Đại cương về kim loại (tiết 8)

	ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
ĐIỆN PHÂN
+ THỨ TỰ PHẢN ỨNG Ở ĐIỆN CỰC
* Anot ( cực dương )
 Anot tan ( Cu ) > X- > OH- > H2O
	2X- - 2e X2
4OH- - 4e O2# + 2H2O
2H2O – 4e 4H+ + O2#
* Catot ( cực âm )
K+< Ba2+ < Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+ < H2O< Mn2+ < Zn2+ < Cr3+ < Fe2+ < Ni2+ < Sn2+ < Pb2+ < H+ < Cu2+< Fe3+ < Ag+ 
	Mn+ + ne M
2H+ + 2e H2#
2H2O + 2e 2OH- + H2#
ĐIỆN PHÂN
CÁC PHẢN ỨNG
NaCl nóng chảy( điện cực trơ) 
Anot(+) : 2Cl- -2e " Cl2 
Catot (-): Na+ + 1e " Na x2
PTĐP : 2NaCl " 2Na + Cl2
NaOH nóng chảy ( điện cực trơ) 
Anot(+) : 4OH- - 4e O2 + 2H2O
Catot (-): Na+ + 1e " Na x4
PTĐP : 4NaOH " 4Na + 2H2O + O2 #
 DD muối X- ( từ K+.......Al3+)
VD : DD NaCl( điện cực trơ, màng ngăn xốp)
Anot(+) : 2Cl- -2e " Cl2
Catot (-): 2H2O + 2e 2OH- + H2#
PTĐP : 2NaCl + 2H2O "2NaOH+Cl2# + H2#
 DD muối X- ( từ sau Al3+.....)
VD : DD muối CuCl2( điện cực trơ, màng ngăn xốp)
Anot(+) : 2Cl- -2e " Cl2
Catot (-): Cu2+ + 2e Cu 
PTĐP : CuCl2 " Cu + Cl2 #
 DD muối SO42-, NO3-.....( từ K+.......Al3+)
VD : DD Na2SO4( điện cực trơ, màng ngăn xốp)
Anot(+) : 2H2O – 4e 4H+ + O2#
Catot (-): 2H2O + 2e 2OH- + H2# x 2
PTĐP : H2O " H2# + ½ O2#
 DD muối SO42-, NO3-.....( từ sau Al3+)
VD : DD CuSO4( điện cực trơ, màng ngăn xốp)
Anot(+) : 2H2O – 4e 4H+ + O2#
Catot (-): Cu2+ + 2e Cu x 2
PTĐP CuSO4 + 2H2O " Cu + H2SO4 + ½ O2 #
Khi điện phân các dung dịch NaOH, H2SO4, HNO3, K2SO4 
PTĐP : H2O " H2# + ½ O2#
Điện phân dung dịch CuSO4 với anot là Cu
Anot(+) : Cu – 2e Cu2+
Catot (-): Cu2+ + 2e Cu
Anot Cu bị mòn chuyển sang Catot
* Công thức Faraday (Dùng cho đơn chất ) 
A . I . t
96500 . n
Khối lượng đơn chất mx = 	 
	 A: khối lượng mol của đơn chất
	I : Cường độ dòng điện (A) 
 	 t : Thời gian điện phân (s) 
	n : Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận để tạo ra 1 mol chất x
DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN
Tính oxi hóa tăng dần
K+ Ba2+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ H2O Mn2+ Zn2+ Cr3+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ Hg2+ Pt2+ Au3+
K Ba Ca Na Mg Al H+ Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Fe2+ Ag Hg Pt Au
Tính khử giảm dần
 Ý nghĩa 
	a. Phản ứng giữa 2 cặp oxi hóa khử xảy ra theo chiều:
	Chất khử mạnh + Chất oxi hóa mạnh Chất khử yếu + Chất oxi hóa yếu
	- Tính oxi hóa:	 An+ < Bm+ ( Qui tắc )
	- Tính khử:	A > B
	* Có phản ứng 	mA + nBm+ nB + mAn+
	b. Cho một kim loại X tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối 
	 An+ < Bm+
	 X 
	* X đẩy Bm+ ra khỏi muối trước
	* Nếu Bm+ hết, X dư phản ứng tiếp với An+
	c. Hỗn hợp 2 kim loại X, Y (khác Na, K, Ba, Ca) vào dung dịch một muối
	 An+
	 X > Y 
 * X đẩy An+ ra trước
	* Nếu An+ dư thì tiếp tục phản ứng với Y
d. Hỗn hợp 2 kim loại tác dụng dung dịch hỗn hợp 2 muối 
 An+ < Bm+
	 X > Y 
 X đẩy Bm+ trước
TRƯỜNG HỢP I
- Bm+ hết, X dư đẩy An+ sau đó nếu An+ dư thì Y đẩy An+
TRƯỜNG HỢP II
- Bm+ dư, X hết : Y đẩy Bm+ sau đó nếu Y dư thì Y đẩy An+
	TÍNH CHẤT HÓA HỌC
	Tính chất đặc trưng : Tính khử (dễ bị oxi hóa)
	M Mn+ + ne
	1. Tác dụng phi kim
Với Halogen cho muối thường có hoá trị cao
Với O2 thường tạo oxit hoá trị cao ( trừ Ag, Au, Pt)
Với phi kim khác cho muối hoá trị thấp trừ Cu
	2. Tác dụng với H2O
a. Na, K, Ba, Ca: Phản ứng với H2O mãnh liệt ngay ở nhiệt độ thường.
	Kim loại + H2O dung dịch bazơ + H2
	Thí dụ: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2#
	b. Kim loại khác: Phản ứng ở nhiệt độ cao.
	Kim loại + H2O Oxit + H2
	Fe + H2O FeO + H2#
	3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2#
	2. Tác dụng với axit
* Kim loại + dung dịch HCl, H2SO4 loãng Muối kim loại hoá trị thấp + H2#
	 KL sau H2 không phản ứng. 	 
* Kim loại + HNO3 Muối nitrat kim loại hoá trị cao + X + H2O
	 +4 +2 +1 0 -3
	 X có thể là NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3
	 +6
* Kim loại + H2SO4 đặc, nóng Muối sunfat kim loại hoá trị cao + Y + H2O
	 	 +4	 0 -2
	Y có thể là SO2, S, H2S
	- Cr, Al, Fe bị thụ động trong HNO3 , H2SO4 đặc nguội 
	3. Tác dụng với dung dịch bazơ
	Al. Zn, Be ,Cr tan trong dung dịch bazơ mạnh.
	2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2#
4. Tác dụng với dung dịch muối 
 Kim loại A + muối B ?
 A sau B không phản ứng
 A trước B có phản ứng 
theo tính chất của A sau đây:
	* A không phản ứng với H2O B + muối của A
	* A có phản ứng với H2O 2 giai đoạn
	- Giai đoạn 1 : A + H2O kiềm + H2 
	- Giai đoạn 2 : phản ứng trao đổi giữa kiềm và muối
VD : Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag
 	 64x(m tan ra) 216x (mbám vào) 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN KIM LOẠI
DẠNG BÀI TẬP
PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Xác định kim loại
- Tìm số hiệu nguyên tử Z
- Tìm khối lượng nguyên tử M
- Biện luận M = f(n)
- Nếu 2 KL thuộc 2 chu kì liên tiếp giải theo công thức trung bình
 M1 < M < M2
2. Kim loại tác dụng H2O
- Một kim loại 
* Li, Na, K, Rb, Cs : 2M + 2H2O " 2MOH + H2 #
* Ca, Sr, Ba : M + 2H2O " M(OH)2 + H2 #
- Hai kim loại 
* Na ( x ) 2Na + 2H2O " 2NaOH + H2#
 Ba ( y) Ba + 2H2O " Ba(OH )2 + H2#
 Lưu ý nOH- = 2nH2#
* Na (a) 2Na + 2H2O " 2NaOH + H2#
 Al ( b) 	
 2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2#
 Lưu ý - Nếu hỗn hợp tan hết : a b
 * a = b " NaOH hết
 * a >b " n NaOH dư = a - b
 - Nếu hỗn hợp chưa tan hết : a < b , nAl dư = b - a