Bài giảng Hóa vô cơ A - Chương 10: Các nguyên tố phân nhóm VIIIB - Nguyễn Văn Hòa

Chương X nvhoa102@gmail.com 1
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
NỘI DUNG
NHẬN XÉT CHUNG
I. ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
II. HỢP CHẤT CỦA Fe, 
Co, Ni
TÀI LIỆU
[1] – Tập 3, Chương 7: trang
153 – 204
[2] – Chương 11: trang 233 – 246
[3] – Phần III, Chương 8: trang
538 – 572
Chương X nvhoa102@gmail.com 2
NHẬN XÉT CHUNG
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Số oxi hóa
Fe
3d64s2
1,26
(+6), +3, +2
Co
3d74s2
1,25
(+4), +3, +2
Ni
3d84s2
1,24
(+3), +2
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Số oxi hóa
Ru
4d75s1
1,35
(+8), +4
Rh
4d85s1
1,34
(+6), +3
Pd
4d105s0
1,37
(+4), +2
Nguyên tố
Cấu hình e hóa trị
RK (Å)
Số oxi hóa
Os
5d66s2
1,35
(+8), +6
Ir
5d76s2
1,35
(+6), +4
Pt
5d96s1
1,35
(+6), +4, +2
Chương X nvhoa102@gmail.com 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.
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 4
I ĐƠN CHẤT Fe, Co, Ni
1 Tính chất vật lý
- Màu trắng xám hoặc trắng bạc (Ni)
- 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)
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 5
2 Tính chất hóa học
- Hoạt tính hóa học trung bình: tính khử  từ Fe 
Ni
- Trạng thái khô, t0 thấp, dạng cục bền với KK
- Khi đốt nóng, hoặc bột mịn:
3Fe + 2O2 Fe3O4
2Co + O2 2CoO
2Ni + O2 2NiO
- Trạng thái ẩm, t0 cao bị ăn mòn
2Fe + 3/2O2 + H2O Fe2O3.nH2O (gỉ sắt)
1500C
3000C
5000C
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 6
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)4  {Fe2O3.xH2O}
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 7
- 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
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 8
II HỢP CHẤT Fe, Co, Ni
1 Hợp chất (+2)
1.1 Fe (+2): Dạng đơn giản: FeO, Fe(OH)2, Fe
2+. 
Dạng phức chất: [Fe(H2O)6]
2+, [Fe(CN)6]
4-, [Fe(NO)]2+
- FeO, Fe(OH)2 có tính bazơ > axit tan trong
axit, không tan trong kiềm.
- Fe (+2) có tính khử mạnh Fe (+3)
FeO + O2 Fe2O3
2Fe(OH)2 + O2 + H2O 2Fe(OH)3
5Fe2+ + MnO4
̅ + 8H3O
+ 5Fe3+ + Mn2+ + 12H2O
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 9
- 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
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 10
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- 
- CoO, Co(OH)2 có tính bazơ > axit tan trong
axit, không tan trong kiềm, nước
CoO + 2HCl CoCl2 + H2O
CoO + 2HCl + 2 H2O [Co(H2O)6]Cl2
- Điều chế:
Co2+ + 2OH- Co(OH)2
Co(OH)2 CoO + H2O
t0
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 11
- CoO, Co(OH)2 có tính khử trung bình
CoO + O2 Co3O4
4Co(OH)2 + O2 4CoO(OH) + 2H2O (chậm)
- Tinh thể hydrat muối Co(+2) thay đổi màu sắc khi
đốt nóng:
500 oC
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]
to
H2O
⇌
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 12
1.3 Ni (+2): Dạng đơn giản: NiO, Ni(OH)2, Ni
2+. 
Dạng phức chất: [Ni(H2O)6]
2+, [Ni(NH3)6]
2+, [NiCl4]
2-
- NiO, Ni(OH)2 có tính bazơ > axit tan trong
axit, không tan trong kiềm, nước:
NiO + 2HCl NiCl2 + H2O
- Tính khử yếu: 
Ni(OH)2 + ½Br2 + KOH Ni(OH)3 + KBr
- 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)
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 13
2 Hợp chất (+3)
2.1 Fe (+3): Dạng đơn giản: Fe2O3, Fe(OH)3, Fe
3+. 
Dạng phức chất: [Fe(H2O)6]
3+, [Fe(CN)6]
3-, [FeCl4]
-  
- Fe2O3, Fe(OH)3: lưỡng tính (bazơ > axit) 
Fe2O3 + 6HCl + 6H2O 2[Fe(H2O)6]Cl3
Fe2O3 + 2KOHrắn 2KFeO2 + H2O
Fe(OH)3 + 3HCl + 3H2O [Fe(H2O)6]Cl3
Fe(OH)3 + 3NaOHđđ Na3[Fe(OH)6]
to
tnc
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 14
- Fe3+ bền, có tính oxi hóa yếu
FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl
- Muối Fe(+3) bị thủy phân:
[Fe(H2O)6]
3+ + H2O [Fe(H2O)5(OH)]
2+ + H3O
+
[Fe(H2O)5(OH)]
2+ + H2O [Fe(H2O)4(OH)2]
+ + H3O
+
- 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
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 15
2.2 Co (+3):
- Hợp chất đơn giản Co(+3) không bền Tính oxi
hóa mạnh
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
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB
Chương X nvhoa102@gmail.com 16
2.3 Ni (+3):
- Hợp chất Ni (+3) không đặc trưng, không bền 
Tính oxi hóa mạnh
2Ni(OH)3 + 6HCl 2NiCl2 + Cl2 + 6H2O
QUY LUẬT BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT:
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 
CHƯƠNG X: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIIIB