METALE PRZEJ CIOWE /blok d/

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "METALE PRZEJ CIOWE /blok d/"

Zuzanna Borkowska
7 lat temu
Przeglądów:

METALE PRZEJ CIOWE /blok d/ Chrom 24Cr Mangan

1 METALE PRZEJ CIOWE /blok d/ Chrom 24Cr Mangan 25 Mn [Ar] 3d 5 4s 1 [Ar] 3d 5 4s 2 metal chromit FeCr 2 O 4 srebrzystoniebieski silny połysk kruchy wysoka temperatura topnienia (1910 o C) braunsztyn - MnO 2 metal srebrzystoszary silny połysk kruchy wysoka temperatura topnienia (1240 o C)

2 Chrom na +2, +3 i +6 stopniu utlenienia stopie utlenienia II III VI przykład zwi zku CrO Cr 2 O 3 CrO 3 przykład zwi zku Cr(OH) 2 Cr(OH) 3 CrO 4, Cr 2 O 7 charakter chemiczny zasadowy amfoteryczny kwasowy Równania reakcji potwierdzaj ce charakter chemiczny tlenków: CrO + 2 HCl CrCl 2 + H 2 O CrO + NaOH nie zachodzi Cr 2 O HCl 2 CrCl H 2 O Cr 2 O NaOH + 3 H 2 O 2 Na[Cr(OH) 4 ] CrO KOH K 2 CrO 4 + H 2 O CrO 3 + HCl nie zachodzi } } } zasadowy amfoteryczny kwasowy Cr(OH) 3 + NaOH Na[Cr(OH) 4 ] Cr(OH) HCl CrCl H 2 O CrO 4 2- A 2- Cr 2 O 7 2 K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O K 2 Cr 2 O KOH 2 K 2 CrO 4 + H 2 O B Mangan na +2, +3, +4, +6, +7 stopie utlenienia II III IV VI VII przykład zwi zku charakter chemiczny MnO Mn(OH) 2 Mn 2 O 3 MnO(OH) MnO 2 MnO(OH) 2 MnO 4 MnO 4 zasadowy amfoteryczny kwasowe

Zmiana stopni utlenienia manganu w zale no ci od

Redukcja manganianu(vii) potasu w rodowisku kwa

3 + 3 H 2 SO 4 2 MnSO 4 + 5 Na 2 SO 4 + K 2 SO 4

Redukcja manganianu(vii) potasu w rodowisku oboj

3 Zmiana stopni utlenienia manganu w zale no ci od rodowiska reakcji I. Redukcja manganianu(vii) potasu w rodowisku kwa nym MnO SO H + 2 Mn SO H 2 O b. fioletowa roztwór bezbarwny 2 KMnO Na 2 SO H 2 SO 4 2 MnSO Na 2 SO 4 + K 2 SO H 2 O II. Redukcja manganianu(vii) potasu w rodowisku oboj tnym MnO SO 3 + H 2 O 2 MnO SO OH b. fioletowa brunatny osad 2 KMnO Na 2 SO 3 + H 2 O 2 MnO Na 2 SO KOH

4 III. Redukcja manganianu(vii) potasu w rodowisku zasadowym MnO 4 + SO OH 2 MnO 4 + SO 4 + H 2 O b. fioletowa roztwór zielony 2 KMnO 4 + Na 2 SO KOH 2 K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O elazo 26Fe metal srebrzystobiały, ci gliwy, mi kki, kowalny wysoka temperatura topnienia (1538 o C) [Ar] 3d 6 4s 2 magnetyt Fe 3 O 4 hematyt Fe 2 O 3 syderyt FeCO 3 limonit FeO(OH) i Fe 2 O 3 nh 2 O

elazo na ró nych stopniach utlenienia stopie utlenienia II III IV V VI przykład zwi zku FeO Fe 2 O 3 FeO 3 FeO 3

wodne soli elaza jony Fe 2+ i Fe 3+ wyst puj w postaci akwakompleksów, [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ + H 2 O [Fe(H 2 O) 5 OH]

3 (wytr ca si jasnozielony osad, który pod wpływem tlenu zawartego w powietrzu zmienia barw na brunatn ) Fe + 2

5 elazo na ró nych stopniach utlenienia stopie utlenienia II III IV V VI przykład zwi zku FeO Fe 2 O 3 FeO 3 FeO 3 FeO 4 charakter chemiczny zasadowy amfoteryczny kwasowy - istniej tylko w postaci zhydrolizowanych soli Roztwory wodne soli elaza jony Fe 2+ i Fe 3+ wyst puj w postaci akwakompleksów, [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ + H 2 O [Fe(H 2 O) 5 OH] + + H 3 O + pk a = 5,9 [Fe(H 2 O) 6 ] 3+ + H 2 O [Fe(H 2 O) 5 OH] 2+ + H 3 O + pk a = 2,4 Fe Fe 2+ Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 (wytr ca si jasnozielony osad, który pod wpływem tlenu zawartego w powietrzu zmienia barw na brunatn ) Fe + 2 HCl FeCl 2 + H 2 FeCl NaOH Fe(OH) NaCl 2 Fe(OH) 2 + ½ O 2 + H 2 O 2 Fe(OH) 3 2 Fe(OH) 2 + H 2 O 2 2 Fe(OH) 3

Fe FeCl 3 Fe(OH) 3 2 Fe + 3 Cl 2 2 FeCl 3 FeCl 3 + 3 NaOH Fe(OH) 3 + 3 NaCl Zwi zki kompleksowe elaza bł kit Turnbulla 3 FeCl 2 + 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] Fe 3

berli ski, paryski, chi ski) 4 FeCl 3 + 3 K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 + 12 KCl 4 Fe 3+ + 3 [Fe(CN) 6 ] 4 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 - wytworzony w 1704 r.

6 Fe FeCl 3 Fe(OH) 3 2 Fe + 3 Cl 2 2 FeCl 3 FeCl NaOH Fe(OH) NaCl Zwi zki kompleksowe elaza bł kit Turnbulla 3 FeCl K 3 [Fe(CN) 6 ] Fe 3 [Fe(CN) 6 ] KCl 3 Fe [Fe(CN) 6 ] 3 Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 - stosowany głównie jako pigment do farb II III bł kit pruski (bł. berli ski, paryski, chi ski) 4 FeCl K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 4 [Fe(CN) 6 ] KCl 4 Fe [Fe(CN) 6 ] 4 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 - wytworzony w 1704 r. przez alchemika Johanna Konrada Dippela, - stosowany jako pigment, III - kolor przyj ty jako barwa armii pruskiej, Znany jest równie rozpuszczalny bł. pruski KFe[Fe(CN) 6 ] II

7 indygo Maya Blue pałygorskit (rodzaj włóknistej gliny) (Mg, Al) 4 Si 8 (O, OH, H 2 O) 24 n H 2 O + indygo Mied 29Cu [Ar] 3d 10 4s 1 mied srebro złoto - w skorupie ziemskiej: MIED 0,01 % wag SREBRO 10-5 % wag ZŁOTO % wag chalkopiryt CuFeS 2 malachit Cu 2 (OH) 2 CO 3

Mied metal czerwonobr zowy mi kki i kowalny doskonały przewodnik elektryczno ci i ciepła Mied metaliczn otrzymuje si z

Nast pnie mied mo na oczyszcza elektrolitycznie, po uprzednim rozpuszczeniu w kwasie siarkowym(vi) lub stapia z drewnem w

Elektroliza wodnego roztworu CuSO 4 z zastosowaniem elektrod miedzianych CuSO 4 Cu 2+ + SO 2 4 K ( ) Cu 2+ + 2 e Cu A (+) Cu

CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O oraz ceglastoczerwony: Cu 2 O, wyst puj cy w przyrodzie jako minerał kupryt.

8 Mied metal czerwonobr zowy mi kki i kowalny doskonały przewodnik elektryczno ci i ciepła Mied metaliczn otrzymuje si z siarczków, przeprowadzaj c je w tlenki, które nale y zredukowa do metalu (czarna mied ). Nast pnie mied mo na oczyszcza elektrolitycznie, po uprzednim rozpuszczeniu w kwasie siarkowym(vi) lub stapia z drewnem w celu utlenienia zanieczyszcze. Elektroliza wodnego roztworu CuSO 4 z zastosowaniem elektrod miedzianych CuSO 4 Cu 2+ + SO 2 4 K ( ) Cu e Cu A (+) Cu Cu e (roztwarzanie anody!) Mied z tlenem tworzy dwa tlenki: CuO o wła ciwo ciach zasadowych. CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O oraz ceglastoczerwony: Cu 2 O, wyst puj cy w przyrodzie jako minerał kupryt. Wodne roztwory soli miedzi(ii) s niebieskie. [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ + H 2 O [Cu(H 2 O) 3 OH] + + H 3 O + pk a = 6,3 Patyna produkt korozji atmosferycznej miedzi i jej stopów (masi dz, br z) w wilgotnym powietrzu. Cu 2 (OH) 2 CO 3 (w niezanieczyszczonej atmosferze) Cu 2 (OH) 2 SO 4 (w atmosferze zaw. SO 2 )

Wła ciwo ci chemiczne metal rednio aktywny

pokojowej nie wypiera wodoru z kwasów, np.

obecno ci perhydrolu (30% H 2 O 2 ): Cu + 2

) + H 2 O 2 CuSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O reaguje

9 Wła ciwo ci chemiczne metal rednio aktywny w temp. pokojowej nie wypiera wodoru z kwasów, np. z HCl, rozc. H 2 SO 4 mied nie reaguje z rozc. H 2 SO 4, chyba, e reakcj prowadzi si w obecno ci perhydrolu (30% H 2 O 2 ): Cu + 2 H 2 SO 4 (rozc.) + H 2 O 2 CuSO 4 + SO H 2 O reaguje z mocnymi kwasami utleniaj cymi: st ony H 2 SO 4 Cu + 2 H 2 SO 4 (st.) CuSO 4 + SO H 2 O rozc. HNO 3 3 Cu + 8 HNO 3 (rozc.) 3 Cu(NO 3 ) NO + 4 H 2 O 2 NO + O 2 2 NO 2 st. HNO 3 Cu + 4 HNO 3 (st.) Cu(NO 3 ) NO H 2 O

Z roztworów soli miedzi(ii) wodorotlenek sodu wytr ca niebieski osad Cu(OH) 2, który rozpuszcza si w

NaNO 3 Cu(OH) 2 + 2 NaOH Na 2 [Cu(OH) 4 ] Cu(OH) 2 + 2 HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 H 2 O Cu(OH) 2 bardzo

podobnie przebiega reakcja: CuSO 4 + 4 NH 3 H 2 O [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 + 4 H 2 O Cu(OH) 2 reaguje ze zwi

10 Z roztworów soli miedzi(ii) wodorotlenek sodu wytr ca niebieski osad Cu(OH) 2, który rozpuszcza si w niewielkim stopniu w nadmiarze ługu (słabe wła ciwo ci amfoteryczne): Cu(NO 3 ) NaOH Cu(OH) NaNO 3 Cu(OH) NaOH Na 2 [Cu(OH) 4 ] Cu(OH) HNO 3 Cu(NO 3 ) H 2 O Cu(OH) 2 bardzo dobrze rozpuszcza si w wodnym roztworze amoniaku Cu(OH) NH 3 H 2 O [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) H 2 O podobnie przebiega reakcja: CuSO NH 3 H 2 O [Cu(NH 3 ) 4 ]SO H 2 O Cu(OH) 2 reaguje ze zwi zkami organicznymi posiadaj cymi grup aldehydow tzw. próba Trommera: 2 Cu(OH) 2 + R CHO Cu 2 O + R COOH + 2 H 2 O

Cynk 30Zn [Ar] 3d 10 4s 2 sfaleryt, blenda cynkowa) - ZnS wurcyt ZnS

rednio twardy i ci gliwy łatwo topliwy znacznie ni sze przewodnictwo

metalem, jest bardzo reaktywny zarówno w rodowisku kwasowym, jak i

si w kwasach: Zn + H 3 O + + 2 H 2 O [Zn(H 2 O) 6 ] 2+ + H 2 a podwy

11 Cynk 30Zn [Ar] 3d 10 4s 2 sfaleryt, blenda cynkowa) - ZnS wurcyt ZnS smitsonit ZnCO 3 Cynk metal srebrzysty o niebieskawym odcieniu rednio twardy i ci gliwy łatwo topliwy znacznie ni sze przewodnictwo elektryczne i cieplne ni mied cynk jest do aktywnym chemicznie metalem, jest bardzo reaktywny zarówno w rodowisku kwasowym, jak i zasadowym, nie reaguje jednak w rodowisku oboj tnym łatwo roztwarza si w kwasach: Zn + H 3 O H 2 O [Zn(H 2 O) 6 ] 2+ + H 2 a podwy szonej temperaturze równie w zasadach: Zn + 2 OH + 2 H 2 O [Zn(OH) 4 ] 2 + H 2

12 Cynk, którego warto potencjału normalnego wynosi E o = 0,76 V (metal nieszlachetny) reaguje z kwasem solnym, azotowym(v) i siarkowym(vi): Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Zn + H 2 SO 4 (b. rozc.) ZnSO 4 + H 2 Zn + 2 H 2 SO 4 (st.) ZnSO 4 + SO H 2 O Nie mo na poda jednoznacznych reguł opisuj cych zachowanie si cynku wobec rozcie czonego i st onego roztworu kwasu azotowego(v). Zale y to w du ym stopniu od stopnia rozcie czenia kwasu: Zn + 2 HNO 3 (b. rozc.) Zn(NO 3 ) 2 + H 2 3 Zn + 8 HNO 3 (rozc.) 3 Zn(NO 3 ) NO + 4 H 2 O 4 Zn + 10 HNO 3 (rozc./st.) 4 Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO H 2 O Zn + 4 HNO 3 (st.) Zn(NO 3 ) NO H 2 O Cynk oraz jego tlenek i wodorotlenek wykazuj wła ciwo ci amfoteryczne: Zn + 2 HCl ZnCl 2 + H 2 Zn + 2 KOH + 2 H 2 O K 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2 ZnO + 2 HNO 3 Zn(NO 3 ) 2 + H 2 O ZnO + 2 KOH + H 2 O K 2 [Zn(OH) 4 ] ZnO + 2 KOH K 2 ZnO 2 + H 2 O Zn(OH) HNO 3 Zn(NO 3 ) H 2 O Zn(OH) NaOH Na 2 [Zn(OH) 4 ]

Podobne dokumenty

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH PODZIAŁ ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH Tlenki (kwasowe, zasadowe, amfoteryczne, obojętne) Związki niemetali Kwasy (tlenowe, beztlenowe) Wodorotlenki