Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài t...

BÀI 20 20 BÀI DÃY DÃY ĐIỆN ĐIỆN HÓA HÓA CỦA CỦA KIM KIM LOẠI LOẠI I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI II- PIN ĐIỆN HÓA III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA-KHỬ CỦA KIM LOẠI VD 1: Ag+ + 1e → Ag Cu2+ + 2e → Cu Ag+/Ag, Cu2+/Cu, Al3+ + 3e → Al Al3+/Al cặp Dạng oxh oxi hóa - khử Dạng khử  Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa - khử : Tổng quát: Mn+ + ne (dạng oxi hóa) M (dạng khử) ⇒ Mn+/M II- PIN ĐIỆN HÓA, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC 1- Pin điện hóa  Thí nghiệm: - Mô tả: SGK - Hiện tượng: cực âm Zn + Kim điện kế lệch ⇒ chênh lệch điện điện cực ⇒ điện cực xuất điện cực + Điện cực kẽm mòn dần + Có lớp kim loại bám cực Cu + Màu xanh cốc đựng CuSO4 nhạt dần cực dương Cu II- PIN ĐIỆN HÓA, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC 1- Pin điện hóa  Khái niệm: Pin điện hóa thiết bị điện NL phản ứng oxi hóa khử chuyển hóa thành điện + VD2: Pin Vonta (Zn – Cu)  Anot: ( - )  Catot: ( + ) II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC Suất điện động (Epin): hiệu lớn điện cực  Khi nồng độ ion kim loại 1M (ở 25oC) gọi suất điện động chuẩn , kí hiệu Eopin Eopin = Eo+ - Eo- >0 + E0pin ln có trị số dương o E  pin phụ thuộc vào: + Bản chất kim loại làm điện cực + Nồng độ dung dịch muối + Nhiệt độ II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC VD3: Cho pin điện hóa (Zn – Cu) có: E Zn 2+ /Zn = -0,76V E Cu 2+ /Cu = +0,34V Thì: pin E =E Cu 2+ / Cu -E Zn 2+ / Zn = 0,34 - (- 0,76) = 1,1V II- PIN ĐIỆN HÓA, HÓA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG, THẾ ĐIỆN CỰC  Cơ chế phát sinh dịng điện pin điện hóa  Cực Zn (cực âm hay anot): Zn → Zn ⇒ 2+ I e2e- + 2e oxi hóa nguyên tử Zn Zn2+(aq) Zn I  Cực Cu (cực dương hay catot): Cu 2+ + 2e → Cu ⇒ khử ion Cu2+ e2eCu2+(aq) Cu VD4: Trong pin điện hóa, oxi hóa A.chỉ xảy cực âm B xảy cực dương C xảy cực âm cực dương D không xảy cực âm cực dương 22/09/17 VD5: Suất điện động chuẩn pin điện hóa Sn – Ag A.0,66 V B 0,79 V C 0,94 V D 1,09 V Biết : 22/09/17 E o Sn + / Sn E o Ag + / Ag = −0 ,14V = +0 ,8V 10 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN Xác định điện cực chuẩn cặp oxi hố khử VD8: Tính điện cực chuẩn E0 cặp oxi hoá -khử sau: a E0Cr3+/Cr b E0Mn2+/Mn - Cho suất điện động chuẩn pin điện hoá: Cr-Ni +0,51 pin Cd-Mn +0,79 o ECd = − 0,40 V - Cho điện cực chuẩn / Cd 2+ o E Ni = − 0,26 V 2+ / Ni 22/09/17 19 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN Xác định chiều phản ứng oxi hoá khử * Qui tắc anpha (α ) Chất oxi hoá yếu Chất oxi hoá mạnh Chất khử mạnh Chất khử yếu 22/09/17 20 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN VD9: Hãy cho biết chiều phản ứng hoá học xảy cặp oxi hoá khử Giải thích viết phương trình hố học 0 Cho E Cu 2+ /Cu = +0,34V; E Ag + /Ag = +0,8V 2+ Cu Cu α + Ag Ag - Cation Ag+ có tính oxi hố mạnh Cu2+ - Kim loại Ag có tính khử yếu Cu - Phản ứng xảy ra: 22/09/17 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+ 21 V Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN b.Cho E Mg 2+ /Mg = −2,37V; E 2+ Mg Mg α 2H + /H = +0, 00V + 2H H2 - Cation Mg2+ có tính oxi hố yếu H+ - Kim loại Mg có tính khử mạnh H2 - Phản ứng xảy ra: 2H+ + Mg 22/09/17 H2 + Mg2+ 22 VD1: Cho hỗn hợp X gồm 0,2 (mol) Al; 0,1 mol Mg tác dụng với dung dịch Y gồm 0,2 mol HCl; 0,1 mol FeCl3 Sau phản ứng xảy hồn tồn thu V(l) khí đktc, dung dịch A, chất rắn B a, Tính V khí ? b, Tính m chất rắn? c, Cô cạn dung dịch A sau phản ứng thu gam muối khan? 22/09/17 23 VD2: Cho hỗn hợp X gồm : 0,15 mol kim loại Al, Fe, Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,1 mol H2SO4; 0,2 mol CuSO4; 0,1 mol Fe(SO4)3 Sau phản ứng hoàn toàn thu V(l) khí H2 (đktc), dung dịch A m gam chất rắn B? a, Tính VH2? b, Tính m chất rắn B? c, Cô cạn dung dịch A thu gam muối? 22/09/17 24 VD3: Cho hỗn hợp X gồm 0,03 mol Al; 0,02 mol Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,01 mol Fe(NO3)3 0,02 mol Cu(NO3)2 Sau phản ứng hoàn toàn thu m(g) chất rắn dung dịch A a, Tính m chất rắn? b, Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu gam muối khan? 22/09/17 25 VD4: Cho m(g) Al tác dụng 100 ml dung dịch CuCl2 1M; FeCl3 1M Sau phản ứng hoàn toàn thu 6,4g chất rắn Tính m(g) Al ? A 1,35g 22/09/17 B 2,7g C 5,4g D 8,1g 26 VD5: Cho x(g) Mg tác dụng với dung dịch X chứa Fe(NO3)3 0,01 mol; AgNO3 0,02 mol Cu(NO3)2 0,01 Sau phản ứng hồn tồn thu 3,08 g chất rắn Tính x? A 0,24g 22/09/17 B 0,36g C 0,72g D 0,48g 27 VD6: Cho m(g) Mg tác dụng với 100 ml dung dịch X gồm CuSO4 0,3 mol; FeSO4 0,4 mol Sau phản ứng hoàn toàn thu 4,4 g chất rắn Tính m? A 1,92g 22/09/17 B 1,68g C 0,24g D 3,6g 28 VD7: Cho 4,93g hỗn hợp X gồm Zn, Fe tác dụng dung dịch chứa 0,06 (mol) CuSO4 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 4,96g hỗn hợp chất rắn Tính % mZn X ? A 65,92% 22/09/17 B 34,08% C 39,55% D 60,45% 29 VD8: Cho 24,36g hỗn hợp X gồm Mg, Zn tác dụng với dung dịch Y chứa 0,3 mol AgNO3 0,1 mol Fe(NO3)3 Sau phản ứng hồn tồn thu 44,5 hỗn hợp chất rắn Tính % Mg X A 96,06% 22/09/17 B 3,94% C 10,67% D 89,33% 30 VD9: Cho hỗn hợp X gồm 0,3 mol Mg; x mol Zn tác dụng với dung dịch Y gồm 0,2 mol Cu(NO3)2 ; 0,4 mol AgNO3 Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn A gồm kim loại Tính x ? A 0,1 mol 22/09/17 B 0,2 mol C 0,3 mol D 0,4 mol 31 VD10: Cho m(g) Mg vào dung dịch X gồm Fe2(SO4)3 0,04 (mol); Cu(NO3)2 0,02 mol Sau phản ứng hoàn toàn lấy Mg sấy khô cân lại thấy khối lượng tăng so với ban đầu 0,96g Khối lượng Mg phản ứng? A 1,14g 22/09/17 B 1,08g C 2,28g D 2,88g 32 BÀI TẬP VỀ NHÀ - Làm 3,4,6,7,8 – trang 122 SGK - Ôn lại kiến thức từ đầu chương 5, chuẩn bị “Luyện tập: Tính chất kim loại” 22/09/17 33 ... OXI HÓA - KHỬ CỦA KIM LOẠI II- PIN ĐIỆN HÓA III- THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI V.Ý NGHĨA CỦA DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN I- KHÁI NIỆM VỀ CẶP OXI HÓA-KHỬ CỦA KIM. .. Zn 2+ chất khử chất oxi mạnh hóa mạnh 22/09/17 chất khử yếu 2+ chất oxi hóa yếu 12 IIĐIỆN HĨA, ĐIỆN ĐỘNG, III-PIN THẾ ĐIỆN CỰCSUẤT CHUẨN CỦA KIM THẾ LOẠIĐIỆN CỰC 3- Điện cực hiđro chuẩn, điện. .. E0 < 0(v) 22/09/17 E0 > 0(v) 15 IV DÃY THẾ ĐIỆN CỰC CHUẨN CỦA KIM LOẠI - Dãy điện cực chuẩn kim loại dãy xếp kim loại theo thứ tự tăng dần điện cực chuẩn - Dãy điện cực chuẩn 250C số cặp oxi hố