TAILIEUCHUNG - Hóa học vô cơ - Tập 3 - Chương 3

Tài liệu tham khảo giáo trình Hóa học vô cơ - Tập 3 : Các nguyên tố chuyển tiếp - Chương 3: Các nguyên tố nhóm IVB , dành cho các bạn học chuyên ngành hóa học củng cố và bổ sung kiến thức hóa học của mình | CHƯƠNG III CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IVB Nhóm IVB gổm có các nguyên tô titan Ti ziconi Zr và hafni Hf . Dưới đây là một sô đặc điểm của nguyên tô Bảng 8 . Bảng 8 Một số đặc điểm của các nguyên tố Tỉ Zr và Hf Nguyên tố E Sô thứ tự nguyên tô Cấu hình electron nguyên tử Năng lượng ion hóa eV Bán kính nguyên tử Ằ Bán kính ion E4 Â Thế điện cực chuẩn V I. I2 I3 I4 Ti 22 Ar 3d24s2 6 83 13 57 24 47 43 24 1 46 0 64 -l 75 Ti3 Ti Zr 40 Kr 4d25s2 6 95 14 03 24 71 33 99 1 60 0 87 -l iZr Zr Hf 72 Xe 4f14 5d26s2 5 5 14 9 21 31 1 59 0 86 -l 57 Hf4 Hf Các nguyên tố Ti Zr và Hf có cấu hình elecưon giống nhau của nguyên tử là n-l d2ns2 và là kim loại chuyển tiếp. Năng lượng ion hóa thứ tư của chúng rất lớn việc tạo thành ion E4 đòi hỏi một năng lượng lớn nên ion đó chỉ có thể được làm bền nhờ sự tạo thành kiến trúc tinh thể có độ bền cao như oxit EO2. Nếu sự làm bển đó không đủ bù cho năng lượng để tạo thành ion E4 thì các nguyên tử tạo nên chủ yêú các liên kết cộng hóa ưị ví dụ như trong các halogenua EX4 ở đây E Ti Zr và Hf x halogen . Trong các hợp chất ưạng thái oxi hóa đạc trưng và bền nhất của cả ba nguyên tố là 4. Sở dĩ như vậy là vì ion E4 có cấu hình electron bền của khí hiếm 8 electron . Ngoài ra Ti Zr và Hf có thể có các trạng thái oxi hóa thấp hơn như 2 và 3. Khuynh hướng cho ưạng thái oxi hóa thấp thể hiên rõ ở Ti nhưng ở những hợp chất ứng với các sô oxi hóa thấp Ti đều dễ chuyển sang ưạng thái 4 đặc trưng. Còn Zr và Hf tạo nên rất ít hợp chất ứng với số oxỉ hóa thấp. Ví dụ titan có các hợp chất TiO Ti2O3 TÌO2 TiFj TiF3 và TiF4 trong khi Zr và Hf chỉ có những 54 hợp chất ZrO2 HfOj ZrF4 và HfF4. Như vậy khuynh hướng tạo nên số oxi hóa cao 4 tăng lên từ Ti đến Hf nghĩa là ngược với khuynh hướng biến đổi trong các nguyên tố nhóm IVA. Tuy nhiên ở trạng thái số oxi hóa 4 các nguyên tố Ti Zr và Hf giống với Ge Sn và Pb. Từ Ti đến Zr bán kính nguyên tử và bán kính ion tăng lên nhưng từ Zr đến Hf lại hơi giảm xuống coi như không biến đổi. Đây là kết quả của hiện tượng co lantanoit. .

• Hoá học
• giáo trình hóa học
• công nghệ hóa học
• hóa học chuyên ngành