với những axit nào khi tác dụng với kim loại tạo ra muối có số oxi hóa thấp?có số oxi hóa cao của kim loại đód. tính chất đó chứng tỏ các tiểu phân tích trong mạng dễ dàng chuyển động đặ
Trang 1Đại cương về kim loại
1.1 Kim loại là gì?
1.2 Trong bảng tuần hoàn thì những nguyên tố nào là kim loại? những nguyên tố nào là phi kim? Bán phi kim?
1.3 những tính chất hóa lý nào đặc trưng cho kim loại?
1.4 các dung dịch rắn điều chế bằng cách nào?
1.5 nguyên nhân nào ảnh hưởng đến sự hình thành dung dịch rắn kim loại?
1.6 tại sao Au tan hạn chế trong dung dịch Ag chảy lỏng và ngược lại, nhưng Kali lại không có khả năng dó như Au và Ag?
1.7 những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng dẫn điện của kim loại? Độ dẫn điện được đo bằng đơn vị nào? Tại sao độ dẫn điện của kim loại lai
so với độ dẫn điện của Hg?
1.8 nhiệt độ ảnh hưởng đến độ dẫn điện của kim loại thế nào? Giải thích? 1.9 vì sao kim loại lại có vẽ sáng đặc biệt và một số kim loại lại có màu đặc trưng? Và tại sao kim loại lại không có màu trong suốt?
1.10 vì sao dưới tác dụng của lực cơ học kim loại bị biến dạng nhưng mạng tinh thể lại không?
1.11 vì sao kim loại đều có tính khử?
1.12 hợp chất tạo ra giữa kim loại với halogen, hidro, oxi,lưu huỳnh, nito, photpho, cacbon, silic được gọi là gì?
1.13 với điều kiện nào kim loại phản ứng đươc với: nước, dd kiềm, dd axit 1.14 Giải thích tại sao;
a.Cu tan được trong dd H2SO4 loãng tạo ra dd màu xanh lam?
b.Cu tác dụng với axit yếu HCN tạo ra khí H2, Ag đây được H2 khỏi HI và HCl mặc dù cả hai kim loại có thể oxi hóa-khử cao hơn H2?
c.tại sao Fe tan trong dung dịch H2SO4 loãng tạo ra muối Fe(II) chứ không tạo muối Fe(III)?
d với những axit nào khi tác dụng với kim loại tạo ra muối có số oxi hóa thấp?có số oxi hóa cao của kim loại đó?
1.15 người ta cho a mol Fe tác dụng với dung dịch chứa b mol HNO3 loãng thu được khí NO và dd A cho biết trong dd A chứa những chất gì?
1.16 có thể xảy ra phản ứng trong không khí:
1/ Cu + dd FeCl3
2/ Fe + Fe2(SO4)3
3/ AgNO3 + dd Fe(NO3)2
4/ Cr + dd FeCl2
5/ Cr + dd FeCl3
6/ CrCl2 + dd FeCl3
Trang 21.17 những kim loại nào được điều chế bằng phương pháp nhiệt phân? Phương pháp đó dựa trên cơ sở nào?
Trả lời
1.1 kim loại là những nguyên tố ở trạng thái tự do tạo ra những đơn chất
chứa lien kết kim loại
1.2 trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học đại đa số các nguyên tố là
kim loại bao gồm:
• các nguyên tố không chuyển tiếp ở nhóm IA, IIA, IIIA, một phần ở nhóm IVA (Sn, Pb), nhóm VA(Bi)
• Các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất, thứ hai, thứ ba
• Các lantanit
• Các actinit
Các nguyên tố kim loại được xếp phần bên trái, phía dưới của bảng và giới hạn là các nguyên tử Be, Al, Ge, Sb, Po Phần bên phải phía trên là các phi kim và giới hạn là các nguyên tố B, Si, As, Te Phần giữa kim loại và phi kim có danh giới gần đúng nằm giữa hai dãy nguyên tố trên được xem là các nguyên tố bán phi kim(Ge,As, Sb, Te, Po, At) riêng nguyên tố hiđrô có vị trí đặc biệt
1.3 các nguyên tố kim loại đều có tính chất hóa lý đặc trưng sau:
- có vẻ sáng đặc biệt, bề mặt có khả năng phản xạ các tia sáng Kim loại
có cấu trúc rất đặc khít
- dễ kéo thành sợi và dễ dát mỏng, khi nung nóng dễ rèn dễ uốn
- Độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao và giảm xuống khi nhiệt độ tăng và khi nóng chảy tính chất đó chứng tỏ các tiểu phân tích trong mạng dễ dàng chuyển động đặc biệt khi tiếp nhận năng lượng bên ngoài như nhiệt năng và điện năng
- Dễ tách các electron hóa trị từ các nguyên tử thành các ion thể hiện tính khử mạnh
1.4 thông thường các dd rắn điều chế bằng cách kết tinh từ các dd lỏng 1.5 nguyên nhân dựa vào các yếu tố sau; số electron trong vùng hóa trị
của kim loaijdung môi và kim loại hòa tan, bán kính nguyên tử của các cấu tử, dạng mạng tinh thể của các nguyên tử đã hòa tan vào nhau, tính chất hóa học của các kim loại tạo ra dd rắn
1.6 trường hợp Au và Ag là do đều có e hóa trị là s1 vùng hóa trị đó chưa
được lắp đầy, nồng độ e đều bằng 1(tức tỉ số e hóa trị với số nguyên
tử trong tinh thể), do đó Au và Ag đều có khả năng hòa tan vào nhau Hơn nữa là cả kim loại đều có bán kính nguyên tử bằng nhau Trong những nguyên nhân trên mà có nguyên nhân nào đó không phù hợp thì quá trình đó không thể xảy ra, mặc dù K có e hóa trị là s1 nhưng
Trang 3bán kính nguyên tử lại lớn hơn nhiều so với Au và Ag và có kết tinh là lập phương tâm khối nên K không thể tạo dd rắn với Au và Ag
1.7 khả năng dẫn điện của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ, mạng lưới
tinh thể, bán kính nguyên tử, độ tinh khiết của kim loại
1.8 độ dẫn điện giảm xuống khá nhanh khi nhiệt độ tăng Giải thích: nhiệt
độ làm tăng độ giao động của các tiểu phân trong mạng tinh thể ngăn cản quá trình chuyển động của các e không định vị nên độ dẫn điện giảm
1.9 dựa vào câu 1.3
1.10 do tính biến vị của các e nên mặc dù kim loại có thể bị biến dạng
dưới tác dụng của các lực cơ học nhưng lien kết không bị phá hủy các lớp nguyên tử trong mạng dễ trượt lên nhau gây ra tinh dẻo dễ dát mỏng dễ kéo thành sợi
1.11 tính chất của các kim loại gây bởi e hóa trị của các nguyên tử kim loại
liên kết yếu hơn với hạt nhân do đó dễ c e để tạo ion dương
1.12 với hiđrô gọi là hidrua,với halogen gọi là halogenua, với oxi gọi là
oxit, với lưu huỳnh gọi là sunfua, với nito gọi là nitrua, với cacbon gọi
là cacbua, với photpho gọi là photphua, với silic gọi là silicua
1.13 trong môi trường trung tính những kim loại có giá trị thế oxi hóa khử
thấp hơn -0,4V mới có khả năng đẩy được H2 ra khỏi nước, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ tan của hydroxit đó
1.14 a/quá trình ăn mòn CuSO4 do sự có mặt của oxi trong khí quyển trong
môi trường axit đã oxi hóa Cu theo phương trình
2Cu + 2H2SO4 + O2 = 2CuSO4 + 2H2O
c/ so sánh thế oxi hóa khử chuẩn để giải thích
d/ những axit không có tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại tạo muối có số oxi hóa thấp ứng với kim loại
những axit có tính oxi hóa mạnh tạo muối ứng với bậc oxi hóa cao của kim loại
1.15 chú ý rằng xảy các phản ứng sau:
3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O (1)
Với HNO3 dư sẽ oxi hóa muối theo phương trình:
Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O (2)
Nếu lượng axit vừa đủ cho phương trình (1) lúc đó tỉ số a/b=3/8
Nếu lượng axit vừa đủ cho phương trình (2) lúc đó tỉ số a/b=1/4
Có thể kết luận như sau:
Khi a/b<1/4 thì dd chứa Fe(NO 3 ) 3 và HNO 3
Khi a/b=1/4 thì dd chứa Fe(NO 3 ) 3
Khi ¼<a/b<3/8 thì dd chứa Fe(NO 3 ) 3 và Fe(NO 3 ) 2
Khi a/b>3/8 hoặc a/b=3/8 thì dd chứa Fe(NO 3 ) 2
Trang 41.16 dựa vào dãy thế oxi hóa khử để xác định phản ứng nào đã xảy ra.