Lý thuyết Hóa học 12 Bài 14: Tính chất hoá học của kim loại - Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Hóa 12 Bài 14: Tính chất hoá học của kim loại sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.

Lý thuyết Hóa 12 Bài 14: Tính chất hoá học của kim loại - Cánh diều

- Trong các phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại dễ nhường electron hoá trị để tạothành cation kim loại:

M → Mⁿ⁺ + ne

- Vì vậy, tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử. Mức độ thể hiện tính khử của kim loại thường tương ứng với độ hoạt động hoá học của nó.

- Tính khử của kim loại được thề hiện qua phản ứng với các chất oxi hoá như phi kim, nước, ion kim loại trong dung dịch muối và dung dịch acid.

I. Tác dụng với phi kim

Nhiều kim loại tác dụng được với các phi kim như oxygen, lưu huỳnh, halogen,…

Ví dụ:

$4\stackrel{0}{Al}\left(s\right)+3{\stackrel{0}{O}}_2\left(g\right)\to 2{\stackrel{+3}{Al}}_2{\stackrel{-2}{O}}_3\left(s\right)$

$2\stackrel{0}{Mg}\left(s\right)+{\stackrel{0}{O}}_2\left(g\right)\to 2\stackrel{+2}{Mg}\stackrel{-2}{O}\left(s\right)$

$\stackrel{0}{Cu}\left(s\right)+{\stackrel{0}{Cl}}_2\left(g\right)\to \stackrel{+2}{Cu}{\stackrel{-1}{Cl}}_2\left(s\right)$

$2\stackrel{0}{Na}\left(s\right)+\stackrel{0}{S}\left(s\right)\to {\stackrel{+1}{Na}}_2\stackrel{-2}{S}\left(s\right)$

II. Tác dụng với nước

- Trong môi trường trung tính, có:

2H₂O + 2e ⇌ H₂ + 2OH^- với $E_{H_{2}O/2O{H}^{-}+H_2}$= -0,413 V

Cặp oxi hoá – khử Mⁿ⁺/M có giá trị thế điện cực chuẩn nhỏ hơn -0,413 V thì kim loại M có thể tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành hydroxide và khí hydrogen.

- Khả năng và mức độ phản ứng với nước của một số kim loại được tóm tắt như sau:

Chú ý:

- Kim loại nhôm tác dụng được với nước. Tuy nhiên, phản ứng nhanh chóng dừng lại vì sản phẩm hydroxide không tan ngăn cản nhôm phản ứng với nước.

- Ở nhiệt độ cao, magnesium phản ứng với hơi nước để tạo ra hydrogen và magnesium oxide.

III. Tác dụng với dung dịch muối

Kim loại không tan trong nước và có giá trị thế điện cực chuẩn nhỏ hơn thường tác dụng được với dung dịch muối của kim loại có giá trị thế điện cực lớn hơn ở điều kiện chuẩn.

Ví dụ: Do $E_{Z{n}^{2+}/Zn}^o$= -0,763V và $E_{C{u}^{2+}/Cu}^o$= 0,304V nên kẽm dễ dàng đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối copper (II) sulfate theo phương trình hoá học:

Zn(s) + CuSO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + Cu(s)

IV. Tác dụng với dung dịch acid

1. Tác dụng với dung dịch hydrochloric acid, dung dịch sulfuric acid loãng

- Do $E_{2H^{+}/H_2}^o$=  0 V nên kim loại M có giá trị thế điện cực chuẩn $E_{M^{n+}/M}^o$< 0 có thể khử được ion H⁺ trong dung dịch hydrochloric acid hoặc dung dịch sulfuric acid loãng, tạo thành khí H₂.

Ví dụ: Vì$E_{Z{n}^{2+}/Zn}^o$ = -0,763 V và $E_{2H^{+}/H_2}^o$ = 0 V nên khi cho kẽm vào dung dịch hydrochloric acid 1 M có phản ứng:

Zn(s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(g)

- Do có giá trị thế điện cực chuẩn dương nên các kim loại như Cu, Ag,... không tác dụng với dung dịch hydrochloric acid hoặc dung dịch sulfuric acid loãng.

2. Tác dụng với dung dịch sulfuric acid đặc

Hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) phản ứng được với dung dịch sulfuric acid đặc. Phản ứng này thường tạo thành muối sulfate, nước và sulfur dioxide. Phản ứng diễn ra mạnh hơn khi hỗn hợp phản ứng được đun nóng.

Ví dụ:

Cu(s) +2H₂SO₄ (aq) $\stackrel{t^o}{\to }$ CuSO₄(aq) + SO₂(g) + 2H₂O(l)

Chú ý: Một số kim loại như nhôm, sắt, chromium phản ứng được với dung dịch sulfuric acid đặc ở nhiệt độ cao, không phản ứng với dung dịch sulfuric acid đặc, nguội. Đó là do sulfuric acidđặc, nguội đã oxi hoá bể mặt kim loại tạo thành màng oxide có tính trơ, làm cho các kim loại này bị thụ động.