CRÔM -SẮT - ĐỒNG I,Crôm Cr:

Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s².

1.Tính chất vật lí: Trắng bạc, rất cứng → Sx thép 2.Tính chất hóa học:

Cr → Cr²⁺ + 2e ( hoá trị II) Cr → Cr³⁺ + 3e (hoá trị III) a.Với oxi và Clo

4Cr + 3O₂ ^to Cr₂O₃ 2Cr + 3Cl₂ ^to 3CrCl₃ b.Với H2O:

2Cr + 3H2O ^to Cr2O3 + H2↑ c.Với dung dịch axit:

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂↑

4Cr + 12HCl + O2 →4CrCl3+ 2H2O+ 4H2↑ d.Với dd Kiềm:

Cr + NaOH + NaNO₃ → Na₂CrO₄ + 3NaNO₂ + H₂O

3.Hợp chất của Crôm:

a.Crôm (III) oxit Cr2O3:

*Là oxit lưỡng tính:

Cr2O3 + 6HCl →2CrCl2 + 3H2O Cr2O3 + 2NaOH → NaCrO2 + H2O

*Điều chế:

(NH₄)₂Cr₂O₇ ^to CrO₃ + N₂ + 4H₂O Na₂Cr₂O₇ + 2C ^to Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + CO

Gia sƣ Thành Đƣợc www.daythem.edu.vn

 Fe2O3 + 2Al ^to Al2O3 + Fe + Q

 Cr2O3 + 2Al ^to Al2O3 + Cr

 3CuO + 2Al ^to Al₂O₃ + Cu 2,Điều chế:

2Al2O3 ^dpnc4Al + O2↑ 3.Hợp chất của Nhôm :

a.Nhôm oxit Al2O3 : Là hợp chất lƣỡng tính.

Al₂O₃ + 6HCl → AlCl₃ + 3H₂O Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O HAlO2.H2O ( axit aluminic)

b. Nhôm hidroxit Al(OH)3: là hợp chất lƣỡng tính Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O - không bền với nhiệt

2Al(OH)3 to

 Al2O3 + 3H2O c. Phèn nhôm

- Phèn chua có công thức K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Nếu thay ion K⁺ bằng ion Li⁺, Na⁺, NH4+

ta đƣợc các muối kép khác có tên chung là phèn nhôm (không gọi là phèn chua)

------

K2Cr2O7 + S ^to Cr2O3 + K2SO4

b.Crôm (III) hiđroxit Cr(OH)3 ↓ (xanh)

*Là hidroxit lƣỡng tính:

Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + H2O

Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O

*Bị oxi hoá:

2NaCrO₃+3Br₂+8NaOH →2Na₂CrO₄+6NaBr +4H2O

*Bị nhiệt phân:

2Cr(OH)3 to

 Cr2O3 + H2O

c.Crôm (VI) oxit CrO3 ( rắn, đỏ sẫm) rất độc.

*Là oxit axit :

CrO3 + H2O → H2CrO4 ( axit Crômic) 2NaOH + CrO₃ → Na₂CrO₄ + H₂O

*Là chất oxi hoá mạnh:

4CrO₃ ^to 2Cr₂O₃ + O₂

d.Kali bi crômat K2Cr2O7( đỏ da cam) *4K2Cr2O7

to

4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2

K2Cr2O7 + 14HCl →2KCl +2CrCl3 +3Cl3 + 7H2O II. SẮT ⁵⁶₂₆^Fe

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

1.Tính chất hóa học; Trắng xám, dẻo, nhiễm từ.

2.Tính chất hóa học:

a.Với oxi và các phi kim.

 3Fe +2O2 to

Fe3O4

2Fe + 3Cl2 to

 2FeCl3

 Fe + S ^to FeS

 2Fe + C ^to Fe3C ( xe men tit) b.Với H2O :

3Fe + 4H2O ^to570oCFe3O4 + 4H2↑ Fe + H2O ^to570oC FeO + H2↑ 2Fe + 1,5O2 + nH2O → Fe2O3.nH2O(dƣ) 2Fe + 2O2 + nH2O → Fe3O4.nH2O (thiếu) c.Với dung dịch axit:

*Nhƣ các kim loại khác → sắt (II) + H2↑

*Đặc biệt:

 Fe + 2HNO3 loãnglạnh → Fe(NO3)2 + H2↑

 4Fe + 10HNO3 loãnglạnh →4Fe(NO₃)₂ +N₂O + 5H₂O

 Fe + 4HNO3 loãngnóng → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

 8Fe + 30HNO3rấtloãng → 8Fe(Fe(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

 2Fe + H2SO4 đ đ to

 Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O d.Với muối: ( Muối kim loại yếu hơn)

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓

3.Điều chế:

 FeCl₂ ^dpdd Fe + Cl₂↑

 FeSO4 + H2O ^dpdd Fe+ 1

2 O2↑+ H2SO4

 FeSO₄ + Mg ^to Fe + MgSO₄

*Điều chế:

3Fe₂O₃ + CO ^t 2Fe₃O₄ + CO₂↑

c.Sắt (III) oxit Fe2O3 : Rắn đỏ nâu, không tan.

*Là oxit bazơ: Tác dụng với axit  muối sắt(III).

*Bị khử bởi H2, CO, Al  Fe

*Điều chế:

2Fe(OH)₃ ^t Fe₂O₃ + 3H₂O d. Sắt (II), (II) hiđroxit

Fe(OH)2 Fe(OH)3

Rắn, trắng xanh Rắn đỏ nâu Là những bazơ không tan:

4Fe(OH)₂ ↓ + O₂ + H₂O →4Fe(OH)₃↓ e.Muối Sắt (II), (III)

*Muối sắt (II) có tính khử 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

 3Fe(NO3)2+4HNO3 →3Fe(NO3)3+NO↑ + 2H2O

 FeSO4 + H2SO4 đn →Fe(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O

 10FeSO4 + 2KMnO4 +8H2O → 5Fe2(SO4) + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (dùng phản ứng ngày để định lƣợng sắt)

 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4→ 3Fe2(SO4)3 + K₂SO₄ + Cr₂(SO)₃ + 7H₂O

*Muối sắt III có tính oxi hoá:

 2FeCl₃ + Cu → 2FeCl₂ + CuCl₂

 2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂↓

 2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + 2HCl + S↓

5.Sản xuất gang thép:

a.Các phản ứng xảy ra trong lò luyện gang ( lò cao).

Gia sƣ Thành Đƣợc www.daythem.edu.vn

 FeO + H2 to

Fe + H2O

 Fe3O4 + 4CO ^to Fe + 4CO2↑ 4.Hợp chất của Sắt

a.Sắt (II) oxit FeO (rắn đen) không tan

*Là oxit bazơ.

*Bị khử bởi CO, H₂, Al ..→ Fe

*Bị Oxi hoá:

FeO + O2 to

2Fe2O3

3FeO + 10 HNO3 loãng →3Fe(NO3)3 + NO ↑+ 5H2O

*Điều chế:

Fe3O4 + CO ^to FeO + CO2↑ Fe(CO2)2

to

FeO + CO2↑ + CO↑

b.Sắt từ oxit Fe2O3 ( hay FeO.Fe2O3) rắn, đen, không tan, nhiễm từ.

*Là oxit bazơ

Fe3O4 + 8HCl →FeCl2 + FeCl3 + 4H2O

*Bị khử bởi: CO, H2, Al → Fe

*Bị oxi hoá :

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO↑+ 14H2O

*Than cốc cháy:

 C + O2 to

 CO2 + Q

 CO2 + C ^to 2CO - Q

*CO khử Fe2O3  Fe

 3Fe₂O₃ + CO ^to Fe₃O₄ + CO₂

 Fe₃O₄ + CO ^to 2FeO + CO₂

 FeO + CO ^to Fe + CO₂

*Sau đó :

 Fe + C ^to Fe3C + CO2

 3Fe + 2CO ^to Fe3C (Fe3C: xementit)

*Chú ý: Vì trong nguyên liệu có tạp chất là oxit SiO₂, MnO, P₂O₅.. nên:

SiO₂ + C ^to Si + 2CO P₂O₅ + 5C ^to 2P + CO

Nhƣ vậy Sắt nóng chảy có hoà tan một lƣợng nhỏ C, (< 4% ) Si, P ,S gọi là gang.

*Chất chảy tác dụng với các tạp chất quặng)

→ nổi lên trên mặt gang nóng chảy.

CaCO₃ ^to CaO + CO₂↑ CaO + SiO2

to

 CaSiO3

b.Các phản ứng xảy ra trong lò luyện thép.

Oxi hoá các tạp chất có trong gang ( C, Si, P, Mn…)

 Si + O₂ ^to SiO₂

 2Mn + O2 to

 MnO2

 C + O2 to

 CO2 Sau đó:

2Fe + O₂ ^to FeO FeO + SiO2

to

FeSiO2 Xỉ thép MnO + SiO2

to

MnSiO3 P, S it bị loại do phản ứng:

 S + O₂ ^to SO₂

 4P + 5O2 to

 P2O5

Do đó nên chọn gang ít S, P để luyện thép.

III, ĐỒNG_⁶⁴₂₉Cu 1s²2s²2p⁶3s2

3p⁶3d¹⁰4s¹ 1.Tính chất hóa học:

Tính khử yếu:

 Cu → Cu⁺ + 1e

 Cu → Cu²⁺ + 2e

*Với oxi:

 2Cu + O₂

to

2CuO (đen)

 2Cu + 1 2 O2

to

 Cu2O ( đỏ)

*Với Clo:

Cu + Cl2 → CuCl2 ( màu hung) Cu + CuCl2

to

2CuCl↓ ( màu trắng)

*CuFeS2 + 2O2 + SiO2 to

 Cu + FeSiO2 + SO2↑

(Cancopirit)

*Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

*CuCl₂ ^dpdd Cu + Cl₂↑ 3.Hợp chất của đồng:

a.Đồng (I) oxit Cu2O ( màu đỏ)

*Với oxit axit:

Cu₂O + H₂SO₄ → CuSO₄ + Cu + H₂O

*Với axit:

Cu2O + HCl → 2CuCl2 + H2O

*Với Cu2S:

2Cu₂O + S → 4Cu + SO₂

*Điều chế:

 4Cu + O2 ^to 2Cu2O

 4CuO ^to 2Cu2O + O2

b. Đồng (I) clorua: CuCl rắn trắng, không tan

*Dễ phân huỷ:

2CuCl ^to CuCl₂ + Cu

*Dễ bị oxi hoá:

4CuCl + O2 + 4HCl → 4CuCl2 + 2H2O

*Tạo phức với dung dịch NH3: CuCl + 2NH3 →

[

^Cu(NH3)₂

]

Cl

c.Đồng (II) oxit CuO (rắn, đen, không tan)

*Bị khử bởi Al, H2, CO, C, NH3 ở t^o cao→Cu 3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O

*Là oxit bazơ ( Bazơ theo Bronsted) CuO + 2H⁺ → Cu²⁺ + H₂O

*Điều chế:

Cu(OH)₂ ^to CuO + H₂O

d.Đồng (II) hiđroxit Cu(OH)2 ↓ màu xanh lam

Gia sư Thành Được www.daythem.edu.vn

*Với S:

Cu + S ^to CuS(đen)

*Với axit có tính oxi hoá mạnh→ muối , không có H₂

 Cu + 2H₂SO4 (đ) to

 CuSO₄ + SO₂↑ + H2O

 4Cu + 10 HNO3(rất loãng) → Cu(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

 3Cu + 8HNO_{3( loãng)} →3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O

 Cu + 4HNO3(đặc) to

 Cu(NO₃)₂ + NO₂↑ + 2H2O

*Với dung dịch muối:

Cu + Hg(NO3)2 → Cu(NO3)2 + Hg 2.Điều chế:

2Cu + C ^to 2Cu + CO2 CuS + O2

to

2CuO + SO2

(Cancozin)

*Kém bền: ^to CuO + H2O

*Là bazơ:

*Tạo phức:

Cu(OH)2↓ + 4NH3→

[

^Cu(NH3)₄

]

(OH)2 Xanh đậm

e.Các muối đồng (II) đều độc, dung dịch có màu xanh lam của Cu²⁺ bị hiđrat hoá

[Cu(H2O)]²⁺ . Cho phản ứng tạo phức [Cu(H₂O)]Cl₂

---  ---

D. CÁC KIM LOẠI KHÁC

Trong tài liệu Tổng hợp Lý thuyết và bài tập Vô cơ Hóa 12 (Trang 76-79)