BỘ GIÁO ĐỤC VÀ Ð ÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA » LO z > - LÍ THUYẾT, HỆ THỐNG CÂU HOI TRAC NGHIỆM, THÍ NGHIỆM BỔ SUNG NHÓM VIB GVHD : NGUYÊN THỊ KIM HẠNH. SVTH: DOAN TRAN DUY CƯƠNG KHOA 1997-2001 MỤC LỤC NỘI DUNG MỤC BB át0126214/10ã202A03A16Nqv@ G3164: da ĐỜI GAM CŨ ssc cuc l20/02220Q000ã0A08314ãG840AA8846xa0004208614 PHAN I : LÍ THUYẾT NHÓM VIB CÁC NGUYÊN TỔ (Cr - Mo- W) 1. Nhật xét chung vẻ các nguyên tố nhóm VỊB. Trạng thái tự nhién và thành phan các đồng vị.
||Kưn diận VÔ TH TT r r r C TUNG Tin ni 0A nu (Jịo EO cs na ốc vn ee — 13 SL (ae mcuteonraes 13 Se po "".2 Điều chế molipđen.3 Điều chế vonÍram.s2ó222- (c2 22c recite 15 Y3 Ung UDB&GE0X400ããGGU100G386X¿iikWgpadtcic@RGsa VỊ. Các hợp chất quan trong của crom.---225ssc2zc-c-cses VI.) Hựp chất Của cri UB. cecoooeeeocoioeseeeeeeeeeoe Nyanxvaies 16 VENT Crome pont CrsÖ.3 Crom Dhidroxit Cr(OHÌ):,.Ì,3€Cnam(IMioa CIC isin ian CN 71272 20 VỊ.4 Crome Psuntat Cr SỐ;¿b,. 1,5 Crom([linitrat Cr(NOàb.á Creom( [[[0sunfua CrsŠx.7 Nhân xét chung về muối crom (ll!.
ne) yea Re GV | en ee VI IS NHI VN YXT EEO5. opscscenesi onssvscvecesuppssnazcesepevenee VỊ.3 Axit cromic và axit policromic. tay rsdtvsve 26 VE2.3 Một xô mudi cromat và muối đi cromat quan trong .3,3| Kali cromat K›sCrO, va kali dicromat K›Cr:O-.2 Amoni cromat (NH,):CrO, và amoni đicromat (NH¿)sCpiO;,,.3 Bạc cromat Ag;CrO; và bạc đicromat Ag;Cr‡ÔÕ:.4 Chi cromat PbCrO, va bari cromat BaCrO, .5 Cromyl clorua CrO;Cl;.6 Crom(VI) peoxit CrÕ¿. Hợp chất molipden (VD) và vonfram(VÍ).
cao 1d VIET Molipden trioxit và vonfram LrÌoXIL. các 34 VIL2 Axit molipdic và axiL vonfÍramic., 35 VII3 Muối molipdat và muối vonframat. 16 VIL4 Muối polimolipđat và muối polivonframat.- 36 VILS Molipden hexahalogenua và vontram hexahalogen. 38 PHAN II : HE THỐNG CÂU HOI TRAC NGHIỆM.
52222222 2 6c 39 J: Hệ thống cấu hỏi trắc nghiỆm. 6,02 40 PHAN II: CÁC THÍ NGHIÊM BO SUNG NHÓM VIB. Thi nghiệm 1: Tính khứ của crom(TIĐ hidroxit. Thí nghiệm 3 : Điều chế và tính chất của crom(ÏHÍ) oxit,.
Thí nghiệm 3 : Điều chế và tinh chất của chi cromat. Thi nghiệm 4: Tính chất của crom( V1) trong các môi trường khác nhau šEÄt605i)2/264201GG200000015336000)/01SG50S0INSCSGSSSGIAGGIG033:023112G3850114202tz2ne 60 V. Thí nghiệm 5 Điều chế phèn crom-kall.-- ccsccc<ssc<csc2 cee Ol KET LUẬN CHUNG VA ĐỀ XUAT oo. cccccccoccccsssyessesoosecssrsveysovessesseesevscensveenevenenen 62 TẠI IEUTHAM NHA vrs svvsccceanrsosssssaxermenncvervusrencectsonecocsasenssonesscavaessoovenpsannnces ied trang 4 LỜI CẢM ƠN.
Sau mét thời giàn tham khdao, tim hiéu. sùng sự giáp dd tan tinh oda ban cha nhigm Khoa hoa su các thay co vả cae ban sinh vien. Din nay luận vdn sảa em da hoan thank. Em xin chan thank edm on.
Phong dao tao Cường Dai Hoe Su Pham 'Thanh Phs Hd Chi Minh. Ban chi nhiem khoa va cde thay số Ce Nguyen “Thi ‘Kim Hank. Da nÍ¿ tink yup da, chi bao tan tinh, tao met diéu kiện cho em hoan thanh lun vdn nay, Cae ban sink vitn da dong gop nhang y Kiến yey bau dé (Lăn vdn ngay càng hoan thign hon. ‘Tuy nhien vi thei gian va điều Kiận nghien cửu con nhidu giới han nin chde chan luận van eda em con nhidu han chi kink mong tự dong yop cada thay cỡ va các bạn.
Chân thành cảm ơn! SVTH : DOAN TRAN DUY CƯƠNG. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : Doan Trần Duy Cương PHANI: Li THUYET NHOM VIB CAC NGUYEN TO (Cr, Mo, W ) Phan |: Lí Thuyết vể nhóm VIB trang 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : Doan Trần Duy Cuong 1. NHẬN XÉT CHUNG VỀ CÁC NGUYEN TỐ NHÓM VIB. Nhóm VIB bao gồm các nguyên tố crom( Cr), molipđen (Mo), và vonfram (W) (nguyên tố vonfram còn có tên gọi khác là tungsten ).
Chúng déu là các nguyên tố thuộc họ d trong các chu kì 4,5 và 6 thuộc các nguyên tố hóa học hệ thống tuần hoàn. Một số đặc điểm của các nguyên tố nhóm VIB. Sốthứtư | Cấu hình electron | Năng lượng Jon héa eV Thế điện cức chuẩn V nguyễn tử | nguyên tử [Arlid'4s' > > Về mặt lí thuyết các nguyên tố này phải có cấu hình electron là (n-1)d* ns? nhưng do phụ tang d gan đạt đến trạng thái bão hòa nên Cr, Mo có cấu hình electron là 3d'4s' và 4d'5s' Riêng với W vẫn có cơ cấu điện tử 5d°6s” do cấu hình 6s” rất bền. > Do lớp (n-1)d chưa hoàn chỉnh nên Cr, Mo, W có nhiều trạng thái oxi hóa: từ +l đến + 6.
Crom có số oxi hóa đặc trưng nhất là + 3 và kém đặc trưng hơn là + 6. Trong khi đó số oxi hóa đặc trưng của vonfram và molipđen là + 6, z Năng lượng ion hóa của các nguyên tố trên cho thấy trong những hợp chất với số oxi hóa lớn hơn +2 chúng ít có khả năng tạo liên kết ion, Bán kính nguyên tử tăng từ Cr đến Mo nhưng hau như không đổi khi chuyển từ Mo đến W, Điều này đã được giải thích do sự co lantanoit. Do vậy Mo và W, về tính chất giống nhau nhiều hơn so với Cr. > Crom có nhiều tính chất giống nhôm và sắt chẳng han Cr và AI tạo được hidroxit lưỡng tính, muối Cr(I1) tương tự muối Fe(II) ví dụ như CrCl, và FeCl).
Cả Phan |: Lí Thuyết vé nhóm VIB trang 7 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : Doan Trần Duy Cuong crom va sắt đều tạo nên muối có màu, ví du kali ferat K;FeO; mau đỏ, kali cromat K,CrO, có màu vàng. Những tính chất giống nhau, tạo ra hợp chất tương tự nhau do bán kính của ion trung tâm quyết định (z,. =0/67A47;r, „ = 0,644") > Khi so sánh thé điện cực chuẩn có thể thấy được crom và molipđen déu là những kim loại có họat tính trung bình. Dưới đây là sơ đồ thế điện cực của crom và molipđen.
Trong môi trường axit.424 + 0,9 Cr:O-ˆ SS ——___ Cr = | +1,38 Ì 0.74 | 8 HạMoO, #9946 MoO, -0⁄2 Mo*-0,000 | +0,114 | Trong môi trường bazơ.33 0 C4020) toe),—ouocuc—(qc 0 ne 1,33 „ + 0,7 -0.913 Phan |: Lí Thuyết vé nhóm VIB trang 8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH - Doan Trần Duy Cuong Il. TRANG THÁI THIÊN NHIÊN VÀ THÀNH PHAN CÁC ĐỒNG VỊ. Cr, Mo, W là những nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ quả đất crom chiếm 6.10°%, molipđen chiếm 3.10°% và vonfram chiếm 6.10”% tổng số nguyên tử, Khoáng vật chính của crom là sắt (II) cromit (FeCr:O; hoặc FeO.Cr:O; hoặc Fe(CrO;)›) và chì cromat (PbCrO,), khoáng vật của molipđen là moipđenit (MoS;), của vonfram là silit (CaWO, ) và vonframit [(Fe,Mn)WO,], quặng tonsit PhWO,,.
O nước ta có một mỏ sa khoáng cromit khá lớn ở Cổ Dinh Thanh Hóa còn rải rác ở một số tỉnh miền Trung, miễn Nam có các mạch quặng bé của Mo, W. Trong cơ thể sống chủ yếu là thực vật có chứa khoảng 10% cromvà 10°% molipden ( theo khối lượng ). Trong nước biển có 5.10 mg crom, 0,01 mg molipđen dạng MoO,”, 1.10” mg vonfram ở dạng WO,” (mg/lit nước biển). Crom có 10 đồng vị, các đồng vị thiên nhiên là: “Cr (4,31%); “Cr (83,76%); Cr (9,55%); “Cr (2.38%) , các đồng vị phóng xa “'Cr, "Cr.
Molipden có 16 đồng vị, các đông vị thiên nhiên bên “Mo (15,86%) “Mo (9,12%): “MJo (157%); “Mo (16.75%);'°Mo (9,62%); các đồng vị phóng xa” Mo, *'Mo. Vonfram có 5 đồng vị thiên nhiên TMW (0,135%): '*?W (264%); '*Ww (14.6% \; ' °W (28,4%); đồng vị phóng xa 'UW, Phần ! : Lí Thuyết vể nhóm VIB trang 9 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTM : Doan Trần Duy Cuong II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Cr, Mo và W là những kim loại màu trắng bạc có ánh kim. Một số hằng số vật lí quan trọng của các kim loại Cr, Mo và W, 1875 Cả 3 đều là những kim loại nặng, dẫn nhiệt và dẫn nhiệt tốt, rất khó nóng chảy và rất khó sôi.
Về nhiệt độ nóng chảy crom, vonfram, molipden đứng đầu trong ba dãy kim loại chuyển tiếp. Điều này được giải thích do sự tăng độ bến liên kết trong tinh thể kim loại chủ yếu bởi số liên kết kim loại được tạo nên từ số tối đa clectron d độc thân của các nguyên tử Cr, Mo, W. Cả ba kim loại Cr, Mo và W và các hợp chất của chúng đều độc đặc biệt là các hợp chất có bậc oxi hóa cao như cromat, dicromat, trioxit, của molipđen và các molipđat. các dung dich vonframat.
Cả ba đều kết tinh theo hệ thống lập phương tâm khối, có khả nang tạo nên những anion của poliaxit. Phần |: Lí Thuyết về nhóm VIB trang 10 LUẬN VĂN TOT NGHIỆP §VTM - Doan Trần Duy Cuong IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC. Hoạt tính hóa học của các kim loại nhóm này giảm từ crom đến vonfram, do đó khả năng phản ứng với các chất giảm dẫn.
> Ở điều kiện thường cả ba kim loại đều bén vững với không khí, hơi ẩm và khí cacbonic. Nguyên nhân là chúng được bảo vệ bởi màng oxit mỏng nhưng rất bén trên bề mat. ~z Onhiét đô cao cả ba kim loại đều tác dụng với oxi (nhất là dang bột). 4Cra,+ 30m), BOC 2Cr;Oy„,, 2Mo,¿+ 3 Or, 600°C _ 2 MoO (5, 2W,a+3O;„¿ OES.
2WO¿„, Cả ba kim loại không phan ứng trực tiếp với hidro. Khi đun nóng hỗn hợp dạng bột của Cr, Mo, W với bột lưu huỳnh trong ampun thu được các sunfua có thành phẩn khác nhau như: Cr§, Cr;S;, Cr;S,, Cr:S,. Cr;Šx, MoS», WS, WS:;. > Với halogen phản ứng xảy ra với các mức độ khác nhau phụ thuộc vào hoạt tính của các kim loại và các halogen.
- Flo cả ba kim loại đều phản ứng trực tiếp ngay cả khi nguội tạo thành: CrE:, CrF‹, MoF,. WF, - Clo phan ứng: khi nung nóng. - Brom và lốt : Mo không phản ứng với iốt, vonfram không phản ứng với cả brom và iốt. > Ởnhiệt độ cao Cr, Mo, W tác dụng với các nguyên tố N, C tạo thành các nitrua và cacbua thường là hợp chất kiểu xâm nhập có thành phẩn khác nhau và có độ cứng rất lớn.
Phan |: Lí Thuyết vé nhóm VIB trang 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH-Doan Trần Duy Cuong W+N, 2200 = 2500 wn: Mo+C =nren 800°C — MoC wee HC. we > G nhiệt độ (600- 800°C) cả ba kim loại tác dụng với nước giải phóng các khí hidro theo các phản ứng sau. 2Cr + 3 H;O = CrO,¿+H;Ÿ Mo +2 H;O - MoO, + 2H,7 W +2H,0 = WO, +2 Hạ? > Crom có thé tan trong dung dịch loãng của HCI và H;SO,. Lúc đầu phản ứng xảy ra chậm do crom được màng oxit bảo vệ, khi dun nóng thì mang oxit tan ra, crom dé dang phản ứng giải phóng khí hidro tạo muối Cr([I) xanh lam và muối này bị oxi hóa bởi oxi hấp thu từ không khí tạo thành muối Cr(HIÍ) màu xanh lá cây.
2Cr +2 HCI = — CrCl;+H;Ÿ >» Molipđen, vonfram không tác dụng với các dung dịch axit trên vì màng oxit bến của chúng. >» Crom, molipđen cũng bi “thu động hóa” bởi dung dịch đặc và nguội của axit nitric, axit sunfuric giống như nhôm và sắt.