6. Skupina: Cr, Mo, W

  • View
    64

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

6. Skupina: Cr, Mo, W. Skupinové trendy 6 skupiny. v alen č ní sféra – Cr, Mo ( n-1)d 5 ns 1 x W 5d 4 6s 2. vysoká hodnota IE a malé EA – netvoří kationy M n+ ani aniony M n- - typická je tvorba kovalentních vazeb polarita vazeb se zvětšuje se snížením oxidačního čísla - PowerPoint PPT Presentation

Text of 6. Skupina: Cr, Mo, W

  • 6. Skupina: Cr, Mo, W valenn sfra Cr, Mo (n-1)d5ns1 x W 5d4 6s2

    Skupinov trendy 6 skupiny vysok hodnota IE a mal EA netvo kationy Mn+ ani aniony Mn- - typick je tvorba kovalentnch vazeb polarita vazeb se zvtuje se snenm oxidanho sla na tvorbu kovalentnch vazeb (n-1)d, ns a np tvorba 4, 5 a 6 kovalentnch vazeb, ( v komplexech 7, 8) i pes rozdlnou konfiguraci Cr x Mo, W oxidan sla od II po VI (Cr II, III, VI x Mo, W IV, V, VI) sloueniny MoVI, WVI stlej proti redukci ne leh analog CrVI

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSkupinov trendy 6 skupiny Cr nejstlej ox. stav III ostatn ni sla se oxiduj na tento stav redukn inky x vy oxidan stav oxidovadla CrIII monost redukce na CrII nutnost stabilizace vhodnmi ligandy ([Cr2(CH3COO)4(H2O)2] nzk, zporn ox. stavy stabilizace pomoc p-kyselin nap. [Cr-II(CO)5]2-, [Mo2-1(CO)10], [W0(CO)6].

    octan chromnat

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSkupinov trendy 6 skupinySloueniny:MVI pevn vazby s atomem kyslku, Cl, F pro CrO42-, Cr2O72- charakteristick k.. 4 (Td) x halogenid-oxidy k.. 6 (Oh).MoVI, WVI k.. 6 (Oh)

    s atomy halogen stabilizace ox. sla III, IV, VMoIII, WIII meziatomov vzdlenost kov-kov v molekulch [(RO)3Mo]2 a [(R3N)3W]2 odpovd trojn vazb

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WVlastnosti Cr, Mo, W v tuhm stavu kubick prostorov centrovan mka, vysok body tn, varu W nejvy b.t z kov (3 380C), na vzduchu se pasivuj vrstvou oxid Cr pasivace pi reakci se z. i konc. kyselinami (HNO3, H2SO4) x rozpout se v HCl alkalickm oxidanm tavenm MO42- Mo + 2 KOH + KClO3 K2MoO4 + KCl + H2O Vroba: Cr: chromit (FeO . Cr2O3), krokoit (PbCrO4), redukce chromitu uhlkem (koksem) ve vysok peci ferochrom (legovn ocel a slitin) FeCr2O4 + 4 C Fe + 2 Cr + 4 COist chromu - z chromov rudy alkalickm oxidanm tavenm - Na2CrO4 - redukce uhlkem na Cr2O3 - redukce Al, SiFeCr2O4+ 7 O2+ 8 Na2CO3 Na2CrO4 + Fe2O3 + 8 CO2Cr2O3 + 2 Al 2 Cr + Al2O3

    Mo: Molybdenit (MoS2) - praenm se pevede na oxid:2 MoS2 + 5 O2 2 MoO3 + 2 SO2 ist molybden se vyrb redukc oxidu molybdenu vodkem.MoO3 + 3 H2 Mo + 3 H2O

    W: wolframit ((Fe,Mn)WO4) - tav s NaOH + louen vodou - Na2WO4 - okyselenm pak vznik sraenina hydratovanho WO3

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WVlastnosti Cr, Mo, WVyuit: Cr: vroba kvalitnch ocel - obsah chromu uruje tvrdost a mechanickou odolnost. Nejkvalitnj oceli (rychloezn ocel) obsahuj a 18% Cr. materil chrncm kovov povrchy ped koroz chromovn chirurgickch nstroj, soust koupelen, luxusnch automobilovch doplk (v kyselm roztoku H2CrO4 x nelze v CrIII)

    Mo: vroba specilnch ocel - tvrdost, mechanickou a korozn odolnost (mechanicky namhan sousti stroj jako napklad hlavn dl, geologick vrtn hlavice a nstroje pro kovoobrbn).materilem pro reaktory MoS2 mazadlo (vrstevnat struktura)

    W: vroba rovkovch vlken (teploty nad 1000C, vnitn prostor rovky je naplnn inertnm plynem W nen natolik inertn, aby za tchto podmnek nedochzelo k jeho oxidaci). - Slitiny - pdavek W - zven tvrdosti a mechanick i tepeln odolnosti (rychloezn ocel - 18% wolframu)- kovoobrbc nstroje, vrtn hlavice geologickch nstroj, turbiny a dal vysoce teplotn a mechanicky namhan soustky.vysok pevnost a tvrdost - materil tzv. penetranch projektil. (proren pance tank, stn bunkr a opevnn, tyto dlosteleck a tankov stely jsou v posledn dob vyrbny i z ochuzenho uranu, kter je levnj)

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WHalogenidy :

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WHalogenidy :MX6, MX5, MX4 kovalentn vazby, molekulov sloueniny nzk body tn, varu siln oxidovadla (Cr, Mo) x MoX4 a WX4 snadn oxidace na vy ox. sla.

    Snadn tvorba halogen-oxid (pro ox. VI a V) siln oxidan inky Cr > Mo > W a snadn hydrolza Cr2Cl2O2 + 9 H2O Cr2O72-+ 4 Cl- + 6 H3O+

    MX3 Cr tvo vechny tyi halogenidy, vrstevnat struktura, k.. 6 (Oh), z vodnch roztok chlorid - CrCl3.6H2O tvo izomery modr [Cr(H2O)6]Cl3, svtle zelen [Cr (H2O)5Cl]Cl2.H2O, tmav zelen [Cr (H2O)4Cl2]Cl.2H2O

    Pprava: Cr2O3 + 3 C + 6 Cl2 2 CrCl3 + 3 COCl2CrCl3.6H2O + 6 SOCl2 CrCl3 + 12 HCl + 6 SO2

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WHalogenidy :

    WX3 charakteristick tvorba aniont [M6X8]n+ a [M6X12]n+CrCl2 redukce CrCl3 vodkem , siln redukn inky x MoII,WII stabilizovan tvorbou klastru [M6X8]4+

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WCrO3 tmav erven, etzovit struktura sloen z tetraedr {CrO4} spojen dvma vrcholy. etzce jsou spojen van der Waalsovmi silami nzk bod tn (197C)Pprava: K2Cr2O7 + H2SO4 CrO3 + H2O + K2SO4rozpustn ve vod siln kysel roztoky

    MoO3 bl, vrstevnat struktura (795C), WO3 - tvo ji oktaedry {WO6} spojen vrcholy se tech smrech vysok bod tn (1473C)Pprava: 2 M + 3 O2 2 MO3 Nerozpustn ve vod x z kyselch roztok krystalizuje ve form MoO3. 2H2O a v zsadch MoO42- WO3 + 2 NaOH Na2WO4 + H2O

    Cr2O3 zelen ve vod nerozpustn slouenina, struktura korundu,Pprava: (NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + H2O Na2Cr2O7 + S Cr2O3 + Na2SO4

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WHydroxidy:Cr(OH)3 pinav zelen, mlo rozpustn ve vod [Cr(H2O)6]3+ + OH- [Cr(H2O)3(OH)3] + 3 H2O Podlh kondenzanm reakcm 2 [Cr(H2O)3(OH)3] [(H2O)3(OH)2CrOCr(OH)3(H2O)2] + H2Okonenm produktem je Cr2O3.nH2O (reaktivnj)

    Cr2O3 . n H2O + 6 H+ 2 [Cr(H2O)6]3+ + H2O Cr2O3 .n H2O + OH- 2 [Cr(H2O)2(OH)4]- + H2O Izopolykyseliny:V zvislosti na pH obsahuje vodn roztok CrO3 nkolik anion CrO3 + OH- 2 CrO42- + 2 H2O (pH > 8)2 CrO42- + 2 H+ HCrO4- Cr2O72- + H2O (pH 2 a 6)

    Rozdl v rozpustnosti sol CrO42- a Cr2O72- uruje, kter z anion se vysr

    3 Cr2O72- + 2 H+ 2 Cr3O102- + H2O 4 Cr3O102- + 2 H+ 3 Cr4O132- + H2O

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WIzopolykyseliny Mo a W:Sloitj, v porovnn s Cr.- V bazickm prosted krystalizuje M2IMVIO4 - tetraedrick aniony MO42- 7 [MoO4]2- + 8 H+ [Mo7O24]6- + 4 H2O 8 [MoO4]2- + 12 H+ [Mo8O26]4- + 6 H2O 36 [MoO4]2- + 64 H+ [Mo36O112]8- + 32 H2O

    6 [WO4]2- + 8 H+ [HW6O21]5- + 3 H2O 2 [HW6O21]5- [H2W12O42]10- 36 [HW6O21]5- + 2 H+ [HW6O20]3- + H2O 2 [HW6O20]3- [H2W12O40]6-

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WHeteropoly anionty Mo a W:- Heteroatomy umstn v tetraedrickch (B,P,Si, As, Ge, Ti, Z, Co) nebo oktaedrickch (Te, I, Al, Mn) dutinch - [SiMo12O40]4-, [PMo12O40]3-

    PO43 + (NH4)2MoO4 (NH4)3[PO4Mo12O36]

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WKoordinan sloueniny:MVI(d0), MV(d1), MIV(d2) tvo oxo- a peroxo-komplexy HCrO4- + 8 H2O2 + H+ CrO(O2)2 + 3 H2O

    CrIII (d3) - tvo komplexy s L. bzemi, typick koordinan slo 6 (Oh) - [CrX6]3- - paramagnetick obsahuj 3 neprov el. v t2g kinetick stabilita (substitun reakce probhaj a nkolik hodin)[Cr(H2O)6]3+ - fialov x substituc molekul H2O za jin ligandy zelen roztoky Cr3+- Hydrolza za vzniku vcejadernch komplex. pK ~ 4

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WKonen produkt hydrolzy Cr2O3.nH2O dvoj jadern CrIII komplexy s OH mstkem lomen struktura v bazickm prosted podlh reakci [(NH3)5Cr(OH)Cr(NH3)5]5+ [(NH3)5CrOCr(NH3)5]4+Kde vsledn mstek Cr-O-Cr je linern

  • 6. Skupina: Cr, Mo, WSloueniny Cr, Mo, WKoordinan sloueniny:Komplexy N2 nap. [Mo(dppe)2(N2)] (dppe = Ph2PCH2CH2PPh2) vazba N-N je v tchto komplex del (slab) ne v dusku.

  • 7. Skupina: Mn, Tc, Re valenn sfra Mn, Re (n-1)d5ns2 x Tc 4d6 5s1Skupinov trendy 7 skupiny vysok hodnota IE a mal EA netvo kationy Mn+ ani aniony Mn- - typick je tvorba kovalentnch vazeb polarita vazeb se zvtuje se zmenenm oxidanho sla MnF2 > MnF3 na tvorbu kovalentnch vazeb (n-1)d, ns a np tvorba 4, 5 a 6 kovalentnch vazeb, (v komplexech 7, 8) oxidan sla od III po VII (Mn II, IV, VII x Tc, Re VII) sloueniny MnII nejstlej stav (v kyselm prosted) konfigurace d5, tvo kation [Mn(H2O)6]2+ x sloueniny MnVII jedny z nejsilnjch oxidanch inidel (v kys. prosted) TcVII,ReVII neprojevuj oxidan inky

  • 7. Skupina: Mn Tc, ReSkupinov trendy 7 skupinySloueniny:MVII pevn vazby s atomem kyslku (Tc, Re i s F), pro Mn je charakteristick tvorba nsobnch vazeb MnO4- - pro Re v nich oxidanch stavech tvorba klastr s vazbou kov-kovNzk a zporn oxidan stavy komplexy p-kyselin Tvorba nestechiometrickch hydrid; karbid Mn3C, Mn23C6; binrnch borid typu M3B, Mn4B; nitrid MnN, Mn6N5 a Mn2N.Disulfid manganu MnS2 izolovan ionty Mn2+ a S22- a rozkld se zahtm na MnS (struktura NaCl).

  • 7. Skupina: Mn, Tc, ReVlastnosti Mn, Tc, Re typick kovy Mn kujn a tan ve sv g-form (kubick plon centrovan mka) x v a form je tvrd a kehk Mn neulechtil kov - reakce s kyselinami i zsadami na Mn2+ (v prkovm stavu i s H2O), sho na Mn3O4 (za vych teplot reakce i s ostatnmi nekovy) Tc, Re ulechtil kovy, mn reaktivn rce. jen s oxidujcmi kyselinami (s HNO3 HMO4), s kyslkem - M2O7

    Vroba: Mn: elektrolzou Mn2+, redukc oxid hlinkem 3 Mn3O4 + 8 Al 9 Mn + 4 Al2O3Mn3O4 + 4 C 3 Mn + 4 CO Tc: redukce NH4TcO4 nebo Tc2O7 vodkemRe: redukce Re2O7 vodkem

  • 7. Skupina: Mn, Tc, ReVlastnosti Mn, Tc, ReVyuit: KMnO4 - oxidanch vlastnost se vyuv v pyrotechnice (ve smsi pro pohon raket), zdroj kyslku pro kontrolovan hoen, MnSO4 a MnCl2 - v barvstv, v tisku tkanin a k moen osiva, malsk barvy. Mn - sloka, kter pi tavb na sebe ve sru a kyslk (desulfuran a deoxidan psada) slitinou manganu je ferromangan(70-90% manganu) barven skla

  • 7. Skupina: Mn, Tc, ReSloueniny Mn, Tc, ReHalogenidyNejvy oxidan sla u Re a Tc, Mn MnF4, vznik MnCl4 se pedpokld pi reakci MnO2 + HCl MnCl4 + H2O. MnCl4 je nestl a rozpad se na MnCl2 a Cl2

  • 7. Skupina: Mn, Tc, ReSloueniny Mn, Tc, Re- Vazby v halogenidech vysokch oxidanch sel (IV a VII) maj kovalentn charakter a molekulovou (ReF7), dimern (ReCl5) a polymern (TcCl4) strukturu. Tvorba hoxologenid oxid nap. MnO3Cl, TcO3Clpi reakci s H2O podlhaj disproporcionaci

    3 ReCl5 + 8 H2O HReO5 + 2 ReO2 + HCl sniovn oxidanho sla