Câu 7.[Trang 89 SGK] Hãy sắp xếp theo chiều giảm tính khử và chiều tăng tính oxi hoá của các nguyên tử và ion trong hai trường hợp sau đây:
a] Fe, Fe2+, Fe3+, Zn, Zn2+, Ni, Ni2+, H, H+, Hg, Hg2+, Ag, Ag+.
b] Cl, Cl-, Br, Br-, F, F-, I, I-.
Page 2
Câu 1.[Trang 88 SGK]
Giải thích vì sao kim loại đều có tính vật lí chung là dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo và có ánh kim.
Tính chất vật chung của kim loại do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.
- Tính dẻo: do các ion dương trong mang tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau một cách dễ dàng mà không bị tạch khỏi nhau nhờ các electron tự do.
- Tính dẫn điện: Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại , nhưng electron chuyển động tự do sẽ chuyển động thành dòng có hướn từ âm đến dương.
- Tính dẫn nhiệt: do có các electron tự do trong mạng tinh thể.
- Ánh kim: các electron tự do trong mạng tinh thể phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được
Trắc nghiệm hóa học 12 bài 18: Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại [P1]
Từ khóa tìm kiếm Google: Cách giải câu 1 Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại, lời giải câu 1 Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại, gợi ý giải câu 1 Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại - hóa học 12
Lý thuyết Hóa 12 Bài 18. Tính chất của kim loại, dãy điện hóa của kim loại
I. Tính chất vật lí
1. Tính chất vật lí chung
Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn [trừ Hg], có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim.
2. Giải thích
- Tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi.
Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau dễ dàng mà không tách ra khỏi nhau nhờ những electron tự do chuyển động dính kết chúng với nhau.
- Tính dẫn điện
Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron chuyển động tự do trong kim loại sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện.
Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al, Fe,...
Ở nhiệt độ càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm do ở nhiệt độ cao, các ion dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động.
- Tính dẫn nhiệt
Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này nên nhiệt lan truyền được từ vùng này đến vùng khác trong khối kim loại.
Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt.
- Ánh kim
Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được, do đó kim loại có vẻ sáng lấp lánh gọi là ánh kim.
Tóm lại: Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.
Không chỉ các electron tự do trong tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấu trúc mạng tinh thể kim loại, bán kính nguyên tử,... cũng ảnh hưởng đến tính chất vật lí của kim loại.
Ngoài những tính chất vật lí chung của kim loại như đã nói ở trên, kim loại còn có một số tính chất vật lí không giống nhau. Những kim loại khác nhau có khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy và tính cứng khác nhau.
II. Tính chất hóa học
Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử.
1. Tác dụng với phi kim
Nhiều kim loại có thể khử được phi kim đến số oxi hoá âm, đồng thời nguyên tử kim loại bị oxi hoá đến số oxi hoá dương.
- Tác dụng với clo
Hầu hết các kim loại đều có thể khử trực tiếp clo tạo ra muối clorua.
- Tác dụng với oxi
Hầu hết các kim loại có thể khử oxi từ số oxi hóa 0
xuống số oxi hóa
.
- Tác dụng với lưu huỳnh
Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh từ số oxi hóa 0
xuống số oxi hóa
. Phản ứng cần đun nóng [trừ Hg].
2. Tác dụng với dung dịch axit
- Với dung dịch HCl, H2SO4loãng
Nhiều kim loại có thể khử được ionH+trong dung dịch HCl, H2SO4loãngthành hiđro.
- Với dung dịch HN03, H2S04đặc
Hầu hết kim loại [trừ Pt, Au] khử đượcN+5[trong HNO3] vàS+6[trong H2S04] xuống số oxi hóa thấp hơn.
3. Tác dụng với nuớc
Các kim loại ở nhóm IA và IIA của bảng tuần hoàn [trừ Be, Mg] có tính khử mạnh, có thể khử được H2O ở nhiệt độ thường thành hiđro. Các kim loại còn lại có tính khử yếu hơn nên chỉ khử được H2O ở nhiệt độ cao như Fe, Zn,... hoặc không khử được H2O như Ag, Au,...
4. Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại mạnh hơn có thể khử được ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do.
III. Dãy điện hóa của kim loại
1. Cặp oxi hóa - khử của kim loại
Nguyên tử kim loại dễ nhường electron để trở thành ion kim loại, ngược lại ion kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên tử kim loại.
Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử của kim loại.
2. So sánh tính chất của các cặp oxi hóa - khử
Thí dụ: So sánh tính chất của hai cặp oxi hóa - khử Cu2+/Cu và Ag+/Ag.
Thực nghiệm cho thấy Cu tác dụng được với dung dịch muối AgNO3theo phương trình ion rút gọn:
Trong khi đó, ion Cu2+không oxi hóa được Ag. Như vậy, ion Cu2+có tính oxi hóa yếu hơn ion Ag+và kim loại Cu có tính khử mạnh hơn kim loại Ag.
3. Dãy điện hóa của kim loại
Người ta đã so sánh tính chất của nhiều cặp oxi hóa - khử và sắp xếp thành dãy điện hóa của kim loại:
4. Ý nghĩa của dãy điện hóa của kim loại
Dãy điện hóa của kim loại cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa - khử theo quy tắc α: Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa - khử sẽ xảy ra theo chiều chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khử mạnh hơn, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Xem thêm Giải Hóa 12: Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại
§18. TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI. DÃY ĐIỆN HOÁ CỦA KIM LOẠI A. TÓM TẮT Lí THUYẾT TÍNH CHẤT VẬT LÍ CHUNG CỦA KIM LOẠI Những tính chát vật lí chung của kim loại Ở điều kiện thường, các kim loại đều có trạng thái rắn [trừ Hg], có tính dẻo, dần điện, dẫn nhiệt và có ánh kim. Tính dẻo: Các lớp mạng linh thể kim loại có thể trượt lên nhau, nhưng không lách rời nhau là nhờ các electron tự do đã liên kết các lóp mạng với nhau. Tính dẫn điện: Nô"i hai đầu dây của kim loại với nguồn điện, các electron tự do trong kim loại chuyển động từ cực âm đến cực dương. Tính dẫn nlliệt: Đốt nóng một đầu dây kim loại ơ đây những electron tự do có năng lượng lớn chuyển động đến vùng có nhiệt độ thâp hơn, truyền năng lượng cho những ion dương ở vùng có nhiệt độ thấp. Ánh kim: Các electron tự do trong kim loại phản xạ những tia sáng có bước sóng mà mắt có thể nhìn thấy được. Tóm lại, những tính chất vật lí chung nói trên của kim loại là do các electron lự do trong kim loại gây ra. Những tính chát vật lí khác nhau của kim loại Những kim loại khác nhau có những tính chíít như tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng rất khác nhau. Ví dụ: Kim loại có ti' khối thấp nhâì là liti bằng 0,5 g/cm\ Kim loại có tỉ khối lớn nhất là osimi, bằng 22,6 g/cnr’. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhát là thủy ngân, [,-39’C]. Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất là voníram [W], [3410"C]. Kim loại có tính cứng kém nhất [mền nhất] là natri, kali. Có thể cắt được chúng bằng dao. Kim loại có tính cứng nhất là voníram, crom, không thể dũa chúng bằng dũa được. Những tính chát vật lí khác nhau của kim loại không chỉ phụ thuộc vào mật độ electron tự do trong kim loại, mà còn phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim loại, kiểu mạng tinh thể của kim loại, nguyên tử khối của kim loại,... TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI Câu tạo của nguyên tử kim loại Các nguyên tử kim loại có những đặc điểm sau: Bán kính nguyên tử tương đối lơn so với nguyên tử phi kim. Số electron hóa trị .thương ít [từ 1 đến 3 e] so vơi nguyên tử phi kim. Do vậy, kim loại có năng lượng ion hóa tháp [dễ cho electron hóa trị để biên thành ion dương]. Tính chát hóa học chung của kim loại .Do đặc điểm về cấu tạo nguyên tử, nên tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử: M->M"++ne. Tính khử của kim loại được chứng minh qua những phản ứng hóa học sau: a] Tác dụng với phi kim: Hầu hêl các kim loại khử đưực oxi của không khí, tạo thành oxit. Khử được khí clo tạo thành muối clorua: 4Al + 3O2-> 2ALO,. Cu + Cỉ2 —> CuCl2. Tác dụng với axit Nhiều kim loại [trừ kim loại đứng sau H trong dãy điện hóa] có thể khử được ion H* trong dung dịch HC1, H2SO4 loãng thành hiđrọ tự do: Zn + 2H* -> Zir* + H2T Hầu hết kim loại [trừ Pt, Au] khử được N của HNO3, khử được s của H2SO4 đặc đến sô' oxi hóa thấp hơn. +5 +4 Ví dụ: Cu + 4H N o, -> Cu[NO3 ]2 + 2 NO2 T + 2H2O Zn + 2H2SO4 đậc-> ZnSO4 + S O2 T. + 2H2O 2Fc + 6 H2SO4 đặc nóng ->Fc2[SO4]3 + 3SO2T + 6H2O Tác dụng với dang dịch muối: Trừ kim loại kiềm, kiềm thổ, các kim loại khác có thể khử được ion của kim loại khác trong dung dịch muối thành kim loại tự do. 0+2 +2 0 Ví dụ: Fe + Cu SO4 ->Fe SO4 + Cu ị 0 +2 0 Cu + 2AgNO3 -» Cu [NO3]2 + 2 Ag ị III, DÃY ĐIỆN HÓA Cặp oxi hóa-khử lon kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên tử kim loại, ngược lại nguyên tử kim loại có thể nhường electron để trở thành ion dương kim loại. Fc2* + 2e Fc Cu2* + 2c Cu Ag* + le Ag Chất oxi hóa Chất khử Mỗi chất oxi-hóa và chát khử của cùng một nguyên tô' kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử : Fe27Fc; Cu27Cu; Ag*/Ag Dãy điện hóa Dãy điện hóa của kim loại là tập hợp những cặp oxi hóa-khử của kim loại được sắp xốp theo chiều tăng dần tính chât oxi hóa của các ion kim loại và chiều giảm dần tính khử của các kim loại. Tính oxi hóa tang K* Ba2* Ca2* Na* Mg2* AF* Zn2* Fe2* Ni2* Sn2* Pb2* H* Cu2* Fc’* Ag* K Ba Ca Na Mg AI Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2* Ag Tính khử giảm Ý nghĩa Dãy điện hóa của kim loại cho phcp ta dự đoán được chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa-khử. Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa châì-khử chi' xảy ra 78 - GBT HÓA HỌC 12 theo chiêu Ag oxi hóa Cu, tạo thành ion Cu và Ag: 2Ag+ + Cu -> 2Ag + Chíít oxi- Chất Chất hóa mạnh khử mạnh khử yếu BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA Giài thích vì sao kim loai đều có tính chất vãt li chung tà dần diên, dần Iiliiêl B 7. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. theo chiều: Chất oxi hóa mạnh nhâì sẽ oxi hóa chấì khử mạnh nhâì sinh ra châĩ oxi hóa yêu hơn và chất khử yếu hơn. Ví dụ: Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa-khử là Cu2+/Cu và Ag+/Ag sẽ xảy ra Cu2+ Chất oxi- hóa yếu dèo và có ánli kim. 1. 2. 3. 4. . Tính chũi Itóa học cơ hun ciía kim loại là nì và vì sao kim loại lại có linh chái dó Thúy nnân dề hay hơi vù rất dộc. Nếu cliằnn may nhiệt kế thúy Iinân l>i vỡ thì dùiiịỉ chất nào tronn các cluỉl sau dê kliừ dộc thủy Iiịỉân 'ỉ A. Ilột sắt. lì. licit lưu huỳnh. c. Hột than. I]. Nước. Dung dịch TeSOj có lẫn tạp chũi là CuSOj. Hãy Ịỉiâi thiệu một phương pháp hoá học dơn nian dế có the loại dược tạp cluĩl. Giải Illicit việc làm VÍI viết phương H ình hóa học dạng phân tứ VÌI ion rút gọn. Nhúng một hi sắt nho vào dung dịch chứa một trong Iilìững cliât sau : TeCI.. AlClt, CuSOj. Tb[NOi];, NaCI, HCI. HNO,, H;SOj [dục. nóng], NHjNO'. Sô trương hợp phán ứng tạo muối Te [II] là A 3 II. 4 C.5 I]. ó.' Cho 5,5 liant hồn hợp hột AI vù Te [trong dó sô Iitol AI gấp dôi số null Te] vào 3l]l]ml dung dịch AgNO.dM. Khuấy kĩ cho phan ứng xảy ra hoàn toàn thu dược 111 gam elicit nin. Giá trị của 111 lù A. 33,95 guilt lì. 35,20 gam c. 39,35 gain I]. 35,39nam Hãy sắp xếp theo chiều giám lính khứ và cltiều tăng lính oxi liiiíì cùa các nguyên lừ và ion trong hai dãy sau dây: Te, Te2*. Te‘*. 7.11. 7n2*. Ni, Ni2*, H. H*. Hg. Hg2*, Ag, An* Cl. Cl , «r. Ilf , T. T . I. ì Những lính chất vật lí chung cùa kim loại [dẫn diện, dần nhiệt, dẻo, ánh kim] nãy nên chù yếu hời /t. cđii tạo mạng tinh lliê ciía kim loại. II. khôi lượng riêng càu kim loại. c. tinh chất cửa kim loại. II. các electron lự do trong linh the kim loại. Hưóng dẫn giải Kim loại đều có tính chất vật lí chung. Các lính chất vật lí chung của kim loại gây nên bời sự có mặt các electron tự do trong mạng tinh thê kim loại gây ra. Tính chát hoá học cơ bản của kim loại là tính khử M -> Mn+ + ne Nguyên nhân : Trong một chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bán kính tương đối lởn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với phi kim, số electron hoá trị ít, lực liên kết vơi hạt nhân của những electron này tương đối yếu nên chúng dễ tách ra khơi nguyên tử. Vì vậy lính chât hóa học chung của kim loại là tính khử. Chọn đáp án B. bột lưu huỳnh. Vì Hg + s —> HgS [ở điều kiện thương]. Cho bột Fe dư vào hỗn hợp, khuây đều rồi lọc bỏ kết tủa không tan thu được dung dịch FeSO4. Fe khử được ion Cu2+trong dung dịch muối thành Cu tự do. [Fe + Cu2+ —» Fe2+ + Cu]. Hoặc điện phân dung dịch hai muối [điện cực trơ] cho tới khi không còn kim loại Cu [màu đỏ] bám trên catot, thu được dung dịch chứa hai chát là FeSO4 và H2SO4. Ngâm một lượng bột Fe dư vào dung dịch các chát cho tới khi bọt khí ngừng thoát ra. Lọc bỏ Fe dư thu được dung dịch FeSO_i Chọn B. Bốn trường hợp lạo muối sắt [II] Fe + 2FeClj -4- 3FeCl2 Fe + CuSO4 —» FeSO4 + Cuị Fe + Pb[NO3]2 -> Fe[NO3]2 + Pbi Fe + 2HC1-» FeCl2 + H2T fFe xmol Chọn B. Đặt S , ' => 56x + 54x = 5,5 => X = 0,05 [ai 2xmol Hỗn hợp 0,1 mol AI và 0,05 mol Fe lác dụng với 0,3 mol AgNO3 Tính oxi hoá Al'+ < Fe2+ < Ag+ Tính khử AI > Fe > Ag AI cổ tính khử mạnh hơn Fe nên AI ưu tiên phản ứng với Ag+ trước AI + 3AgNO,-> A1[NO3]3 + 3Agị [1] 0,1-4- 0,3 -4- 0,1 -4-0,3 Fe + 2AgNO3-» Fe[NO3]2 + 2Agị [2] Vì AI và AgNO3 phản ứng vừa đủ nên không xảy ra phản ứng [2] Chấì rắn thu được gồm Ag 0,3 mol; Fe 0,05 mol. Khối lượng chất rắn: m = 0,3.108 + 0,05.56 = 35,2 [g] a] Tính oxi hóa: Zn2+ < Fc2+ < Ni2+ < H+ < Fe,+ < Ag+ < Hg2+ Tính khử : Zn > Fe > Ni > H > Fe2+ > Ag > Hg b] Tính oxi hoá : I < Br < Cl < F Tính khử : I' > Br" > cr > F Chọn D.