File thứ 17: hoa-12-up-cd5-dai-cuong-ve-kim-loai-pdf_1711202110

(1)

Trường THPT Chuyên NK TDTT Nguyễn Thị Định

215 Hoàng Ngân, Phường 16, Quận 8, TPHCM Dạy học Online, Môn Hóa Học, Lớp 11

TỔ HÓA HỌC

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

I. Vị trí của kim loại trong Bảng tuần hòan.

Trong Bảng tuần hoàn kim loại có ở

 Nhóm IA (trừ nguyên tử Hidro); nhóm IIA, nhóm IIIA và một phần ở các nhóm IVA, VA, VIA.

 Các nhóm từ IB đến VIIIB.

 Họ lantan và actini.

(7)

II. Cấu tạo của kim loại.

1) Cấu tạo nguyên tử.

Nguyên tử kim loại đều có ít electron (e) hóa trị (1e, 2e, 3e hóa trị).

Ví dụ: Na [Ne] 3s

¹

; Mg [Ne] 3s

²

; Al [Ne] 3s

²

3p

¹

Trong cùng 1 chu kì nguyên tử kim loại có bán

kính lớp hơn và có điện tích hạt nhân bé hơn so

với nguyên tử phi kim.

(8)

2) Cấu tạo tinh thể.

Ở nhiệt độ thường kim loại ở thể rắn (trừ thủy ngân Hg ở thể lỏng) và có cấu tạo tinh thể.

Mạng tinh thể kim loại có các thành phần là e

tự do(e hóa trị), ion dương, nguyên tử kim loại.

(9)

3) Liên kết kim loại.

Các nguyên tử kim loại liên kết với nhau bằng một kiểu liên kết hóa học riêng là LIÊN KẾT KIM LOẠI.

Liên kết kim loại là liên kết được hình

thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong

mạng tinh thể do sự tham gia giữa các e tự do.

(10)

(11)

(12)

(13)

I. Ở nhiệt độ thường các kim loại đều ở thể rắn (trừ Hg).

1) Kim loại có 4 tính chất vật lí chung là

 Tính dẻo.

 Tính dẫn điện

 Tính dẫn nhiệt

 Tính ánh kim.

4 tính chất vật lí chung trên là do e tự do gây ra.

; Kim loại dẻo nhất là Vàng (Au)

; Kim loại dẫn điện tốt nhất là bạc (Ag)

; Kim loại dẫn nhiệt tốt nhất là bạc (Ag)

(14)

I. Ở nhiệt độ thường các kim loại đều ở thể rắn (trừ Hg).

2) Kim loại có 3 tính chất vật lí riêng là

 Tính cứng

; mềm nhất: Cs (Xesi)

 Nhiệt độ nóng chảy

; thấp nhất: Hg (thủy ngân)

 Khối lượng riêng

; nhẹ nhất: Li (liti)

Nguyên nhân gây ra tính chất vật lí riêng là do cấu trúc mạng tinh thể của kim loại

; cứng nhất: Cr (Crom)

; nhiệt độ nóng chảy cao nhất: W (wonfam

; kim loại nặng nhất: Os (Osmi)

(15)

(16)

 Kim loại có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. 1) Tác dụng với phi kim.

a) Tác dụng với Cl₂.

 Kim loại R hóa trị x tác dụng với Cl₂

 Ví dụ:

Chú ý: Với kim loại có nhiều hóa trị như Fe, khi phản ứng với Cl₂kim loại thể hiện hóa trị cao nhất.

0

x

0 +x

t

2 R + xCl

2

⎯⎯→ 2 R Cl

0

3

0 +3

t

2 Fe + 3Cl

2

⎯⎯→ 2 Fe Cl

(17)

b) Tác dụng với O₂.

 Kim loại R hóa trị x tác dụng với O₂

 Ví dụ:

t0

2 2

+

x

0 x

4 R + xO ⎯⎯→ 2 R O

t0

0 +2

2 Cu + O

2

⎯⎯→ 2Cu O

t0

2 3

0 +

4 8

3

3 Fe + 2O ⎯⎯→ Fe O

Chú ý: Kim loại Fe tac dụng với O₂ tạo ra hỗn hợp oxit FeO và Fe₂O₃; gôm chung là Fe₃O₄ (oxit sắt từ)

(18)

c) Tác dụng với S.

 Kim loại R hóa trị x tác dụng với S

 Ví dụ:

0

x

0 +x

t

R + xS ⎯⎯→ R S

2

0 0 +2

Fe + S ⎯⎯→

t

FeS

0 0 +2

Hg + S ⎯⎯→

t

Hg S

^{; Chú ý:} ^{Dùng bột S} ^để ^khử ^{độc Hg}

(19)

 Kim loại có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. 2) Tác dụng với axit.

a) Tác dụng HCl, H₂SO₄ loãng.

 Kim loại R hóa trị x đứng trước H₂ khử được ion H⁺của HCl; H₂SO₄ loãng thành khí H₂.

 Ví dụ:

0

2

0 +x

t

R + 2H

+

⎯⎯→ R + H 

0 0 +2

t

2 2

Fe + 2HCl ⎯⎯→ Fe Cl + H 

t0

2 4 4 2

0 +2

Fe + H SO ⎯⎯→ FeSO + H 

(20)

 Kim loại có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. 2) Tác dụng với axit.

b) Tác dụng HNO₃, H₂SO₄ đặc.

 Hầu hết kim loại R hóa trị x tác dụng với HNO₃, H₂SO₄ đặc tạo thành muối + sản phẩm khử + H₂O.

 Sản phẩm khử như:

Với HNO₃:

Với H₂SO₄:

0

2 2

2 4

3 1

3 2

4

N H NO ; N ; N O; N O; N O

− + + +

2

3 0 4

H S; S; S O2

− +

(21)

 R hóa trị x phản ứng với H₂SO₄ đặc, đun nóng

Ví dụ:

 R hóa trị x phản ứng với HNO₃ đun nóng

 Ví dụ:

0

2

0 +x

t

2 4 4 x 2

R + H SO ⎯⎯→ R (SO ) + SpK + H O

0 +

t

2 4

3

2 4 3 2 2

0 4

Fe + H SO Fe (SO ) + S O + H O

2 6 3 6

⎯⎯→

+

0 x

t

2 +

3 3 x

0

R + HNO ⎯⎯→ R (NO ) + SpK + H O

t0

3 3

+

3 2

+

2

0 3 4

Fe + HNO Fe (NO ) + N O + H O

1 6 ⎯⎯→ 1 3 3

(22)

 Kim loại có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. 3) Tác dụng với nước.

 Kim loại nhóm IA; IIA (trừ Be, Mg) khử được ion H⁺ của H₂O thành khí H₂.

 Gọi kim loại R hóa trị x (thuộc nhóm IA; IIA) khử được ion H⁺của H₂O thành khí H₂.

 Ví dụ:

t0

0 +

x x

2 2

R + H O R (OH) x

x ⎯⎯→ + 2 H 

0 +

t 2

0 1

Na + H O Na OH + 1 H

2

⎯⎯→ 2 

(23)

 Kim loại có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. 4) Tác dụng với dung dịch muối.

 Điều kiện để xảy ra phản ứng:

Kim loại không tác dụng với H₂O.

Kim loại phải đứng trước kim loại trong muối.

 Ví dụ:

0 0 +2

t

4 4

Fe + CuSO ⎯⎯→ FeSO + Cu 

0 +

0 t

3 3 2

2

Cu + AgNO 2 ⎯⎯→ C u(NO ) + Ag 2 

(24)

(25)

I. Cặp oxi hóa-khử.

 Dạng oxi hóa và dạng khử của cùng một nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa- khử của kim loại đó.

 Ví dụ:

Trong đó Ag⁺, Cu²⁺, Fe²⁺ đóng vai trò là chất oxi hóa; Ag, Cu, Fe đóng vai trò là chất khử.

+ 2+ 2+

Ag Cu Fe

; ;

Ag Cu Fe

(26)

So sánh tính chất của cặp oxi hóa-khử.

 Xét phản ứng của Cu + AgNO₃; thực nghiệm chứng tỏ có phương trình ion thu gọn sau

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag Ở phản ứng trên chứng tỏ:

 Cu có tính khử mạnh hơn Ag;

 Ion Ag⁺ có tính oxi hóa mạnh hơn ion Cu²⁺

Kết luận: Kim loại có tính khử mạnh sẽ khử ion có tính oxi hóa mạnh và ngược lại.

(27)

II. Dãy điện hóa.

Chiều tăng tính oxi hóa của ion kim loại

Chiều giảm tính khử của kim loại

 Ý nghĩa của dãy điện hóa.

Dãy điện hóa của kim loại cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa-khử theo qui tắc anpha.

K⁺Ba²⁺ Ca²⁺ Na⁺ Mg²⁺Al³⁺ Mn²⁺Zn²⁺ Cr²⁺ Fe²⁺Ni²⁺Sn²⁺Pb²⁺H⁺ Cu²⁺Fe³⁺Hg²⁺Ag⁺ Pt²⁺Au³⁺

KBa Ca Na MgAl MnZn Cr FeNiSnPbH₂ CuFe²⁺HgAg PtAu

(28)

 Qui tắc anpha.

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.

(29)

Chúc các

EM

Học tốt