9 .Đúng gúp mới của đề tài
10. Cấu trỳc luận văn
2.3. Phõn loại cỏc bài toỏn húa học vụ cơ lớp 12
Chương trỡnh húa học vụ cơ lớp 12 nghiờn cứu về kim loại, chủ yếu là kim loại kiềm (đại diện là Na), kim loại kiềm thổ (đại diện là Ca), nhụm, sắt và cỏc phương phỏp điều chế kim loại. Trong luận văn này, chỳng tụi tập trung nghiờn cứu phương phỏp giải cỏc bài toỏn húa học vụ cơ lớp 12, cỏc dạng toỏn đưa ra chủ yếu dựa vào tớnh chất húa học đặc trưng của kim loại và hợp chất của kim loại. Vỡ vậy, chỳng tụi khụng đề cập đến tớnh chất vật lớ cũng như ứng dụng của kim loại.
Tớnh chất húa học của kim loại.
Cỏc kim loại (Na, Ca, Al, Fe ...) đều cú tớnh khử nghĩa là đều nhường electron trong quỏ trỡnh phản ứng để thành cỏc ion dương. Tớnh khử đú thể hiện ở cỏc phản ứng của kim loại với phi kim, với axit, với nước, với dung dịch muối hoặc oxit của kim loại yếu hơn với mức độ giảm dần từ Na, Ca
Al Fe ....
Kim loại tỏc dụng với phi kim ( Cl2, O2, S,... ).
Phi kim tỏc dụng với Na, Ca dễ dàng; tỏc dụng với Al ở dạng bột, to; tỏc dụng với Fe ở dạng bột, to cao
Vớ dụ: 3Fe + 2O2 to Fe3O4 2Fe +3 Cl2 2 FeClto 3
Kim loại tỏc dụng với axit.
+ Kim loại tỏc dụng H2SO4 loóng Muối + H2.
+ Kim loại tỏc dụng với H2SO4 đặc, HNO3 ( loóng, đặc). Muối(số oxi húa cao nhất của kim loại) + sản phẩm của N hoặc S + H2O.
Chỳ ý
- Kim loại khử càng mạnh, HNO3 càng loóng thỡ số oxi húa của N+5 giảm càng thấp.
Kim loại tỏc dụng với nước
Cỏc kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng mạnh với nước. 2Na + 2H2O 2NaOH + H2.
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2.
Al phản ứng với nước ở nhiệt độ thường nhưng phản ứng nhanh chúng bị dừng lại do tạo lớp hiđroxit nhụm trờn bề mặt. Fe phản ứng với nước ở nhiệt độ cao.
Kim loại tỏc dụng với dung dịch muối hoặc oxit của kim loại yếu hơn.
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu. 2Al + Fe2O3 to Al2O3 + 2Fe.
Chỳ ý: Na, Ca và cỏc kim loại phản ứng mạnh với nước, khi phản ứng với
dung dịch muối của kim loại yếu hơn sẽ phản ứng trước với nước. Vớ dụ : Cho Na tỏc dụng với dung dịch CuSO4:
Na + 2H2O 2NaOH + H2. 2 NaOH + CuSO4 Cu( OH)2 + Na2SO4.
Riờng Al ( và một số kim loại như Zn, Cr,...) cũn phản ứng với dung dịch
kiềm.
2 Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3 H2. ( Zn + 2NaOH Na2ZnO2 + H2 ).
Cỏc bài toỏn liờn quan đến cỏc phản ứng trờn sẽ được trỡnh bày chi tiết trong phần sau của luận văn.
Tớnh chất húa học của cỏc hợp chất kim loại.
Hợp chất của kim loại bao gồm cỏc oxit, cỏc bazơ và cỏc muối của kim loại. Trong chương trỡnh húa vụ cơ lớp 12, một số phản ứng quan trọng của cỏc hợp chất kim loại được đề cập nhiều trong sỏch giỏo khoa cũng như trong sỏch tham khảo đú là:
Cỏc phản ứng của hiđroxit kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với CO2,
Phản ứng của muối cacbonat (CO32-, HCO3- ) với dung dịch axit và của
HCO3- với dung dịch kiềm.
Phản ứng thể hiện lưỡng tớnh của Al2O3, Al (OH)3, Zn(OH)2...
Phản ứng của oxit kim loại với cỏc chất khử như Al, CO, H2... ( phản ứng
nhiệt luyện.)
Phản ứng điện phõn, cỏc hợp chất của kim loại.
Cỏc phản ứng trờn cũng như cỏc bài toỏn liờn quan đến cỏc phản ứng đú sẽ được trỡnh bày chi tiết trong phần sau của luận văn.