Bài giảng Hóa vô cơ - Chương 13: Các nguyên tố nhóm Ib - Nguyễn Văn Hòa

nvhoa102@yahoo.com Chương 13 1 CHƯƠNG 13 – CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB Nhận xét chung Các đơn chất Các hợp chất nvhoa102@yahoo.com Chương 13 2 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB I. Nhận xét chung - Các nguyên tố phân nhóm IB: Cu, Ag, Au - Cấu hình electron của 2 lớp ngoài cùng: (n-1)s2 (n-1)p6 (n-1)d10 ns1 Gây ra hiệu ứng chắn kém hơn cấu hình (n-1)s2(n-1)p6  mức độ hoạt động IB < IA Kém bền hơn cấu hình (n-1)s2 (n-1)p6  tạo các hợp chất có số OXH > +1 nvhoa102@yahoo.com Chương 13 3 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB I. Nhận xét chung IB Cu Ag Au Rk,(Å) 1,28 1,44 1,44 I1, (eV) 7,72 7,57 9,22 IA K Rb Cs Rk,(Å) 2,36 2,53 2,74 I1, (eV) 4,32 4,16 3,58 Cu  Au: tính KL , khả năng tạo phức , các hợp chất số OXH cao đều có màu, hợp chất tan đều độc. nvhoa102@yahoo.com Chương 13 4 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB II. Các đơn chất - Dễ tạo hợp kim với nhau và với kim loại khác - Dễ tạo hỗn hóng với Hg - Rất dễ kéo sợi, dát mỏng (nhất là Au). nvhoa102@yahoo.com Chương 13 5 -Kim loại kém hoạt động và hoạt tính  Cu  Au: + Tác dụng với oxi không khí 2Cu + O2 + 2H2O  2Cu(OH)2 Cu(OH)2 + Cu  Cu2O + H2O nếu không khí có H2S: 4Ag + 2H2S + O2  2Ag2S + 2H2O CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB II. Các đơn chất t0thường nvhoa102@yahoo.com Chương 13 6 + Cu tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng có O2kk Cu + H2SO4loãng + 1/2O2kk  CuSO4 + H2O + Cu, Ag tác dụng với axit HI, H2SO4đđ, HNO3 Cu + HI  CuI + 1/2H 2 3Ag + 4HNO3loãng  3AgNO3 + NO + 2H2O + Cu, Ag, Au tác dụng với nước cường thủy, dd HCl bão hòa clo, dd CN- trong không khí, HCN đậm đặc Au + HNO3 + 4HCl  H[AuCl4] + NO + 2H2O 2Au + 3Cl2 + 2HCl  2H[AuCl4] 4Au + 8KCN + 2H2O + O2  4K[Au(CN)2] + 4KOH CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB II. Các đơn chất nvhoa102@yahoo.com Chương 13 7 Các oxyt E2O: đều là chất rắn, ít tan trong nước, tan một phần trong dd kiềm đặc. Cu2O + 2NaOHđặc  2Na[Cu(OH)2] - Cu2O và Ag2O tan trong dd NH3đđ : Cu2O + 4NH3 + H2O  2[Cu(NH3)2]OH Ag2O + 4NH3 + H2O  2[Ag(NH3)2]OH - Cu2O bền nhiệt, Ag2O và Au2O kém bền nhiệt CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.1. Các hợp chất (+1) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 8 Điều chế oxyt E2O: 2CuSO4 + 4NaOH + C6H12O6  Cu2O + C6H12O7 + 2H2O + 2Na2SO4 2AgNO3 + 2NaOH Ag2O + 2NaNO3 + H2O 2AuCl + 2KOH Au 2 O + 2KCl + H 2 O Các hydroxit EOH: đều kém bền CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.1. Các hợp chất (+1) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 9 Các muối Cu(+1), Au(+1): không tan trong nước, ở trạng thái ẩm không bền bị phân hủy 2CuCl (r)  CuCl2 + Cu (r) 3AuCl (r)  AuCl3 + 2 Au (r) Các muối Ag(+1): bền trong dung dịch. Bị phân hủy dưới tác dụng ánh sáng với mức độ khác nhau: 2AgBr  2Ag + Br2 các halogenua dễ bị phân cực hóa bởi Ag+ CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.1. Các hợp chất (+1) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 10 Phức chất của E(+1): - phức cation amiacat rất bền CuCl + 2NH3  [Cu(NH3)2]Cl Ag2O + 4NH3 + H2O  2[Ag(NH3)2]OH - phức anion phổ biến hơn và bền CuCl + HCl  H[CuCl2] AgBr + 2Na2S2O3  Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.1. Các hợp chất (+1) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 11 oxit CuO: - Tạo thành khi đốt nóng Cu với KK hoặc nhiệt phân Cu(OH)2. - Không tan trong nước, dễ tan trong axit, tan trong dd NH3 tạo phức amiacat, phân hủy khi đun nóng CuO + 4NH3 + H2O  [Cu(NH3)4](OH)2 4CuO  2Cu2O + O2 (1100 0C) CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.2. Các hợp chất (+2) – Cu (+2) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 12 - bị SnCl2, FeCl2 khử về Cu(+1) khi đun nóng 2CuO + SnCl2  2CuCl + SnO2 3CuO + 2FeCl2  2CuCl + CuCl2 + Fe2O3 - bị H2, CO, C, NH3, Al khử về kim loại khi đốt nóng CuO + CO  Cu + CO2 3CuO + 2NH3 k  3Cu + N2 + 3H2O CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.2. Các hợp chất (+2) – Cu (+2) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 13 Hydroxit Cu(OH)2: - không tan trong nước, dễ tan trong axit và dd NH3 Cu(OH)2 + 4NH3  [Cu(NH3)4](OH)2 - có tính lưỡng tính Cu(OH)2 + 2NaOHđăc,dư  Na2[Cu(OH)4] + 2H2O Muối Cu(+2): dễ tan, dễ tạo phức như [Cu(NH3)4] 2+ ; [Cu(CN)4] 2- ; [CuCl4] 2- 2CuSO4 + 4NaI  2CuI + I2 + 2Na2SO4 * CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.2. Các hợp chất (+2) – Cu (+2) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 14 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.3. Các hợp chất (+3) – Au (+3) oxit Au2O3: - Không tan trong nước, bị phân hủy ở 1600C Au2O3  Au + O2 (160 – 290 0C) - Có tính lưỡng tính Au2O3 + 8HClđặc  2H[AuCl4] + 3H2O Au2O3 + 2NaOHđặc,nóng + 3H2O  2Na[Au(OH)4] nvhoa102@yahoo.com Chương 13 15 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.3. Các hợp chất (+3) – Au (+3) Hydroxit Au(OH)3: - Không tan trong nước, thể hiện tính axit trội hơn tính bazo Au(OH)3 + NaOH  Na[Au(OH)4] Au(OH)3 + 2H2SO4  H[Au(SO4)2] + 3H2O 2Au(OH)3  Au2O3 + 3H2O (100 0C) nvhoa102@yahoo.com Chương 13 16 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IB III.3. Các hợp chất (+3) – Au (+3) Muối Au(+3): - Kém bền nhiệt: AuCl3  AuCl + Cl2 (150-185 0C) 2AuCl  2Au + Cl2 (trên 289 0C) - Tính oxi hóa mạnh: 2AuCl3 + 3H2O2  2Au + 3O2 + 6HCl - Dễ tạo phức: AuCl3 + NaCl  Na[AuCl4]