Tải bản đầy đủ (.docx) (17 trang)

các nguyên tố nhóm vib

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (526.2 KB, 17 trang )

Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
Các nguyên tố nhóm VIB
I. Nguyên tố crôm(Cr):
1. Trạng thái tự nhiên:
- Crom là một kim loại cứng (có thể xem là
kim loại cứng nhất), mặt bóng, màu xám thép
ánh bạc với độ bóng cao và nhiệt độ nóng
chảy cao. Nó là chất không mùi, không vị và
dễ rèn.
- Crom là nguyên tố phổ biến thứ 21 trong vỏ
Trái Đất.
2.Vị trí và cấu hình của Crom trong bảng tuần hoàn hóa học:
-Crôm nằm ở ô thứ 24 chu kì 4 thuộc nhóm VIB trong bảng tuần hoàn hóa học.
-cấu hình của crôm:1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
1
3d
5
.phân lớp d
[Ar]3d
5
4s


1
Số electron trên vỏ điện tử
Khối lượng nguyên tử 52
3. Tính chất vật lý:
Tính chất vật lý
Màu
Ánh bạc
Trạng thái vật chất
Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng
7,19 g·cm
−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy
6,3 g·cm
−3
Nhiệt độ nóng chảy
1
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
2180 K, 1907 °C, 3465 °F
Nhiệt độ sôi
2944 K, 2671 °C, 4840 °F
Nhiệt lượng nóng chảy
21,0 kJ·mol
−1
Nhiệt lượng bay hơi
339,5 kJ·mol
−1
Nhiệt dung
23,35 J·mol
−1

·K
−1
Áp suất hơi
4. Cấu tạo nguyên tử và tính chất hóa học:
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2
2
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1656 1807 1991 2223 2530 2942
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
(Oxit, Axit mạnh)
Độ âm điện 1,66 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa
(more)
1st: 652,9 kJ·mol
−1
2nd: 1590,6 kJ·mol
−1
3rd: 2987 kJ·mol
−1
Bán kính cộng hoá trị 128 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 139±5 pm
Các trạng thái oxy hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất. Các
trạng thái +1, +4 và +5 là khá hiếm.Các hợp chất của crom với trạng thái ôxi hóa +6 là
những chất có tính ôxi hóa mạnh. Trong không khí, crom được ôxy thụ động hóa, tạo
thành một lớp mỏng ôxít bảo vệ trên bề mặt, ngăn chặn quá trình ôxi hóa tiếp theo đối
với kim loại ở phía dưới.
a. Tác dụng với đơn chất:
- Ở nhiệt độ thường Crôm chỉ tác dụng với flo.ở nhiệt độ cao thì tác dụng với oxi,
clo, brôm, lưu huỳnh, nitơ, P, C, Si, B.

- Crôm tác dụng với oxi tao thành crôm ôxít(Cr
2
O
3
)
4Cr + 3O
2
→ 2Cr
2
O
3
- Ngoài ra còn tác dụng với moot1 số phi kim khác
3
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
2Cr +3S → Cr
2
S
3
2Cr +3S → Cr
2
S
3
b. Tác dụng với axít
- Với dung dịch HCL, H
2
SO
4
loãng nguội thì không phản ứng nhưng khi đun nóng
thì phản ứng cho ra muối Cr
2+

và khí H
2
Cr + 2HCl → CrCl
2
+ H
2
Cr + H
2
SO
4
→ CrSO
4
+ H
2
- Phản ứng với chất ôxi hóa
Cr + 6HNO
3(đn)
→ Cr(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
Cr + 4HNO
3(l)
→ Cr(NO
3

)
3
+ 3NO + 2H
2
O
Cr +6H
2
SO
4(đn)
→ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+6H
2
O
Lưu ý: Fe, Cr, Al bị thụ động trong HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nguội.
C. Tác dụng với nước
Tạo một lớp lõi bảo vệ nên không khí không thể thoát ra ngoài nên xem như không tác
dụng với nước.

5. Ứng dụng của Crôm
- Trong ngành luyện kim, để tăng cường khả năng chống ăn mòn và đánh bóng bề
mặt:
+ như là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn trong thép không gỉ để làm
dao, kéo.
+ trong mạ crom,
+ trong quá trình anot hóa (dương cực hóa) nhôm, theo nghĩa đen là chuyển
bề mặt nhôm thành ruby.
- Làm thuốc nhuộm và sơn:
4
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
6. Hợp chất của Crôm
a. Crôm ôxít (CrO)
- dạng bột màu đen, là oxit Bazơ, là chất tự cháy.
CrO + 2HCL → CrCl
3
+ 3H
2
O
b. Ôxít crom (III) (Cr
2
O
3
)
- Là chất đánh bóng kim loại với tên gọi phấn lục.
- Chất bột màu lục thẩm, khó nóng chảy và cứng như Al
2
O
3
, cắt và mài kim loại.có

tính lưỡng tính như Al
2
O
3
nhưng không tan trong dung dịch loãng Axit hoặc Kiềm
Cr
2
O
3
+ 6HCl → 2CrCl
3
+ 3H
2
Cr
2
O
3
+ 2NAOH → 2NaCrO
2
+ H
2
O
* Điều chế
- Trong công nghiệp
(NH
4
)
2
Cr
2

O
7

t cao
Cr
2
O
3
+ N
2
+ 4H
2
O
- Trong phòng thí nghiệm
K
2
Cr
2
O
7
+ S → Cr
2
O
3
+ K
2
SO
4
c.CrO
3

: dạng tinh thể màu đỏ, Oxit Axit.
CrO
3
+ NaOH → Na
2
CrO
4
+ H
2
O
- Giống như SO
3
nó là chất Oxi hóa mạnh như
CrO
3
+ 2NH
3
→ Cr
2
O
3
+ N
2
+ 3H
2
O
- Khi đun nóng đến 250
0
C thì bị phân hủy
4CrO

3
→ 2Cr
2
O
3
+ 3O
2
- dễ tan trong nước
CrO
3
+ H
2
O → H
2
CrO
4
axit Cromic (nhiều nước)
2CrO
3
+ H
2
O → H
2
Cr
2
O
7
axit đicromic (ít nước)
d. Hydroxit
- Cr(OH)

2
: kết tủa màu vàng nâu, không tan trongkhí thì nước, khi đun nhẹ trong
không khí thì tan trong axit, không tan trong dung dich kiềm
5
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
Cr(OH)
2
+ O
2
+ H
2
O → Cr(OH)
3
Cr(OH)
2
+ 2HCl → CrCl
2
+ 2H
2
O
Cr(OH)
2
→ CrO + H
2
O
- Cr(OH)
3
:là một hydroxit lương tính
Cr(OH)
3

+ HCL → CrCl
3
+ H
2
O
Cr(OH)
3
+ NaCl → NaCrO
2
+ H
2
O
2Cr(OH)
3
→ Cr
2
O
3
+ H
2
O
e. Muối Crôm
- các muối cromat va đicromat kim lọa kiềm đều tan trong nước như: NaCrO
4
,
K
2
Cr
2
O

4
, Na
2
Cr
2
O
7
, K
2
Cr
2
O
7
.
- Còn các muối khác thì không tan như: BaCrO
4
, PdCrO
4
.
- Trong các dung dịch muối sẽ có đồng thời ion Cr
2
O
7
2-
(màu da cam) và ion CrO
4
2-

(màu vàng) ở trangk thái cân bằng như sau:
Cr

2
O
7
2-
+ H
2
O → 2CrO
4
2-
+ 2H
+
7.Ứng dụng của hợp chất Crôm
 Ôxít crom (III) (Cr
2
O
3
) là chất đánh bóng kim loại với tên gọi phấn lục.
 Các muối crom nhuộm màu cho thủy tinh thành màu xanh lục của ngọc lục
bảo.
 Crom là thành phần tạo ra màu đỏ của hồng ngọc, vì thế nó được sử dụng
trong sản xuấ hồng ngọc tổng hợp.
 tạo ra màu vàng rực rỡ của thuốc nhuộm và sơn
 Là một chất xúc tác.
 Cromit được sử dụng làm khuôn để nung gạch, ngói.
 Các muối crom được sử dụng trong quá trình thuộc da.
 Dicromat kali (K
2
Cr
2
O

7
)là một thuốc thử hóa học, được sử dụng trong quá trình
làm vệ sinh các thiết bị bằng thủy tinh trong phòng thí nghiệm cũng như trong vai trò
của một tác nhân chuẩn độ. Nó cũng được sử dụng làm thuốc cẩn màu (ổn định màu)
cho các thuốc nhuộm vải.
 Ôxít crom (IV) (CrO
2
) được sử dụng trong sản xuất băng từ, trong đó độ kháng
từ cao hơn so với các băng bằng ôxít sắt tạo ra hiệu suất tốt hơn.
 Trong thiết bị khoan giếng như là chất chống ăn mòn.
 Trong y học, như là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân, thông thường dưới dạng
clorua crom (III) hay picolinat crom (III) (CrCl
3
).
 Hexacacbonyl crom (Cr(CO)
6
) được sử dụng làm phụ gia cho xăng.
6
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
 Borua crom (CrB) được sử dụng làm dây dẫn điện chịu nhiệt độ cao.
 Sulfat crom (III) (Cr
2
(SO
4
)
3
) được sử dụng như là chất nhuộm màu xanh lục trong
các loại sơn, đồ gốm sứ, véc ni và mực cũng như trong quy trình mạ crom.
II.Nguyên tố Molipden (Mo)
1. Trạng thái tự nhiên

-Molypden được tìm thấy ở dạng dấu vết trong
thực vật và động vật, mặc dù sự dư thừa
molypden thái quá có thể gây độc hại cho một
số động vật. Molypden được Carl Wilhelm
Scheele phát hiện năm 1778 và lần đầu tiên
được Peter Jacob Hjelm cô lập năm 1781.
- Người ta đã biết 35 đồng vị của molypden với
nguyên tử lượng trong khoảng từ 83 tới 117,
cũng như bốn đồng phân hạt nhân. Bảy đồng vị
có nguồn gốc tự nhiên, với nguyên tử lượng là 92, 94, 95, 96, 97, 98 và 100.Trong số này
có 5 đồng vị ổn định (nguyên tử lượng từ 94 tới 98). Tất cả các đồng vị không ổn định
của molypden phân rã thành các đồng vị của niobi, tecneti, rutheni
-Molypden là nguyên tố phổ biến hàng thứ 42 trong vũ trụ và thứ 25 trong lòng đại
dương của Trái Đất
2.Vị trí và cấu hình của Molipden trong bảng tuần hoàn hóa học
-Mo nằm ở ô thứ 42 hu kì 5 thuộc nhóm VIB trong bảng tuần hoàn
hóa học.
-cấu hình của Molipden: [Kr] 5s
1
4d
5
.phân lớp d
Số electron trên vỏ điện tử
3. Tính chất vật lý
7
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
Tính chất vật lý
Màu
Ánh kim xám
Trạng thái vật chất

Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng
10,28 g·cm
−3
Mật độ ở thể lỏng khi đạt nhiệt độ nóng chảy
9,33 g·cm
−3
Nhiệt độ nóng chảy
2896 K, 2623 °C, 4753 °F
Nhiệt độ sôi
4912 K, 4639  °C, 8382  °F
Nhiệt lượng nóng chảy
37,48 kJ·mol
−1
Nhiệt lượng bay hơi
598 kJ·mol
−1
Nhiệt dung
24,06 J·mol
−1
·K
−1
Áp suất hơi
Ở dạng kim
loại nguyên
chất,
molypden có màu xám trắng bạc và rất cứng, mặc dù nó hơi mềm hơn vonfram. Dạng bột
màu xám sẫm hoặc đen, nó có điểm nóng chảy là 2.623 °C, cao hàng thứ sáu trong số các
nguyên tố đã biết, và chỉ có cacbon cùng các kim loại như vonfram, rheni, osmi và tantali
là có nhiệt độ nóng chảy cao hơn, theo trật tự như trên đây.[3] Molypden bắt cháy ở nhiệt

độ trên 600 °C.[10] Nó cũng có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất trong số các kim loại sử
dụng ở quy mô thương mại
8
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 2742 2994 3312 3707 4212 4879
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
4. Cấu tạo nguyên tử và tính chất hóa học:
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 6, 5, 4, 3, 2, 1
[1]
, -1, -2 (Axít mạnh)
Độ âm điện 2,16 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa 1st: 684,3 kJ·mol
−1
2nd: 1560 kJ·mol
−1
3rd:
2618 kJ·mol
−1
Bán kính cộng hoá trị 139 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 154±5 pm
Molypden là m t kim lo i chuy n ti p v i âm i n 1,8 trên thang Pauling và nguyên ộ ạ ể ế ớ độ đệ
t l ng 95,9 g/mol.[12] Nó không ph n ng v i ôxy ,axit loãng, ki m, hidro,amoniac, ử ượ ả ứ ớ ề
n c nhi t phòng.ướ ở ệ độ
- Phản ứng với axit:
Mo+4H
2
SO
4
→ H

4
[Mo(SO
4
)O
4
]+3SO
4
+2H
2
O
Mo+2HNO
3
→ MoO
3
+2NO+H
2
O
- Phản ứng với bazo:
2Mo+4NaOH +3O
2
→ 2Na
2
MoO
4
+2H
2
O
Mo+2KOH+KClO
3
→ K

2
MoO
4
+KCl+H
2
O
- Phản ứng với phi kim:
Mo+2S → MoS
2
Mo+3F
2
→ MoF
6
5. Ứng dụng của Molipden:
Khả năng của molypden trong việc chịu đựng được nhiệt độ cao mà không có sự
giãn nở hay mềm đi đáng kể làm cho nó là hữu ích trong các ứng dụng có sức nóng mãnh
liệt, bao gồm sản xuất các bộ phận của máy bay, tiếp điểm điện, động cơ công nghiệp và
dây tóc đèn. Molypden cũng được sử dụng trong các hợp kim vì khả năng chống ăn mòn
cũng như khả năng hàn được khá cao của nó. Phần lớn các hợp kim thép sức bền cao
chứa khoảng 0,25% tới 8% molypden. Mặc dù chỉ sử dụng ở những tỷ lệ thấp như vậy,
nhưng trên 43.000 tấn molypden đã được sử dụng như là tác nhân tạo hợp kim mỗi năm
trong sản xuất thép không gỉ, thép công cụ, gang cùng các siêu hợp kim chịu nhiệt.
9
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
Do có trọng lượng riêng nhỏ hơn cùng giá cả ổn định hơn so với vonfram, nên
molypden được bổ sung vào vị trí của vonfram. Molypden có thể được bổ sung trong vai
trò của cả tác nhân tạo hợp kim lẫn làm vật liệu phủ chịu nhiệt cho các kim loại khác.
Mặc dù điểm nóng chảy của nó là 2.623 °C, nhưng molypden nhanh chónh bị ôxi hóa ở
nhiệt độ trên 760 °C, làm cho nó phù hợp tốt hơn để sử dụng trong môi trường chân
không.

Mo
99
được sử dụng như là đồng vị phóng xạ gốc để tạo ra đồng vị phóng xạ Tc
99
,
được sử dụng trong nhiều ứng dụng y học.
6. Hơp chất của Molipden (Mo):
1)Hợp chất muối X(+2):molipden(II)axetat:
Tạo nên khi cho axetat tác dụng với Mo(CO2)6:
2Mo(CO
2
)
6
+4CH
3
COOH → [Mo(CH
3
COO)
2
]
2
+2H
2
O+2CO
2
2)Hợp chất X(+3):
a)Oxit:
Molipden(III)oxit: là chất bột màu đen , không tan trong nước nhưng tan trong
dung dịch HCl cho dung dịch màu đỏ chứa Mo3+:
Mo

2
O
3
+6HCl → 2MoCl
3
+3H
2
O
b)Molipden(III)hidroxit[Mo(OH)
3
]:
Mo(OH)3 không tan trong nước và dung dịch axit loãng.được điều chế khi cho
muối molipden(III) tác dụng với dung dịch kiềm:
c)Muối Mo
3+
:
Molipden triflorua là tinh thể màu hồng cấu tạo giống ReO3
MoCl
3
+3NaOH → Mo(OH)
3
+3NaCl
MoBr3+3HF → MoF3+3HBr
Molipden triclorua là chất dạng tinh thể màu đỏ thẫm không tan trong nước:
MoCl
5
+H
2
→ MoCl
3

+2HCl
Molipden trisunfua màu xám không tan trong nước và dung dịch axit loãng nhưng
axit nitric đặc oxi hóa nó tạo thành khi cho các nguyên tố tác dụng trực tiết với nhau ở
1000
o
C:
2Mo+3S → Mo
2
S
3
3)Hợp chất X(+4):
a)Molipden(IV)dioxit:
Molipden (IV)dioxit có màu tìm nâu phân hủy ở nhiệt độ cao.không phản ứng với
nước,axit loãng.phản ứng được với axit nitric đặc,kiểm đặc ,dễ bị H2 khử và dễ bị clo
hóa và sunfua hóa:
MoO
2
+2HNO
3
→ MoO3+2NO2+H2O
MoO
2
+2NaOH → Na
2
MoO
3
+H
2
O
MoO

2
+H
2
→ Mo+2H
2
O
MoO
2
+2H
2
S → MoS
2
+2H
2
O
b)Molipden(IV)sunfua:
Molipdenrit màu lam xám, mềm, rờ thấy nhờn. không tan trong nước ,không phản
ứng với axitloãng,amoniac.
10
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
molipdennit màu xanh lam ,mềm,rờ thấy nhờn,khó bay hơi.không phản ứng với nước
,axit loãng,kiềm,amoniac,phản ứng với axit đặc là chất oxi hóa nước cường thủy,hidro
MoS
2
+2H
2
→ Mo+2H
2
S
2MoS

2
+7O
2
→ 2MoO
3
+4SO
2
MoS
2
+18HNO
3
→ MoO
3
+18NO
2
+2H
2
SO
4
+7H
2
O
MoS
2
+2H
2
SO4 → MoO
2
+2S+2SO
2

+2H
2
O
3MoS2+18HNO3+12HCldac → 3H2[MoClO2]+18NO+6H2SO4+6H2O
c)Molipdentetrahalogenua:
Có nhiều phương pháp dể điều chế molipdenhalogenua:
MoO
2
+CCl
4
→ MoCl
4
+CO
2
3)Hợp chấtX(+5)
Molipden(V)clorua là chất màu đen khi đun nóng thì thăng hoa và bị thủy phân.
Phản ứng được với nước, axit, kiềm, bị hidro khử và bị O2 oxi hóa:
MoCl
5
→ MoCl
3
+Cl
2
MoCl
5
+H
2
O → MoCl
3
O+2HCl

MoCl
5
+HNO
3
+2H
2
O → MoO
3
+NO
2
+5HCl
2MoCl
5
+5H
2
→ 2Mo+10HCl
MoCl
5
+5NaOH → MoO(OH)
3
+5NaOH+H
2
O
4)Hợp chất X(+6)
a)Oxit
Molipden(VI) oxit màu lục trở nên vàng khi bị nung nóng.không phản ứng với nước.
Dễ bị axit nitric làm mất nước :
MoO
3
.H

2
O +HNO
3
→ MoO
3
+HNO
3
+2H
2
O
Tan được trong axit đặc trừ axit nitric:
MoO
3
+H
2
SO4+H
2
O → H
4
[Mo(SO
4
)O
4
]
b)Muối X(+6)
Molipden(VI) florua là chất rắn màu trắng chất lỏng không màu.dễ cháy ,dễ
sôi.tan nhiều trong HF.có khả năng phản ứng với nước, kiềm, hidro,axit tạo phức floro
MoF
6
+3H

2
O → MoO
3
+6HF
2MoF
6
+H2 →2MoF
5
+2HF
MoF
6
+8NaOH → Na
2
MoO
4
+6NaF+4H
2
O
MoF
6
+2H
2
O+2KF → K
2
[MoO
2
F
4
]+4HF
5)Điều chế

MoO
3
+3H
2
→ Mo+3H
2
O(650 → 1000 0c)
2MoCl
5
+5H
2
→ 2Mo+10HCl (ở 9000c)
Mo(CO)
6
→ Mo+6CO (>1550c)
M(CO)
6
+3O
2
→ Mo+6CO
2
- Ngoài ra còn có thêm môt số hơp chất như:
- Clorua molypden (II) MoCl
2
(chất rắn màu vàng).
- Clorua molypden (III) MoCl
3
(chất rắn màu đỏ sẫm).
- Clorua molypden (V) MoCl
5

(chất rắn màu lục sẫm).
- Clorua molypden (VI) MoCl
6
(chất rắn màu nâu).
11
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
7. Ứng dụng hợp chất Molipden:
- Disulfua molypden (MoS
2
) được sử dụng làm chất bôi trơn và tác nhân. Nó tạo
thành các màng mỏng trên bề mặt kim loại có khả năng chịu được nhiệt độ và áp
suất cao. Molypdat chì đồng ngưng tự cùng với cromat chì và sulfat chì là một chất
màu vàng cam sáng, được sử dụng trong chế tạo gốm và chất dẻo.
[25]
Triôxít
molypden (MoO
3
) được dùng làm chất kết dính giữa men và kim loại.
[6]
Bột
molypden cũng đôi khi được dùng làm phân bón cho một số loài thực vật, chẳng
hạn súp lơ.
[10]
- Nó cũng được sử dụng trong các thiết bị phân tích NO, NO
2
, NO
x
tại các nhà máy
điện để kiểm soát ô nhiễm. Ở 350 °C, nó đóng vai trò của chất xúc tác cho
NO

2
/NO
x
để tạo ra chỉ các phân tử NO để có thể đọc ổn định bằng tia hồng ngoại.
III.Nguyên tố Vonfram.
1. Trạng thái tự nhiên:
Là một kim loại chuyển tiếp có màu từ xám thép đến trắng, rất cứng và nặng, volfram
được tìm thấy ở nhiều quặng bao gồm wolframit và scheelit
- Wolfram tự nhiên gồm 5 đồng vị với chu kỳ bán
rã đủ lâu nên chúng được xem là các đồng vị bền.
Về mặt lý thuyết, tất cả 5 đồng vị có thể phân rã
thành các đồng vị của nguyên tố 72 (hafni)
bằng phân rã anpha, nhưng chỉ có
180
W là được
quan sát
[15]
là có chu kỳ bán rã (1,8 ± 0,2)×10
18
yr;
trung bình, nó có hai phân rã anpha của
180
W trong
một gram wolfram tự nhiên/năm.
[16]
Các đồng vị tự
nhiên khác chưa được quan sát phân rã,
constraining their half-lives to be
[16]
-

182
W, T
1/2
> 8.3×10
18
năm
-
183
W, T
1/2
> 29×10
18
năm
-
184
W, T
1/2
> 13×10
18
năm
-
186
W, T
1/2
> 27×10
18
năm
- 30 đồng vị phóng xạ nhân tạo khác của wolfram đã được miêu tả, đồng vị bền nhất

181

W có chu kỳ bán rã 121,2 ngày,
185
W là 75,1 ngày,
188
W là 69,4 ngày,
178
W là
21,6 ngày, và
187
W là 23,72 giờ.
[16]
Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán
rã nhỏ hơn 3 giờ, và đá số trong đó có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 8 phút.
[16]
Wolfram có
4 meta state, ổn định nhất là
179m
W (T
½
6,4 phút).
2. Vị trí và cấu hình của Vonfram trong bảng tuần hoàn hóa học
-Vonfram này ở ô thứ 74 chu kì 6 nhóm VIB trong bảng tuần hoàn hóa học.
12
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
-cấu hình Vonfram : [Xe] 4f
14
5d
4
6s
2[1]

- phân lớp d
- nguyên tử khối 183.85
Số electron trên vỏ điện tử
3. Tính chất vât lý
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, -2
(Axít nhẹ)
Độ âm điện 2,36 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa 1st: 770 kJ·mol
−1
2nd: 1700 kJ·mol
−1
Bán kính cộng hoá trị 139 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 162±7 pm
Ở dạng thô, wolfram là kim loại có màu xám thép, thường giòn và cứng khi gia công,
nhưng nếu tinh khiết nó rất dễ gia công.
[9]
Nó được gia công bằng cách rèn Nó được gia
công bằng các phương pháp rèn, kéo, ép tạo hình. Trong tất cả kim loại nguyên chất,
wolfram có điểm nóng chảy cao nhất (3.422 °C, 6.192 °F), áp suất hơi thấp nhất, (ở nhiệt
độ trên 1.650 °C, 3.000 °F) độ bền kéo lớn nhất. và hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất. Độ
giãn nở nhiệt thấp, điểm nóng chảy và độ bền cao của wolfram là do các liên kết cộng
hóa trị mạnh hình thành giữa các nguyên tử wolfram bởi các electron lớp 5d.
[13]
Hợp kim
pha một lượng nhỏ wolfram của thép làm tăng mạnh tính dẻo của nó.
[14]
4. Cấu tạo nguyên tử và tính chất hóa học:
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, -2

(Axít nhẹ)
13
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
Độ âm điện 2,36 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa 1st: 770 kJ·mol
−1
2nd: 1700 kJ·mol
−1
Bán kính cộng hoá trị 139 pm
Độ dài liên kết cộng hóa trị 162±7 pm
Wolfram nguyên tố có khả năng chống ôxy hóa, axit, và kiềm.
[17]
Trạng thái ôxy hóa phổ biến nhất của wolfram là +6, nhưng có thể thay đổi từ −2 đến
+6. Wolfram đặc biệt kết hợp với ôxy tạo thành wolfram triôxit, WO
3
màu vàng, hòa tan
trong dung dịch kiềm tạo thành ion wolfram WO
4
2-
. Vonfram cũng có những tính chất hoá
học tương tự phản ứng với nột số phi kim mạnh trong dãy halogen và phản ứng với các
axit có tính oxi hoá mạnh như H
2
SO
4
, HNO
3
đặc.
a. Phản ứng với phi kim:
W + 3F

2
→ WF
6
2W + 3O
2
→ 2WO
3
W + 2S → WS
2
b. Phản ứng với axit:
W + 4HF + 2HNO
3đặc nóng
→ H
2
[WO
2
F
4
] + 2NO + 2H
2
O
W
(r)
+ 4H
2
SO
4
→ H
4
[W(SO

4
)O
4
)] + 3SO
2
+ 2H
2
O
5. Ứng dụng vonfram (W)
Do có chịu được nhiệt độ cao và có điểm nóng chảy cao nên wolfram được dùng
trong các ứng dụng nhiệt độ cao, như bóng đèn, ống đèn tia âm cực, và sợi ống chân
không, thiết bị sưởi, và các vòi phun động cơ tên lửa.
Do tính dẫn điện và tính trơ hóa hóa học tương đối của nó, wolfram cũng được
dùng trong làm điện cực, và nguồn phát xạ trong các thiết bị chùm tia điện tửdùng súng
phát xạ trường, như kính hiển vi điện tử. Trong điện tử, wolfram được dùng làm vật liệu
kết nối trong các vi mạch, giữa vật liệu điện môi silic đôxítvà transistor. Nó được dùng
làm các màng kim (hoặc molypden) loại phủ trên miếng silicon thay thế dây dẫn được
dùng trong điện tử thông thường.
6. Hợp chất vonfram
a. Hợp chất X(+2)
14
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
- Vonfram cacbua WC
Màu chàm xám, rất cứng (gần bằng kim cương), nặng, bền nhiệt, thụ động hoá
học, bền trong không khí, không phản ứng với nước, axit loãng, kiềm, hydrat
ammoniac. Bị axit nitric đặc cường thuỷ phân huỷ, phản ứng với oxy, clo. Quan
trọng trong công nghiệp là hợp kim với cacbon pobedit (90%WC).
WC →
(2780C)
W + C

WC + 10HNO
3dd,t0
→ WO
3
+ CO
2
+ 10NO
2
+ 5H
2
O
2WC + 8NaOH + 5O
2

(500-550C
) 2Na
2
WO
4
+ 2Na
2
CO
3
+ 4H
2
O
WC + 4HCl
dd
+ 10HNO
3dd, t0

→ H
2
[WCl
4
O
2
] + 10NO
2
+ 6H
2
O + CO
2
b. Hợp chất (X+6)
- Vonfram(VI) oxit WO
3
Vàng nhạt, trở nên màu da cam khi đun nóng. Bay hơi khi nung, tan rất ít trong nước,
huyền phù của nó trong nước trở nên xanh chàm khi để dưới ánh sáng.
Thể hiện tính axit, phản ứng chậm với kiềm đặc, ammoniac:
WO
3
+ 2(NH
4
)OH
d

(60-70C)
(NH
4
)
2

WO
4
+ H
2
O
WO
3
+ 2MOH
đặc
→ M
2
WO
4
+ H
2
O (M= Li, Na, K)
Ở nhiệt độ cao phản ứng với oxit kim loại ở 600-800
0
C như Mg, Ca, Pb, Mn, Fe, Cu, Zn,
Cd:
WO
3
+ MO → MWO
4
Tan được trong dung dịch axit halogen hydric:
WO
3
+ 4HF
đặc
→ H

2
[WO
2
F
4
) + H
2
O
Hydro khử cacbon vonfram:
WO
3
+ 3H
2

(t0)
W + H
2
O
Dễ bị flo hoá và clo hoá:
2WO
3
+ 6F
2

(300-450C)
2WF
6
+ 3O
2
2W + 3O

2
→ 2WO
3
(NH
4
)
10
H
2
W
12
O
42
→ 10NH
3
+ 12WO
3
+ 6H
2
O
15
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
(NH
4
)
10
H
2
W
12

O
42
+ 10HCl
đặc
→ 12WO
3
+ 10NH
4
Cl + 6H
2
O
- Vonfram hexacacbonyl W(CO)
6
Màu trắng, dễ nóng chảy, bay hơi trong chân không, phân huỷ khi đun nóng. Dạng
khô bền trong không khí.Không phản ứng với nước, axit loãng, kiềm, ammoniac. Bị axit
nitric đặc phân huỷ, phản ứng với oxy:
[W(CO)
6
] →
(375C)
W + 6CO
[W(CO)
6
] →(10300C) WC + 4CO + CO2
[W(CO)
6
] + 18HNO
3dung dịch sôi
→ WO
3

+ 6CO
2
+ 18NO
2
+ 9H
2
O
2[W(CO)
6
] + 28NaOH + 9O
2
→ 2Na
2
W
2
O
4
+ 12Na
2
CO
3
+ 14H
2
O
7. Ứng dụng hợp chất vonfram (hay còn gọi là tungstate)
- Odium tungstate được sử dụng cho các loại vải cháy và chống thấm, trong việc
chuẩn bị của các hợp chất phức tạp (Ví dụ, phosphotungstate và silicotungstate),
như là một thuốc thử cho các sản phẩm sinh học, và như một chất kết tủa cho
alkaloids. Nó cũng được sử dụng như một chất xúc tác trong quá trình oxy hóa của
axit maleic.

- Trioxide Tungsten được sử dụng như các chất màu trong gốm và như kháng thuốc
gắn màu cho màu sắc dệt may, chống cháy vải. Nó được sử dụng để tạo thành kim
loại giảm, trong các hợp kim, và trong màn hình x-ray . Với sắt
(Sắt: vonfram tỷ lệ 1:0.005-0.8), nó có thể làm giảm các oxit nitơ trong khí thải
hoặc khí thải công nghiệ
16
Tiểu luận về các nguyên tố nhóm VIB
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Sách Hóa vô cơ (NXB Trường ĐH Công nghiệp TPHCM)
- Trang web www.wikipedia.vn
- Trang web wwww.tailieu.vn
17

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×