Giáo án Hóa học 12 bài 36: Sơ lược về Niken, Kẽm, Chì, Thiếc

HÓA HỌC 12 SƠ LƯỢC VỀ NIKEN , KẼM , CHÌ VÀ THIẾC I NIKEN Niken nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIIIB , chu kì4 , có số hiệu nguyên tử 28 bảng tuần hồn Trong hợp chất, niken có số oxi hóa phổ biến +2 , ngồi số oxi hóa +3 Cấu hình electron ngun tử Ni: [Ar]3d84s2 Tính chất Niken kim loại có màu trắng bạc, cứng, có khối lượng riêng 8,91 g/cm3 , nóng chảy 1455oC Niken có tính khử yếu sắt (Eo Ni2+/Ni = −0,26V) Niken tác dụng với nhiều đơn chất hợp chất: đun nóng phản ứng với số phi kim oxi, clo, ; phản ứng với số dung dịch axit, đặc biệt tan dễ dàng dung dịch axit HNO3 đặc nóng Thí dụ: Ni + O2 -> NiO Ni + Cl2 -> NiCl2 Ở nhiệt độ thường, Ni bền với khơng khí, nước số dung dịch axit bề mặt niken có lớp màng oxit bảo bệ Ứng dụng Phần lớn Niken dùng để chế tạo hợp kim, Ni có tác dụng làm tăng độ bền, chống ăn mòn chịu nhiệt độ cao Thí dụ: - Hợp kim Inva Ni−Fe không giãn nở theo nhiệt độ, dùng kĩ thuật vô tuyến, - Hợp kim đồng bạch Cu−Ni có tính bền vững cao, khơng bị ăn mòn dù môi trường nước biển, dùng để chế tạo chân vịt tàu biển, tuabin cho động máy bay phản lực Một phần nhỏ niken dùng: - Mạ lên kim loại khác để chống ăn mòn - làm chất xúc tác (bột Ni) nhiều phản ứng hóa học - Chế tạo ăcquy Cd−Ni (có hiệu điện 1,4V), ăcquy Fe−Ni II KẼM Kẽm nguyên tố kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm IIB , chu kì , có số hiệu ngun tử 30 bảng tuần hồn Trong hợp chất, Zn có số oxi hóa +2 Cấu hình electron ngun tử Zn: [Ar]3d104s2 HĨA HỌC 12 Tính chất Kẽm kim loại có màu lam nhạt, giòn nhiệt độ phòng, dẻo nhiệt độ 100−150oC , giòn trở lại nhiệt độ 200oC Kẽm có khối lượng riêng 7,13g/cm3 , nóng chảy 419,5oC , sơi 906oC Kẽm kim loại hoạt động, có tính khử mạnh, điện cực chuẩn cảu kẽm Eo Zn2+/Zn = −0,76V Kẽm tác dụng với nhiều phi kim dung dịch axit, kiềm, muối Tuy nhiên kẽm khơng bị oxi hóa khơng khí, nước bề mặt kẽm có màng oxit cacbonat bazơ bảo vệ Ứng dụng Phần lớn kẽm dùng để bảo vệ bề mặt vật sắt thép chống ăn mòn dây thép, lợp, thép Kẽm dùng chế tạo hợp kim, hợp kim Cu−Zn (đồng thau), hợp kimCu−Zn−Ni, hợp kim Cu−Al−Zn, Những hợp kim có tính bền cao, chống ăn mòn, dùng chế tạo chi tiết máy, dồ trang sức trang trí, Kẽm dùng chế tạo pin điện hóa, pin kẽm - mangan loại pin dùng phổ biến (pin Văn Điển, pin Con Thỏ, ); pin không khí - kẽm, Một số hợp chất kẽm dùng y học III CHÌ Chì kim loại thuộc nhóm IVA , chu kì , số hiệu nguyên tử bảng tuần hoàn Nguyên tử chì có6 lớp electron, lớp ngồi có 4e , lớp sát ngồi có 18e Trong hợp chất, Pb có số oxi hóa +2 +4 Hợp chất có số oxi hóa +2 phổ biến bền Cấu hình electron nguyên tử Pb: [Xe]4f145d106s26p2 Tính chất Chì có màu trắng xanh, mềm (có thể cắt dao), dễ dát mỏng kéo sợi Chì kim loại nặng, có khối lượng riêng 11,34 g/cm3 , nóng chảy 327,4oC , sơi ở1745oC Chì có tính khử yếu Thế điện cực chì EoPb2+/Pb = −0,13V Chì khơng tác dụng với dung dịch HCl,H2SO4 lỗng muối chì khơng tan bao bọc ngồi kim loại Chì tan nhanh dung dịch HNO3 , tan chậm HNO3 đặc Chì tan chậm dung dịch bazơ nóng HĨA HỌC 12 (nhưNaOH,KOH) Trong khơng khí, chì bao phủ màng oxit bảo vệ, nên khơng bị oxi hóa tiếp, đun nóng tiếp tục bị oxi hóa tạo PbO Chì khơng tác dụng với nước Khi có mặt khơng khí, nước ăn mòn chì tạp Pb(OH)2 Ứng dụng Chì sử dụng nhiều công nghiệp như: chế tạo điện cực ăc quy chì Chì dùng để chế tạo thiết bị sản xuất axit sunfuric, tháp hấp thụ, ống dẫn axit, Chì dùng để chế tạo hợp kim khơng mài mòn trục quay, nên dùng làm ổ trục Hợp kim thiếc với chì dùng làm thiếc hàn Chì có tác dụng hấp thụ tia gamma (γ) , nên dùng để ngăn cản tia phóng xạ IV THIẾC Thiếc kim loại thuộc nhóm IVA , chu kì , có số hiệu nguyên tử 50 bảng tuần hoàn Trong hợp chất, Sn có số oxi hóa+2 +4 Cấu hình electron nguyên tử Sn: [Kr]4d105s25p2 Tính chất Thiếc kim loại màu trắng bạc, dẻo (dễ cán thành mỏng gọi giấy thiếc) Thiếc có nhiệt độ nóng chảy 232oC , nhiệt độ sơi 262oC Thiếc có dạng thù hình thiếc trắng thiếc xám Thiếc trắng bền nhiệt độ 140oC , có khối lượng riêng 7,92 g/cm3 Thiếc xám bền nhiệt độ 140oC , có khối lượng riêng 5,85 g/cm3 Thiếc kim loại có tính khử yếu kẽm niken: - Trong khơng khí nhiệt độ thường, Sn khơng bị oxi hóa; Ở nhiệt dộ cao, Sn bị oxi hóa thành SnO2 - Thiếc tác dụng chậm với dung dịch HCl,H2SO4 loãng tạo thành muối Sn(II) H2 Với dung dịch HNO3 loãng tạo thành muối Sn(II) khơng giải phóng hiđro Với H2SO4, HNO3 đặc tạo hợp chất Sn(IV) - Thiếc bị hòa tan dung dịch kiềm đặc (NaOH, KOH) Trong tự nhiên, thiếc bảo vệ màng oxit, thiếc tương đối bền mặt hóa học, bị ăn mòn chậm Ứng dụng Thiếc dùng để tráng lên bề mặt vật sắt thép, vỏ hộp đựng thực phẩm, nước giải khát, có tác dụng chống ăn mòn, tạo vẻ đẹp khơng độc hại Thiếc dùng chế tạo hợp kim, thí dụ hợp kim Sn−Sb−Cu có tính chịu ma sát, dùng chế tạo ổ trục quay Hợp kim Sn−Pb có nhiệt độ nóng chảy thấp (180oC) dùng chế tạo thiếc HĨA HỌC 12 hàn Bài tập : 1/ Dãy chất td với SnCl4? a Sn , Pb , Zn , Ag b Sn , Ni , Fe , FeCl2 c Ni, Fe , Zn , FeCl3 d Sn ,Zn , Fe , Ni 2/ Những kim loại tan dd HNO3? a Sn , Pb , Ni , Ag b Sn , Zn , Ni , Au c Pb , Pb , Ni , Sn d Fe , Pb , Ni , Pt 3/ Sắt tây hợp kim sau ? a Sn-Pb b Sn-Cu c Ni-Cu d Sn-Fe 4/ Đồng bạch thành phần số loại chân vịt tàu biển thành phần tiền xu đồng bạch hợp kim ? a Cu-Ni b Cu-Zn c Ni-Fe d Pb-Cu 5/ Để tách Pb khỏi hỗn hợp kim loại Al ,Zn , Sn,Fe,Pb,Ni ta dùng ? a dd HNO3 dư b dd Pb(NO3)2 c dd NaOH d dd CuCl2 Đáp án : ... hóa+ 2 +4 Cấu hình electron ngun tử Sn: [Kr]4d105s25p2 Tính chất Thiếc kim loại màu trắng bạc, dẻo (dễ cán thành mỏng gọi giấy thiếc) Thiếc có nhiệt độ nóng chảy 232oC , nhiệt độ sơi 262oC Thiếc. .. chất Sn(IV) - Thiếc bị hòa tan dung dịch kiềm đặc (NaOH, KOH) Trong tự nhiên, thiếc bảo vệ màng oxit, thiếc tương đối bền mặt hóa học, bị ăn mòn chậm Ứng dụng Thiếc dùng để tráng lên bề mặt... độc hại Thiếc dùng chế tạo hợp kim, thí dụ hợp kim Sn−Sb−Cu có tính chịu ma sát, dùng chế tạo ổ trục quay Hợp kim Sn−Pb có nhiệt độ nóng chảy thấp (180oC) dùng chế tạo thiếc HÓA HỌC 12 hàn Bài tập