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.
Pb + 21 O2 →t0 PbO b) Phản ứng với halogen Phản ứng tạo thành halogenua SnX4, PbX2: Sn + 2Cl2 →t0 SnCl4 Pb + 2Cl2 →t0 PbCl4 c) Phản ứng với nước
Ở nhiệt độ thường tạo thành lớp hiđroxit bảo vệ. Khi có mặt oxi, Pb phản ứng được 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 + 3H2SO4 đ, n -> PbSO4↓ + 2SO2 + 3H2O
−Sn phản ứng tạo thành muối Sn2+ và Sn4+ tuỳ từng trường hợp:
Sn + 4H2SO4 đ, 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 a) Oxit: SnO2, PbO2, SnO, PbO
Các oxit đều là chất rắn, không tác dụng với nước. 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 →t0 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. 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:
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 khí ở nhiệt độ thường.
Khi nung nóng, ở trạng thái bột, crom dễ bị oxi hoá bởi các phi kim.
Ví dụ:
4Cr + 3O2 →t0 2Cr2O3 2Cr + 3Cl2 →t0 2CrCl3 − Crom dễ dàng tan trong axit thường.
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 trường kiềm.
Cr + 3NaNO3 + 2NaOH -> Na2CrO4 + 3NaNO2 + H2O
2.2. Hợp chất:
Trong các hợp chất, crom tồn tại ở 2 số oxi 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 →t0 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 nhưng 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
− 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↑
− Phản ứng với axit thường và axit oxi hoá tạo thành muối Mn2+. 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 chấta) Hợp chất Mn2+ a) Hợp chất Mn2+
− Oxit MnOlà 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 nước.
b) Oxit MnO2 là chất rắn màu đen, không tan trong nước, phản ứng với axit tạo thành muối Mn2+. Mn2+.
MnO2 + 4HCl →t0 MnCl2 + Cl2 + H2O
− Trong kiềm nóng chảy, oxi không khí oxi hoá được MnO2: 2MnO2 + O2 + 4KOH →t0 2K2MnO4 + 2H2O
Muối Mn4+ kém bền, dễ bị chuyển thành muối Mn2+.
c) Kali manganat K2MnO4
Là chất tinh thể màu xanh, tan trong nước, 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 nên thường dùng để mạ kim loại. Cả 2 đều cứng, nặng, nhiệt độ nóng chảy cao.
− Khi đun nóng, coban và niken có khả năng tham gia phản ứng với một số phi kim như: 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).
a) Oxit CoO, NiO, Co2O3, Ni2O3.
Các oxit này đều là chất rắn, không tác dụng với nước. Tác dụng với axit nhưng 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 thường. + 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.