Bài giảng Hóa đại cương - Chương 9: Các nguyên tố nhóm VIIIB

nvhoa102@yahoo.com Chương 9 1
CHƯƠNG 9 – CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIIIB
Nhận xét chung
Các đơn chất
Các hợp chất
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 2
I. NHẬN XÉT CHUNG
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Fe
3d64s2
1,26
Co
3d74s2
1,25
Ni
3d84s2
1,24
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Ru
4d75s1
1,35
Rh
4d85s1
1,34
Pd
4d105s0
1,37
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Os
5d66s2
1,35
Ir
5d76s2
1,35
Pt
5d96s1
1,35
II.1. Nhận xét chung
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 3
Cấu hình e hóa trị: (n-1)d6,7,8 ns2
- Quy luật biến đổi trạng thái oxi hóa dương cực đại:
theo hàng ngang:  ; theo cột dọc: 
- Dễ tạo hợp kim với nhau, với nguyên tố khác
- Các oxit, hydroxit có tính bazo yếu, axit yếu, lưỡng
tính.
- Dễ tạo phức với CO, NO, CN-
- Dễ hấp phụ H2 và hoạt hóa H2 hoạt tính xúc tác.
I. NHẬN XÉT CHUNG
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 4
II.1. Tính chất vật lý:
- Màu trắng xám hoặc trắng bạc
- Dễ rèn, dát móng (trừ Co)
- Có tính sắt từ:
+ Bị nam châm hút
+ dưới tác dụng của dòng điện nam châm
- Hợp kim của Fe với C:
Sắt mềm (<0,2%C); thép (0,2-1,7%C); gang (1,7-5%C)
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 5
II.2. Tính chất hóa học:
- Hoạt tính hóa học trung bình: tính khử  từ Fe 
Ni
Fe + Cl2 FeCl3
Ni + Cl2 NiCl2
- Trạng thái khô, t0 thấp, dạng cục bền với KK
- Trạng thái ẩm, t0 cao bị ăn mòn
Fe + O2 + H2O Fe2O3.nH2O (gỉ sắt)
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 6
- Phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng muối X
2+
- Fe, Co, Ni bị thụ động với HNO3, H2SO4 đặc nguội
2Fe + 6H2SO4 đặc, nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- Fe, Co, Ni không tác dụng với dung dịch kiềm.
- Fe, Co, Ni tác dụng với CO tạo phức cacbonyl kim
loại ứng dụng để tinh chế kim loại.
Fe(tc) + 5CO Fe(CO)
5
Fe(tk) + 5CO
230-330oC
100-200atm
150-200oC
II. CÁC ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 7
III.1. Các hợp chất (+2)
Dạng đơn giản: FeO, Fe(OH)2, FeCl2
Dạng phức chất: [Fe(H2O)6]
2+ , [Fe(CN)6]
4-, [Fe(NO)]2+
- Fe(+2) có tính khử : dễ bị oxi hóa Fe(+3)
FeO + O2 Fe2O3
2Fe(OH)2+O2+H2O 2Fe(OH)3
5Fe2+ + MnO4
̅ + 8H3O
+ 5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
III.1.1. Fe (+2)
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
- Fe(+2) có tính bazơ > axit
FeO, Fe(OH)2 tan trong axit, không tan trong kiềm
- Muối Mohr: (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O
- K4[Fe(CN)6].3H2O (muối vàng máu): thuốc thử của
ion Fe3+: FeCl3 + K4[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6]+ 3KCl
xanh beclin
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 8
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.1. Fe (+2)
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 9
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.2. Co (+2)
Dạng đơn giản : CoO, Co(OH)2, Co
2+
Dạng phức chất : [Co(H2O)6]
2+ , [Co(NH3)6]
2+ , [CoCl4]
2-
Co2+ + 2 OH- Co(OH)2
Co(OH)2 CoO + H2O (t
0)
 Điều chế
 Dễ tan trong axit, không tan trong kiềm, nước
CoO + 2HCl CoCl2 + H2O
CoO + 2HCl + 2 H2O [Co(H2O)6]Cl2
Màu hồng
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
 CoO, Co(OH)2 tính bazơ > axit
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 10
 Co (+2) tính khử mạnh : dễ bị oxihóa Co (+3)
2Co(OH)2 + H2O2 2Co(OH)3
Co(OH)2 + O2 + H2O Co(OH)3
Tinh thể hydrat muối Co(+2) thay đổi màu sắc khi đốt nóng
 Chế tạo ẩm kế
CoCl2.6H2O CoCl2.4H2O CoCl2.2H2O CoCl2.H2O CoCl2
hồng hồng tím xanh xanh da trời xanh da trời
  
[Co(H2O)4Cl2] [Co(H2O)2Cl4] [CoCl6]
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.2. Co (+2)
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 11
III.1. Các hợp chất (+2)
III.1.3. Ni (+2)
Dạng đơn giản : NiO, Ni(OH)2, NiCl2
Dạng phức chất : [Ni(H2O)6]
2+ , [Ni(NH3)6]
2+
 NiO, Ni(OH)2: tính bazơ mạnh hơn tính axit
 Ni (+2) dễ tạo thành phức amicat: 
NiCl2 + 6NH3(k) [Ni(NH3)6]Cl2
 Ni(OH)2 dễ tan khi có mặt NH3 hoặc muối NH4
+:
Ni(OH)2(r)+6NH3(dd) [Ni(NH3)6](OH)2(dd)
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
 Tính khử yếu: Ni(OH)2 + ½Br2 + KOH Ni(OH)3 + KBr
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 12
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.1. Fe (+3)
 Fe2O3, Fe(OH)3: lưỡng tính (bazơ > axit)
Fe2O3 + 6HCl + 6H2O 2[Fe(H2O)6]Cl3
Fe2O3 + 2KOH 2KFeO2 + H2O (nóng chảy)
Fe(OH)3 + 3HCl + 3H2O [Fe(H2O)6]Cl3
Fe(OH)3 + 3NaOH Na3[Fe(OH)6]
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
Fe3+ bền – gặp chất khử mạnh tính oxi hóa
FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 13
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.1. Fe (+3)
 Đơn giản thường viết:
Fe3+ + 6H2O Fe(OH)3(keo nâu đỏ) + 3H3O
+
K3[Fe(CN)6] (muối đỏ máu): thuốc thử cho ion Fe
2+: 
FeCl2 + K3[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6] + 2KCl
Xanh tuabin
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
 Muối Fe(+3) bị thủy phân trong dung dịch trung tính:
[Fe(H2O)6]
3+ + H2O [Fe(H2O)5(OH)]
2+ + H3O
+
[Fe(H2O)5(OH)]
2+ + H2O [Fe(H2O)4(OH)2]
+ + H3O
+
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 14
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.2. Co (+3)
 Hợp chất đơn giản Co(+3) không bền. 
Cho Co2O3, Co(OH)3 tác dụng với axit không tạo
muối Co3+ mà tạo thành Co2+
2Co2O3 + 4H2SO4 4CoSO4 + O2
 + 4H2O
2Co(OH)3 + 6HCl 2CoCl2 + Cl2 + 6H2O
 Tính oxihóa mạnh
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 15
 Hợp chất Ni (+3) không đặc trưng, không bền
 Tính oxihóa mạnh
III.2. Các hợp chất (+3)
III.2.3. Ni (+3)
2Ni(OH)3 + 6HCl 2NiCl2 + Cl2 + 6H2O
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 16
Fe - Co – Ni : tính khử 
Fe(+2) – Co(+2) – Ni(+2) : độ bền ; tính khử 
Fe(+3) – Co(+3) – Ni(+3) : độ bền ; tính oxihóa 
III. CÁC HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
nvhoa102@yahoo.com Chương 9 17
1.Hòa tan 5,56g tinh thể hydrat của FeSO4 trong nước, 
axit hóa bằng H2SO4, sau đó chuẩn độ dung dịch thu 
được bằng 100ml dung dịch KMnO4 0,2N. Xác định công 
thức hydrat đã cho.
BÀI TẬP
2.Hòa tan 0,64g hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 trong 
dung dịch H2SO4 dư. Dung dịch muối thu được phản 
ứng vừa đủ với 30ml dung dịch KMnO4 0,2N đã được 
axit hóa bằng H2SO4. 
a.Tính khối lượng FeSO4 trong dung dịch thu được.
b. Tính thành phần % của hỗn hợp ban đầu.