Đang tải... (xem toàn văn)
các nguyên tố nhóm 1bcác nguyên tố nhóm 1bcác nguyên tố các nguyên tố nhóm 1bnhóm 1bcác nguyên tố nhóm 1bcác nguyên tố nhóm các nguyên tố nhóm 1b1bcác nguyên tố nhóm 1bcác nguyên tố nhóm 1bcác nguyên tố nhóm 1b
HÓA HỌC VÔ CƠ CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM D Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Phương Thảo CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB Đồng (29Cu), Bạc (47Ag), Vàng (79Au) ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO NGUYÊN TỬ NỘI DUNG TÌM HIỂU TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN TÍNH CHẤT VẬT LÝ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CÁC HỢP CHẤT VÀ ĐIỀU CHẾ Đặc điểm cấu tạo nguyên tử Cấu hình electron chung: (n-1)d9ns2 => (n-1)d10ns1 TCHH đặc trưng: M – ne = M+n Số oxi hóa trưng Cu +2; Ag +1; Au +3 Kim loại yếu; khả hoạt động giảm từ Cu đến Au: H Cu Ag Au Một số đặc điểm chung Cu, Ag, Au Trạng thái tự nhiên • Trong tự nhiên Cu nguyên tố tương đối phổ biến, Ag Au phổ biến • Chúng tồn dạng tự hợp chất, + Dạng tự tự sinh, hạt kim loại nhỏ phân tán + Dạng hợp chất tồn với dạng hợp chất sunfua kèm với kim loại khác Quặng Chalcopyrit CuFeS2 Quặng Ag-Pb Quặng (C-Pb-Au) Au thường tồn dạng tự phân tán, thường nằm đá thạch anh SO SÁNH VỚI CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IA Trong chu kì từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần số lớp electron nhau, lực hút hạt nhân với electron lớp tăng lên làm cho bán kính nguyên tử giảm dần, lượng ion hóa tăng lên Trong bàng tuần hoàn xét chu kì kim loại IB đứng sau IA, dẫn đến bán kính nguyên tử IB < IA lượng ion hóa IB > IA Tính chất vật lý • Đặc điểm bên kim loại Cu,Ag,Au Cu Màu ánh kim đỏ cam Ag Màu ánh kim trắng bóng • Một số số vật lý Au Màu ánh kim vàng So Sánh số tính chất vật lý với kim loại kiềm nhóm + Các kim loại nhóm IB, nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi, nhiệt độ thăng hoa, độ cứng cao nhiều so với nhóm IA, có tham gia electron obitan d Mặt khác, mật độ nguyên tử đơn vị thể tích kim loại nhóm IB cao kim loại nhóm IA + Dẫn nhiệt tốt nguyên tố nhóm IA, mật độ electron vùng hóa trị kim loại nhóm IB lớn kim loại nhóm IA +Khối lượng riêng lớn nhiều , số nguyên tử đơn vị thể tích nguyên tử nhóm IB nhiều nhóm IA, khối lượng nguyên tử nguyên tố nhóm IB lớn Nhận xét: + Cả kim loại nhóm IB kết tinh mạng lập phương tâm diện + Có độ dẫn điện,độ dẫn nhiệt lớn số kim loại; đặc biệt Ag, tới Cu Au + Các kim loại IB vượt xa kim loại khác tính dẻo , đặc biệt Au dễ dát mỏng kéo sợi Tính chất hoá học TCHH đặc trưng: M – ne = M+n Số oxi hóa trưng: Ag +1; Cu +2; Au +3 Kim loại yếu; khả hoạt động giảm từ Cu đến Au: H Cu Ag Au 4.1_TÁC DỤNG VỚI PHI KIM Tác dụng với oxy Tác dụng với lưu huỳnh 4.1.1_ Tác dụng với oxy 2Cu + O2(thiếu) Cu2O (màuđỏgạch) 2Cu + O2(dư) CuO (màuđen) 2Ag + O3 2Ag2O + O2 - Ở điều kiện thường không khí khô Cu, Ag, Au, không bị gỉ, không khí ẩm có CO2 Cu bị bao phủ lớp muối cacbonac màu xanh (CuOH)2.CO3theo phản ứng: Cu + O2 + H2O (CuOH)2CO3 - Khi không khí có lượng H2S vật Ag bị mờ đi, tạo Ag2S: 2Ag + O2 + H2S Ag2S(màuđen) + H2O 4.2_ Tác dụng với nước nước t0 cao - Cả Cu, Ag, Au không tác dụng với nước nước nhiệt độ cao 4.3_tác dụng với axit Tác dụng với dung dịch axit thường Tác dụng với dung dịch có tính OXH cao 4.3.1_Tác dụng với dung dịch axit thường - Cu, Ag, Au không tác dụng với axit HCl H2SO4 loãng - Tuy nhiên Cu, Ag tác dụng dung dịch HI tạo tủa CuI2, AgI tan Ag + HI AgI+ H2 - Mặt khác kim loại tan dung dịch HCN tạo phức [M(CN)2]- 2Cu + 4HCN 2H[Cu(CN)2] + H2 -Khi có mặt oxi không khí Cu tan HCl H2SO4 loãng Đặc biệt với HCl Cu dễ tan tạo phức CuCl4-màu xanh đen 2Cu + 2H2SO4 + O2 2CuSO4+ 2H2O 2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2+ 2H2O CuCl2 + Cl- CuCl3 CuCl3- + Cl- CuCl4- 4.3.2_ Tác dụng với dung dịch axit có tính OXH - Chỉ có Cu Ag tan được: Cu + 2H2SO4(đặc,nóng) CuSO4 + SO2 + H2O Ag + 2HNO3 (đặc) AgNO3 + NO2 + H2O - Au tan nước cường thuỷ: Au + HNO3 4HCl H[AuCl4] + NO + 2H2O - Au có tan axit HCl Cl2: 2Au + 3Cl2 + 2HCl 2H[AuCl4] - Trong axit có tính OXH đặc biệt mạnh H2SeO4 (khan nóng): 2Au + H2SeO4(khannóng) Au2(SeO4)3 + 6H2O + 3SeO2 4.4_ Tác dụng với dung dịch muối Kim loại(1) + Muối(1)Muối(2) + Kim loại(2) Cu + 2AgNO3 -> Cu(NO3)2 + 2Ag Điều Kiện: + Kim loại(1) phải đứng trước kim loại Muối(1) + Kim loại(1) kim loại Muối(1) phải kim loại không tan nước + Muối(1) kết tủa 4.5_ Khả tạo phức - Khi có mặt oxi không khí Cu tan dung dịch NH3: 2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O 2[Cu(NH3)4](OH)2 - Cả Cu, Ag Au tạo phức bền với phối tử CN- Nên có mặt oxi không khí Cu, Ag Au tan dung dịch NaCN, KCN tạo thành phức chất K[M(CN)2] v/s (M Cu, Ag, Au có số OXH +1) 4Au + NaCN + 2H2O + O2 -> 4Na[Au(CN)2)] + 4NaOH 4Ag + NaCN + 2H2O + O2 -> 4Na[Ag(CN)2)] + 4NaOH Hợp chất & Điều chế Đồng Cu HỢP CHẤT & ĐIỀU CHẾ Bạc Ag Vàng Au HỢP CHẤT CuO, Cu(OH)2, Cu2+ HỢP CHẤT Ag2O, Ag(OH)3, Ag+ HỢP CHẤT Au2O3, Au(OH)3, Au3+ 5.1_ HỢP CHẤT Cu2+ CuO Cu(OH)2 Cu2+ Trạng thái tồn Bột Kết tủa Dung dịch Màu sắc Màu đen Màu lam nhạt Có màu Tan Tan ít trong nước nước Không Không tan tan trong nước nước Tan Tan ít trong nước nước Các Các muối muối tan tan thường CuCl2, Cu(NO3)2, thường CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4, CuSO4, và có thể kết kết tinh tinh thành thành các muối ngậm nước CuCl2.2H2O, muối ngậm nước CuCl2.2H2O, CuSO4.5H2O CuSO4.5H2O Cu(OH)2 tan NH3tạo thành dung dịch màu xanh đậm ion [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 + 4NH3[Cu(NH3)4]2+ + 2OH- Muối dòng (II) sunfat dễ tạo thành muối kép với muối sunfat kim loại kiềm hay amoni có dạng chung là: M2SO4.CuSO4.6H2O Phân Phân hủy hủy ở t0 t0 > > 10260C 10260C Kém Kém bền bền nhiệt nhiệt Kém Kém bền bền nhiệt nhiệt Là oxit bazơ Là chất lưỡng tính, tính axit bazơ yếu Cu(OH)2 + 2NaOH Na2CuO2 + 2H2O Cu(OH)2 + H2SO4 CuSO4 + 2H2O Tính OXH, đun nóng CuO dễ bị H2, CO, NH3 khử thành kim loại CuO + CO Cu + CO2 Khi đun nóng có SnCl2, FeCl2 CuO dễ bị khử thành muối dòng (I) 2CuO + SnCl2 2CuCl2 + SnO2 Cótính OXH Trong Trong nước nước Tính Tính tan tan Trong dung môi Độ Độ bền bền nhiệt nhiệt TínhAxit – Bazơ Tính chất hóa học Tính OXH – Khử Khả tạo phức Tác dụng với chất khử: 2CuSO4 + KI 2CuI + K2SO4 + I2 2CuSO4 + 4KCN 2CuCN + K2SO4 + (CN)2 Tác dụng với kim loại: CuSO4 + Zn Cu + ZnSO4 Cu2+ chất tạo phức mạnh, đặc biệt với phối tử halogen (F-, Cl-, Br-) NH3, C2O42-, etylendiamin với số phối trí đặc trưng 5.2_ HỢP CHẤT Ag+ Ag2O AgOH Ag+ Trạng thái tồn Bột Rắn Dung dịch Rắn Màu sắc Màu đen Màu trắng Dung dịch: không màu Rắn: màu trắng Tan nước Trong nước Tính tan Trong dung môi Ag2O tan dung dịch NH3 đậm đặc tạo thành phức chất Ag2O + 4NH3 + H2O Kém bền nhiệt: 2Ag2O 4Ag + 2H2O Độ Độ bền bền nhiệt nhiệt Tan nước Muối tan Ag+ AgNO3, AgClO4, AgX đa số kết tủa không tan nước, lại tan dư axit hay muối axit tạo thành phức chất: AgCl + HCl H[AgCl2] AgI + 2KI K2[AgI3] Không bền, không tách Kém Kém bền bền nhiệt nhiệt dạng tạo thành bị phân hủy: 2AgNO3 + 2NaOH Ag2O + 2NaNO3 + H2O Tính Tính chất hóa chất học hóa học Tính Axit – Tính BazơAxit – Bazơ Tính OXH – Tính Khử OXH – Khử Khả tạo phức Khả tạo phức Tan dung dịch kiềm đặc thành Acgentit ->là hợp chất lưỡng Tan dungtrội dịchhơn kiềm thành tính,trong tính bazơ -> đặc coi bazơAcgentit ->là hợp chất lưỡng tính, tính bazơ trội -> coi bazơ Có tính OXH mạnh Có tính OXH mạnh Tạo phức với phối trí đặc trưng với phối tử: X-, CN-, NH3, S2O32AgCl+ 2NH4OH [Ag(NH3)2]+ + Cl+ 2H2O 5.3_ HỢP CHẤT Au3+ Au2O3 Au(OH)3 Au3+ Trạng thái tồn Bột Bột Màu sắc Màu nâu Màu nâu đỏ Tính tan Không tan nước Không tan nước Tan nước Độ bền nhiệt Kém bền 2Au2O3 4Au + 2O2 Kém bền Kém bền Tính chất hóa học Cả Au2O3 Au(OH)3 mang tính lưỡng tính tan kiềm axit tạo phức: Au(OH)3 + NaOH Na[Au(OH)4] Au(OH)3 + 4HCl H[Au(Cl)4] + 3H2O Au(OH)3 + 2H2SO4 H[Au(SO4)2] + 3H2O Muối Au3+ hoạt động hóa học: AuCl3 + 3NaOH Au(OH)3 + 3NaCl Điều chế Đồng - Được điều chế chủ yếu từ quặng Chalcopyrit (CuFeS2) phương pháp nhiệt luyện: + Trước hết cần phải làm giàu quặng phương pháp tuyển phương pháp tuyển trọng lực + Sau nung quặng làm giàu nhiệt độ 14000C với SiO2 CuFeS2+ 4O2+ 2SiO2 Cu2S + 3SO2+ 2FeSiO3 ( xỉnồi) Cu2S + 3O2 Cu2O + 2SO2 Cu2S + 2Cu2O 6Cu + 2SO2 - Cu thu có hàm lượng từ 95 - 98%, sản phẩm phụ khí SO2 dùng để sản xuất axit sunfuric - Để thu Cu tinh khiết người ta tiến hành điện phân CuSO4 (có thêm H2SO4) với cực âm đồng tinh khiết cực dương thỏi Cu chưa tinh khiết Điều chế Bạc - Khoảng 80% lượng Ag luyện từ quặng đa kim loại Acgentic (Ag2S PbS) số quặng sunfua Zn,Cu,Pb - Sau khử quặng thu kim loại dạng nóng chảy chứa Ag,Pb,Zn - Bằng phương pháp chưng cất người ta thu Ag cuối để thu Ag tinh khiết người ta tiến hành điện phân theo phương pháp dương cực tan Điều chế Vàng Có3 cáchđiềuchếvàng - Phương pháp tuyển trọng lực: vàng có tỉ khối lớn đất đá nên người ta dùng nước rửa trôi đất đá thu Au - Phương pháp thủy ngân: cho tinh quặng qua máng nghiêng đáy máng đồng có bôi lớp Hg lỏng, lúc Au tan vào Hg nằm lại đáy máng, đun nóng hỗn hợp Au-Hg thiết bị riêng Hg bay ứng nhiệt Au Nhược điểm phương pháp không lấy hết vàng mà lấy hạt vàng có kích thước lớn, mặt khác Hg hóa chất độc - Phương pháp xianua: chế hóa quặng hay tinh quặng ( quặng làm giàu) với dung dịch NaCN KCN liên tục sục không khí nén vào dung dịch ngàythì Au tan dần theo phản ứng: 4Au + 8NaCN + O2+ 2H2O 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH Sau dùng Zn đẩy Au khỏi phức: Zn + Na[Au(CN)2] Na2[Zn(CN)4] + 2Au Sau để khử Zn dư người ta chế hóa dung dịch H2SO4 loãng, rửa sấy Để làm Au khỏi tạp chất ( chủ yếu Ag) cách dùng dung dịch H2SO4 đặc nóng dùng phương pháp điện phân Ưu điểm phương pháp tách hoàn toàn lại hóa chất độc NaCN 1.Nguyễn Thành Châu 2.Lê Ngọc Hùng 3.Nguyễn Huy Hùng 4.Nguyễn Phước Lành CHÚC CÁC BẠN MỘT BUỔI HỌC THÀNH CÔNG! CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI THE END