[Hóa học 12] Dãy điện hóa của kim loại. Toàn bộ lý thuyết tính chất kim loại

Tổng hợp toàn bộ lý thuyết về dãy điện hóa của kim loại: khái niệm, tính chất, ý nghĩa. Bên cạnh đó là tổng hợp các tính chất vật lý lẫn hóa học của kim loại.

Dãy điện hóa của kim loại

Khái niệm dãy điện hóa của kim loại

Dãy điện hóa của kim loại hay còn gọi là dãy hoạt động hóa học của kim loại, là danh sách các kim loại được liệt kê theo thứ tự giảm dần khả năng phản ứng hoặc theo thứ tự giảm dần tính dễ oxi hóa.

Các kim loại ở đầu dãy điện hóa như kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ, phản ứng mạnh hơn hoặc dễ bị oxi hóa hơn các kim loại ở cuối dãy như kim loại vàng, bạc.

Về cơ bản, điều này có nghĩa là chúng có thể phản ứng dễ dàng hơn để tạo thành các hợp chất. Những kim loại ở đầu dãy hoạt động được gọi là kim loại hoạt động mạnh và kim loại ở cuối dãy gọi là kim loại hoạt động yếu.

Bạn đang đọc bài viết: [Hóa học 12] Dãy điện hóa của kim loại. Toàn bộ lý thuyết tính chất kim loại

Dãy điện hóa của kim loại

Sắp xếp theo tính oxi hóa của kim loại tăng:

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

Săp xếp theo tính khử của kim loại tăng: K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Au

 

Xem thêm kiến thức: [Hóa học 12] Amino axit là gì? Trọn bộ lý thuyết amino axit

Ý nghĩa dãy điện hóa của kim loại

– So sánh tính oxi hóa – khử: Tính oxi hóa của ion Mⁿ⁺ 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 hai cặp oxi hóa – khử theo quy tắc alpha: Phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử sẽ xảy ra theo chiều chất oxi hóa 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.

Mẹo học thuộc nhanh dãy điện hóa của kim loại

Để nhớ nhanh dãy điện hóa của kim loại thuộc chương trình Hóa học 12, ta có bài thơ sau:

K Na Ba Ca Mg Al

Khi Nào Bạn Cần May Áo Dài

Fe Ni Sn Pb H

Phái Người Sang Phố Hỏi

Cu Hg Ag Pt Au

Cửa Hàng Á Phi Âu

K Na Li 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 ước (2) anpha (?)

Nhưng cần phải hiểu sâu xa

Trước sau ý nghĩa mới là thành công

Kali, Can, Nát tiên phong

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 đầu

Vào dung dịch muối nước đâu “hủy liền”.

Khí bay, muối lại gặp kiềm

Đổi 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

Tính chất của kim loại trong dãy điện hóa

Tính chất vật lý

1. Tính chất vật lí chung

a) Tính dẻo

Kim loại có tính dẻo là do các ion dương trong mang tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau một cách dễ dàng mà không bị tạch khỏi nhau nhờ các electron tự do.

=> Kim loại có tính dẻo nhất là Au

b) Tính dẫn điện

Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại , nhưng electron chuyển động tự do sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ âm đến dương.

=> Khả năng dẫn điện của một số kim loại Ag > Cu > Au > Al > Fe

c) Tính dẫn nhiệt

Kim loại có tính dẫn nhiệt là do có các electron tự do trong mạng tinh thể.

d) Tính ánh kim

Các electron tự do trong mạng tinh thể phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được

=> Tính chất vật lí chung của kim loại như nói ở trên gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.

2. Tính chất vật lí riêng

a) Tính cứng

=> Kim loại mềm nhất là Cs, kim loại cứng nhất là Cr

b) Nhiệt độ nóng chảy

=> Kim loại dễ nóng chảy nhất là Hg (-39 độ C), khó nóng chảy nhất là W

c) Khối lượng riêng

– Kim loại có khối lượng riêng D < 5 gam/cm3 là kim loại nhẹ (Na, Li, Mg, Al,…)

– Kim loại có khối lượng riêng D > 5 gam/cm3 là kim loại nặng.( Cr, Fe, Zn, Pb, Ag, Hg,…)

Tính chất hóa học

Tính chất hoá học đặc trưng chung của các kim loại là tính khử.

M → Mⁿ⁺ +ne (1 ≤ n ≤ 3)

1. Phản ứng với phi kim

Tác dụng với oxi

Chú ý: Hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt) phản ứng với oix ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao tạo thành oxit.

Tác dụng với phi kim khác oxi

– Tác dụng với Cl₂: tạo muối clorua (kim loại có hóa trị cao nhất)

 

 

 

 

– Tác dụng với lưu huỳnh: khi đun nóng tạo muối sunfua (trừ Hg xảy ra ở nhiệt độ thường)

 

 

 

2. Phản ứng với dung dịch axit

Tác dụng với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng (trừ Cu, Ag, Au, Pt)
Tác dụng với axit H₂SO₄ đặc nóng và HNO₃ đặc nóng

Chú ý: Al, Fe, Cr không tác dụng với H₂SO₄ đặc nguội

3. Phản ứng với dung dịch muối

Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Nhận xét:Cu hoạt động hóa học mạnh hơn Ag

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Nhận xét: Fe hoạt động hóa học mạnh hơn Cu

=> Hoạt động hóa học của Fe > Cu > Ag

Lưu ý: Kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca, Ba…) có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối, tạo thành muối mới và kim loại mới.

4. Phản ứng với nước

– Kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs) và kiềm thổ (Ca, Sr, Ba):

Những kim loại mạnh như Li, Na, Ca,… có thể tác dụng với nước ở điều kiện nhiệt độ phòng để tạo ra các dung dịch bazơ và giải phóng khí H₂.