nghiên cứu quá trình tổng hợp phức đioxalatomanganat (ii) kali - Pdf 14


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA HÓA
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : PHẠM HOÀNG PHƢƠNG THÚY
Lớp : 08CHP
1. Tên đề tài: Nghiên cứu quá trình tổng hợp phức đioxalatomanganat (II) kali.
2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị:
Nguyên liệu:
– Tinh thể muối mangan sunfat MnSO
4
.H
2
O.
– Tinh thể muối kali oxalate K
2
C
2
O
4
.H
2
O.
– Rƣợu etylic tuyệt đối.
– Nƣớc cất 2 lần.
Dụng cụ:
– Bình định mức dung tích 100ml, 250ml.
– Pipet các loại.
– Cốc thủy tinh dung tích 100ml, 250ml.
– Giấy lọc.

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên) Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2012
Sinh viên
Phạm Hoàng Phƣơng Thúy Trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp, với lòng biết
ơn sâu sắc em xin gởi đến cô giáo – Thạc sĩ Ngô Thị Mỹ Bình lời
cảm ơn chân thành nhất. Vì với sự giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình của
cô đã giúp em hoàn thành tốt bài luận văn này.
Qua đây, em cũng xin cảm ơn các thầy, cô giáo giảng dạy bộ
môn và các thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa – trƣờng

b. Cầu ngoại 6
1.1.2.6. Sự phối trí – Số phối trí – Dung lượng phối trí 6
1.1.3. Phân loại 7
1.1.3.1. Dựa vào loại hợp chất 7
1.1.3.2. Dựa vào dấu điện tích của ion phức 7
1.1.3.3. Dựa vào bản chất của phối tử 7
1.1.3.4. Dựa vào cấu trúc của cầu nội phức 8
1.1.4. Tính chất 9
1.1.4.1. Sự phân ly (điện ly) của phức chất trong dung dịch nước 9
1.1.4.2. Tính oxy hóa – khử của phức chất 9
1.1.4.3. Tính axit – bazơ của phức chất 10
1.2. Vai trò của phức chất [3] 10
1.2.1. Vai trò của phức chất trong hóa học 10
1.2.1.1. Phức chất trong hóa học phân tích 10
1.2.1.2. Phức chất trong hóa học vô cơ 11
1.2.1.3. Phức chất trong hóa y dược 11
1.2.2. Vai trò của phức chất trong các lĩnh vực khác 12
1.3. Giới thiệu về kim loại mangan và khả năng tạo phức của Mn
2+
[1], [10],
[11] 12
1.3.1. Giới thiệu về kim loại mangan 12
1.3.1.1. Cấu tạo và tính chất vật lý 12
1.3.1.2. Tính chất hóa học 13
1.3.1.3. Trạng thái thiên nhiên – Đồng vị 14
1.3.1.4. Ứng dụng 15
1.3.2. Khả năng tạo phức của Mn
2+
15
1.3.2.1. Giới thiệu về MnSO

2
O
4
bão hòa 29
2.3. Khảo sát các điều kiện tối ƣu của quá trình tổng hợp phức K
2
[Mn(C
2
O
4
)
2
] 30
2.3.1. Quy trình tổng hợp phức K
2
[Mn(C
2
O
4
)
2
] 30
2.3.2. Khảo sát nồng độ dung dịch MnSO
4
32
2.3.3. Khảo sát tỷ lệ thể tích dung dịch MnSO
4
/ K
2
C

3.1.4. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng 40
3.2. Quy trình tổng hợp phức tối ƣu 41
3.3. Kết quả nghiên cứu thành phần phức K
2
[Mn(C
2
O
4
)
2
] bằng phổ hấp thụ
electron UV-VIS và phổ hồng ngoại IR 42
3.3.1. Kết quả phổ hấp thụ electron UV-VIS 42
3.3.2. Kết quả phổ hồng ngoại của phức 43
KẾT LUẬN 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47
C
2
O
4
và thể tích cần lấy
33
3.1
Kết quả khảo sát nồng độ dung dịch MnSO
4
tối ưu
37
3.2
Kết quả khảo sát tỷ lệ thể tích dung dịch MnSO
4
/ K
2
C
2
O
4

38
3.3
Kết quả khảo sát dung dịch rượu etylic
39
3.4
Kết quả khảo sát thời gian phản ứng
40
3.5
Các dao động đặc trưng của phức K

1.1
Kim loại Mn
12
1.1.
Tinh thể MnCl
2

13
1.3
Khoáng manganite
14
1.4
Khoáng rhodochrosite
14
1.5
Khoáng hausmanite
14
1.6
Khoáng pirolusite
14
1.7
Tinh thể MnSO
4
.H
2
O
16
1.8
Tinh thể K
2

Dạng các đường T, DTA, TG trên giản đồ nhiệt
21
1.14
Phổ hồng ngoại của:
⎯⎯
Cu
2
(ac)
4
.2H
2
O; Cr
2
(ac)
4
.2H
2
O
24
1.15
Phổ hồng ngoại của các phức chất hexaammin kim loại:
⎯⎯
[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
;
.

2.1
Dung dịch MnSO
4
1M
29
2.2
Dung dịch K
2
C
2
O
4
1.6M
30
2.3
Dung dịch sau khi thêm rượu etylic
31
2.4
Phức đang ngâm trong nước đá
31
2.5
Phức đang lọc trên phễu Buchner
31
2.6
Phức sau khi lọc xong
32
2.7
Phức K
2
[Mn(C

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất tổng hợp vào tỷ lệ thể tích dung
dịch MnSO
4
/ K
2
C
2
O
4

38
3.3
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất tổng hợp vào thể tích rượu etylic
39
3.4
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hiệu suất tổng hợp vào thời gian phản ứng
40
3.5
Quy trình tổng hợp phức K
2
[Mn(C
2
O
4
)
2
]
41
3.6
Phổ UV – VIS của MnSO

hóa học phức chất của các nguyên tố đất hiếm với các aminoaxit đang phát triển
mạnh mẽ.
Phức chất còn dùng làm xúc tác và là sản phẩm trung gian trong tổng hợp
hữu cơ. Nó còn sử dụng trong việc loại trừ độ cứng của nƣớc, dùng trong mạ điện
và thuộc da.
Hơn nữa, nhu cầu của con ngƣời về việc tạo màu trang trí cho gốm sứ đã
đƣợc quan tâm nghiên cứu và ngày càng yêu cầu cao hơn về chất lƣợng và thẩm
mỹ. Việc sử dụng chất màu trang trí cho gốm sứ đã đƣợc các hãng sản xuất nhƣ
Itaca (Tây Ban Nha), Ferro (Italia) … nghiên cứu và áp dụng vào sản xuất. Ở Việt
Nam, đã có một số công ty đầu tƣ dây chuyền sản xuất gach granit nhân tạo có sử
dụng dung dịch chất màu nhƣ công ty Thạch Bàn (Hà Nội) … Tuy nhiên, những
chất màu đƣợc sử dụng trong công nghệ này đều phải nhập ngoại nên giá thành cao.
Vì vậy, việc nghiên cứu, tổng hợp các chất màu để trang trí cho gốm sứ là vấn đề
cần thiết.
Do đó, không những về mặt lý thuyết hóa học mà ngay cả những ứng dụng
trong thực tế, các hợp chất phức ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi hơn.
2

Khi nghiên cứu về sự tạo phức của các ion kim loại, ngƣời ta nhận thấy các
ion kim loại nhóm B có khả năng tạo phức lớn hơn và màu bền hơn nhiều so với
các kim loại thuộc nhóm A. Thế nên, để điều chế các phức chất có thể làm chế
phẩm tạo màu cho grannit nhân tạo ngƣời ta đã tiến hành tổng hợp phức chất của
một số kim loại chuyển tiếp với các phối tử. Trƣớc đây, ở trong nƣớc cũng đã có vài
đề tài tổng hợp phức chất dùng làm chất màu cho gốm sứ, ví dụ nhƣ các đề tài của
tác giả Lê Phi Thúy cùng các đồng sự khác nhƣ : điều chế phức kali coban tactrat;
phức chất của Fe(III) với axit tactric; phức fomiat của Cr(III), Fe(III), Co(II), Ni(II),
… Trong đó, mangan cũng là một nguyên tố kim loại nhóm 3d phổ biến có khả
năng tạo phức bền với rất nhiều phối tử tạo ra phức màu. Để hiểu rõ hơn về cơ chế
tạo phức, cũng nhƣ phƣơng pháp tổng hợp phức Mn
2+

Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tham khảo các tài liệu liên quan đến phức
chất trên sách, báo và mạng …
Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm: phƣơng pháp tổng hợp phức và
phƣơng pháp xác định thành phần phức chất.
3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về phức chất [1], [2], [5], [12]
1.1.1. Sơ lược về sự nghiên cứu phức chất và ý nghĩa của nó
– Số lƣợng phức chất rất nhiều, đa dạng; ứng dụng của phức chất cũng rất
rộng rãi trong các ngành kinh tế, khoa học, đời sống … Vì vậy, nghiên cứu phức
chất có tầm quan trọng và ý nghĩa rất lớn đối với hóa học hiện đại.
– Thông qua việc nghiên cứu phức chất, có thể hiểu đƣợc hóa lập thể, trạng
thái của các chất trong dung dịch, cơ chế phản ứng … Các kết quả nghiên cứu phức
chất không những có ý nghĩa rất lớn về mặt lý thuyết mà còn cả về mặt ứng dụng
thực tế. Vì thế, vào đầu thế kỷ XVIII, hóa học phức chất đã bắt đầu phát triển và
ngày càng mở rộng phạm vi nghiên cứu ở nhiều nƣớc trên thế giới.
– Khoảng năm 1798, Tassaer tình cờ tổng hợp đƣợc phức chất đầu tiên ứng
với công thức CoCl
3
.6NH
3
theo sơ đồ phản ứng:

CoCl
2
+ NH
4
Cl + NH
3

các phƣơng pháp tổng hợp, cấu trúc và tính chất của chúng; còn ở trạng thái dung
dịch thì nghiên cứu các trạng thái cân bằng, độ bền của phức chất, cơ chế phản ứng.
O
2
(KK)
4

– Các nhà hóa học Anh lại áp dụng thuyết trƣờng phối tử vào việc nghiên
cứu phức chất; tổng hợp và nghiên cứu cấu trúc tinh thể của chúng bằng các phƣơng
pháp vật lý.
– Ở Liên Xô cũ, việc nghiên cứu phức chất cũng phát triển mạnh, khá toàn
diện.
– Cùng với các sách chuyên khảo, đã có rất nhiều công trình đƣợc công bố
về lý thuyết, ứng dụng thực tế của các hợp chất phối trí trong các tạp chí hóa học.
– Còn ở nƣớc ta, đặc biệt trong khoảng 10 năm trở lại đây, các kết quả của
nhiều công trình nghiên cứu cơ bản, ứng dụng của phức chất đã đƣợc báo cáo tại
Hội nghị Hóa học toàn quốc và quốc tế tổ chức tại Hà Nội. Các kết quả đó không
những góp phần bổ sung cho lý thuyết về các hợp chất phối trí mà còn làm giàu
thêm khả năng ứng dụng tiềm tàng vốn có của nó càng phong phú hơn.
1.1.2. Các định nghĩa
1.1.2.1. Ion phức
– Ion phức là những ion đƣợc tạo thành bằng cách kết hợp các ion hay
nguyên tử kim loại hoặc không kim loại với các phân tử trung hòa hoặc các anion.
Ví dụ 1: CuSO
4
+ 4NH
3
[Cu(NH
3
)

Ví dụ 2: [Co(NH
3
)
6
]Cl
3

Cầu nội Cầu ngoại
1.1.2.3. Ion trung tâm (Ký hiệu là M)
– Trong ion phức có một ion hay một nguyên tử trung hòa chiếm vị trí trung
tâm gọi là ion trung tâm hay nguyên tử trung tâm hoặc gọi là chất tạo phức.
Ví dụ 3: Trong [HgI
4
]
2-
nguyên tử trung tâm là Hg
2+
.
5

1.1.2.4. Phối tử (Ký hiệu là L)
– Trong ion phức có những ion (anion) hay những phân tử trung hòa liên kết
trực tiếp xung quanh, sát ngay nguyên tử trung tâm gọi là phối tử.
Ví dụ 4: Trong [HgI
4
]
2-
thì I
-
là phối tử.

, NO, Pyridin
(C
5
H
5
N), etylendiamin (H
2
N-CH
2
-CH
2
-NH
2
) …
– Dựa vào số nguyên tử mà phối tử có thể phối trí quanh nguyên tử trung
tâm, ngƣời ta chia phối tử ra làm 2 loại:
* Phối tử đơn càng: là phối tử chỉ có khả năng tạo ra một liên kết với ion
trung tâm nhƣ H
2
O, NH
3
, Cl
-
, NO
2
-

* Phối tử đa càng: là những phối tử tạo đƣợc 2 hay nhiều liên kết với ion
trung tâm nhƣ C
2

Cu
H
2
C

– H
2
N
NH
2
– CH
2

NH
2
– CH
2

H
2
C

– H
2
N
Cu
H
2
C


3
N
Cu
6

– Cầu nội có thể là cation nhƣ [Al(H
2
O)
6
]
3+
hoặc là anion nhƣ [SiF
6
]
2-
hoặc
có thể là phân tử trung hòa điện không phân ly trong dung dịch nhƣ [Pt(NH
3
)
2
Cl
2
]

– Tổng điện tích các thành phần trong cầu nội tạo nên điện tích cầu nội trong
phức chất.
b. Cầu ngoại
– Những ion không tham gia vào cầu nội, ở khá xa nguyên tử trung tâm và
liên kết kém bền vững với nguyên tử trung tâm (có vai trò làm trung hòa điện tích
với ion phức), hợp thành cầu ngoại của phức.

3+
, Co
3+
, Fe
3+

* Những số phối trí vừa nêu ứng với sự bão hòa cực đại cầu phối trí.
Nhƣng trong dung dịch không phải bao giờ cũng đủ điều kiện cho sự bão hòa phối
trí, khi đó số phối trí nhỏ hơn.
* Một cách tổng quát, số phối trí phụ thuộc vào: điện tích ion trung tâm,
bản chất phối tử, trạng thái tập hợp, nồng độ phối tử, điều kiện nhiệt động.
Ví dụ 8: Với 1 ion trung tâm Cu
2+
thì với phối tử H
2
O ion Cu
2+
có số
phối trí là 4 ([Cu(H
2
O)
4
]SO
4
) nhƣng với phối tử etylendiamin (En: H
2
N-CH
2
-CH
2

* Bazo phức: [Ag(NH
3
)
2
]OH, [CoEn
3
](OH)
3

* Muối phức: K
2
[HgI
4
], H
2
[Cr(H
2
O)
6
]Cl
3

1.1.3.2. Dựa vào dấu điện tích của ion phức
* Phức chất cation: [Cu(H
2
O)
4
]SO
4
, [Co(NH

2
], [Co(NH
3
)
3
Cl
3
], [Fe(Co)
5
] …
1.1.3.3. Dựa vào bản chất của phối tử
* Phức chất aquơ, phối tử là H
2
O: [Co(H
2
O)
6
]SO
4
, [Cu(H
2
O)
4
](NO
3
)
2


* Phức chất amoniacat hay amminat, phối tử là NH

[PtCl
6
], K
4
[Fe(CN)
6
] …
* Phức chất hidroxo, phối tử là các nhóm OH
-
: K
3
[Al(OH
6
)] …
* Phức chất hidrua, phối tử là ion Hidrua: Li[AlH
4
)] …
* Phức chất cơ kim, phối tử là các gốc hữu cơ: Na[Zn(C
2
H
5
)
3
],
Li
3
[Zn(C
6
H
5

ngƣời ta phân biệt phức chất đơn nhân và nhiều nhân.
Ví dụ 10: Phức chất 2 nhân: [(NH
3
)
5
Cr – OH – Cr(NH
3
)
5
]Cl
5
, trong
đó 2 ion Cr (nguyên tử trung tâm) liên kết với nhau qua cầu nối OH.
 Đóng vai trò nhóm cầu nối là những tiểu phân có cặp electron
tự do: F
-
, Cl
-
, O
2-
, SO
4
2-
, NH
2-
, NH
2
-

 Phức chất nhiều nhân chứa nhóm cầu nối OH đƣợc gọi là phức

photphomolipdic). Trong poliaxit dị thể có sự kết hợp các gốc axit của các nguyên
tố kim loại và phi kim.
 Về hình thức, có thể coi các poliaxit đồng thể và dị thể là sản
phẩm kết hợp các phân tử axit với anhidrit của nó hoặc với anhidrit của một axit
khác. Hai ví dụ nêu trên đƣợc coi là H
4
SiO
4
.SiO
2
và H
3
PO
4
.MoO
3
.
9

 Ứng dụng của các poliaxit nhiều trong hóa phân tích: Axit
heteropolivonframic là chất xúc tác tốt cho quá trình oxi hóa naftalen, hidro hóa
fenol và cho một số phản ứng khác. Phép xác định P, Si, Ge, As, Cs … cũng dựa
trên phản ứng tạo thành các hợp chất heteropolaxit tan và có màu.
1.1.4. Tính chất
1.1.4.1. Sự phân ly (điện ly) của phức chất trong dung dịch nước
– Trong phức chất nội và ngoại cầu có độ bền khác nhau, nội và ngoại cầu
liên kết với nhau bằng lực tĩnh điện do đó dễ bị phân ly khi cho phức chất tan trong
nƣớc.
* Phân ly sơ cấp: Tạo thành ion cầu nội và ion cầu ngoại, quá trình phân
ly xảy ra mạnh tƣơng tự sự phân ly của chất điện ly mạnh.

phức K
kb
. K
kb
chỉ độ bền của ion phức trong dung dịch. K
kb
càng lớn thì phức chất
càng phân ly mạnh, ion phức càng kém bền.
– Đại đa số ion phức là chất kém điện ly, quá trình chuyển dịch mạnh về phía
trái (phía của quá trình tạo phức). Để chỉ khả năng tạo phức của ion trung tâm,
ngƣời ta dùng hằng số cân bằng của quá trình ngƣợc lại gọi là hằng số bền K
b

nghịch đảo của hằng số không bền K
kb
. Hằng số bền K
b
càng lớn thì phức càng bền.
K
b
= 1/ K
kb
.
1.1.4.2. Tính oxy hóa – khử của phức chất
– Trong phản ứng oxy hóa – khử luôn có 2 cặp oxy hóa – khử liên hợp và
phản ứng xảy ra theo chiều cặp oxy hóa – khử nào có thế khử cao thì dạng oxy hóa
của nó bị khử trƣớc.
Ví dụ 12: 2 Na[Au(CN)
2
] + Zn Na

3
)
6
]Cl
3
thì trong không khí CoCl
3
dễ
chuyển về CoCl
2
hơn so với Co
3+
trong phức.
1.1.4.3. Tính axit – bazơ của phức chất
– Theo quan điểm axit – bazơ của Bronsted: “Axit là chất có khả năng cho
proton, bazơ là chất có khả năng nhận proton” thì tùy theo bản chất của phối tử mà
phức thể hiện tính axit hay bazơ khi ở trong nƣớc.
Ví dụ 14: [Pt(NH
3
)
6
]
4+
+ H
2
O [Pt(NH
3
)
5
(NH

)]
3+
+ H
2
O [Pt(NH
3
)
6
]
4+
+ OH
-

* Nhƣ vậy, phức amiacat và phức amit tạo thành cặp axit – bazơ liên
hợp.
1.2. Vai trò của phức chất [3]
Có thể nói phức chất kim loại nói chung và của nguyên tố d nói riêng phong
phú bao nhiêu thì ứng dụng của chúng rộng rãi bấy nhiêu. Tuy vậy, rất khó để liệt
kê hết nên chúng tôi chỉ trình bày những ứng dụng chủ yếu của chúng trong một số
lĩnh vực quan trọng.
1.2.1. Vai trò của phức chất trong hóa học
1.2.1.1. Phức chất trong hóa học phân tích
– Phần lớn phức chất nguyên tố d có màu đặc trƣng, đƣợc dùng trong phân
tích định tính, định lƣợng. Chẳng hạn, có thể phát hiện ion Fe
2+
bằng 2,2


đipyridin; 1, phenantrolin do chúng tạo ra phức chất màu đỏ [Fe(dipy)
3

2
O) …
– Phức chất còn đƣợc dùng làm chất che để hạn chế ảnh hƣởng của một số
ion này đến các ion khác; chất chỉ thị của phản ứng oxi hóa khử …
1.2.1.2. Phức chất trong hóa học vô cơ
– Phức chất là một lĩnh vực nghiên cứu của hóa vô cơ, khi nghiên cứu kim
loại nhóm A ngƣời ta thấy rằng có một số kim loại có khả năng tạo phức nhƣ: Be,
Al … Nhƣng khả năng tạo phức của kim loại nhóm B lớn hơn và rộng hơn rất nhiều
so với kim loại nhóm A. Đây là một trong những điểm khác biệt giữa nguyên tố
điển hình và nguyên tố chuyển tiếp.
– Trong hóa vô cơ, đặc biệt là phần kim loại thì việc tách các kim loại dựa
vào phần lớn khả năng tạo phức của kim loại và màu của phức đó.
1.2.1.3. Phức chất trong hóa y dược
– Việc nghiên cứu phức chất là hết sức cần thiết đối với y học vì phức chất
có ý nghĩa to lớn trong hoạt động sống của sinh vật.
– Trong cơ thể động vật và thực vật, phức chất thực hiện các chức năng rất
khác nhau nhƣ: tích lũy và chuyển dịch các chất khác nhau, chuyển năng lƣợng,
trao đổi và khóa các nhóm chức; tham gia các phản ứng oxy hóa – khử; hình thành
và tách các liên kết hóa học …
* Ví dụ, với hemoglobin – thành phần quan trọng trong máu – nó gồm
chất protein globin và hợp chất màu hemo – là một phức chất rất phức tạp mà
nguyên tử trung tâm là sắt (Fe). Fe, nhƣ đã biết, là nguyên tố dễ thay đổi mức oxi
hóa. Do đó, hemoglobin dễ có khả năng phối trí với oxi và dễ cung cấp oxi cho các
mô.
* Hay, clorofin là chất diệp lục của thực vật – cũng là một phức có cấu
tạo tƣơng tự nhƣ hemoglobin nhƣng nguyên tử trung tâm là Mg.
* Ngoài ra, còn gặp phức trong các hợp chất nhƣ insulin – dẫn xuất của
Zn đƣợc dùng để chữa bệnh tiểu đƣờng; vitamin B
12
– dẫn xuất của Co; enzim –

– Trong sản xuất, nhiều phức chất đƣợc dùng làm chất xúc tác. Đã có rất
nhiều công trình đƣợc cấp bằng phát minh (trong đó có giải thƣởng Nobel) về việc
sử dụng các phức chất kim loại chuyển tiếp để chuyển hóa các hydrocacbon không
no thành polime, rƣợu, xeton, axit cacboxilic …
– Phức chất cũng đƣợc dùng trong kỹ nghệ nhuộm, thuộc da. Vào đầu thế kỷ
XVIII, Dies – Bach (ngƣời Đức) đã điều chế đƣợc thuốc vẽ màu xanh
KCN.Fe(CN)
2
.Fe(CN)
3
là một phức chất của Fe.
– Ngoài ra, ngƣời ta còn dùng các phản ứng tạo phức vào việc khử độ cứng
của nƣớc, mạ điện, chống ăn mòn kim loại …
1.3. Giới thiệu về kim loại mangan và khả năng tạo phức của Mn
2+
[1], [10],
[11]
1.3.1. Giới thiệu về kim loại mangan
1.3.1.1. Cấu tạo và tính chất vật lý
– Mangan là nguyên tố hóa học có ký hiệu Mn, nằm ở ô thứ 25, thuộc chu kỳ
4, nhóm VIIB trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep.
– Mn có cấu hình electron là: [Ar]3d
5
4s
2
.
– Khối lƣợng nguyên tử: 54.938.
– Khối lƣợng riêng: 7.44g/cm
3
.

0
C.
Dạng thù hình
α-Mn
β-Mn
γ-Mn
δ-Mn Tinh thể
lập phƣơng
lập phƣơng
lập phƣơng
lập phƣơng
– Mn kim loại có màu trắng bạc hay xám nhạt; dạng bề ngoài của Mn giống
Fe, nhƣng Mn cứng, giòn và khó nóng chảy hơn Fe. Ngoài không khí, nó đƣợc phủ
bởi lớp màng oxit, lớp này ngăn chặn không cho Mn bị oxy hóa tiếp.
1.3.1.2. Tính chất hóa học
– Mn có thể tồn tại ở nhiều mức oxy hóa
khác nhau nhƣ: 0(Mn
2
(CO)
10
);
+1(K
5
[Mn(CN)

2
, S, N
2
, P, C, Si. Với O
2
, Mn tạo Mn
3
O
4
; với Cl
2
và F
2
tạo MnF
3
, MnF
4
,
MnCl
2
.
– Mn không tác dụng với H
2
O, kể cả khi đun nóng; nhƣng khi có mặt NH
4
Cl
, Mn lại dễ tan trong nƣớc vì nó ngăn kết tủa của Mn(OH)
2
.
Mn + 2H

2
SO
4
loãng giải phóng khí H
2
.
14

1.3.1.3. Trạng thái thiên nhiên – Đồng vị
– Trong thiên nhiên, Mn là nguyên tố tƣơng đối phổ biến, đứng hàng thứ 3
trong số các kim loại chuyển tiếp sau Fe và Ti. Trữ lƣợng của Mn trong vỏ trái đất
chiếm khoảng 0.95%.
– Mangan không tồn tại ở trạng thái tự do mà tồn tại chủ yếu trong các
khoáng vật. Khoáng vật chính của Mn là hausmanite (Mn
3
O
4
) chứa khoảng 72%
Mn, pirolusite (MnO
2
) chứa khoảng 63% Mn, braunit (Mn
2
O
3
), rhodochrosite và
manganite MnO
2
.Mn(OH)
2
.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status