GIA SƯ SV · KHTN · LỚP 9
Dãy hoạt động hóa học của kim loại
Mục tiêu và kiến thức nền
Dự đoán phản ứng với acid và muối bằng mức hoạt động. Cần biết tính khử của kim loại và dung dịch.
Dãy và ý nghĩa
Dãy thường dùng ở mức cơ sở: K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au; hoạt động giảm dần theo chiều từ trái sang phải trong mô hình học tập. H được đặt làm mốc dù không là kim loại. Kim loại trước H có thể giải phóng H₂ khỏi acid loãng không oxi hóa phù hợp; kim loại sau H không theo kiểu phản ứng ấy.
Điều kiện vận dụng
Kim loại mạnh hơn có thể đẩy kim loại yếu hơn khỏi dung dịch muối, nhưng loại các kim loại phản ứng mạnh với nước như K,Na,Ca khi áp quy tắc đơn giản này. Lớp oxide hoặc điều kiện phản ứng có thể ảnh hưởng tốc độ quan sát; Al có lớp oxide bảo vệ. Dãy không thay điều kiện riêng của acid có tính oxi hóa mạnh.
Phương pháp
Viết các khả năng phản ứng, kiểm chất rắn/dung dịch và mức hoạt động, rồi cân bằng. Với nhúng kim loại vào dung dịch, độ tăng/giảm khối lượng thanh bằng khối lượng kim loại bám trừ khối lượng kim loại tan, khi không có quá trình phụ. Nếu nhiều ion cùng có thể phản ứng, cần xem lượng chất và thứ tự phù hợp với dữ kiện.
Ghi nhớ
Không đồng nhất “kim loại mạnh” với “cứng hơn”. Một kim loại hoạt động mạnh không nhất thiết thu được bằng điện phân dung dịch vì nước có thể tham gia. Dùng dãy như công cụ dự đoán có điều kiện, không là quy tắc không ngoại lệ.
Ví dụ có lời giải từng bước
Một thanh Zn phản ứng với 0,0500 mol Cu²⁺; Cu tạo thành bám hết trên thanh, Zn tạo Zn²⁺, không có phản ứng phụ. Cho M(Zn) = 65,0 và M(Cu) = 64,0 g/mol. Thanh tăng hay giảm khối lượng?
- Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu; mỗi mol Cu bám ứng với một mol Zn tan.
- m(Zn tan) = 0,0500 × 65,0 = 3,25 g; m(Cu bám) = 0,0500 × 64,0 = 3,20 g.
- Δm = 3,20 − 3,25 = −0,050 g. Thanh giảm khối lượng dù có Cu bám; đây là kết quả trong các giả thiết đã cho.
Dãy hoạt động dự đoán phản ứng có điều kiện; khối lượng bám không phải độ tăng khối lượng thanh.
Tự kiểm tra
Thử trả lời rồi mới mở lời giải.
Có áp trực tiếp quy tắc đẩy Cu khỏi dung dịch muối cho Na không?
Không. Na phản ứng mạnh với nước nên không áp quy tắc thay thế đơn giản của Zn/Cu cho hệ này.
H trong dãy là một kim loại?
Không. H được dùng làm mốc để so sánh phản ứng giải phóng H₂ với acid phù hợp.
Tóm tắt và học tiếp
Dãy hoạt động dự đoán phản ứng có điều kiện; khối lượng bám không phải độ tăng khối lượng thanh.
Luyện tập bài này
Biên soạn và hình minh họa: Gia Sư SV. Kế thừa chương tương ứng; ví dụ, lời giải và sơ đồ mới do Gia Sư SV biên soạn. Các khối lượng mol làm tròn được nêu riêng trong ví dụ.