Zn2+ + Fe
Fe(III)
Môi trường acid: Fe3+, baz: Fe(OH)3
Phản ứng thường thể hiện tính oxy hóa Fe3+ + chất khử Fe2+
Fe3+ có tính acid Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ Fe3+ ái lực mạnh với F- Fe3+ + F- FeF2+, K1 = 105 FeF2+ + F- FeF2+, K2 = 105 FeF2+ + F- FeF3, K3 = 103 Với ion Cl- K1 = 10, K2 = 3, K3 = 0,1 Với HCl đặc FeCl4-
Cobalt (Co)
Co(II)
Co(OH)2, CoCO3 tan trong acid tạo dd có màu hồng ([Co(H2O)6]2+)
Co2+ + 2OH- Co(OH)2
Co(OH)2 + O2 (kk) CoO(OH) (đen) + H2O
Co(OH)2 + 2OH- (đậm đặc) Co(OH)42-
Ion Co2+ có thể tạo phức tứ diện hoặc bát diện Co(H2O)62+ Co(H2O)42+ + 2H2O
Co(H2O)62+ + 4Cl- CoCl42- + 6H2O
Các phức tứ diện thường tạo thành với các ligand halogeno và OH-
Co(III)
Co3+ ái lực mạnh với N tạo phức tốt với NH3, EDTA, NCS-
Phức Co(III) thường là phức bát diện
Phức Co(III) có thể điều chế từ sự oxy hóa dd Co2+ với sự hiện diện của ligand tương ứng.
4Co2+ + 4NH4+ + 20NH3 + O2 4[Co(NH3)6]3+ + 2H2O
Khi có mặt nhiều ligand tạo phức phức đa ligand: [Co(NH3)5NO2]Cl2, K[Co(NH3)2(NO2)4]
Sự tạo phức làm giảm tính oxy hóa của Co(III) Co3+ + e Co2+, Eo = +1,8 V
Đồng (Cu)
Điều chế
Cu có nhiều trong các quặng: chancopyrit CuFeS2, cuprit Cu2O, kovelin CuS
Nhiệt luyện từ chancopyrit Cu:
2CuFeS2 + 5O2 + 2SiO2 2Cu + 2FeSiO3 + 4H2O
Tính chất
Năng lượng ion hóa I1 khá cao tính khử yếu.
Không phản ứng với các acid có tính OXH.
Tan được trong H2SO4 và HNO3 đặc nóng.
Tan trong H2SO4, HNO3 với sự hiện diện của O2
Tan trong NH3, CN- với sự hiện diện của O2 Cu + 2NH3 [Cu(NH2)2]+
Cu(I):
Cu+ + e Cu, Eo = 0,52 V Cu2+ + e Cu+, Eo = 0,153 V ion Cu+ kém bền.
Hợp chất Cu(I) điển hình: CuCl, CuCN,…(có T nhỏ)
Cu(II)
Môi trường acid: Cu2+, baz: Cu(OH)2, Cu(OH)42-
Phản ứng thường thể hiện tính oxy hóa Cu2+ + e Cu+ , Eo = 0,153 V