Chương 4: Nhóm VIIB | Bài giảng môn Hóa vôn cơ | Đại học Bách khoa hà nội

Tính chất cơ học phụ thuộc nhiều vào tạp chất. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa vôn cơ giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

11 6 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
5/3/2018
1
CHƯƠNG 14. 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 chấtcơ họcphụ thuộc nhiềuvàotạp
chất
3. Có tính chấttừ giống nhau, khác với các kim
loại khác. Fe-α dưới 768
o
C có tính sắttừ
4. Cấutrúctinhthể,tồntại ở nhiềudạng khác
nhau.
< 912
o
C: Fe-α là lậpphương tâm khối
912-1394
o
C: Fe-γ là lậpphương tâm mặt
> 1394
o
C-Mp: Fe-δ là lậpphương tâm khối
5/3/2018
2
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Fe hoạt động hóa họcmạnh nhất, giảmdầntheo
chiềuFe–Co–Ni
2. Với oxy không khí: Fe bị oxi hóa trong không khí ẩm
bởi ănmònđiệnhóatạogỉ sắtFe
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. VớiS:tạoMSkhibột kim loạitácdụng với S nóng
5. VớiC: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 trựctiếp; 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 hợpchấthữucơ
9. Vớinước và axit: thế khử tiêu chuẩnâm
M không phản ứng vớiH
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
Đềudễ tan trong HNO
3
loãng tạoFe(NO
3
)
3
,Co(NO
3
)
2
,
Ni(NO
3
)
2
Đềubị thụđộng khi nhúng vào HNO
3
đặcnguội; Fe thụ
động khi nhúng vào H
2
SO
4
đặc nguội
~500
2342
34 4
o
C
F
eHO FeO H
2
2
2
/
/
/
0.44
0.28
0.25
o
Fe Fe
o
Co Co
o
Ni Ni
V
V
V



2
2
2
M
HMH


The iron pillar that won’t rust!
5/3/2018
3
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
(
Co
,
Fe
)
AsS cobantin NiAsS
g
ecdofit
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
5/3/2018
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.
5/3/2018
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 nhấtcủaFe,cóở trong quặng để
chế tạosắt-thép
23 2 3 2 2
2
fuse
Fe O Na CO NaFeO CO
23 34 3
23 34 2
23 34 2
,,,
,,,
,,,
FeO Fe O Fe O FeO
CoO Co O Co O CoO
NiO Ni O Ni O NiO
3232
2( ) 3Fe OH Fe O H O

5/3/2018
6
HYDROXIT
2
2
2()MOH MOH


Ni
2+
(aq) + 2OH
-
(aq) <==> Ni(OH)
2
(s)
HYDROXIT
222 3
4( ) 2 4( )Fe OH O H O Fe OH 
trắng nâu
222 3
4( ) 2 4( )Co OH O H O Co OH 
hồng nâu
22 3
2( ) 2 2( ) 2Ni OH Br NaOH Ni OH NaBr 
xanh đen
=> So sánh tính khử củaFe(OH)
2
, Co(OH)
2
và Ni(OH)
2
332
322
2
3222
()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



33 222
3
33 222
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 vớichấtKHmạnh
Tính chấtOXHtăng dần theo dãy Fe(III) – Co(III) – Ni(III)
32
2
22 2
F
eI FeI


5/3/2018
7
MUỐI
22 322424424
.6 , ( ) .6 , .7 , .( )
F
eCl H O Fe NO H O FeSO H O FeSO NH SO M ohr
32 332 243 2 4 42 2
.6 ,( ).9 ,().18 , ().12
eCl HOFeNO HOFe SO HONHFeSO HO Phen
2232242
( ).6 , ( ) .6 , .7CoX X halogen H O Co NO H O CoSO H O
22 322424442
.6 , ( ) .6 , .7 , .( ) .6
N
iCl H O Ni NO H O NiSO H O NiSO NH SO H O
Xanh nhạt
Vàng nâu
Hồng
Xanh đậm
Tấtcả các muối đềudễ tan trong nước và mang màu
giống muốingậmnướctương ứng
Muối Co(II) khi đun nóng sẽ chuyển màu do mấtnước
kếttinh
Muối Mohr bềnnhấttrongcácmuối Fe(II), còn các muối
khác dễ bị OXH mộtphần trong không khí
Fe
2+
có tính KH trong môi trường axit, Co
2+
và Ni
2+
không thể hiện tính KH
42 2 4
424()FeSO O H O Fe OH SO
232
42
5854
F
eMnOH FeMn HO


49 58 90 140
22 22 22 22 2
.6 .4 .2 .
oooo
CCCC
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 precipitate called Prussian blue:
K
+
+ Fe
2+
+ [Fe(CN)
6
]
3-
<==> KFe[Fe(CN)
6
]
5/3/2018
8
2
32 2 4
22 ()2Ni NH H O Ni OH NH


2
23 36
() 6 ( ) 2Ni OH NH Ni NH OH

 

23
36 4 2 36 3 2
4( ) 4 4( ) 4 2Co NH NH O Co NH NH H O

 

 
| 1/8
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

5/3/2018 CHƯƠNG 14. 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 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 1 5/3/2018 TÍNH CHẤT HÓA HỌC
M không phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường mà chỉ
phản ứng ở nhiệt độ cao
1. Fe hoạt động hóa học mạnh nhất, giảm dần theo chiều Fe – Co – Ni ~500o C
2. Với oxy không khí: Fe bị oxi hóa trong không khí ẩm
3Fe  4H O  Fe O  4H 2 3 4 2
bởi ăn mòn điện hóa tạo gỉ sắt Fe2O3.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 2     3C, Fe2C, Co3C, Co2C Co / Co M 2H M H2
6. Với Si, P, B: tác dụng ở nhiệt độ cao 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
9. Với nước và axit: thế khử tiêu chuẩn âm
Đều bị thụ động khi nhúng vào HNO3 đặc nguội; Fe thụ
động khi nhúng vào H2SO4 đặc nguội
The iron pillar that won’t rust! 2 5/3/2018 Fe3O4 manhetit Fe2O3 hematit Fe2O3.H2O goetit TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 2Fe2O3.3H2O limonit (Co, Fe)AsS cobantin NiAsS gecdofit ỨNG DỤNG 3 5/3/2018 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. 4 5/3/2018 HỢP CHẤT
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 5 5/3/2018 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 )  2  NaBr 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) (s) 2 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. 6 5/3/2018 MUỐI 49o C 58o C 90o C 140o .6   .4   .2   . 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      Vàng nâu 2 3 2 5Fe
MnO  8H 
5Fe Mn  4H O 4 2
Muối Co(II) khi đun nóng sẽ chuyển màu do mất nước kết tinh
CoX ( X halogen).6H O, Co(NO ) .6H O,CoSO .7H O 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
Potassium ferrocyanide will react with Fe3+ solution to
produce a dark blue precipitate called Prussian blue:
K+ + Fe3+ + [Fe(CN) ]4- <==> KFe[Fe(CN) ] 6 6 PHỨC CHẤT
Potassium ferricyanide will react with Fe2+ solution to
produce a dark blue precipitate called Prussian blue:
K+ + Fe2+ + [Fe(CN) ]3- <==> KFe[Fe(CN) ] 6 6 7 5/3/2018 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  8