BÀI 1: vị trí kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn cấu tạo củA kim loại I vị trí Nhóm ia



tải về 243.01 Kb.
trang1/3
Chuyển đổi dữ liệu25.07.2016
Kích243.01 Kb.
  1   2   3

powerpluswatermarkobject3Chương 5: Đại Cương Kim Loại luyenthihanoi.edu.vn

BÀI 1: VỊ TRÍ KIM LOẠI TRONG BẢNG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN

CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI

I. VỊ TRÍ

- Nhóm IA(-H), IIA, IIIA(-B), một phần nhóm IVA, VA,VIA

- Các nhóm B (IB→VIIIB)

- Họ lantan và actini (2 hàng cuối bảng HTTH)



II. CẤU TẠO KIM LOẠI

  1. Cấu tạo nguyên tử: Ít e lớp ngoài cùng ( 1→3e)

  2. Cấu tạo tinh thể

- Kim loại có cấu tạo mạng tinh thể

+ Ion kim loại ở nút mạng

+ Electron chuyển động tự do trong mạng tinh thể

- Các kiểu mạng tinh thể phổ biến( 3 kiểu)

+ Lục phương:

* 74% ion kim loại + 26% không gian trống

* Kim loại : Be, Mg, Zn

+ Lập phương tâm diện

* 74% ion kim loại + 26% không gian trống

* Kim loại : Cu, Ag, Au, Al

+ Lập phương tâm khối

* 68% ion kim loại + 32% không gian trống

* Kim loại : Li, Na, K



3. Liên kết kim loại: Là lực hút tĩnh điện giữa Ion kim loai và electron tự do

Chú ý: - Mối quan hệ giữa cấu hình e và vị trí trong BTH

+ Số hiệu ( Z = số e = số p ) ↔ SỐ THỨ TỰ Ô

+ Số lớp ↔ Chu kỳ

+ Số e lớp ngoài cùng ↔ Số thứ tự nhóm (nhóm chính) ↔ Hóa trị cao nhất với oxi

- Mối quan hệ cấu hình e của ion và Z

+ Cation: Znguyên tử = eion + điện tích

+ Anion: Znguyên tử = eion – điện tich


- Cách viết cấu hình electron


BÀI 2: TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI – DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI

I./ TÍNH CHẤT VẬT LÍ:

Kim loại có những tính chất vật lí chung :Tính dẻo - Tính dẫn điện - Tính dẫn nhiệt - Ánh kim

Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.



Chú ý: - nhiệt độ càng cao → dẫn điện giảm (do ion dương cản trở e)

- Vàng (dẻo nhất), Bạc (dẫn điện tốt nhất), Thủy ngân (thể lỏng, to thấp nhất), W (to cao nhất), Cr (cứng nhất)



II./ TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử (dễ bị oxi hóa)



Tính khử = Nhường e = Bị oxi hóa

Nguyên nhân: Ít e lớp ngoài cùng + Bán kính lớn + Lực liên kết hạt nhân yếu.

M ---> Mn+ + ne

1./ Tác dụng với phi kim:

Thí dụ: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3

Cu + Cl2 CuCl2

4Al + 3O2 2Al2O3

Fe + S FeS

Hg + S HgS



2./ Tác dụng với dung dịch axit:

a./ Với dung dịch axit HCl , H2SO4 loãng: (trừ các kim loại Cu , Ag , Hg , Au không có phản ứng) sản phẩm là muối và khí H2.

Thí dụ: Fe + 2HCl FeCl2 + H2



b./ Với dung dịch HNO3 , H2SO4 đặc: (trừ Pt , Au không phản ứng) sản phẩm là muối + sản phẩm khử + nước.




KL hoạt động hóa học mạnh

KL Trung bình và yếu

H2SO4 đặc, to

S, SO2

SO2


HNO3

Loãng, to

NH4NO3, N2, N2O, NO

NO

Đặc, to

NO2

Thí dụ: 3Cu + 8HNO3 (loãng) 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O

Fe + 4HNO3 (loãng) Fe(NO3)3 + NO ↑ + 2H­2O

Cu + 2H2SO4 (đặc) CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

*Chú ý: Al, Fe, Cr không phản ứng với HNO3 và H2SO4 đặc nguội

3./ Tác dụng với nước: các kim loại Li , K , Ba , Ca , Na phản ứng được với nước ở nhiệt độ thường tạo bazơ và khí H2

M + n H2O M(OH)n + n/2 H2

Thí dụ: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2



4./ Tác dụng với dung dịch muối: kim loại mạnh hơn khử ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do.

Thí dụ: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu



III. DÃY ĐIỆN HÓA

1./ Dãy điện hóa của kim loại:

  • Nguyên tắc sắp xếp: Từ trái sang phải:

+ Tính khử kim loại giảm dần

+ Tính oxi hóa ion kim loại tăng dần


K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Au3+




Tính oxi hóa ion kim loại tăng

K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H2 Cu Fe2+ Ag Au






Tính khử kim loại giảm

2./ Ý nghĩa của dãy điện hóa:

Dự đoán chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa khử xảy ra theo chiều: chất oxi hóa mạnh hơn sẽ oxi hóa chát khử mạnh hơn sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.



  • Chiều phản ứng: Chất oxi hóa mạnh + Chất khử mạnh → Chất oxi hóa yếu + Chất khử yếu (Qui tắc )



PTPU: Cu2+ + Fe → Fe2+ + Cu


BÀI 3: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

I./ KHÁI NIỆM:

Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.

M Mn+ + ne

II./ CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:

1./ Ăn mòn hóa học: là quá trình oxi hóa - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

Ví dụ: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3

2./ Ăn mòn điện hóa học:

a./ Khái niệm: ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.

b. Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa: (hội tụ đủ 3 điều kiện)

- Có 2 điện cực khác chất

- 2 điện cực tiếp xúc với nhau (trực tiếp hoặc gián tiếp)

- 2 điện cực phải đặt trong môi trường chất điện li (không khí ẩm hoặc axit)



c. Cơ chế ăn mòn:

  • Cực âm (anot) = kim loại mạnh = quá trình oxi hóa = kim loại bị ăn mòn

M → Mn+

  • Cực dương(catot) = kim loại yếu (hoặc PK) = quá trình khử

2H+ + 2e→ H2

O2 + 2H2O + 4e→ 4OH-



Tóm lại: Nếu ăn mòn điện hóa thì kim loại mạnh bị ăn mòn trước

III./ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI:

a./ Phương pháp bảo vệ bề mặt: bôi, sơn, mạ, tráng….= vật liệu bền với môi trường

b./ Phương pháp điện hóa:Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại có tính khử mạnh hơn. Thí dụ: để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép người ta gắn vào những mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những lá kẽm (Zn).
BÀI 4: ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

I./NGUYÊN TẮC:

Khử ion kim loại thành nguyên tử.

Mn+ + ne ----> M

II./ PHƯƠNG PHÁP: 3 phương pháp

1./ PHƯƠNG PHÁP THỦY LUYỆN: dùng điều chế những kim loại yếu ( Cu , Ag , Hg …)

* Nguyên tắc : Dùng kim loại có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối

Thí dụ: Fe + CuSO4 ---> Cu + FeSO4



2./ PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LUYỆN: dùng điều chế những kim loại trung bình và yếu (Zn , Fe , Sn , Pb , Cu , Ag, Hg)

* Nguyên tắc : Dùng các chất khử mạnh như: C , CO , H2 hoặc Al để khử các ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao.

Thí dụ: PbO + H2 Pb + H2O

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

3./ PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN:

a. Khái niệm: Sự điện phân là quá trình oxi hóa khử xảy ra tại bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua dung dịch chất điện li hay chất điện li ở trạng thái nóng chảy.

- Điện cực nối với cực âm của máy phát điện (nguồn điện một chiều) gọi là cực âm hay catot (catod).

- Điện cực nối với cực dương của máy phát điện gọi là cực dương hay anot (anod).

- Tại bề mặt của catot luôn luôn có quá trình khử xảy ra, là quá trình trong đó chất oxi hóa nhận điện tử để tạo thành chất khử tương ứng.

- Tại bề mặt anot luôn luôn có quá trình oxi hóa xảy ra, là quá trình trong đó chất khử cho điện tử để tạo thành chất oxi hoá tương ứng.

b. Phân Loại: 2 LOẠI

1. Điện phân nóng chảy: điều chế những kim loại mạnh (K , Na , Ca , Mg , Al.). Có 3 trường hợp:

* Điện phânnóng chảy muối halogenua của kim loại mạnh.( MXn)

Phương trình tổng quát: 2MXn 2M + nX2





Phương trình điện phân:



* Điện phânnóng chảy oxit kim loại mạnh ( M2On)

Phương trình tổng quát: 2M2On 4M + nO2






* Điện phânnóng chảy bazo của kim loại mạnh M(OH)n

Phương trình tổng quát: 4M(OH)n 4M + nO2 +2n H2O





2. Điện phân dung dịch: điều chế kim loại trung bình và yếu( đứng sau Al)

*. Sơ đồ điện phân dung dịch

Catôt (-) Chất Anôt (+)

Ion dương (ion kim loại) Ion dương, ion âm Ion âm (anion axit)

H2O H2O H2O




Quá trình khử: Quá trình oxi hóa

Ion kim loại từ Li+  Al3+: không bị điện phân mà nước Thứ tự các anion bị điện phân: S2- > I- > Br- > Cl- > RCOO- > OH- > H2O

bị điện phân

2H2O + 2e H2 + 2OH (pH >7) S2- → S + 2e

2X- → X2 + 2e ( X=Cl, Br, I)

4OH- + 4e → O2 + 2H2O

Chỉ có ion kim loại sau Al3+ mới bị khử trong dung dịch Anion SO42-, NO3- CO, PO: không bị điện phân mà

Mn+ + ne → M nước bị điện phân:

2H2O - 4e → O2 + 4H+ (pH<7)


*Một số phương trình điện phân dung dịch phải học thuộc:

1. Điện phân dung dịch NaCl
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2


2. Điện phân dung dịch CuSO4

2CuSO4 + 2H2O 2Cu + 2H2SO4 + O2



3. Điện phân dung dịch AgNO3

4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2 + 4HNO3



4. Điện phân dung dịch CuCl2

CuCl2 Cu + Cl2



* ĐỊNH LUẬT FARADAY :TÍNH KHỐI LƯỢNG CÁC CHẤT THOÁT RA Ở CÁC ĐIỆN CỰC.


n chất thoát ra = n e cho hoặc nhận =

Trong đó:

+ m: khối lượng chất thoát ra ở điện cực

+ A: Khối lượng mol nguyên tử

+ n: Số e cho hoặc nhận

+ I: Cường độ dòng điện (Ampe)

+ t: Thời gian điện phân (Giây)

+ F: Hằng số điện phân = 96500




PHẦN I: LÝ THUYẾT

Câu 1. Các ion và nguyên tử nào sau đây đều có cấu hình e là:1s22s22p6?

A. Na+;Mg2+,Al3+,Cl- , Ne B. Na+, Mg2+Al3+,Cl- , Ar

C. . Na+;Mg2+,Al3+, F- , Ne D. K+, Ca2+ ,Cu2+ ,Br - ,Ne

Câu 2. So sánh với nguyên tử phi kim cùng chu kì, nguyên tử kim loại

A. thường có số electron ở lớp ngoài cùng nhiều hơn

B. thường có bán kính của nguyên tử nhỏ hơn

C. thường có năng lượng ion hóa nhỏ hơn

D. thường dễ nhận e trong phản ứng hóa học

Câu 3. Cấu hình e nào sau đây là của nguyên tử kim loại?

A. 1s22s22p6 B. 1s22s22p63s23p4

C. 1s22s22p63s23p5 D. 1s22s22p63s1

Câu 4. Sắt là nguyên tố:

A. nguyên tử có cấu hình e:4s23d6 B. tính khử yếu

C. không bị nhiễm từ D. nhóm d.

Câu 5. Fe3+có cấu hình e là:

A. 3d34s2 B. 3d5 C.3d6 D. 3d6 4s2



Câu 6. Liên kết trong MTT kim loại là liên kết:

A. Cộng hoá trị B. ion C. Kim loại D. Cho nhận



Câu 7. Liên kết kim loại là liên kết được hình thành do:

  1. Các e tự do chuyển động quanh vị trí cân bằng giữa nguyên tử kim loại và ion dương kim loại

  2. Sự cho và nhận e giữa các nguyên tử kim loại.

  3. Sự góp chung e giữa các nguyên tử kim loại.

  4. Lực hút tỉnh điện của ion dương kim loại này với nguyên tử kim loại.

Câu 8. Khi T0 tăng tính dẫn điện của kim loại sẽ thay đổi theo chiều:

A. tăng B. giảm C. k0 đổi D. Không xđ



Câu 9: Kim loại nào sau đây có tính dẫn điện tốt nhất trong tất cả các kim loại?

A. Vàng. B. Bạc. C. Đồng. D. Nhôm.

Câu 10: Kim loại nào sau đây dẻo nhất trong tất cả các kim loại?

A. Vàng. B. Bạc. C. Đồng. D. Nhôm.

Câu 11: Kim loại nào sau đây có độ cứng lớn nhất trong tất cả các kim loại?

A. Vonfam. B. Crom C. Sắt D. Đồng

Câu 12: Kim loại nào sau đây là kim loại mềm nhất trong tất cả các kim loại ?

A. Liti. B. Xesi. C. Natri. D. Kali.



Câu 13: Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong tất cả các kim loại?

A. Vonfam. B. Sắt. C. Đồng. D. Kẽm.

Câu 14: Kim loại nào sau đây nhẹ nhất ( có khối lượng riêng nhỏ nhất ) trong tất cả các kim loại ?

A. Natri B. Liti C. Kali D. Rubidi

Câu 15: Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là?

A. tính bazơ. B. tính oxi hóa. C. tính axit. D. tính khử.

Câu 16: Hai kim loại đều phản ứng với dung dịch Cu(NO3)2 giải phóng kim loại Cu là?

A. Al và Fe. B. Fe và Au. C. Al và Ag. D. Fe và Ag.

Câu 17: Cặp chất không xảy ra phản ứng là?

A. Fe + Cu(NO3)2. B. Cu + AgNO3. C. Zn + Fe(NO3)2. D. Ag + Cu(NO3)2.

Câu 18: Hai kim loại Al và Cu đều phản ứng được với dung dịch?

A. NaCl loãng. B. H2SO4 loãng. C. HNO3 loãng. D. NaOH loãng

Câu 19: Kim loại Cu phản ứng được với dung dịch?

A. FeSO4. B. AgNO3. C. KNO3. D. HCl.

Câu 20: Dung dịch FeSO4 và dung dịch CuSO4 đều tác dụng được với?



  1   2   3


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương