Bài 22. Luyện tập: Tính chất của kim loại

1/ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI dạng khử M của cùng một kim loại... 3/ PIN ĐIỆN HÓA -Nguyên tắc họat động: Biến năng lượng của phản ứng Oxi hóa – khử thành điện năng.. - Cơ chế họat động

♦ 1- TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI

♦ 2- CẶP OXI HÓA – KHỬ CỦA KIM LOẠI

♦ 3- PIN ĐIỆN HÓA

1/ TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI

dạng khử (M) của cùng một kim loại

Kí hiệu: M n+ /M

VD: Mg2+/Mg ; Al3+/Al ; Fe2+/Fe ; Fe3+/Fe2+

- Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính ánh kim Chủ yếu do các electron tự do gây ra

- Tính chất hóa học chung của kim Loại: Tính khử

TQ: M Mn+ + ne

2/ CẶP OXI HÓA KHỬ CỦA KIM LOẠI

3/ PIN ĐIỆN HÓA

-Nguyên tắc họat động: Biến năng lượng của phản ứng Oxi hóa – khử thành điện năng.

- Cơ chế họat động:

Quy ước

+ Cực âm (anot) xảy ra sự oxihoa chất khử

+ Cực dương (catot) xảy ra sự khử chất oxi hóa

- Suất điện động của pin điện hóa luôn có trị số dương

- Suất điện động chuẩn ( 250C, CM (muối) = 1M)

E0(pin) =E0(+) – E0(-)

cơ chế14

- Chiều xảy ra phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử theo quy tắc α

- Điện cực chuẩn hiđrô: quy ước E02H +/ H2 = 0,00 V.

- Thế điện cực chuẩn của kim loại: là suất điện

động chuẩn của pin tạo bởi điện cực hiđro chuẩn

và điện cực kim loại nhúng trong dd muối của nó với nồng độ ion kim loại bằng 1M.

Quy tắc α

- Nếu E0M n+/M càng lớn → ion kim loại Mn+ có tính oxi hóa càng mạnh, kim loại M có tính khử càng yếu, và ngược lại

Xem dãy E

•Bài tập SGK 4tr 125 sgk n/c.

->b, d sai vị trí điện cực:

•Sửa lại Cu – Ag, Zn - Ag

-> c sai trị số suất điện động của pin:

Sửa lại: +1,56V

•Bài tập vận dụng:

Bài 1:Cho E0 của các cặp oxi hoá khử sau:

Cu2+/Cu ; Na+/Na; Ni2+/Ni; Ag+/Ag lần lượt là +0,34V;

-2,71V; -0,26V; +0,8V Hãy sắp xếp các ion kim loại theo chiều tăng dần tính oxi hoá và các kim loại theo chiều tăng dần tính khử

->Tính oxi hóa của ion kim lọai tăng dần:

Na+ < Ni2+ < Cu 2+ < Ag+ ->Tính khử của kim lọai tăng dần:

Ag < Cu < Ni < Na

Bài 2

1/ Viết ptpư xảy ra giữa các cặp oxi hoá khử sau:

Ag+/Ag ; Fe3+/Fe2+ ; Cu2+/Cu; Zn2+/Zn; Cr3+/Cr biết

E0 của các cặp oxh-khử trên lần lượt là 0,8V;

0,783V; 0,34V; - 0,76V; - 0,74V

2/ Cặp oxi hóa – khử nào của kim lọai nói trên có thể phản ứng được với dd axit thường (khử H+ của axit)?

- Các cặp oxh-kh nào mà có E0 âm sẽ khử được

H+ của axit thành H2

- đó là: Zn2+/Zn; Cr3+/Cr

Bài 3: Xác định suất điện động chuẩn của pin điện hoá: Zn-Pb, Cu – Ag, Pb – Cu Biết E0 Zn 2+ /Zn = - 0,76V, E0 Pb 2+ /Pb = - 0,13V, E0 Cu 2+ /Cu = + 0,34V,

E0 Ag + /Ag =+0,8V

Trả lời

+ Pin: Zn-Pb

E0pin = -0,13V – (-0,76V) = 0,63V

+ Pin Cu – Ag

E0pin = 0,80V - (-0,13V)= 0,46V

+ Pin Pb – Cu

E0pin = 0,34V – (-0,13V) = 0,47V

Bài 4:

Tính E0 Cu2+/Cu ? Biết E0pin (Ni – Cu) = 0,6V và E0

Ni2+/Ni = - 0,26V

Trả lời

E0 pin ((Ni – Cu) = E0 Cu2+/Cu - E0 Ni2+/Ni

-> E0 Cu2+/Cu = E0 pin ((Ni – Cu) + E0 Ni2+/Ni

= 0,6V + (-0,26V) = 0,34V

Bài 5:

1/ Cho suất điện động chuẩn E0 của các pin điện

hoá E0(Cu – X) = 0,46V; E0 (Y – Cu ) = 1,1V; E0(Z- Cu) = 0,47V (X, Y, Z là 3 kim loại) Dãy các kim loại xếp theo chiều tăng dần tính khử từ trái sang phải là:

A Z, Y, Cu , X B X, Cu, Z, Y

C Y, Z, Cu, X D X, Cu, Y, Z

Bài 6: Cho Fe tác dụng với hỗn hợp dd Cu(NO3)2 và AgNO3 thu được dd A Cho Mg t/d với dd A thu được

dd B và chất rắn C gồm 2 k/l không t/d được với dd

H2SO4 loãng nhưng t/d với dd H2SO4 đặc nóng tạo thành khí có mùi xốc Hãy cho biết A, B, C gồm

những chất gì

Trả lời

⇒Dung dịch A: Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 và AgNO3

⇒Dung dịch B: Fe(NO3)2, Mg(NO3)2, và có thể có

Cu(NO3)2 dư

⇒Chất rắn C: Cu, Ag không t/d với H2SO4 loãng

Bài 7: Bài 7: Cho 1,12 gam Fe và 0,24 gam Mg

vào 250 ml dd CuSO4, sau một thời gian phản ứng thu được 1,88 gam kim loại Nồng độ của CuSO4 là:

BÀI TẬP VỀ NHÀ

- Chuẩn bị bài: Sự điện phân

- Quy ước viết sơ đồ pin của IUPAC:

Điện cực thế E0 nhỏ hơn làm điện cực trái (anốt

là cực âm ). Điện cực thế E0 lớn hơn làm điện cực bên phải (catot là cực dương)

Sơ đồ pin điện M - X biết E0 Mn+/M < E0 Xm+/X

(-) Mr Mn+ Xm+ Xr (+)

(-) Zn r | Zn2+ (CM) || Cu2+(CM) | Cu r (+)

Chú ý: Kí hiệu M / Mn+ : điện cực

Kí hiệu Mn+ / M : Cặp oxi hoá-Khử

Hình 17

Trở về

+ Điện cực Fe (cực âm) là nguồn cung cấp e, Fe bị oxi hoá thành Fe 2+ tan vào dung dịch :

Fe -> Fe 2+ + 2e + Điện cực Cu (cực dương) các e đến cực Cu , ở đây các ion

Cu 2+ bị khử thành kim loại Cu bám trên bề mặt lá Cu:

Cu 2+ + 2e -> Cu PTHH: Fe + Cu 2+ -> Fe 2+ + Cu + Cầu muối có 2 nhiệm vụ:

-Làm kín mạch điện bằng các ion di chuyển từ nửa phản ứng này sang nửa phản ứng kia

-Giữ cho dung dịch muối luôn trung hoà điện tích.

Trình bày cơ chế họat động và viết PTHH xảy ra trong pin điện hóa (Fe-Cu)?

Vd: Phương trình ion rút gọn biểu diễn quá trình oxi hoá-khử xảy ra trên bề mặt điện cực của pin điện hoá Cu - Ag

2Ag+ + Cu -> 2Ag + Cu2+

oxh mạnh kh mạnh kh.yếu oxh yếu

Oxh mạnh

Oxh yếu

Cu2+

Cu

Ag+ Ag

Dãy điện hoá chuẩn của kim loại

Li + K + Ba 2+ Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+ Mn 2+ Zn 2+ Cr 3+ Fe 2+ Ni 2+ Sn 2+ Pb 2+ Fe 3+ 2H + Cu 2+ Fe 3+ Ag + Hg 2+ Pt 2+ Au 3+

TÝnh «xi ho¸ cña ion kim lo¹i t¨ng

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Fe H2 Cu Fe 2+ Ag Hg Pt Au

TÝnh khö cña kim lo¹i gi¶m

Trở về13

VD1: pin Zn – H2 VD2: pin H2 – Ag