Bài giảng Hóa học - Chương 14: Nhóm VIIIB

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Tìm hiểu nhóm VIIIB, cấu hình e, liên kết ion, tính chất lý học, tính chất hóa học, trạng thái tự nhiên,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa học - Chương 14: Nhóm VIIIBNHÓM SẮT CHƯƠNG 14. NHÓM VIIIBFe Co Ni[Ar]3d64s2 [Ar]3d74s2 [Ar]3d84s2II, III, VI II, III, V II, IV1539 1495 1453 Mp2756 2580 2436 Bp1.26 1.25 1.24 rA418 425 424 ΔHR-K7.91 8.90 8.90 g/cm34-5 5.5 5 Moxo10 10 14 Hg = 1Ru Rh Pd[Kr]4d75s1 [Kr]4d85s1 [Kr]4d105s0Os Ir Pt[Xe]4f145d66s2 [Xe]4f145d76s2 [Xe]4f145d96s11. Nguyên tử có 1-2 e ở lớp ngoài cùng nên là kim loại. AO-d lần lượt điền thêm e thứ hai ntố cạnh nhau trong CK có tính chất giống nhau2. Nhóm VIIIB có hai họ: Họ sắt gồm Fe, Co, Ni; và họ Platin gồm Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt3. Ion kim loại tạo nhiều phức chất bền4. Có khả năng xúc tác nhiều phản ứng hóa học5. Biến đổi tính chất các nguyên tố trong cột giống biến đổi tính chất trong nhóm kim loại chuyển tiếp khác: từ ntố nhẹ  ntố nặng: độ bền hợp chất ứng với số OXH cao tăng lên6. Số OXH max là 8 trong RuO4, OsO4. Xu hướng tạo oxit axit ứng với số OXH cao giảm (trừ Fe, Ru, Os) NỘI DUNG1. ĐƠN CHẤT 1. Tính chất lý học 2. Tính chất hóa học 3. Ứng dụng 4. Trạng thái tự nhiên, điều chế2. HỢP CHẤT 1. Oxit 2. Hydroxit 3. Muối 4. Phức chất TÍNH CHẤT LÝ HỌC1. Là kim loại; Fe, Co màu trắng xám, Ni màu trắng bạc2. Tính chất cơ học phụ thuộc nhiều vào tạp chất3. Có tính chất từ giống nhau, khác với các kim loại khác. Fe-α dưới 768 oC có tính sắt từ4. Cấu trúc tinh thể, tồn tại ở nhiều dạng khác nhau. < 912 oC: Fe-α là lập phương tâm khối 912-1394 oC: Fe-γ là lập phương tâm mặt > 1394 oC-Mp: Fe-δ là lập phương tâm khối 1539bcc 1394fcc 912bcc 0.02 1.7 2.14 I1 I2 I3-eV M2+/M M3+/MFe 26 7.9 16.18 30.63 -0.44 0.77Co 27 7.86 17.05 33.49 -0.28 1.81Ni 28 7.5 16.4 35.16 -0.23 2.1• Có vỏ e ngoài cùng giống nhau (4s2)• Bán kính nguyên tử giảm dần theo chiều tăng của số e điền vào các AO-3d TÍNH CHẤT HÓA HỌC1. Fe hoạt động hóa học mạnh nhất, giảm dần theo chiều Fe – Co – Ni2. Với oxy không khí: Fe bị oxi hóa trong không khí ẩm bởi ăn mòn điện hóa tạo gỉ sắt Fe2O3.xH2O, Fe3O4.xH2O; Co, Ni bền trong không khí nên để mạ3. Với halogen: FeX3, FeI2, CoX2, CoF2-CoF3, NiX24. Với S: tạo MS khi bột kim loại tác dụng với S nóng5. Với C: Fe3C, Fe2C, Co3C, Co2C6. Với Si, P, B: tác dụng ở nhiệt độ cao7. Với N: không phản ứng trực tiếp; có thể TH gián tiếp8. Với H: không phản ứng; hòa tan H khi R và NC; Ni làm xúc tác khi hydro hóa các hợp chất hữu cơ9. Với nước và axit: thế khử tiêu chuẩn âmM không phản ứng với H2O ở nhiệt độ thường mà chỉphản ứng ở nhiệt độ cao ~500o C3Fe + 4 H 2O Fe3O4 + 4 H 2Fe dễ tan trong H2SO4, HCl loãng; Co, Ni hòa tan chậmhơn ε Fe o 2+ / Fe = −0.44V + 2+M + 2H M + H2 ε Co = −0.28V o 2+ / Co ε Nio 2+ / Ni = −0.25VĐều dễ tan trong HNO3 loãng tạo Fe(NO3)3, Co(NO3)2,Ni(NO3)2Đều bị thụ động khi nhúng vào HNO3 đặc nguội; Fe thụFe3O4 manhetit Fe2O3 hematit Fe2O3.H2O goetit TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 2Fe2O3.3H2O limonit(Co, Fe)AsS cobantin NiAsS gecdofitỨNG DỤNG Gang: hợp kim của sắt chứa 1.7-5% C. Gang cứng, giòn nên không rèn và kéo được.Gang Gang xám chứa C dạng than chì. Gang trắng chứa ít C hơn và ở dạng Fe3C. Gang được luyện trong Lò cao6. Feed of 1. Hot blast ore, from limeston e and Cowper coke stoves7. Exhaust 2. Melting gases zone8. Column of ore, 3. Reductio coke n zone of and ferrous limeston e oxide9. Remova 4. Reductio l of slag n zone of10. Tapping ferric of oxide molten p ...