Giáo trình Bài tập hóa sơ cấp: Phần 1

®¹i häc huÕ<br /> trung t©m®µo t¹o tõ xa<br /> <br /> BµI tËp ho¸ s¬ cÊp<br /> <br /> 1<br /> <br /> PHÇN 1. TãM T¾T Lý THUYÕT HO¸ HäC<br /> <br /> A. HO¸ HäC V¤ C¥<br /> I. KIM LO¹I<br /> C¸c nguyªn tè kim lo¹i th­êng cã b¸n kÝnh nguyªn tö lín h¬n<br /> so víi nguyªn tö phi kim cïng chu kú. MÆt kh¸c nguyªn tö cña hÇu<br /> hÕt c¸c nguyªn tè kim lo¹i ®Òu cã 1, 2 hoÆc 3 electron ë líp ngoµi<br /> cïng. V× vËy tÝnh chÊt ho¸ häc c¬ b¶n cña c¸c nguyªn tè kim lo¹i lµ<br /> dÔ mÊt electron ho¸ trÞ, thÓ hiÖn tÝnh khö:<br /> M - ne-  M n+<br /> 1. T¸c dông víi phi kim<br /> §a sè c¸c kim lo¹i ®Òu t¸c dông víi phi kim, ph¶n øng x¶y ra<br /> víi møc ®é kh¸c nhau.<br /> - Kim lo¹i ho¹t ®éng cµng m¹nh( kiÒm, kiÒm thæ, Al, Zn....) vµ<br /> phi kim ho¹t ®éng cµng m¹nh( F 2, Cl 2, Br2 , O2) th× ph¶n øng x¶y ra<br /> cµng m·nh liÖt.<br /> 2Mg + O2  2MgO<br /> 2Na + Cl2  2NaCl<br /> - Nh÷ng phi ho¹t ®éng m¹nh nh­ F 2, Cl 2, Br 2 , O2 khi t¸c dông<br /> víi kim lo¹i, th­êng t¹o ra c¸c hîp chÊt kim lo¹i cã ho¸ trÞ d­¬ng<br /> cao.<br /> 2Fe + 3Cl 2  2FeCl<br /> Sn + 2Cl2  SnCl4<br /> 2<br /> <br /> 2. T¸c dông víi H 2O<br /> Nh÷ng kim lo¹i ho¹t ®éng m¹nh nh­ Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,<br /> Ba- cã hydroxit tan trong n­íc víi ph¶n øng ®­îc víi n­íc ë ®iÒu<br /> kiÖn th­êng ®Ó t¹o thµnh dung dÞch baz¬ m¹nh ®ång thêi gi¶i<br /> phãng H2:<br /> VÝ dô:<br /> <br /> 2Na + 2H 2O  2NaOH + H 2<br /> Ca + 2H 2O  Ca(OH)2 + H2 <br /> <br /> 3. T¸c dông víi axit<br /> 3.1. Víi dung dÞch axit HCl, H2SO4 lo·ng<br /> - C¸c kim lo¹i ®øng tr­íc hidro trong d·y ®iÖn thÕ cña kim lo¹i<br /> t¸c dông víi dung dÞch HCl, H 2SO4 lo·ng t¹o ra muèi kim lo¹i vµ<br /> khÝ H2 .<br /> VÝ dô:<br /> <br /> Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2<br /> Fe + 2H + = Fe2+ + H 2<br /> <br /> - Kim lo¹i ®øng sau hidro trong d·y ®iÖn thÕ cña kim lo¹i<br /> kh«ng t¸c dông víi dung dÞch HCl, H2SO4 lo·ng.<br /> VÝ dô:<br /> <br /> Cu + 2H+  kh«ng x¶y ra<br /> <br /> 3.2. Víi dung dÞch H 2SO4 ®Ëm ®Æc, HNO3<br /> - Dung dÞch H2SO4 ®Ëm ®Æc, ®un nãng t¸c dông víi hÇu hÕt c¸c<br /> kim lo¹i (trõ Au, Pt) t¹o ra muèi kim lo¹i vµ th­êng t¹o khÝ SO2.<br /> 2Fe + 6H 2SO4(®Æc, nãng) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O<br /> Cu + 2H2SO4(®Æc, nãng) CuSO4 + SO2 + 2H 2O<br /> - Dung dÞch axit HNO3 t¸c dông hÇu hÕt c¸c kim lo¹i (trõ Au,<br /> Pt) t¹o thµnh muèi kim lo¹i vµ th­êng gi¶i phãng khÝ NO2 nÕu<br /> HNO3 ®Ëm ®Æc khÝ NO nÕu HNO3 lo·ng.<br /> Cu + 4HNO3(®Æc)  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H 2O<br /> 3<br /> <br /> Fe + 6HNO3(®Æc)  Fe(NO3 )3 + 3NO2 + 3H2O<br /> Fe + 4HNO3(lo·ng)  Fe(NO3 )3 + NO + H 2 O<br /> 3Cu + 8HNO3(lo·ng)  3Cu(NO3 )2 + 2NO + 4H 2O<br /> - Axit HNO3 , H 2SO4 ®Ëm ®Æc, nguéi kh«ng t¸c dông víi kim<br /> lo¹i Fe, Al, Cr. HiÖn t­îng nµy gäi lµ sù thô ®éng ho¸ kim lo¹i.<br /> 4. T¸c dông víi dung dÞch baz¬<br /> - C¸c kim lo¹i tan trong H 2 O (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Ba) khi cho<br /> vµo dung dÞch baz¬ th× thùc tÕ chóng t¸c dông víi n­íc.<br /> VÝ dô: Khi cho Na vµo dung dÞch Ba(OH)2 th× Na sÏ t¸c dông<br /> víi n­íc:<br /> Na + H 2O  NaOH + H 2 <br /> - ChØ c¸c kim lo¹i cã hidroxit l­ìng tÝnh nh­ Be, Zn, Al míi t¸c<br /> dông ®­îc víi dung dÞch baz¬:<br /> Zn + 2NaOH  Na2 ZnO2 + H 2<br /> 2Al + 2H 2O + 2NaOH  2NaAlO2 + 3H 2<br /> 5. T¸c dông víi dung dÞch muèi<br /> 5.1. Kim lo¹i tan trong n­íc (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba)<br /> Kim lo¹i tan trong n­íc khi t¸c dông víi dung dÞch muèi th× nã<br /> kh«ng ®Èy kim lo¹i ®øng sau ra khái muèi, vµ ph¶n øng x¶y ra nh­<br /> sau:<br />  §Çu tiªn kim lo¹i t¸c dông víi H2O t¹o ra baz¬ vµ H 2 bay lªn.<br />  Sau ®ã baz¬ t¸c dông víi muèi theo ®iÒu kiÖn ph¶n øng trao<br /> ®æi<br /> VÝ dô 1: ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng khi cho Na t¸c dông víi<br /> dung dÞch CuSO4.<br /> Ba + 2H 2O  2NaOH + H 2 <br /> 4<br /> <br /> 2NaOH + CuSO4  Cu(OH)2 + Na2SO4<br /> VÝ dô 2: ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng khi cho Ba t¸c dông víi<br /> dung dÞch AlCl 3.<br /> Ba + 2H 2O  Ba(OH)2 + H2 <br /> 2AlCl 3 + 3Ba(OH)2  2Al(OH)3 + 2BaCl 2<br /> NÕu Ba(OH)2 d­:<br /> Ba(OH)2 + 2Al(OH)3  Ba(AlO2 )2 + 4H 2O<br /> 5.2. Kim lo¹i kh«ng tan trong n­íc<br /> Kim lo¹i kh«ng tan trong n­íc ®Èy kim lo¹i ®øng sau nã ra<br /> khái muèi.<br /> VÝ dô: Zn + CuSO4  Cu + ZnSO4<br /> Cu + 2AgNO3  Cu(NO3 )2 + Ag<br /> L­u ý:<br /> * NhiÒu kim lo¹i t¸c dông cïng dung dÞch mét muèi th× kim<br /> lo¹i ho¹t ®éng m¹nh ph¶n øng hÕt tr­íc råi míi ®Õn kim lo¹i yÕu<br /> h¬n.<br /> VÝ dô: Cho Zn, Fe, Cu vµo dung dÞch AgNO3 ph¶n øng x¶y ra<br /> theo thø tù sau:<br /> Zn + 2AgNO3  Zn(NO3 )2 + 2Ag<br /> Fe + 2AgNO3  ZnSO4 + 2Ag<br /> Cu + 2AgNO3  Cu(NO3 )2 + 2Ag<br /> * Cho mét kim lo¹i vµo dung dÞch chøa nhiÒu muèi th× muèi ë<br /> kim lo¹i ho¹t ®éng kÐm ph¶n øng hÕt tr­íc.<br /> VÝ dô : Zn t¸c dông víi dung dÞch hæn hîp Ag2SO4, CuSO4,<br /> FeSO4<br /> Zn + Ag 2SO4  ZnSO4 + 2Ag<br /> 5<br /> <br />