THUYẾT TRÌNH CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIB

1. CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIBCÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIB

2. 1. Nhận xét chung
Zn Cd Hg
+ Số thứ tự 30 48 80
+ Cấu hình e-
hóa trị 3d
10
4s
2
4d10
5s2
4f
14
5d
10
6s
2
+ Bán kính nguyên tử (Å) 1,39 1,56 1,60
+ Bán kính ion R
2+
(Å) 0,83 0,99 1,12
+ Năng lượng ion hóa I1
(eV) 9,39 8,99 10,43
+ Thể điện cực chuẩn E
0
(V) -0,763 -0,402 +0,854

3. 2.Đơn chất
Trạng thái tự nhiên Đồng vị
Tự nhiên Phóng xạ
Zn (1,5. 10-3
%) Sphalerit (ZnO), calamin (ZnCO3)
phranclirit , ferit kẽm (Zn(FeO2)2),
zincit (ZnO)
64
Zn (48.89%)
66
Zn (27,81%)
67
Zn (4,11%)
68
Zn (18,56%)
70
Zn (0,62%)
-bền nhất là 65
Zn
(T= 245 ngày
đêm), -kém bền
là 61
Zn
(T= 90 giây).
Cd (7,6. 10-6
%) grenokit (CdS) và thường lẫn với 106
Cd(1,215%) - bền nhất 100
CdCd (7,6. 10-6
%) grenokit (CdS) và thường lẫn với
khoáng vật của Zn.
106
Cd(1,215%)
108
Cd(0,875%)
110
Cd(12,39%)
111
Cd(12,7%)
112
Cd(24,07%)
113
Cd(12,26%)
114
Cd(28,86%)
116
Cd(7,58%)
- bền nhất 100
Cd
(T= 470 ngày
đêm).
Hg (7. 10-7
%) xinaba hay thần sa (HgS).

4. 2.2 Lý tính
Kẽm
Thủy ngân
cadimi

5. Zn Cd Hg
Nhiệt độ nóng chảy(OC) 419,5 321 -38.86
Nhiệt độ sôi(OC) 906 767 356,66
Khối lượng riêng(g/cm3) 7,13 8,63 13,55Khối lượng riêng(g/cm3) 7,13 8,63 13,55
Nhiệt thăng hoa(kJ/mol) 140 112 61
Độ dẫn điện(Hg=1) 16 13 1
Độ âm điện 1,6 1,7 1,9

6. 2.3 Hóa tính
- Zn và Cd tương đối hoạt động còn Hg khá trơ.
ZnZn
HZnZn
CdCd
HgHg
H2
Nhưng H2 có khả năng tan trong Zn nóng chảy tạo
dung dịch rắn.

7. • Zn cháy trong ngọn lửa màu lam sáng chói.
• Cd cháy với ngọn lửa màu sẫm.
2Zn + O2Zn + O22 = 2ZnO= 2ZnO
2Cd + O2Cd + O = 2CdO= 2CdO
• Hg tác dụng với O2 ở 3000C:
2Cd + O2Cd + O22 = 2CdO= 2CdO
2Hg +O2 =2HgO

8. • Cả 3 kim loại đều phản ứng trực tiếp với
halogen, lưu huỳnh và các nguyên tố không
kim loại như P, Se..
M + X2 = MX2M + X2 = MX2
M + E = ME (E= S, Se...)
M + P = M3P2

9. • Ở nhiệt độ thường Zn và Cd bền với nước vì
có màng oxit bảo vệ, ở nhiệt độ cao khử hơi
nước biến thành oxit.
Zn + H2O ZnO + H2
700OC
Zn + H2O ZnO + H2
Cd + H2O CdO +H2
350OC

10. • Có điện thế âm, Zn và Cd tác dụng dễ dàng với axit không
oxi hóa.
MM ++ 2H2H33OO++ + 2H+ 2H22O = [M(HO = [M(H22O)O)44]]2+2+ + H+ H22
• Hg chỉ tan trong axit có tính oxi hóa mạnh như HNO3,
H2SO4 đặc:
HgHg + 4HNO+ 4HNO33đặcđặc = Hg(NO= Hg(NO33))22 + 2NO+ 2NO22 + 2H+ 2H22OO
6Hg6Hg + 8HNO+ 8HNO = 3Hg= 3Hg (NO(NO )) + 2NO+ 2NO + 4H+ 4H OO6Hg6Hgdưdư + 8HNO+ 8HNO33loãngloãng = 3Hg= 3Hg22(NO(NO33))22 + 2NO+ 2NO22 + 4H+ 4H22OO
• Zn và Cd phản ứng mạnh hơn với cá axit có oxi hóa như
Zn có thể khử dung dịch HNO3 rất loãng đến ion NH4
+.
4Zn4Zn + 10HNO+ 10HNO33 = 4Zn(NO= 4Zn(NO33))22 + NH+ NH44NONO33 + 3H+ 3H22OO

11. • Hg và Cd không phản ứng với dung dịch kiềm .
• Zn có thể tan dễ dàng trong dung dịch kiềm giải phóng
hiđro.
ZnZn + 2+ 2OHOH-- ++ 2H2H22OO = [Zn(OH)= [Zn(OH)44]]22-- + H+ H22
• Zn còn có thể tan ngay vào trong dung dịch NH• Zn còn có thể tan ngay vào trong dung dịch NH3
ZnZn + 4NH+ 4NH33 + 2H+ 2H22O = [Zn(NHO = [Zn(NH33))44](OH)](OH)22 + H+ H22
• Ngoài ra Zn còn có thể tan trong dung dịch muối NH4
+ đặc
do quá trình thủy phân muối NH4
+ tạo sản phẩm phá hủy
màng bảo vệ.

12. Điều chế Phương trình phản ứng
Zn Nhiệt luyện: 2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2
ZnO + C Zn + CO
Thủy luyện: 2ZnSO4 + 2H2O 2Zn + O2 + 2H2SO4Thủy luyện: 2ZnSO4 + 2H2O 2Zn + O2 + 2H2SO4
Cd Cd2+
+ Zn Cd + Zn2+
Hg HgS + O2 Hg + SO2
4HgS + 4CaO = 4Hg + CaSO4 + 3CaS
HgS + Fe = Hg + FeS
700-800oC

13. Ứng dụng:
+Được sử dụng trong nhiệt kế
- Thủy ngân:

14. +Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân

15. • Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong trong
các quặng sa khoáng.
• Ngoài ra thủy ngân còn được sử dụng trong mục đích
y học.
Sử dụng trong trám răng

16. -Ứng dụng của Zn:
+Zn được sử dụng trong mạ kim loại,chẳng hạn như thép
để chống ăn gỉ.

17. - Kẽm được sử dụng trong các hợp kim như đồng
thanh, niken trắng, các loại que hàn, bạc Đức v.v.
Đồng thanh có ứng dụng rộng rãi nhờ độ cứng và
sức kháng rỉ cao.
- Kẽm được sử dụng trong dập khuôn, đặc biệt là
trong công nghiệp ô tô.

18. -Cadmi sử dụng trong mạ điện. Nhiều loại que hàn chứa kim loại này
-Lưới kiểm soát trong các lò phản ứng hạt nhân

19. - Các hợp chất chứa cadmi được sử dụng trong các ống hình của ti vi đen trắng
hay ti vi màu
- Một số vật liệu bán dẫn như sulfua cadmi, selenua cadmi và telurua cadmi thì nó
dùng trong các thiết bị phát hiện ánh sáng hay pin mặt trời.

20. 3.Các hợp chất
3.1.Hợp chất +1:Hg+
• Hầu hết các hợp chất của Hg(I) đều khó tan trong nước
chỉ có Hg2(NO3)2 là dễ tan.
HgHg22Cl + SnClCl + SnCl22 == 2Hg2Hg + SnCl+ SnCl44
HgHg ClCl ++ ClCl == 2HgCl2HgClHgHg22ClCl22 ++ ClCl22 == 2HgCl2HgCl22
•• Trong dung dịch Hg2
2+ xảy ra cân bằng tự phân hủy.
HgHg22
22++ HgHg ++ HgHg2+2+

21. • Cân bằng này chuyển dịch sang phải dưới tác dụng của
những chất có khả năng làm giảm mạnh nồng độ của ion
Hg2+ bằng cách tạo kết tủa , hợp chất kém điện li,hoặc phức
bền.
HgHg 2+2+ + 2OH+ 2OH-- = Hg += Hg + HgOHgO + H+ H OOHgHg22
2+2+ + 2OH+ 2OH-- = Hg += Hg + HgOHgO + H+ H22OO
HgHg22
2+2+ + S+ S22-- = Hg += Hg + HgSHgS
HgHg22
2+2+ + 2CN+ 2CN-- = Hg + Hg(CN)= Hg + Hg(CN)22
HgHg22
2+2+ + 4CN+ 4CN-- = Hg + [Hg(CN)= Hg + [Hg(CN)44]]22--

22. Một số hợp chất Hg(I)
a)Hg2O
• Là hỗn hợp của HgO và Hg.
• Hg2O thực tế không tan trong nước và bị phân hủy khi đun nóng hoặc bị chiếu
sáng mạnh.
Hg2O = Hg + HgO
b)Hg2(NO3)2
• Tinh thể tà phương không màu ,dễ tan trong nước và bị thủy phân tạo thành
muối bazo:
• Tinh thể tà phương không màu ,dễ tan trong nước và bị thủy phân tạo thành
muối bazo:
Hg2(NO3 )2 + H2O = Hg2(OH)(NO3) + HNO3
• Có tính khử mạnh ,bị oxi hoá khi để trong không khí
2Hg2(NO3)2+ 4HNO3 + O2 = 4Hg(NO3)2 + 2 H2O
• Bị phân hủy khi đun nóng thành HgO và sau đó HgO phân hủy tiếp thành Hg
2Hg2(NO3)2 = 2HgO + 2NO2
2HgO = 2Hg + O2

23. • c) Hg2X2(calomen:Hg2Cl2)
Hg2X2 là chất dạng tinh thể tứ phương,Hg2F2 và Hg2I2
có màu vàng ,còn Hg2Cl2 và Hg2Br2 có màu trắng.
Hg2F2 + H2 = Hg + HgO + 2HF
Hg2X2 + 2NH3 = Hg + HgNH2X + NH4X
Hg2Cl2 Hg2I2

24. 3.23.2 HợpHợp chấtchất +2+2
-ZnO và CdO bền với nhiệt ( nhiệt độ nóng chảy của ZnO là
1950oC và của CdO là 1813oC) có thể thăng hoa khi đun nóng, hơi
của chúng rất độc.
- ZnO ở nhiệt độ thường có màu trắng nhưng khi đun nóng có màu
vàng. CdO tùy thuộc vào quá trình chế hóa nhiệt mà có màu từ vàng
đến nâu đen.đến nâu đen.
ZnOZnO CdOCdO

25. -HgO ở dạng tinh thể có màu vàng đối với hạt nhỏ, hạt to hơn có
màu nâu đỏ.
-HgO phân huỷ ở trên 400oC. Do vậy ở gần 100oC, HgO bị phân
hủy dễ dàng bởi H2 và ở nhiệt độ thường HgO dễ tác dụng với khí
Cl2 hay nước clo tạo kết tủa đỏ nâu.
2HgO → 2Hg + O2
2HgO + 2Cl2 = Hg2OCl2 + Cl2O
2HgO + 2Cl2 + H2O = Hg2OCl2 + 2HOCl
(oxoclorua : HgO.HgCl2)

26. Nước Axit Bazo
ZnO Không tan Tan Tan
CdO Không tan Tan Tan
( kiềm nóng chảy)
HgO Tan ít Tan Không tan
Phương trình
xảy ra
MO + 2H+
= M2+
H2O ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[ Zn(OH)4]
CdO + 2KOHnc = K2CdO2 + H2O
HgO có thể tác dụng với dung dịch NH3 tạo hợp chất ít tan vàng.
2HgO + NH3 + H2O = Hg2NOH.2H2O ( bazơ Milon)

27. Điều
chế
MO
Đốt cháy kim loại
trong không khí M + O2 2MO
Hidroxit
Zn(OH)2 ZnO + H2O
100 - 250o C
Nhiệt phân
Muối cacbonat
CdCO3 = CdO + CO2
Nitiat
2Hg (NO3)2 = 2HgO + 4NO2 +O2
to
to

28. b.Hidroxit : M(OH)2
• Hg(OH)2 rất không bền, phản ứng ngay thành HgO.
• Khi cho muối Hg (II) tác dụng với dung dịch kiềm
chỉ thu được HgO.
• Dựa vào độ tan rất bé của HgO ( 10-3 -10-4 mol/l) và
tính thủy phân mạnh của muối Hg (II), Hg(OH)2
được xem là bazơ rất yếu
Hg(NO3)2 + 2KOH =HgO +2KNO3 + H2O

29. Zn(OH)Zn(OH)22 vàvà Cd(OH)Cd(OH)22 làlà chấtchất kếtkết tủatủa màumàu
trắngtrắng,, rấtrất ítít tantan trongtrong nướcnước..

30. Zn(OH)2
AXIT
2H2O
AXIT
Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ +
2H2O
BAZƠ
Cd(OH)2
AXIT
Cd(OH)2 + 2H+ = Cd2+ + 2H2O
BAZƠBAZƠ
Zn(OH)2 + 2OH- =[Zn(OH)4]2-
dd NHdd NH3
Zn(OH)2 + 4NH3=[Zn(NH3)4](OH)2
BAZƠ
Cd(OH)2 + 2NaOHnc=Na2CdO2+ 2H2O
dd NH3
Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2
(hidroxozincat)

31. • Bản chất lưỡng tính của Zn(OH)2 được biểu diễn qua sơ đồ:
[Zn(H2O)4]2+ Zn(OH)2 [Zn(OH)4]2-
• Zn(OH)2 cũng tan được một phần trong dung dịch muối amoni
OH-
H3O+
OH-
H3O+
• Zn(OH)2 cũng tan được một phần trong dung dịch muối amoni
• Zn(OH)2 và Cd(OH)2 được điều chế từ dd muối của chúng tác
dụng dd kiềm
Zn(OH)Zn(OH)22 + 2NH+ 2NH4+4+ =[=[Zn(NHZn(NH33))22]]2+2+ + 2H+ 2H22OO
MM2+2+ + 2OH+ 2OH-- = M(OH)= M(OH)22

32. Cảm ơn cô và các bạn đã theo dõi
phần thuyết trình của nhóm em!