Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG
CỦA KIM LOẠI
Dãy điện hóa của kim loại
Tính oxi hóa của các ion kim loại tăng dần

Li+ K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Hg Ag Hg Pt Au

Tính khử của các kim loại tăng dần
Ta chỉ xét tác dụng của kim loại với 02 ,S,Cl2
TÁC DỤNG CỦA KIM LOẠI
VỚI ĐƠN CHẤT
Tác dụng với oxi:
VD: 2Ca + O2 2 CaO

3Fe + 2O2 to Fe3O4
Tác dụng với lưu huỳnh:

Kim loại khi đun nóng với lưu huỳnh thì tạo thành các sunfua kim loại.

Vd: Fe + S to FeS
Tác dụng với clo
Tất cả các kim loại đều tác dụng được với clo:
Vd: 2Fe + 3Cl2 to 2FeCl3
Ta thường xét tác dụng của kim loại với các hợp chất:
Nước Acid Bazơ Muối
TÁC DỤNG CỦA KIM LOẠI
VỚI HỢP CHẤT
Tác dụng với nước
Ta chỉ xét chủ yếu phản ứng với các acid HCl, H2SO4 loãng ,HNO3 loãng và H2SO4 đặc, HNO3 đặc.
Tác dụng với acid
Tổng quát:
Oxi acid bị khử xuống mức oxi hóa càng thấp khi càng loãng và tác dụng với kim loại càng mạnh.

Vàng Au và bạch kim Pt chỉ tan trong nuớc cường thủy: là hỗn hợp acid nitric và acid clohydric đặc,trộn theo tỉ lệ thể tích là 1:3.
HNO3 + 3HCl ---> 3[Cl] + NO ? + 2H2O
Au + 3[Cl] ---> AuCl3
Pt cũng phản ứng tươg tự để tạo PtCl4
Nếu dư HCl,sẽ tạo thành các phức H[AuCl4] và H[AuCl6].
Sự thụ� động của 1 số kim loại như Al, Mn, Cr, Fe được giải thích là do sự oxi hóa mạnh của của H2SO4 hoặc HNO3 đậm đặc ở nhiệt độ thấp,tạo trên bề mặt kim loại một lớp màng oxid đặc biệt,bền với acid và ngăn cản phản ứng tiếp diễn.

Ứng dụng: dùng các bồn sắt để chứa và chuyển H2SO4 đặc nguội,HNO3 đặc nguội.
�
Các kim loại mà oxid và hidroxid có tính chất lưỡng tính như Be,Zn, Al,Cr có thể tác dụng được với dung dịch bazo mạnh.Phản ứng thể được giải thích qua trung gian với nước.
với Be,Zn : kim loại hóa trị II

Tác dụng với dung dịch bazơ
Ta lấy vd về phản ứng của Zn:
Zn + 2H2O Zn(OH)2 + H2?
Kẽm Hyđrocid thể hiện tính bazơ và tính acid
Zn(OH)2 ? H2ZnO2: acid zincic
NaOH + H2ZnO2 ------> Na2ZnO2 + 2H2O
__________________________________________________
Zn + NaOH ------> Na2ZnO2 + H2 ?
Natri zincat
�
Với Al,Cr,kim loại hóa trị III:
Al + H2O Al(OH)3 + 3/2 H2 ?
Nhôm Hyđrocid thể hiện tính bazơ và tính acid:
Al(OH)3 ? HAlO2.H2O : acid m-aluminic
NaOH + HAlO2.H2O ------> NaAlO2 + 2H2O
________________________________________________________�
Al + H2O + NaOH ------> NaAlO2 + 3/2 H2 ?
Natri aluminat
Tổng quát: với kim loại hóa trị n mà hydroxid lưỡng tính
M + n H2O ---> M(OH)n + n/2 H2 ?
M(OH)n + (4-n)NaOH ---> Na4-nMO2 + 2H2O
�___________________________________________________________________________
M + (n-2) H2O + (4-n) NaOH ---> Na4-nMO2 + n/2 H2 ?
Thực chất phản ứng của Be,Zn,Al,Cr với dung dịch bazo kiềm là do bazo kiềm có khả năng hòa tan được hydroxid của các kim loại trên.
Do dung dịch amoniac có khả năng hòa tan được kẽm hyhroxid nên kẽm có khả năng tan được trong trong dung dịch amoniac,còn Be,Al,Cr thì không tan.

Zn(OH)2 + NH3 ---> [Zn(NH3)4](OH)2
Zn + 2 H2O ---> Zn(OH)2 + H2 ?
Zn(OH)2 + 4NH3 ---> [Zn(NH3)4](OH)2
_______________________________________________Zn + 2 H2O + H3 ---> [Zn(NH3)4](OH)2 + H2 ?

Trong dãy điện hóa,kim loại đứng trước (mạnh hơn) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối
Vd:
Cu + ZnCl2: không phản ứng do Cu yếu hơn Zn
Zn +CuCl : không phản ứng vì CuCl kết tủa nên không có dung dịch muối
Zn +CuCl2 ---> Cu + ZnCl2
Hay:
Zn +Cu2+ ---> Cu + Zn2+
Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại càng xa nhau thì phản ứng càng xảy ra dễ dàng.Điều này cho phép xác định thứ tự xảy ra phản ứng
Vd: Xét thứ tự của các phản ứng xảy ra khi nhúng thanh graphit mạ Zn vào dung dịch chứa 2 muối AgNO3 và Cu(NO3)2
�