bản tường trình số 15 CROM, MANGAN

ÊN THÍ
HIỆM

ghiệm 1:
ợp chất

tiến

ĐẠI HỌC HUÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA HÓA HỌC

BẢN TƯỜNG TRÌNH HÓA HỌC
Bản tường trình số 15:
CROM-MANGAN
Thứ sáu, ngày 30, tháng 05, năm 2014

Họ và tên sv:Mai Quang Hoàng
2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
Hòa Tan tinh thể CrCl3 trong nước lạnh thì tinh thể tan ra, dd có màu tím nhạt, khi đun nóng
thì dd chuyển sang màu xanh nhạt rồi chuyển hẳn sang màu xanh tím.
Vì CrCl3 khan không tan trong nước, do đó tinh thể CrCl3 ở trên tồn tại ở dạng hidrat hóa
CrCl3.6H2O rất dễ tan trong nước.
Khi tan trong nước, CrCl3.6H2O bị thủy phân và tạo phức aquơ. phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng
độ và pH của dd mà thành phần của cation phức aquơ thay đổi từ tím nhạt đến xanh
[Cr(H2O)6]Cl3  [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O  [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O
(Xanh tím)
(xanh nhạt)
(xanh thẫm)

u: bài

thực tập
ô cơ –
103

ghiệm 2:
ợp chất

tiến

u: bài
thực tập
ô cơ –
103

Khi cho dd CrCl3 màu xanh lục tác dụng với dd KOH thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo thành
kết tủa Cr(OH)3 màu xanh lá nhạt.
CrCl3 + 3KOH → 3KCl + Cr(OH)3
thực chất kêt tủa Crom(III) hidroxit Cr(OH)3 là dạng hidrat hóa Cr2O3.xH2O.Cr(OH) là một
polime đa nhân trong đó nhóm OH và H2O đóng vai trò là phối tử, cầu nối là nhóm –OH, có
cấu trúc lớp
Khi x = 3 : Cr2O3.3H2O tức là Cr(OH)3
Kết tủa này không tan trong nước (T = 10-32) nhưng tan trong kiềm và axit do xảy ra sự cắt
đứt liên kết giữa các lớp
tan trong KOH dư tạo thành phức K3[Cr(OH)6] màu lục nhạt.
Cr(OH)3 + 3KOH →K3[Cr(OH)6]
Kết tủa Cr(OH)3 tan trong axit HCl tạo thành dung dịch màu xanh lục
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
Quá trình tạo ra cation và anion phức có thể tóm tắt như sau:
n[Cr(OH)6]3+  [Cr(OH)3  n[Cr(OH)6]3Cr(OH)3 vừa tác dụng được với axit vừa tác dụng được với bazo nên nó là một hidroxit lưỡng
tính

1


ghiệm 3:
ợp chất

tiến

u: bài
thực tập
ô cơ –
103

ÊN THÍ
HIỆM

Khi cho dd Na2S tác dụng với dd CrCl3 thì thu được kết tủa Cr(OH)3 màu xanh lá cây nhạt, có
khí H2S mùi trứng thối thoát ra.
Trong trường hợp này không xảy ra phản ứng trao đổi để tạo Crom sunfua Cr 2S3 vì Cr2S3
không bền ngay lập tức bị thủy phân trong nước tạo thành kết tủa Cr(OH) 3 và H2S
Cr2S3 → 2Cr3+ + 3S2Cr3+ +3OH-  Cr(OH)3
S2- + H3O+  H2S + OH3Na2S + 3CrCl3 + 6H2O →2Cr(OH)3 + 6NaCl + 3H2S
Crom (III) sunfua Cr2S3 không thể điều chế khi cho dd muối Crom(III) tác dụng với một
sunfua tan do quá trình thủy phân xảy ra
Để điều chế Cr2S3 người ta nung hỗn hợp bột Crom và bột lưu huỳnh trong ống kín
2Cr + 3S → Cr2S3
Hoặc cho hơi H2S qua CrCl3 nung đỏ
2CrCl3 + 3H2S → Cr2S3 + 6HCl

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

2


ghiệm 4 :
hất của
ommat
tiến

u thực
a vô cơ
105

Khi hòa tan tinh thể K2CrO4 vào nước thì thu được dd có màu vàng.
K2CrO4 + 12H2O →2[K(H2O)6]+ + CrO42CrO42- trong nước tạo ra axit cromic là một axit trung bình, chỉ tồn tại trong dd, không thể tách
ra ở trạng thái tự do, trong dd tồn tại cân bằng
CrO42- + H+  HCrO4- + H/+  H2CrO4
2HCrO4-  H2O + Cr2O72nhỏ vài giọt H2SO4 vào thì dd chuyển sang màu cam. Thêm KOH vào thì dd chuyển sang màu
vàng
Trong dd muối cromat tồn tại cân bằng
2CrO42- + 2H+  Cr2O72- + H2O
Vàng
da cam
Khi thêm H2SO4 vào làm nồng độ H+ tăng lên, cân bằng trên chuyển dịch theo chiều thuận,
chiều tạo dicromat Cr2O72- nên dd có màu cam
Khi thêm KOH vào thì OH- trung hòa với H+
H+ + OH- →H2O
làm giảm nồng độ H+ nên cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều tạo muối cromat nên
dd có màu vàng

Kali cromat (K2CrO4) là những tinh thể tà phương, màu vàng, bền ngoài không khí, tan trong
nước cho dd màu vàng đậm, khi cho thêm axit, dd có màu da cam
2K2CrO4 + H2SO4  K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
Thêm KOH vào muối dicromat thì dd có màu vàng
K2Cr2O7 + 2KOH  2K2CrO4 + H2O

1.TÊN THÍ
NGHIỆM

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC

3


Thí nghiệm 5 :
K2CrO4
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 105

Khi cho dd kali cromat K2CrO4 tác dụng với dd amoni sunfua (NH4)2S thì
xuất hiện kết tủa S màu vàng nhạt, có khí NH3 mùi hắc thoát ra,
CrO42- là chất oxi hóa mạnh, khi tác dụng với chất khử (NH4)2S thì xảy ra
phản ứng oxi hóa khử, Cr+6 oxi hóa về Cr+3 (Cr(OH)3 , S-2 khử lên S0
2K2CrO4 + 3NH4)2S + 2H2O → 2Cr(OH)3 + 3S↓ vàng + 6NH3 +4KOH
Sau đó Cr(OH)3 tan trong KOH
Cr(OH)3 + 3KOH →K3[Cr(OH)6]

Khi cho KCrO4 tác dụng với H2O2 đã được axit hóa thì xảy ra phản ứng
Thí nghiệm 6 : oxi hóa khử thì dd có màu xanh lục của muối crom(III), có hiện tượng sủi
K2CrO4
bọt khí do sing ra khí O2
Cách tiến
Cr+6 + 3e → Cr+3
hành:
3H2O2 + 2e + 2H+ → 4H2O + O2
Tài liệu thực
2K2CrO4 + H2O2 + 5H2SO4→ Cr2(SO4)3 + 2O2+ 2K2SO4 + 6H2O
tập hóa vô cơ
trang 105
Khi cho K2CrO4 tác dụng với KI trong H2SO4 thì thu được dd có màu tím,
do I- khử lên I2,
2K2CrO4 +6KI +8H2SO4 → Cr2(SO4)3 +3 I2 +5 K2SO4 + 8H2O
Khi cho KCrO4 tác dụng với FeSO4 thì xảy ra phản ứng oxi hóa- khử thì
dd có màu xanh lục do tạo muối crom(III)
2K2CrO4+6FeSO4 +8H2SO4 → Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 +2K2SO4 +8H2O

1.TÊN THÍ
NGHIỆM

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC

4


Thí nghiệm 7 :

K2CrO4
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 105

Khi cho muối K2CrO4 và muối K2Cr2O7 tác dụng với dd BaCl2 đều thu
được kết tủa trắng lắng xuống
K2CrO4 + BaCl2 → BaCrO4 + 2KCl
K2Cr2O7 + 2BaCl2 + H2O → 2BaCrO4 + 2KCl + 2HCl
.

Cho lần lượt dd H2SO4, etylic, K2Cr2O7 vào ống nghiệm chúa H2O2 thì dd
Thí nghiệm 8 : có màu xanh đậm, một lúc sau thì phân lớp, sủi bọt khí
Các hợp chất
Đầu tiên K2Cr2O7 phản ứng với H2O2 trong H2SO4 tạo peroxit
peoxit của
K2Cr2O7 + 4H2O2 + H2SO4 → 2[Cr(H2O)O(O2)2]+K2SO4 + 3H2O
crom
Sau đó phức peroxit tan rong dung môi hữu cơ etylic
Cách tiến
2[Cr(H2O)O(O2)2] + C2H5OH →[Cr(C2H5OC2H5)O(O2)2] xanh đậm + H2O
hành:
Sau đó phức trên bị phá hủy bởi H2SO4
Tài liệu thực
[Cr(C2H5OC2H5)O(O2)2] + H2SO4 → Cr2(SO4)3 +O2 + C2H5OC2H5 + H2O
tập hóa vô cơ
trang 106

5


1.TÊN THÍ
NGHIỆM
Thí nghiệm 9
:
Tính chất của
Mn
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 109

1.TÊN THÍ

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
Khi nung nóng ống nghiệm chứa tinh thể KMnO 4 thì tạo thành chất rắn
màu đen, sinh ra khí không màu, đưa que đóm đang cháy vào miệng ống
thì que đóm cháy lạikhông tắt
ở nhiệt độ cao (2000c) thì KMnO4 bị nhiệt phân tạo ra MnO2 màu đen,
đồng thời giải phóng khí O2 nên làm que đóm không tắt
2KMnO4 →K2MnO4 + MnO2 + O2

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
6

NGHIỆM
Thí nghiệm
10 :
Tính chất của
Mn
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 109

HÓA HỌC
Khi cho KMnO4 tác dụng với với dd FeSO4 thì màu tím của dd nhạt dần
rồi biến mất do xảy ra phản ứng oxi hóa khử .MnO 4- oxi hóa về Mn+2. Fe+2
khử lên Fe+3
Fe2+ + e →Fe3+ E0 = 0,77V
MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O E01 = 1,51V
Vì E0 < E01 nên phản ứng xảy ra theo chiều
2KMnO4 + 10FeSO4 +8H2SO4→ 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Khi cho dd KMnO4 vào dd H2O2 trong KOH thì dd từ màu tím chuyển
dần sang màu xanh nhạt, sủi bọt khí
Trong môi trường kiềm MnO4- oxi hóa về MnO42 ( màu xanh lá)
8KMnO4 + 2H2O2 +8 KOH → 8KMnO4 + 3O2 + 6H2O
Các hợp chất +6 của mangan đều không bền, dễ phân hủy để tạo thành
các hợp chất +7 và +4 bền hơn
Trong nước tồn tại cân bằng
3MnO42- + 2H2O  22MnO4- + 4OHVì vậy các muối manganat bền trong môi trường kiềm, còn muối
Pemanganat bền trong môi trường axit
Cho KMnO4 tác dụng với Na2SO3 trong môi trường axit thì màu tím biến
mất. do xảy ra phản ứng oxi hóa khử MnO4- oxi hóa về Mn+2. SO32- khử

lên SO42MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O E0 = 1,51V
SO32- + 4H+ + 2e → SO42- + H2O E01 = 0,17V
Vì E0 > E01 nên phản ứng xảy ra theo chiều
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O
Khi cho KMnO4 tác dụng với Na2SO3 trong môi trường trung tính thì xảy
ra phản ứng oxi hóa, MnO4- oxi hóa về MnO2(màu đen) nên màu tím của
dd nhạt dần, SO32- khử lên SO42MnO4- + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH
Khi cho KMnO4 tác dụng với Na2SO3 trong môi trường kiềm KOH thì
màu tím nhạt dần và chuyển sang màu xanh nhạt, do xảy ra phản ứng oxi
hóa-khử. MnO4- oxi hóa về MnO42MnO4- + e → MnO422KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
Môi trường đóng vai trò quyết định tạo ra sản phẩm trong sự khử KMnO4
Trong môi trường axit MnO4- bị khử về Mn+2
Trong môi trường trung tính MnO4- bị khử về MnO2
Trong môi trường kiềm MnO4- bị khử về MnO42-

7


8


1.TÊN THÍ
NGHIỆM
Thí nghiệm 10 :
Các hợp chất
peoxit của crom
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ

trang 106

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
Cho KMnO4 tác dụng với dd KBr trong 2 ống nghiệm, ống 2 được axit
hóa bởi CH3COOH thì ở ống nghiệm được axit hóa bởi KMnO4 màu
tím đậm hơn.
Trong môi trường axit bị khử về Mn+2
2KMnO4- + 16CH3COOH + 10KBr- →2Mn(CH3COO)2 + 5Br2+
12CH3COOK + 8H2O
MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O ; E0 = +1,51V
Trong môi trường trung tính MnO4- bị khử về MnO2
2KMnO4 + 6KBr + 4H2O → 2MnO2↓ + 3Br2↑ + 8KOH
MnO4- + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH- ; E01 = +0,60V
Ta thấy E0 > E01 nên theo lí thuyết thì ở ống nghiệm được axit hóa phải
mất màu nhanh hơn, dd phải nhạt màu hơn
Nhưng ta có E = E0 + lg
= E0 + lg [H+]8 + lg
= E0 – PH + lg
Mà tại thời điểm cân bằng [MnO4-]=[Mn2+] nên E = E0 – PH
Do đó E < E0 nên tốc độ mas màu chậm hơn
Mặt khác MnO4_ bền trong môi trường axit nên màu đậm hơn

9


1.TÊN THÍ
NGHIỆM
Thí nghiệm 11
:

Mg(OH)2
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 106

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
Khi cho dd MnSO4 tác dụng với dd NaOH thì xảy ra phản ứng trao đổi
tạo thành kết tủa Mn(OH)2 màu hồng nhạt
MnSO4 + 2NaOH → Mn(OH)2 + Na2SO4
Mn(OH)2 để lâu trong không khí bị oxi không khí oxi hóa tạo thành chất
rắn màu nâu
2Mn(OH)2 + O2 →2[MnO2.H2O]
Trong môi trường kiềm thì Mn(OH) 2 bị O2 không khí oxi hóa tạo thành
chất màu đen
6Mn(OH)2 + O2 →2MnOMn2O3 + 6H2O
Cho kết tủa Mn(OH)2 tác dụng với HCl thì kết tủa tan do xảy ra phản
ứng trung hòa
Mn(OH)2 + 2HCl → MnCl2 + 2H2O
Cho Mn(OH)2 tác dụng với NaOH thì không có hiện tượng gì vì
Mn(OH)2 chỉ tan trong kiềm nóng chảy

10


1.TÊN THÍ
NGHIỆM
Thí nghiệm

12 :
Mn(OH)2
Cách tiến
hành:
Tài liệu
thực tập hóa
vô cơ trang
106

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
Cho thứ tự các hóa chất vào ống nghiệm
ống 1: dd NH3, thêm vài giọt nước, thêm vào vài giọt MnSO4
ống 2: dd NH3, thêm vài giọt NH4Cl , thêm vài giọt MnSO4
ở ống 1 xuất hiện kết tủa hồng nhạt.
đầu tiên NH3 bị thủy phân trong nước tạo ra môi trường bazo
NH3 + H2O → NH4OH
Sau đó NH4OH phản ứng trao đổi với MnSO4 tạo kết tủa hồng nhạt
Mn(OH)2
2NH4OH + MnSO4 → Mn(OH)2↓ + (NH4)2SO4
còn ở ống 2 lúc đầu xuất hiện kết tủa sau đó kết tủa tan
NH3 + H2O → NH4OH
2NH4OH + MnSO4 → Mn(OH)2↓ + (NH4)2SO4
Vì NH4Cl trong NH3 tạo thành dd đệm amoni nên có khả năng hòa tan kết
tủa Mn(OH)2 tạo thành phức tan
Mn(OH)2 + 2NH4Cl + 4NH3 → [Mn(NH3)6]Cl2 + 2H2O

11

1.TÊN THÍ
NGHIỆM
Thí nghiệm
13 :
Tính khử của
Mn+2
Cách tiến
hành:
Tài liệu thực
tập hóa vô cơ
trang 110

2. HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH
HÓA HỌC
Thêm vào ống nghiệm chứa dd Mn(NO3)2 vài giọt KOH thì xuất hiện
kết tủa màu hồng nhạt,do xảy ra phản ứng trao đổi tạo kết tủa Mn(OH) 2
Mn(NO3)2 + 2KOH → Mn(OH)2↓ + 2KNO3
Sau đó thêm tiếp vài giọt dd nước brom thì trong môi trường kiềm kết
tủa Mn(OH)2 Tạo thành kết tủa màu đen, do xảy ra phản ứng oxi hóa
khử. Mn+2 khử lên MnO2 có màu đen
Mn(OH)2 + Br2 + 2KOH → MnO2↓ + 2KBr + 2H2O
. cho vào ống nghiệm một ít tinh thể NaBiO 3, thêm nước cất vào rồi
cho vài giọt HNO3 đậm đặc, sau đó cho vài giọt dd Mn(NO3)2 thì xảy ra
phản ứng oxi hóa khử, Mn+2 khử lên Mn+7 a tạo thành dung dịch màu tim
nhạt.
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 → 2HMnO4 + 5NaNO3 + 5Bi(NO3)3
+ 7H2O

12