CHƯƠNG 7. CROM – SẮT – ĐỒNG
CHƯƠNG 7. CROM – SẮT – ĐỒNG
| I. CROM 1. Vị trí, cấu tạo, tính chất vật lí: Cr (Z=24): 1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1, chu kỳ 4, nhóm VIB Cr2+ : 1s2 2s22p6 3s23p63d4 ; Cr3+ : 1s2 2s22p6 3s23p63d3 - Có 6e độc thân, số oxh: (+1), +2, +3, (+4), (+5), +6. - Độ cứng < kim cương, nhiệt độ nóng chảy cao. - Tinh thể lập phương tâm khối. 2. Tính chất hóa học: - p/ư với phi kim: 4Cr + 3O2 - p/ư với axit: Cr + 2HCl ® CrCl2 + H2 Cr + H2SO4 loãng ® CrSO4 + H2 Do có lớp oxit bền nên Cr không p/ư với nước. Cr không p/ư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội. 3. Điều chế: khử quặng cromit FeO.Cr2O3 Cr2O3 + 2Al 4. Ứng dụng: sản xuất thép cứng, thép chống gỉ.
II. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CROM 1. Crom (II) oxit: CrO màu đen, không tan trong nước. CrO + 2HCl ® CrCl2 + H2O 4CrO + O2 2. Crom (II) hidroxit: Cr(OH)2 màu vàng, không tan trong nước. 4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O ® 4Cr(OH)3 Cr(OH)2 + 2HCl ® CrCl2 + 2H2O Điều chế: CrCl2 + 2NaOH ® Cr(OH)2¯ + 2NaCl 3. Muối Crom (II): CrCl2 khan màu trắng, dd xanh lam 2CrCl2 + Cl2 ® 2CrCl3 4. Crom (III) oxit: Cr2O3 màu lục, không tan trong nước. Cr2O3: lưỡng tính Cr2O3 + 6HCl ®2CrCl3 + 3H2O Cr2O3 + 2NaOH ® 2NaCrO2 (Natri cromit) + H2O Cr2O3 + 2Al 5. Crom (III) hidroxit: Cr(OH)3 kết tủa màu lục nhạt. Hidroxit lưỡng tính: Cr(OH)3 + 3HCl ® 2CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH ®NaCrO2 + 2H2O Điều chế: CrCl3 + 3NaOH ® Cr(OH)3¯ + 3NaCl 6. Muối Crom (III): 2CrCl3 + Zn ® 2CrCl2 + ZnCl2 2Cr3+ + 3Br2 + 16OH- ® 2CrO42- + 6Br- + 8H2O 2CrCl3 + 3Cl2+ 16NaOH®2Na2CrO4 + 12NaCl + 8H2O Phèn crom-kali: K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O viết gọn là KCr(SO4)2.12H2O, có màu xanh tím, dùng để thuộc da, nhuộm vải. 7. Crom (VI) oxit: CrO3 màu đỏ thẫm, tính oxh mạnh. 2CrO3 + 2NH3 ® Cr2O3 + N2 + 3H2O IV. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA SẮT 1. Hợp chất sắt (II): FeO, Fe(OH)2, FeCl2, FeSO4, ... a) Tính khử : Fe2+ ® Fe3+ + 1e 3FeO + 10HNO3 ® Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O ® 2Fe(OH)3 2FeCl2 + Cl2 ® 2FeCl3 (vàng nâu) 6FeSO4 + 3Cl2 ® 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4®5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O b) Tính oxi hóa: FeO + CO FeCl2 + Mg ® MgCl2 + Fe c) Tính bazơ: FeO + 2HCl ® FeCl2 + H2O Fe(OH)2 + 2HCl ® FeCl2 + 2H2O d) Điều chế: Fe2+ + 2OH- ® Fe(OH)2 ¯ trắng xanh Fe(OH)2 Fe2O3 + CO 2FeCl3 + Fe ® 3FeCl2 Ứng dụng:
2. Hợp chất sắt (III): Fe2O3, Fe(OH)3, FeCl3, ... a) Tính oxi hóa: Fe3+ + 1e ® Fe2+ ; Fe3+ + 3e ® Fe 2FeCl3 + Fe® 3FeCl2 2FeCl3 + Cu®2FeCl2 + CuCl2 2FeCl3 + 2KI ® 2FeCl2 + 2KCl + I2 2FeCl3 + H2S ® 2FeCl2 + 2HCl + S¯ Fe2O3 + 3CO b) Tính bazơ: Fe2O3 + 6HCl ® 2FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HCl ® FeCl3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3H2SO4® Fe2(SO4)3 + 6H2O c) Điều chế: Fe3+ + 3OH- ® Fe(OH)3¯ nâu đỏ 2Fe(OH)3 2Fe(OH)2 + ½ O2
3. OXIT SẮT TỪ : Fe3O4 (FeO.Fe2O3) Fe3O4 + 8HCl ® FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe3O4 + HNO3 ® Fe(NO3)3 + (NO, ...) + H2O Fe3O4 + H2SO4® Fe2(SO4)3 + (SO2, …) + H2O Fe3O4 + 4CO
4. Phèn sắt –amoni: (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O
5. Gang: là hợp kim Fe + C (2-5%) - Gang trắng ít C, Si, cứng, giòn, luyện thép. - Gang xám nhiều C, Si, ít cứng và không giòn. Luyện gang: C (than đá)® CO2 Fe2O3 3Fe2O3 + CO Fe3O4 + CO FeO + CO VII. MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC 1. BẠC Ag (Z=47) : [Kr] 4d10 5s1 . nhóm IB. Số oxh: +1 , (+2, +3) Ag không p/ư với oxi dù ở nhiệt độ cao. Ag + 2HNO3 đ ®AgNO3 + NO2 + H2O Ag + 2H2SO4đ 2Ag + H2S + ½ O2® Ag2S¯ (đen) + H2O ; 2AgBr®2Ag + Br2 ; 2Ag + O3 ® Ag2O + O2 Ag2O + H2O2® 2Ag + O2 +H2O Fe2+ + Ag+ ® Fe3+ + Ag¯ Ion Ag+ có tính diệt khuẩn Ứng dụng:
2. VÀNG Au (Z= 79): 5d10 6s1 , nhóm IB. Số oxh: +3, (+1) Au không p/ư với oxi dù ở nhiệt độ cao. 2Au + 3F2 Nước cường toan (1 thể tích HNO3 + 3 thể tích HCl đặc) Au + HNO3+ 3HCl®AuCl3 + NO + 2H2O 2Au(CN)2- + Zn ® [Zn(CN)4]2- + 2Au Au2O3 và Au(OH)3 lưỡng tính như Al2O3 và Al(OH)3 Ứng dụng :
3. NIKEN Ni (Z=28): [Ar] 3d8 4s2, chu kỳ 4, nhóm VIIIB Số oxh: +2, (+3) 2Ni + O2 Ni + Cl2 Ni + 2HCl ® NiCl2 + H2 3Ni + 8HNO3 loãng® 3Ni(NO3)2 + 2NO + 4H2O Ni + CuSO4 ® NiSO4 + Cu Ứng dụng:
4. KẼM Zn (Z=30): [Ar] 3d10 4s2, chu kỳ 4, nhóm VIIIB số oxh: +2 Zn + 2HCl ®ZnCl2 + H2; Zn +2NaOH®Na2ZnO2+ H2 Zn + H2SO4đ ®ZnSO4 + S, SO2, H2S + H2O tùy đkiện Zn + HNO3 ®Zn(NO3)2 + NO, NO2, … + H2O 4Zn + NO3- + 7OH- ® 4ZnO22- + NH3 + 2H2O ZnO, Zn(OH)2 lưỡng tính Zn(OH)2 + 2NaOH ®Na2ZnO2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2HCl ® ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 4NH3 ® [Zn(NH3)4](OH)2 Zn + CuSO4 ® ZnSO4 + Cu Ứng dụng:
| CrO3 + H2O ® H2CrO4 axit cromic 2CrO3 + H2O ® H2Cr2O7 axit đicromic 8. Muối cromat và đicromat: Muối cromat: Na2CrO4, K2CrO4 màu vàng Muối đicromat: Na2Cr2O7, K2Cr2O7 màu da cam Có sự chuyển hóa trong dd: 2CrO42- + 2H+ Vàng Da cam Muối đicromat có tính oxh mạnh: K2Cr2O7 + 6KI +7H2SO4® Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 +7H2O K2Cr2O7 +6FeSO4 +7H2SO4® Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 +7H2O
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+® 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Muối BaCrO4 ¯ không tan trong nước.
III. SẮT 1. Vị trí, cấu tạo, tính chất vật lí: Fe (Z=26): 1s22s22p63s23p63d64s2 , ckỳ 4, nhóm VIIIB. Fe2+ : 1s22s22p63s23p6 3d6 (4e độc thân) Fe3+ : 1s22s22p63s23p6 3d5 (5e độc thân) Fea lập phương tâm khối, Feg lập phương tâm diện. - màu xám, dẽo, nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện-nhiệt tốt, có tính nhiễm từ. 2. Tính chất hóa học: a) P/ư với phi kim: Fe + S 2Fe + 3Cl2 b) P/ư với axit HCl, H2SO4 loãng: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 ® FeSO4 + H2 c) P/ư với HNO3, H2SO4 đặc nóng: Fe + 4HNO3 loãng ® Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2Fe + 6H2SO4 đặc Fe không p/ư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội. d) P/ư với dd muối: Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu¯ Fe + 2AgNO3 ® Fe(NO3)2 + 2Ag¯ Nếu AgNO3 còn dư Fe(NO3)2 + AgNO3 ® Fe(NO3)3 + Ag¯ Fe + 3AgNO3 (dư) ® Fe(NO3)3 + 3Ag e) P/ư với hơi nước: 3Fe + 4H2O Fe + H2O Quặng hematit đỏ Fe2O3 khan; hematit nâu Fe2O3.nH2O Manhetit Fe3O4 (%Fe lớn nhất), xiderit FeCO3, pirit FeS2 Sản xuất gang: manhetit và hematit.
6. Thép: là hợp kim Fe + C (0,01-2%) + Si, Mn, Cr, … Thép thường (ít C, Si, Mn), thép Cr-Ni rất cứng, … Luyện thép : gang + sắt thép phế liệu Các p/ư xảy ra: C P Quá trình tạo xỉ: Ca3(PO4)2 và CaSiO3. CaCO3 3CaO + P2O5 ® Ca3(PO4)2 CaO + SiO2 ® CaSiO3
V. ĐỒNG 1. Vị trí, cấu tạo, tính chất vật lí: Cu (Z=29): 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s1 , ckỳ 4, nhóm IB Số oxh: +1 (3d10), +2 (3d9) . - màu đỏ, dẽo, dễ kéo sợi, dát mỏng, dẫn điện-nhiệt tốt. 2. Tính chất hóa học: a) P/ư với phi kim: 2Cu + O2 Cu + Cl2 b) P/ư với axit: Cu không p/ư với HCl, H2SO4 loãng. Khi có mặt oxi thì có p/ư: 2Cu + 4HCl + O2® 2CuCl2 + 2H2O Cu + 2H2SO4 đặc nóng ® CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 4HNO3đ ®Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3 loãng®3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu + 2AgNO3 ® Cu(NO3)2 + 2Ag¯ 2FeCl3 + Cu ® 2FeCl2 + CuCl2
VI. MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG 1. Đồng (II) oxit: CuO màu đen Cu(NO3)2 CuCO3.Cu(OH)2 CuO + CO 3CuO + 2NH3 2. Đồng (II) hidroxit: Cu(OH)2 Cu(OH)2 + 2HCl ® CuCl2 + 2H2O Cu(OH)2 +4NH3®[Cu(NH3)4](OH)2 dd xanh lam (phức) Nước Svayde Cu(OH)2 3. Đồng sunfat: CuSO4 khan màu trắng, CuSO4.5H2O màu xanh. 2CuSO4 + 2H2O - Quặng pirit đồng (CuFeS2); maladit (CuCO3.Cu(OH)2), chamcozit (Cu2S). 2CuFeS2 + 4O2 2Cu2S + 3O2 Cu2S + 2Cu2O
5. THIẾC- CHÌ Sn (Z=50): [Kr] 4d10 5s25p2, nhóm IVA, số oxh:+2, +4 Pb (Z=82): 6s26p2 Sn + O2 Pb + ½ O2 Sn + 2HCl ®SnCl2 + H2 ; Pb p/ư với HCl tạo ra PbCl2 khó tan nên p/ư dừng lại. 3Pb + 8HNO3 loãng ® 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O Sn + 4H2SO4 đặc nóng ® Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O Sn và Pb tan trong kiềm đặc nóng. Sn + 2NaOH + 2H2O®Na2[Sn(OH)4] + H2 Sn(OH)2, Pb(OH)2 lưỡng tính như Zn(OH)2 2Fe3+ + Sn2+ ® 2Fe2+ + Sn4+ |
Trang Trước
No comments: