bai tap ve kem va hop chat kem 65323

bai tap ve kem va hop chat kem 65323 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...

KẼM VÀ HỢP CHẤT KẼM

I Cấu tạo, vị trí trong bảng HTTH, tính chất vật lý:

- Cấu hình electron:

10 2

30Zn [Ar]3d 4s

Phân lớp 3d bền vững với 10e.Vì vậy, ta thấy Zn có cấu hình electron tương tự các nguyên nhó IIA nên Zn cũng dễ dàng cho đi 2e và tạo ion Zn2+

- Thuộc chu kì 4, nhóm IIB torng bảng HTTH

- Thế điện cực chuẩn:

2+

o

Zn /Zn

E = - 0,76V

Zn đứng sau Mn và trước Cr trong dãy hoạt động hóa học của kim loại

- Ngoài số oxi hóa bền là +2, Zn còn có số oxi hóa kém bền khác như: +1; +3

- Cấu trúc mạng tinh thể: lục phương

- Một số hằng số vật lý của Zn:

- Khối lượng riêng (g/cm3)

- Nhiệt độ nóng chảy (Tnc, oC)

- Nhiệt độ sôi (Ts, oC)

- Độ âm điện

7,14 419 907 1,6

- Ở điều kiện thường, kẽm rất giòn nên không thể kéo dài được

II Tính chất hóa học:

Do thế điện cực chuẩn của Zn khá âm (- 0,76V) nên Zn thể hiện tính khử mạnh Tính khử của Zn yếu hơn

so với Al nhưng mạnh hơn Fe và Cr

1.Tác dụng với phi kim:

2 2Zn + O →t o 2ZnO

2.Tác dụng với axit:

a Với HCl và H2SO4: Zn phản ứng với các axit không có tính oxi hóa mạnh tạo muối và giải phóng H2

2

Zn + 2H → Zn + H Phản ứng sẽ xảy ra với tốc độ rất chậm vì khí H2 sinh ra bao phủ xung quanh là kẽm, cách li nó với dung dịch aixt.Vì vậy ta cần nhỏ thêm vào dung dịch vài giọt CuSO4 nhằm tạo ra một hệ thống pin điện làm phản ứng nhanh hơn

b Với HNO3 và H2SO4 đặc:

Do có tính khử mạnh nên Zn có thể khử

5 3

H N O+

thành các sản phẩm khử có số oxi hóa thấp như:

N O/ N / N H NO+ −

cũng như

+6

H S O

thành các sản phẩm khử có số oxi hóa thấp như:

2

S /H S

.

4 Zn + 5H S O + → 4Zn SO + H S + 4H O.+ −

Phương trình ion rút gọn:

4Zn + 10H + S O + → 4Zn + H S + 4H O.−

3.Tác dụng với nước:

Cũng giống như Al, Zn có lớp màng oxit mỏng, bền vững bao bọc bên ngoài nên Zn không tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường

4.Tác dụng với dung dịch kiềm:

Zn tan trong dung dịch kiềm dư tạo muối zincat và giải phóng khí H2

Zn + 2NaOH → Na ZnO + H

natri zincat

5.Tác dụng với dung dịch muối của kim loại khác:

Zn có khả năng đẩy được các kim loại có thế điện cực dương hơn ra khỏi dung dịch muối của chúng:

Zn + Cu → Zn + Cu

III Điều chế - ứng dụng:

1.Điều chế:

Nguyên liệu luyện Zn từ quặng blen (ZnS) hoặc quặng calamin (ZnCO3)

o

t

3

ZnS + O ZnO + SO

2

o

t

→

→

Sau đó, khử oxit Zn bằng than: ZnO + C Zn + CO

o

t

→

2.Ứng dụng:

- Mạ lên sắt để tạo sắt không gỉ

- Sản xuất pin khô

- Một hợp chất được ứng ụng trong y khoa như ZnO được dùng làm thuốc giảm đau thần kinh

IV Một số hợp chất của kẽm:

1.Kẽm oxit - ZnO:

- Chất rắn màu trắng, bền với nhiệt, không tan trong nước

- Được điều chế bằng cách nung nóng muối cacbonat, nitrat kẽm:

o t

1 Zn(NO ) ZnO + 2NO + O

2

→

- Là oxit lưỡng tính:

ZnO + 2HCl ZnCl + H O ZnO + 2NaOH Na ZnO + H O

→

→

- Bị khử bởi H2 và C để tạo thành kim loại: 2 2

ZnO + H → Zn + H O

2.Kẽm hidroxit – Zn(OH)2 :

- Không tan trong nước, kết tủa dạng keo trắng

- Điều chế bằng cách cho từ từ dung dịch xút vào dung dịch muối ZnSO4; kết tủa sinh ra có thể tan torng dung dịch kiềm dư:

ZnSO + 2NaOH → Zn(OH) ↓ + Na SO

- Là hidroxit lưỡng tính:

Zn(OH) + 2HCl ZnCl + 2H O Zn(OH) + 2NaOH Na ZnO + 2H O

→

→

- Bị nhiệt phân hủy:

o t

Zn(OH) → ZnO + H O

- Ngoài ra, Zn(OH)2 còn tan trong dung dịch amoniac dư do Zn2+ tạo phức được với các phối tử NH3:

Zn(OH) + 4NH → [Zn(NH ) ](OH) dung dịch trong suốt

- Lưu ý:Al(OH)3không cho được phản ứng này.