Dãy điện hóa kim loại là gì? Ý nghĩa, tính chất và mẹo ghi nhớ?

Dãy điện hóa kim loại là gì? Ý nghĩa, tính chất và mẹo ghi nhớ?
1. Dãy điện hóa kim loại là gì?
Dãy điện hóa của kim loại là dãy những cặp oxi hóa khử của kim loại được
được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa của ion kim loại và giảm dần tính khử của kim Cu ( 2+) + 2e ⇔ Cu Ag( + ) + 1e ⇔ Ag
2. Dãy điện hóa kim loại đầy đủ ** Thí dụ 1:
Cho đinh sắt vào dung dịch CuSO4 : Fe + Cu ( 2+ ) → Fe ( 2+ ) +Cu
Ngược lại chu Cu vào dung dịch FeSO4: không phản ứng.
→ Kết luận: Fe có tính khử mạnh hơn Cu; Cu ( 2+) có tính oxi hóa mạnh hơn Fe ( 2+ ) ** Thí dụ 2:
Cho Cu vào dung dịch AgNO3: Cu + 2 Ag (+) → Cu ( 2+ ) + 2 Ag
Ngước lại cho Ag vào dung dịch Cu(NO3)2 thì không có phản ứng
→Kết luận: tính khử Cu mạnh hơn Ag; tính oxi hóa Ag ( + ) mạnh hơn Cu ( 2+).
Từ hai thí nghiệm trên ta được
- Tính khử : Fe > Cu > Ag
- Tính oxi hóa Fe (2+) < Cu (2+) < Ag ( + )
3. TÍnh chất hóa học cơ bản của kim loại
Dựa vào dãy điện hóa đầy đủ, chúng ta có thể xác định được các tính chất
hóa học của các kim loại đặc biệt là xác định được tính oxi hóa và tính khử.
3.1. Phản ứng với phi kim
Một số kim loại trong dãy điện hóa có tham gia phản ứng với phi kim để tạo ra
các muối tương ứng. Một số phi kim hay gặp đó là oxi, clo, lưu huỳnh khi tác
dụng với kim loại sẽ tạo ra muối kết tủa. Ví dụ:
Tác dụng với Clo: 2 Fe + Cl2 → 2 FeCl3
Tác dụng với oxi : 4 Al + O2 → 2 Al2O3
Tác dụng với lưu huỳnh : Hg + S → HgS
3.2. Phản ứng với dung dịch axit
Nhiều kim loại phản ứng với các dung dịch axit và tạo ra muối kết hợp giải
phóng khí hoặc nước. Tuy nhiên một số kim loại sẽ không phản ứng với axit.
Khi tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng thì kim loại khử H+ tạo H2
Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCL2 + H2
Khi kim loại tác dụng với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: kim loại khử N ( +5 ),
S ( +6 ) xuống số mức oxi hóa thấp hơn
Ví dụ: 3 Cu + HNO3 → 3 CuSO4 + 2 NO + 4 H2O
3.3. Phản ứng với nươc
Khi kim loại nhóm IA, IIA phản ứng với nước sẽ tạo ra một dung dịch kiềm và khí hidro.
Ví dụ: 2Na + 2 H20 → 2 NaOH + H2
3.4. Phản ứng với dung dịch muối
- Việc kim loại tác dụng với muối thể hiện tính chất kim loại mạnh hơn sẽ đẩy
kim loại yếu hơn ra khỏi muối đó và tạo ra muối mới và kim loại mới
Ví dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
4. Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại
So sánh tính oxi hóa - khử: Tính oxi hóa của ion M ( n+) càng mạnh thì tính
khử của kim loại M càng yếu và ngược lại. Cụ thể như kim loại Na có tính
khử mạnh do đó ion Na + có tính oxi hóa yếu. Ion Ag + có tính oxi hóa mạnh
do đó kim loại Ag có tính khử yếu.
Xác định chiều phản ứng oxi hóa - khử : Dãy điện hóa của kim loại cho phép
dự đoán chiều của phản ứng giữa cặp oxi hóa - khử theo quy tắc alpha: Phản
ứng giữa hai cặp oxi hóa - khử sẽ ảy ra theo chiều chất oxi mạnh hơn sẽ oxi
hóa chất khử mạnh hơn, sinh ra oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.
Để xét một phản ứng oxi hóa - khử có xảy ra hay không cần nắm được quy
tắc alpha: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hóa yếu hơn + chất khử yếu hơn.
5. Mẹo ghi nhớ dãy điện hóa của kim Dãy điện hóa K Na Ba Ca Mg Al
Khi Nào Bạn Cần May Áo Dài Fe Ni Sn Pb H Phái Người Sang Phó Hỏi Cu Hg Ag Pt Au Cửa Hàng Á Phi Âu K Na Ba Ca Mg Al
Không Nói Li Biệt Chiều Mưa Ấy Mn Zn Fe Co Ni Sn Pb
Mắt Dõi Phương Cũ Nhớ Thương Chờ H Cu Bi Hg Ag Pt Au
Hỏi Có Biết Hay Ai Phố Vắng
Dãy điện hóa O sau khử trước ( 1)
Phản ứng theo quy tắc ( 2) alpha ( ?)
Nhưng cần phải hiểu sâu xa
Trước sau ý nghĩa mới là thành công
Ma, Nhôm, Man, Kẽm tiếp không chịu hèn Sắt rồi Cô đến Niken
Thiếc, Chì dẫu chậm cũng liền theo chân
Hidro, Đồng, Bạc , Thủy Ngân
Bạch kim, Vàng nữa chịu phần đứng sau.
Ba kim ( loại ) mạnh nhất ở đầy
Vào dung dịch muối nước đâu " hủy liền"
Khí bay, muối lại gặp kiềm
Đôi trao phản ứng là quyền chúng thôi.
Các kim loại khác dễ rồi,
Vào dung dịch muối trước thời đẩy sau. Với axit, nhớ bảo nhau:
Khử được hát cộng ( H+ ) phải đâu dễ dàng.
Từ Đồng cho đến cuối hàng,
Sau Hidro đấy chẳng tan chút nào.
Vài lời bàn bạc, đổi trao,
Vun cây " Vườn hóa " vui nào vui hơn
( 1) Kim loại trước có tính khử mạnh hơn kim loại sau
Catio sau có tính oxi hóa mạnh hơn cation trước.
6. Các dạng bài tập về dãy điện hóa của kim loại
6.1. Dạng 1: Kim loại tác dụng với nước * Phương pháp giải - Lưu ý:
a, KIm loại mạnh: nhóm IA và IIA ( trừ Be không khử được nước, Mg khử
chậm ). Các kim loại còn lại khử mạnh nước ở nhiệt độ thường, giải phóng H2.
2 M + 2n H2O → 2 M ( OH)n + n H2
b, Kim loại trung bình: Fe, Zn,... khử được hơi nước ở nhiệt độ cao.
c, KIm loại yếu : Cu, Ag, Au,. không khử được nước dù ở nhiệt độ cao.
- Để giải được bài tập có thể viết phương trình và tính theo phương trình.
Hoặc áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng.
6.2. Dạng 2: KIm loại tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng * Phương pháp giải
Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.
Kim loại + HCl/ H2SO4 loãng → muối + H2
Chú ý: Chỉ các kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa mới phản ứng được HCl, H2SO4 loãng
Ngoài ra có thể áo dụng các định luật bảo toàn: - Bảo toàn nguyên tố H: n ( HCl ) = 2 n ( H2 ) n ( H2SO4 ) = n ( H2 )
→ Hỗn hợp hai axit : n ( HCl ) + 2 n ( H2SO4 ) = 2 n ( H2 ) - Bảo toàn khối lượng:
m ( kim loại ) + m ( H2 ) + m ( axit ) = m ( muối )
và m ( muối ) = m ( kim loại ) + m ( gốc axit )
- Bảo toàn electron: tổng mol e nhường = tổng mol e nhận
6.3. Dạng 3: Kim loại tác dụng với muối * Phương pháp giải
Viết phương trình hóa học theo thứ tự phản ứng ( nếu nhiều kim loại, nhiều
muối phản ứng ) và tính theo phương trình hóa học.
- Kim loại mạnh ( Na, K, Ba, Ca ): ban đầu kim loại tác dụng với nước
Sau đó tác dụng với dung dịch muối với điều kiện có kết tủa, bay hơi hoặc chất điện ly yếu
- Các kim loại trung bình và yếu: kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.
Chú ý: Các trường hợp cần nhớ:
Muối Fe ( 2+ ) tác dụng với muối Ag ( + )
Fe ( 2+ ) + Ag ( + ) → Fe ( 3+ ) + Ag
Fe tác dụng với muối Fe ( 3+ ) thì tạo ra muối Fe ( 2+ )
Fe + 2 Fe ( 3+ ) → 3 Fe ( 2+ )
Ngoài ra có thể áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, bảo toàn electron. 7. Bài tập áp dụng
Câu 1: Cho 4,017 gam một kim loại kiềm X hòa tan vào nước dư được
dung dịch Y. Trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 0,103 mol HCl. Kim loại X là: A. Na B. Li C. Rb D. K
Câu 2: Hồn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng
nhóm IA. Lấy 6,2 gam X hòa tan vào nước thu được 2,24 lít hidro đktc. A, B là: A. Li, Na B. Na, K C. K, Rb D. Rb, Cs
Câu 3: Cho 3,6 gam hồn hợp X gồm K và một kim loại kiềm m tác dụng
vừa hết với nước, thu được 2,24 lít khí H2 ở 0,5 atm và 0 °C. BIết số mol
kim loại M trong hỗn hợp lớn hơn 10 % tổng số mol hai kim loại. M là kim loại : A. K B. Na C. Li D. Rb
Câu 4: Hòa ta hoàn toàn 8,5 gam hỗn hợp X gồm Na và K vào nước thu
được dung dịch y và V lít khí H2 đktc. Trung hòa Y bằng H2SO4, sau đó
cô cạn dung dịch thu được 22,9 gam muối . Giá trị của V là: A. 6,72 B. 4,48 C. 3,36 D. 2,24
Câu 5: Hòa tan hoàn toàn hồn hợp X gồm ba kim loại kiềm vào nước,
thu được 4,48 lít khí H2 đktc. Nếu cũng cho lượng X như trên tác dụng
với O2 dư thì thu được ba oxit và thấy khối lượng chất rắn tăng m gam. Giá trị của m là: A. 3,2 B. 1,6 C. 4,8 D. 6,4
Câu 6: Cho 1,5 gam hỗn hợp Na và kim loại kiềm A tác dụng với H2O thu
được 1,12 lít H2 đktc. A là: A. Li B. Na C. K D. Rb
Câu 7: Cho 4,9 gam kim loại kiềm M vào một cốc nước. Sau một thời
gian lượng khí thoát ra đã vượt quá 7,5 lít đktc. Kim loại kiềm M là: A. Li B. Na C. K D. Rb
Câu 8: Cho 1,08 gam kim loại M ( hóa trị I không đổi ) tác dụng với dung
dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được 5,4 gam muối sunfat trung hòa. Kim loại M là A. Fe B. Mg C. Zn D. Ca
Câu 9: Cho 5 gam hỗn hợp X gồm Ag và Al vào dung dịch HCl dư. Sau
khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H2 đktc. Phần trăm
khối lượng của Al trong X là A. 54,0% B. 49,6% C. 27,0% D. 48,6%
Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp ba kim loại A, B, C trong
dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 đktc và m gam muối. Giá trị của m là: A. 9,27 B. 5,72 C. 6,85 D. 6,48
Document Outline

• Dãy điện hóa kim loại là gì? Ý nghĩa, tính chất và
  • 1. Dãy điện hóa kim loại là gì?
  • 2. Dãy điện hóa kim loại đầy đủ
  • 3. TÍnh chất hóa học cơ bản của kim loại
    • 3.1. Phản ứng với phi kim
    • 3.2. Phản ứng với dung dịch axit
    • 3.3. Phản ứng với nươc
    • 3.4. Phản ứng với dung dịch muối
  • 4. Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại
  • 5. Mẹo ghi nhớ dãy điện hóa của kim
  • 6. Các dạng bài tập về dãy điện hóa của kim loại
    • 6.1. Dạng 1: Kim loại tác dụng với nước
    • 6.2. Dạng 2: KIm loại tác dụng với axit HCl, H2SO4
    • 6.3. Dạng 3: Kim loại tác dụng với muối
  • 7. Bài tập áp dụng