Chương 1: Phức chất | Bài giảng môn Hóa vôn cơ | Đại học Bách khoa hà nội

BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ 2
CHƯƠNG I: PHỨC CHẤT
1. Viết công thức của phức giữa ion Co2+, Co3+ với H2O và với en và hãy dự ñoán số e
ñộc thân (unpaired) trong từng phức biết H2O là phối tử trường yếu (a weak - field
ligand), en là phối tử trường mạnh (a strong – field ligand). Hãy kiểm chứng dự ñoán:
Biết [Co(en)3]2+ có ∆o = 131,56 ; δ = 105,3 ; [Co(en)3]3+ có ∆o = O
277,47 ; δ = 665,93 ; [Co(H2O)3]3+ có ∆o = 217,62 ; δ = 87,05 ( ñơn vị là kJ.mol-1) O O C : CH C CH 2
2. EDTA là phối tử ña càng (polidentate) thường ñược dùng ñể 2
xử lý sự ñộc hại của chì do nó tạo ñược phức rất bền với chì (xem O: CH :N 2 Pb
hình bên). [Pb(EDTA)]2- cho biết DLPT của EDTA và SPT của O: :N CH Pb2+ trong phức này. 2 C CH : 2 CH O 2
3. Bài tập 14.5 (Sách bài tập trong 96) O C
Tính năng lượng làm bền bởi trường tinh thể của hai ion phức sau: O [Co(NH3)6]2+; ∆o = 10 100 cm-1 P = 22 500 cm-1 [Co(NH3)6]3+; ∆o = 22 900 cm-1 P = 21 000 cm-1
Từ kết qủa thu ñược hãy dự ñoán xem liên kết trong ion phức nào bền hơn.
4. Ion Cu2+ tạo ñược với NH3 4 phức ứng với các hằng số bền β1, β2, β3, β4 có các giá trị
lgβ1 = 4,13; lgβ2 = 7,61; lgβ3 = 10,48; lgβ4 = 12,59. Tính pK1d, pK2d, pK3d, pK4d. (K1d,
K2d, K3d, K4d là các hằng số phân li (hay hằng số không bền) nấc của phức [Cu(NH3)4]2+.
5. Bài tập 14.12 (Sách bài tập trang 97)
Có dung dịch [Cu(NH3)4]2+ 1M. Ion phức này bị phân huỷ trong môi trường axit theo phản ứng sau: [Cu(NH + 3)4]2+ + 4H+ ⇔ Cu2+ + 4NH4
Tính pH của dung dịch ở ñó 99,9% ion phức bị phân huỷ. Biết rằng hằng số bền tổng của ion phức là β +
4 =1012 và hằng số ñiện li axit Ka của NH4 là 10-9,2.
Bước sóng của ánh sáng trông thấy và màu
Bước sóng của bức xạ
Màu của bức xạ bị hấp thụ
Màu trông thấy (màu phụ) bị hấp thụ, Ao 4000 – 4350 Tým Vàng – lục 4350 – 4800 Xanh chàm Vàng 4800 – 4900 Chàm – lục Da cam Lam 4900 – 5000 Lục - chàm ðỏ 5000 – 5600 Lục ðỏ tía 5600 – 5750 Lục – vàng Tím 5750 – 5900 Vàng Xanh chàm 5900 – 6050 Da cam Chàm – lục Lam 6050 – 7300 ðỏ Lục – chàm 7300 – 7600 ðỏ tía Lục 1
6. Bài tập 5.6 trang 32 sách bài tập.
Thế nào là chất thuận từ, nghịch từ. Momen từ của CuSO4.5H2O và MnSO4.4H2O
lần lượt là 1,95µB và 5,86µB. Hai chất ñó là thuận từ hay nghịch từ? Tính số electron ñộc
thân trong phân tử mỗi chất trên.
CHƯƠNG II. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUYÊN TỐ d
1. Vì sao các nguyên tố chuyển tiếp ñều là kim loại và chúng có nhiều số oxi hoá hơn so
với các kim loại ở nhóm A.
2. Tính bền của số oxi hoá dương max tăng hay giảm theo chiều từ Sc ñến Mn và theo
chiều từ Mn ñến Re? Giải thích.
3. a. Sắp xếp theo chiều ∆o tăng của các phức sau: [W(H2O)6]2+; [Cr(H2O)6]2+; [Mo(H2O)6]2+ . Giải thích?
b. 3 phức [Mn(H2O)6]2+ ; [MnF6]4 - và [Mn(CN)6]4+ có các thông số phân tách ∆o ứng
với các giá trị 101,4; 308,9; 90,2 KJmol-1
- Hãy ghi giá trị của ∆o cho từng phức, căn cứ vào ñâu ghi ñược như vậy
- Năng lượng ghép cặp P của Mn2+ là 304,2 KJmol-1. Hãy cho biết phức nào là phức thấp spin, cao spin.
CHƯƠNG III. NHÓM VIB
1. Câu 19.5 (Sách bài tập trang 112)
Viết các phương trình phản ứng sau dưới dạng ion (nếu có) và phân tử:
a. Cr2(SO4)3 + NaOH(dd, thiếu và dư)
b. Na3[Cr(OH)6] + thêm từ từ H2SO4 loãng cho tới dư
c. Na3[Cr(OH)6] + Br2 + NaOH(dd) d. Cr2(SO4)3 + Na2CO3(dd) e. K +? 2CrO4 K +? 2Cr2O7
g. K2Cr2O7 + HCl ñặc (SO2 + H2SO4 loãng) h. (X = Cr, Mo, W): X + O to 2 → 2. C r3+ - 0 , 4 1 V C r 2 + - 0 , 9 1 V C r TCr(OH)3 = 7.10-31
a. Tính εoCr(OH)3/Cr
b. Tính thế ñiện cực của ñiện cực sau: Cr/dung dịch bão hoà Cr(OH)3
3. Trong dung dịch tồn tại cân bằng sau ở 25oC 2CrO 2- 2- 4 + 2H+ Cr 2O 7 + H 2O K = 1014,4
Một dung dịch Cromat 1M thì 90% crom nằm ở dạng cromat và 10% ở dạng dicromat. Tính pH của dung dịch. 2
CHƯƠNG IV. NHÓM VIIB
1. Hoàn thành các phản ứng sau:
a. Mn + H2SO4 loãng (H2SO4 ñặc, to)
b. M (Mn, Te, Re) + HNO3 loãng c. MnSO4 + NaOH d. MnO to cao
2 + KNO3 + K2CO3(nóng chảy) hay NaOH (nóng chảy) e. K2MnO4 + CO2(Cl2) g. KMnO4 + KNO2 + H2SO4
2. Bài tập 20.8 (Sách bài tập trang 116) Ion MnO 2-
4 tự phân huỷ trong dung dịch như sau: 3MnO 2- - ↓ 4 + 2H2O 2MnO4 + MnO2 + 4OH- a. Hỏi ion MnO 2-
4 bèn nhất trong môi trường nào?
b. Tính hằng số cân bằng K ở 25oC của phản ứng tự phân huỷ MnO 2- 4 trong hai môi
trường (pH = 0 và pH = 14) xem có phù hợp với dự ñoán ở câu a không? Số liệu
εo ở câu 2 (bài tập 20.2 sách bài tập trang 115)
CHƯƠNG V. NHÓM VIIIB
1. Câu 21.8 (Sách bài tập trang 121)
Viết các phương trình phản ứng sau dưới dnạg ion (nếu có) và phân tử (M: Fe, Co, Ni): a. M + O2 b. M + X2 (X: halogen) c. M + S d. M + H2SO4(loãng) e. M + HNO3 (loãng)
g. MSO4 + NaOH (dd, trong không khí) h. Ni(OH)2 + Cl2 + NaOH dư i. M(OH)3 + H2SO4 loãng
k. MSO4 + KMnO4 + H2SO4 loãng l. FeSO4 + KCN (dd, dư)
m. CoSO4 + NH3(ñặc, có mặt NH4Cl dư trong không khí) n. NiSO4 + NH3 (dd, dư)
2. Phức Fe(SCN)2+ có hằng số ñiện ly K = 10-2, trong dung dịch sẽ có màu ñỏ nhìn thấy
ñược khi nồng ñộ ≥ 10-5.
a. Thêm một lượng nhỏ muối FeCl3 vào dung dịch KSCN 10-2M. Tính [Fe3+] khi nhận
biết ñược màu ñỏ của phức trên. 3
b. Thêm KSCN vào dung dịch A chứa AgNO3 0,01M và Fe(NO3)3 10-4M thì sẽ tạo ra
kết tủa AgSCN↓ (Tt = 10-12). Tính [Ag+] khi trong dung dịch có màu ñỏ của phức Fe(SCN)2+. CHƯƠNG VI. NHÓM IB
1. Bài tập 22.8 (Sách bài tập trang 130)
Viết các phương trình phản ứng sau dưới dạng phân tử và ion (nếu có): a. AgCl + Na2S2O3 (dd) b. CuSO4 + KI (dd) c. CuSO4 + KCN (dư) d. Au(OH)3 + NaOH (dd)
e. M (Cu, Ag, Au) + HCl (HNO3, H2SO4)
2. Bài tập 22.10 (Sách bài tập trang trang 130)
Trong 1lít dung dịch chứa 1mol AgNO3 và 2 mol NH3:
a. Tính nồng ñộ các ion Ag+, [Ag(NH3)2]+ và phân tử NH3 khi cân bằng.
b. Thêm HNO3 vào dung dịch trên (thể tích dung dịch hầu như không bị biến ñổi).
Tính pH của dung dịch khi 99% [Ag(NH3)2]+ bị phân huỷ. Biết β +
2b[Ag(NH3)2]+ = 107,2; Ka(NH4 ) = 10-9,2.
3. Bài tập 22.14 (Sách bài tập trang 134)
Cho biết các số liệu sau ở 25oC: εo(Au+/Au) = 1,7V; εo(O2/H2O) = 1,23V; hằng số
ñiện li tổng của ion phức (Au[CN]2) - là 7,04.10-40. Chứng minh rằng khi có mặt ion CN
- trong dung dịch kiềm thì εo([Au(CN) -/Au) nhỏ hơn εo(O2/OH -), nghĩa là oxi oxi hoá ñược vàng.
CHƯƠNG VII. NHÓM IIB
1. Bài tập 23.5 (Sách bài tập trang 138)
Viết các phương trình phản ứng sau dưới dạng ion (nếu có) và phân tử (M – các nguyên tố nhóm IIB):
a. M(NO)3 + NaOH (dd, thiếu và dư)
b. MCl2 + NH3 (dd, thiếu và dư)
c. Hg(NO3)2 + KI (dd, thiếu và dư)
d. HgCl2 + SnCl2 (dd, thiếu và dư)
e. K2[HgI4] + NH4Cl + KOH (dd)
g. Hg2(NO3)2 + Na2S dd (NaOH dd; KCN dd, thiếu, dư; Cl2)
2. Bài tập 23.6 (Sách bài tập trang 139) Hg (l) Hg (k)
Việc ño áp suất hơi của Hg ở các nhiệt ñộ khác nhau ñã thiết lập ñược phương trình: 4 2010 lgPHg = -4,80 - + 3,88lgT T
PHg ở ñây ño bằng mmHg. Nhiệt ñộ sôi chuẩn của Hg là 631K. Tính ∆Ho của cân bằng trên ở nhiệt ñộ sôi.
3. Bài tập 23.13 (Sách bài tập trang 145).
Hg2+ tạo với I - kết tủa màu ñỏ HgI2 (Tt = 10- 28), nếu dư I - thì HgI2 tan tạo thành [HgI4]2- (β4ñl = 10 30).
Thêm dung dịch KI 1M vào 10cm3 dung dịch Hg2+ 10-2M. Tính thể tích v1 dung
dịch KI cần thêm vào ñể bắt ñầu kết tủa HgI2 và thể tích v2 dung dịch KI cần thêm vào
ñể HgI2 bắt ñầu tan hết. Tính nồng ñộ các ion trong dung dịch khi cân bằng trong cả hai trường hợp. 5