Đề tài tính chất hóa học các nguyên tố nhóm VIII b sắt

Fe
GVHD:
Huỳnh Thị Hồng Hoa
SVTH:
Kim Ngọc Phương Bình
Nguyễn Văn Tâm
Trình Quốc Thanh
Lưu Thanh Tiền
Nguyễn Quốc Vinh


NỘI DUNG

I. ĐẶC ĐIỂM NHÓM VIIIB
II. CẤU TẠO
III.TÍNH CHẤT VẬT LÝ
IV.TÍNH CHẤT HÓA HỌC
V. Điều CHẾ - ỨNG DỤNG
VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO


NHÓM VIIIB


I. ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB
Nhóm VIIIB của bảng tuần hoàn gồm 3 cột dọc, hình thành 3 họ nguyên tố theo chiều ngang.

Họ Sắt: Fe, Co, Ni.
Họ Platin nhẹ: Ru, Rh, Pd.
Họ Platin nặng: Os, Ir, Pt.

I. ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB

-

Có 8 đến 10 electron hóa trị trong đó chỉ có 2 electron ngoài cùng (ns 2), (trừ paladi).
Số oxy hóa đặc trưng là +2.
Có màu từ xám đến trắng, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao ; thể tích nguyên tử rất nhỏ.
Có khả năng hấp thụ hydro và hoạt hóa nó.
Có khả năng tạo phức bền.


I. ĐẶC ĐIỂM CỦA NHÓM VIIIB
Nguyên tố

STT

Cấu hình electron

Khối lượng nguyên tử

Bán kính nguyên tử

Fe

26

6 2
3d 4s

55.847

126

Co

27

7 2
3d 4s

58.933

125

Ni

28

8 2
3d 4s

58.71

124

Ru

44

7 1
4d 5s

101.07

132

Rh

45

8 1
4d 5s

102.905

134

Pd

46

4d

0
5s

106.4

137

Os

76

4f

14

6 2
5d 6s

190.2

133

Ir

77

4f

14

7 2
5d 6s

192.7

135

Pt

78

4f

9 1
5d 6s

195.07

138

10

14


SẮT (Fe)


CẤU TẠO CỦA SẮT
6 2
+ Cấu hình electron: (Ar)3d 4s

26Fe

26+

2 2 6 2 6 6 2
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s

Nhận xét gì về khả năng nhường electron của nguyên tử Fe để tạo ra các ion tương
ứng?


CẤU TẠO CỦA SẮT
6 2
+ Cấu hình electron: (Ar)3d 4s

26Fe

26+

Ion Fe

2+

26+

Ion Fe

3+

26+

Khi tham gia phản ứng, Fe nhường 2e ở phân lớp 4s và có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d, tạo ra
ion Fe

2+

và Fe

3+
.


CẤU TẠO CỦA SẮT
+ Một số đại lượng của nguyên tử
- Bán kính:
0,162(nm)

0,076(nm)

0,064(nm)

26+

Fe

26+
26+

Fe

I1: 760kJ

2+

26+
26+

Fe

I2 : 1560kJ

3+

I3 : 2960kJ


CẤU TẠO CỦA SẮT

+ Một số đại lượng của nguyên tử :

-

Độ âm điện : 1,83

2+

-

Thế điện cực chuẩn :

Fe
Fe

2+

Cu
Cu

3+

Fe
Fe 2+

+

Ag
Ag

-0,44(V) +0,34(V) +0,77(V) +0,8V

+ Cấu tạo đơn chất sắt : Có thể tồn tại dạng mạng tinh thể lập phương tâm khối (Feα)
và tâm diện (Feγ)


Tính chất vật lý


Thông số hóa lý
Electron hóa trị

Fe
6 2
3d 4s

Bán kính nguyên tử RK (Å)

1,26

Năng lượng ion hóa 1 (eV)

7,78

3
Khối lượng riêng d (g/cm )

7,9

0
Nhiệt độ nóng chảy tnc ( C)

1536

0
Nhiệt độ sôi ts ( C)

2740

Độ dẫn điện (so với Hg = 1)

10

Độ dẫn nhiệt (Hg = 1)

10


Thông số hóa lý

Fe

Độ cứng (so với kim cương = 10)

4-5

Nhiệt thăng hoa kJ/mol

418

Hàm lượng trong vỏ quả đất (%)

1,5

Từ tính
Thế cực chuẩn
Độ âm điện
Màu
Dễ rèn, dễ dát mỏng

Sắt từ, thuận từ
-0.44
1.8
Trắng xám, ánh kim

TÍNH CHẤT HÓA
HỌC

ĐƠN CHẤT

HỢP CHẤT


Tác dụng với phi kim.

Tác dụng với oxit axit.

Fe

Tác dụng với dung dịch
muối.

Tác dụng với axit.


Tác dụng với phi kim.

Tác dụng với oxit axit.

Fe

Tác dụng với dung dịch
muối.

Tác dụng với axit.


TÁC DỤNG VỚI PHI KIM
•

Ở điều kiện thường, sắt đều bền với không khí và

nước.

•

Trong không khí ẩm, sắt có lẫn các tạp chất sẽ bị gỉ.

PTHH:

•

Fe + 3 O2 + 2x H2O 2[Fe2O3.xH2O]

Phản ứng với halogen, lưu huỳnh, cacbon, …

PTHH:

2 Fe + 3 Cl2 2 FeCl3


TÁC DỤNG VỚI OXIT AXIT

Tác dụng với CO tạo thành hợp chất cacbonyl

Fe + CO Fe(CO)5


TÁC DỤNG VỚI AXIT

H2HCl
SO4
NO
3
2 Fe + 6 H2SO4Fe
+Fe
(SO
++3HCl
SO
Fe(NO
+FeSO
6 H2+
4 2HNO
FeFe
+
+
2
(loãng)
H
HNO


Fe(NO
FeCl
)O

+
H+2
+
HNO
2H2 + 2 H2O
43)Fe
3
2SO3
42
2334
3)2

.


TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI

Sắt khử được các ion kim loại đứng sau sắt trong dãy thế điện cực :
Fe + Cu

2+

2+
 Fe + Cu

+
3+
hoặc: Fe + Ag dư  Fe + Ag

TÍNH CHẤT HÓA
HỌC

ĐƠN CHẤT

HỢP CHẤT


HỢP CHẤT
Loại hợp chất

Tính chất

Oxit Fe

2+

Vừa có tính oxh, vừa có tính khử. Oxit bazo

Oxit
Oxit Fe

3+

Hidroxit Fe

Có tính oxh. Oxit bazo
2+

Kém bền, dễ bị oxh thành Fe

Hidroxit
Hidroxit Fe
Muối Fe
Muối
Muối Fe

2+
3+

3+

Có tính lưởng tính. Oxi hóa
Tính khử
Tính oxi hóa

3+

, bazo yếu


HỢP CHẤT
• Oxit:
2FeO + 1/2O2 -> Fe2O3

tính khử

FeO + CO → Fe + CO2

tính oxi hóa

3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2

FeO + 2HCl -> FeCl2 + H2O