Chương 17: Nhóm VIIIB | Bài giảng môn Hóa vôn cơ | Đại học Bách khoa hà nội

Là kim loại; Fe, Co màu trắng xám, Ni màu trắng bạc. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa vôn cơ giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

9 5 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Hóa vô cơ (htt)

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

8 trang 1 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Na
5/20/2021
1
CHƯƠNG 17. NHÓM VIIIB
Fe Co Ni
[Ar]3d
6
4s
2
[Ar]3d
7
4s
2
[Ar]3d
8
4s
2
II, III, VI II, III, V II, IV
1.241 1.253 1.246 r
A
Ru Rh Pd
[Kr]4d
7
5s
1
[Kr]4d
8
5s
1
[Kr]4d
10
5s
0
Os Ir Pt
[Xe]4f
14
5d
6
6s
2
[Xe]4f
14
5d
7
6s
2
[Xe]4f
14
5d
9
6s
1
NHÓM SẮT
NỘI DUNG
1. ĐƠN CHẤT
1. Tính chất lý học
2. Tính chất hóa học
3. Ứng dụng
4. Trạng thái tự nhiên, điều chế
2. HỢP CHẤT
1. Oxit
2. Hydroxit
3. Muối
4. Phức chất
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
1. Là kim loại; Fe, Co màu trắng xám, Ni màu
trắng bạc
2. Tính chất cơ học phụ thuộc nhiều vào tạp
chất
3. Có tính chất từ giống nhau, khác với các kim
loại khác. Fe-α dưới 768
o
C có tính sắt từ
4. Cấu trúc tinh thể, tồn tại ở nhiều dạng khác
nhau.
< 912
o
C: Fe-α là lập phương tâm khối
912-1394
o
C: Fe-γ là lập phương tâm mặt
> 1394
o
C-Mp: Fe-δ là lập phương tâm khối
1 2
3 4
5/20/2021
2
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Fe hoạt động hóa học mạnh nhất, giảm dần theo
chiều Fe – Co – Ni
2. Với oxy không khí: Fe bị oxi hóa trong không khí ẩm
bởi ăn mòn điện hóa tạo gỉ sắt Fe
2
O
3
.xH
2
O,
Fe
3
O
4
.xH
2
O; Co, Ni bền trong không khí nên để mạ
3. Với halogen: FeX
3
, FeI
2
, CoX
2
, CoF
2
-CoF
3
, NiX
2
4. Với S: tạo MS khi bột kim loại tác dụng với S nóng
5. Với C: Fe
3
C, Fe
2
C, Co
3
C, Co
2
C
6. Với Si, P, B: tác dụng ở nhiệt độ cao
7. Với N: không phản ứng trực tiếp; có thể TH gián tiếp
8. Với H: không phản ứng; hòa tan H khi R và NC; Ni
làm xúc tác khi hydro hóa các hợp chất hữu cơ
9. Với nước và axit: thế khử tiêu chuẩn âm
M không phản ứng với H
2
O ở nhiệt độ thường mà chỉ
phản ứng ở nhiệt độ cao
Fe dễ tan trong H
2
SO
4
, HCl loãng; Co, Ni hòa tan chậm
hơn
Đều dễ tan trong HNO
3
loãng tạo Fe(NO
3
)
3
, Co(NO
3
)
2
,
Ni(NO
3
)
2
Đều bị thụ động khi nhúng vào HNO
3
đặc nguội; Fe thụ
động khi nhúng vào H
2
SO
4
đặc nguội
~500
2 3 4 2
3 4 4
o
C
Fe H O Fe O H

2
2
2
/
/
/
0.44
0.28
0.25
o
Fe Fe
o
Co Co
o
Ni Ni
V
V
2
2
2
M H M H

The iron pillar that won’t rust!
5 6
7 8
5/20/2021
3
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
(Co, Fe)AsS cobantin
NiAsS gecdofit
Fe
3
O
4
manhetit Fe
2
O
3
hematit Fe
2
O
3
.H
2
O goetit
2Fe
2
O
3
.3H
2
O limonit
ỨNG DỤNG
9 10
11 12
5/20/2021
4
ĐIỀU CHẾ
Henry Bessemer (1813-1898)
The problem of mass-producing steel was solved
in 1855 by Henry Bessemer, with the
introduction of the Bessemer converter at his
steelworks in Sheffield, England.
13 14
15 16
5/20/2021
5
HỢP CHẤT
OXIT
Fe
2
O
3
sau khi nung ở nhiệt độ cao không tan trong axit
như Al
2
O
3
, Cr
2
O
3
Fe
3
O
4
= FeO.Fe
2
O
3
màu đen, không tan trong axit. Là
các oxit quan trọng nhất của Fe, có ở trong quặng để
chế tạo sắt-thép
2 3 2 3 2 2
2
fuse
Fe O Na CO NaFeO CO

2 3 3 4 3
2 3 3 4 2
2 3 3 4 2
, , ,
, , ,
, , ,
FeO Fe O Fe O FeO
CoO Co O Co O CoO
NiO Ni O Ni O NiO
3 2 3 2
2 ( ) 3
Fe OH Fe O H O
17 18
19 20
5/20/2021
6
HYDROXIT
2
2
2 ( )
M OH M OH

Ni
2+
(aq) + 2OH
-
(aq) <==> Ni(OH)
2
(s)
HYDROXIT
2 2 2 3
4 ( ) 2 4 ( )
Fe OH O H O Fe OH

trắng nâu
2 2 2 3
4 ( ) 2 4 ( )
Co OH O H O Co OH

hồng nâu
2 2 3
2 ( ) 2 2 ( ) 2
Ni OH Br NaOH Ni OH NaBr

xanh đen
=> So sánh tính khử của Fe(OH)
2
, Co(OH)
2
và Ni(OH)
2
3 3 2
3 2 2
2
3 2 2 2
( ) 3 3
2 ( ) 6 2 6
2 ( ) 6 2 6
Fe OH HCl FeCl H O
Co OH HCl CoCl H O
Cl
Ni OH HCl NiCl Cl H O



3 3 2 2 2
3
3 3 2 2 2
3
4 ( ) 8 4 ( ) 10
4 ( ) 8 4 ( ) 10
Co OH HNO Co NO O H O
Ni OH HNO Ni NO O H O


Co(III), Ni(III) có tính OXH mạnh trong môi trường axit.
HYDROXIT
Fe(III) chỉ thể hiện tính OXH với chất KH mạnh
Tính chất OXH tăng dần theo dãy Fe(III) – Co(III) – Ni(III)
3 2
2
2 2 2
Fe I Fe I

21 22
23 24
5/20/2021
7
MUỐI
2 2 3 2 2 4 2 4 4 2 4
.6 , ( ) .6 , .7 , .( )
FeCl H O Fe NO H O FeSO H O FeSO NH SO Mohr
3 2 3 3 2 2 4 3 2 4 4 2 2
.6 , ( ) .9 , ( ) .18 , ( ) .12
FeCl H O Fe NO H O Fe SO H O NH Fe SO H O Phen
2 2 3 2 2 4 2
( ).6 , ( ) .6 , .7
CoX X halogen H O Co NO H O CoSO H O
2 2 3 2 2 4 2 4 4 4 2
.6 , ( ) .6 , .7 , .( ) .6
NiCl H O Ni NO H O NiSO H O NiSO NH SO H O
Xanh nhạt
Vàng nâu
Hồng
Xanh đậm
Tất cả các muối đều dễ tan trong nước và mang màu
giống muối ngậm nước tương ứng
Muối Co(II) khi đun nóng sẽ chuyển màu do mất nước
kết tinh
Muối Mohr bền nhất trong các muối Fe(II), còn các muối
khác dễ bị OXH một phần trong không khí
Fe
2+
có tính KH trong môi trường axit, Co
2+
và Ni
2+
không thể hiện tính KH
4 2 2 4
4 2 4 ( )
FeSO O H O Fe OH SO

2 3 2
4 2
5 8 5 4
Fe MnO H Fe Mn H O

49 58 90 140
2 2 2 2 2 2 2 2 2
.6 .4 .2 .
o o o o
C C C C
CoCl H O CoCl H O CoCl H O CoCl H O CoCl
   
PHỨC CHẤT
K
+
+ Fe
3+
+ [Fe(CN)
6
]
4-
<==> KFe[Fe(CN)
6
]
Potassium ferrocyanide will react with Fe
3+
solution to
produce a dark blue precipitate called Prussian blue:
Potassium ferricyanide will react with Fe
2+
solution to
produce a dark blue precipitat
K
+
+ Fe
2+
+ [Fe(CN)
6
]
3-
<==> KFe[Fe(CN)
6
]
25 26
27 28
5/20/2021
8
2
3 2 2 4
2 2 ( ) 2
Ni NH H O Ni OH NH
2
2 3 3 6
( ) 6 ( ) 2
Ni OH NH Ni NH OH

2 3
3 6 4 2 3 6 3 2
4 ( ) 4 4 ( ) 4 2
Co NH NH O Co NH NH H O

29 30
| 1/8
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

5/20/2021 CHƯƠNG 17. NHÓM VIIIB NHÓM SẮT Fe Co Ni [Ar]3d64s2 [Ar]3d74s2 [Ar]3d84s2 II, III, VI II, III, V II, IV 1.241 1.253 1.246 rA Ru Rh Pd [Kr]4d75s1 [Kr]4d85s1 [Kr]4d105s0 Os Ir Pt
[Xe]4f145d66s2 [Xe]4f145d76s2 [Xe]4f145d96s1 1 2 NỘI DUNG TÍNH CHẤT LÝ HỌC 1. ĐƠN CHẤT
1. Là kim loại; Fe, Co màu trắng xám, Ni màu 1. Tính chất lý học trắng bạc 2. Tính chất hóa học
2. Tính chất cơ học phụ thuộc nhiều vào tạp 3. Ứng dụng chất
4. Trạng thái tự nhiên, điều chế
3. Có tính chất từ giống nhau, khác với các kim
loại khác. Fe-α dưới 768 oC có tính sắt từ 2. HỢP CHẤT
4. Cấu trúc tinh thể, tồn tại ở nhiều dạng khác 1. Oxit nhau. 2. Hydroxit < 912 oC:
Fe-α là lập phương tâm khối 3. Muối 912-1394 oC:
Fe-γ là lập phương tâm mặt 4. Phức chất > 1394 oC-Mp:
Fe-δ là lập phương tâm khối 3 4 1 5/20/2021 TÍNH CHẤT HÓA HỌC
9. Với nước và axit: thế khử tiêu chuẩn âm M không phản ứng với H
1. Fe hoạt động hóa học mạnh nhất, giảm dần theo
2O ở nhiệt độ thường mà chỉ chiều Fe – Co – Ni
phản ứng ở nhiệt độ cao
2. Với oxy không khí: Fe bị oxi hóa trong không khí ẩm ~500 3  4 o C Fe H O  Fe O  4H
bởi ăn mòn điện hóa tạo gỉ sắt Fe 2 3 4 2 2O3.xH2O,
Fe3O4.xH2O; Co, Ni bền trong không khí nên để mạ
Fe dễ tan trong H2SO4, HCl loãng; Co, Ni hòa tan chậm
3. Với halogen: FeX3, FeI2, CoX2, CoF2-CoF3, NiX2 hơn o
4. Với S: tạo MS khi bột kim loại tác dụng với S nóng     0.44V 2 Fe / Fe 5. Với C: Fe o  2     0.28V 3C, Fe2C, Co3C, Co2C 2 Co / Co M  2H   M  H
6. Với Si, P, B: tác dụng ở nhiệt độ cao 2 o     0.25V 2 Ni / Ni
7. Với N: không phản ứng trực tiếp; có thể TH gián tiếp Đều dễ tan trong HNO
8. Với H: không phản ứng; hòa tan H khi R và NC; Ni
3 loãng tạo Fe(NO3)3, Co(NO3)2,
làm xúc tác khi hydro hóa các hợp chất hữu cơ Ni(NO3)2
Đều bị thụ động khi nhúng vào HNO3 đặc nguội; Fe thụ
động khi nhúng vào H2SO4 đặc nguội 5 6
The iron pillar that won’t rust! 7 8 2 5/20/2021 Fe3O4 manhetit Fe2O3 hematit Fe2O3.H2O goetit TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 2Fe2O3.3H2O limonit (Co, Fe)AsS cobantin NiAsS gecdofit 9 10 ỨNG DỤNG 11 12 3 5/20/2021 ĐIỀU CHẾ Henry Bessemer (1813-1898)
The problem of mass-producing steel was solved
in 1855 by Henry Bessemer, with the
introduction of the Bessemer converter at his
steelworks in Sheffield, England. 13 14 15 16 4 5/20/2021 HỢP CHẤT 17 18 FeO, Fe O , Fe O , FeO OXIT 2 3 3 4 3 CoO,Co O ,Co O ,CoO 2 3 3 4 2 NiO, Ni O , Ni O , NiO 2 3 3 4 2 fuse Fe O  Na CO   2NaFeO  CO 2 3 2 3 2 2 2Fe(OH )    Fe O  3H O 3 2 3 2
Fe2O3 sau khi nung ở nhiệt độ cao không tan trong axit như Al2O3, Cr2O3
Fe3O4 = FeO.Fe2O3 màu đen, không tan trong axit. Là
các oxit quan trọng nhất của Fe, có ở trong quặng để chế tạo sắt-thép 19 20 5 5/20/2021 HYDROXIT HYDROXIT 2 M  2OH     M (OH )  2
4Fe(OH )  O  2H O   4Fe(OH )  2 2 2 3 trắng nâu
4Co(OH )  O  2H O  4Co(OH )  2 2 2 3 hồng nâu
2Ni(OH )  Br  2NaOH   2Ni(OH)  2NaBr 2 2 3 xanh đen
=> So sánh tính khử của Fe(OH)2, Co(OH)2 và Ni(OH)2
Ni2+(aq) + 2OH-(aq) <==> Ni(OH)2(s) 21 22 HYDROXIT
Fe(III) chỉ thể hiện tính OXH với chất KH mạnh Fe(OH )  3HCl   FeCl  3H O 3 3 2 3  2 2Fe 2I 2Fe      I 2Co(OH )  6HCl   2CoCl  Cl  6H O 2 3 2 2 2 2Ni(OH )  6HCl   2NiCl  Cl  6H O
 Tính chất OXH tăng dần theo dãy Fe(III) – Co(III) – Ni(III) 3 2 2 2 4Co(OH )  8HNO   4Co(NO )  O 10H O 3 3 3 2 2 2 4Ni(OH )  8HNO   4Ni(NO )  O 10H O 3 3 3 2 2 2
Co(III), Ni(III) có tính OXH mạnh trong môi trường axit. 23 24 6 5/20/2021 MUỐI 49o 58o 90o 140 .6   .4   .2   . o C C C C CoCl H O CoCl H O CoCl H O CoCl H O CoCl 2 2 2 2 2 2 2 2 2
FeCl .6H O, Fe(NO ) .6H O, FeSO .7H O, FeSO .(NH ) SO  Mohr 2 2 3 2 2 4 2 4 4 2 4 Xanh nhạt
Tất cả các muối đều dễ tan trong nước và mang màu
giống muối ngậm nước tương ứng FeCl .6H O, Fe(NO ) .9H ,
O Fe (SO ) .18H O, NH Fe(SO ) .12H O  Phen 3 2 3 3 2 2 4 3 2 4 4 2 2 2   3 2 Vàng nâu 5Fe  MnO  8H  5Fe  Mn  4H O 4 2
Muối Co(II) khi đun nóng sẽ chuyển màu do mất nước
CoX (X  halogen).6H O,Co(NO ) .6H O,CoSO .7H O kết tinh 2 2 3 2 2 4 2 Hồng 4FeSO  O  2H O  4Fe(OH )SO 4 2 2 4
Muối Mohr bền nhất trong các muối Fe(II), còn các muối
khác dễ bị OXH một phần trong không khí
NiCl .6H O, Ni(NO ) .6H O, NiSO .7H O, NiSO .(NH )SO .6H O 2 2 3 2 2 4 2 4 4 4 2
Fe2+ có tính KH trong môi trường axit, Co2+ và Ni2+ Xanh đậm không thể hiện tính KH 25 26
Potassium ferrocyanide will react with Fe3+ solution to
produce a dark blue precipitate called Prussian blue:
K+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- <==> KFe[Fe(CN)6] PHỨC CHẤT
Potassium ferricyanide will react with Fe2+ solution to produce a dark blue precipitat
K+ + Fe2+ + [Fe(CN)6]3- <==> KFe[Fe(CN)6] 27 28 7 5/20/2021 2 3 4 Co(NH )  4NH     O 
 4 Co(NH )   4NH  2H O  3 6  4 2  3 6  3 2 2 Ni  2NH 2H O Ni(OH ) 2NH       3 2 2 4 2 Ni(OH )  6NH   Ni(NH )  2OH    2 3  3 6  29 30 8