Bài giảng dãy điện hóa của kim loại đầy đủ, ứng dụng làm bài tập

Dãy điện hóa của kim loại là phần lý thuyết quan trọng xuất hiện nhiều trong các đề thi học kỳ, đại học và học sinh giỏi. Bài viết ngày hôm nay VIETCHEM sẽ chia sẻ bài giảng dãy điện hóa của kim loại đầy đủ, dễ thuộc, dễ nhớ để ứng dụng vào làm bài thi chính xác nhất.

1. Dãy điện hóa của kim loại là gì?

Dãy điện hóa là gì? Lý thuyết bài tập vận dụng

Nắm vững những lý thuyết dãy điện hóa kim loại sẽ giúp các bạn học sinh hoàn thành tốt các bài tập hóa vô cơ. Trong hóa học, cation kim loại có thể nhận electron để trở thành nguyên tử kim loại, ngược lại, các nguyên tử kim loại có thể nhường electron để tạo thành các cation kim loại, ví dụ như:

Cu2+ + 2e ↔ Cu

Ag+ + 1e ↔ Ag

Định nghĩa dãy điện hóa của kim loại là những cặp oxi hóa – khử của kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa của ion kim loại và giảm dần của tính khử kim loại.

2. Dãy điện hóa kim loại đầy đủ nhất

Sắp xếp theo tính oxi hóa của kim loại tăng:

K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Ni2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Ag+ Au3+

Săp xếp theo tính khử của kim loại tăng: K Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Au

Bảng dãy điện hóa đầy đủ

>>>XEM THÊM:Metyl fomat có công thức là gì? Metyl fomat được điều chế từ đâu?

3. Ý nghĩa dãy điện hóa của kim loại

Dựa vào dãy điện hóa kim loại ta có thể biết được các cặp chất nào sẽ tác dụng được với nhau, qua đó sẽ dự đoán được những yếu tố sau đây:

• So sánh tính oxi hóa – khử: Tính oxi hóa của ion kim loại Mn+càng mạnh thì tính khử càng yếu và ngược lại
• Xác định được chiều phản ứng của oxi hóa – khử: Dự đoán được chiều của phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử theo quy tắc alpha.
• Xét một cặp phản ứng oxi hóa khử: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh ; Chất oxi hóa yếu hơn + chất khử yếu hơn.

Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại

4. Tính chất của kim loại trong dãy điện hóa

Dựa vào dãy điện hóa đầy đủ, chúng ta có thể xác định được các tính chất hóa học của các kim loại, đặc biệt là xác định được tính oxi hóa và tính khử.

Xem thêm: Từ trường là gì ? Tổng hợp kiến thức từ trường vật lý 11 – Monkey

Tính chất dãy điện hóa của kim loại đầy đủ

4.1. Phản ứng với phi kim

Một số kim loại trong dãy điện hóa có tham gia phản ứng với phi kim để tạp ra các muối tương ứng. Một số phi kim hay gặp đó là oxi, clo, lưu huỳnh .

Ví dụ:

• Kim loại + Clo: 2Fe + Cl2 -> 2FeCl3
• Kim loại + oxi: 4Al + O2 -> 2Al2O3
• Kim loại + lưu huỳnh: Hg + S -> HgS

4.2. Phản ứng với axit

Khá nhiều kim loại tham gia phản ứng với các dung dịch axit tạo ra muối kết hợp với việc giải phóng khí hoặc nước.

Ví dụ:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 (HCl loãng)

3Cu + HNO3 -> 3CuSO4 +2NO + 4H2O, (HNO3 loãng)

4.3. Phản ứng với nước

Những kim loại thuộc nhóm IA, IIA tham gia phản ứng với nước tạo ra dung dịch kiềm và khí hidro.

Ví dụ:

2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 (khí)

4.4. Phản ứng với muối

Kim loại tác dụng với muối tạo muối mới và kim loại mới

Ví dụ:

Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu

5. Cách đọc dãy điện hóa dễ thuộc

VIETCHEM chia sẻ một số cách nhớ dãy điện hóa bằng các vần thơ. Những kim loại đứng trước có tính khử mạnh hơn những kim loại đứng sau nó. Những cation phí sau có tính oxi hóa mạn hơn những cation phía trước.

Xem thêm: Vật Lí 9 Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính

6. Bài tập về dãy điện hóa của kim loại

Bài tập dãy điện hóa kim loại

Bài tập 1: Hãy xác đính tính oxi hóa giảm dần tính của các ion kim loại sau: Mg2+, Fe3+, Fe2+

Lời Giải: Dựa vào dãy điện hóa đầy đủ, ta xác định được tính oxi hóa giảm dần của các kim loại như sau: Fe3+, Fe2+, Mg2+.

Bài tập 2: Xác định chiều phản ứng giữa hai cặp Fe2+/ Fe và Cu2+/ Cu.

Xem thêm: Giải Toán lớp 5 trang 144, Luyện tập chung – Giải bài 1, 2, 3, 4

Lời Giải:

Theo trật tự ta có cặp Fe2+/ Fe đứng trước cặp Cu2+/ Cu. Áp dụng quy tắc alpha tác có chiều phản ứng sau:

Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+

Như vậy, phản ứng xảy ra theo chiều ion Cu2+ oxi hóa Fe để tạo thành Cu và Fe2+

Bài tập 3: Hãy tìm xem phản ứng nào dưới đây không thể xảy ra.

A. Cu2++ Mg → Cu + Mg2+

B. Cu + Zn2+→ Cu2++ Zn

C. Cu2++ Fe → Cu + Fe2+

D. Cu + 2Ag+→ Cu2++ 2Ag

Lời Giải: Đáp án B không xảu ra do tính oxi hóa của Zn2+ yếu hơn Cu2+, do đó Zn2+ không thể oxi hóa được Cu thành Cu2+.

Bài tập 4: Hãy xác định tính oxi hóa giảm dần của các ion kim loại sau đây: Mg2+, Fe3+, Fe2+, Cu2+, Ag+

Xem thêm: Giải Toán lớp 5 trang 144, Luyện tập chung – Giải bài 1, 2, 3, 4

Lời Giải:

Dựa vào dãy điện hóa ta xác định được tính oxi hóa giảm dần của các ion kim loại: Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+, Mg2+.

Bài tập 5: Hãy xác định tính khử giảm dần của các kim loại sau: Fe, Al, Cu, Ag, Zn

Xem thêm: Giải Toán lớp 5 trang 144, Luyện tập chung – Giải bài 1, 2, 3, 4

Lời Giải:

Trong dãy điện hóa của kim loại, các chất được sắp xếp theo thứ tự sau: Al, Zn, Fe, Cu, Ag.

Vậy tính khử giảm dần sẽ lè: Al, Zn, Fe, Cu, Ag.

Bài tập 6: Cho các kim loại Zn, Cu, Mg, Al. Hãy xác định tính oxi hóa của ion kim loại tăng dần.

Xem thêm: Giải Toán lớp 5 trang 144, Luyện tập chung – Giải bài 1, 2, 3, 4

Lời Giải:

Dựa vào dãy điện hóa đầy đủ nhất ta có chiều giảm dần của tính khử là: Mg, Al, Zn, Cu.

Vậy chiều tăng dần tính oxi hóa của kim loại sẽ là: Mg2+ < Al3+ < Zn2+ < Cu2+

Bài tập 7: Tiến hành ngâm đinh sắt trong 200 ml dung dịch CuSO4, sau khi xảy ra phản ứng ta lấy đinh sắt ra rửa và làm khô thấy mFe tăng 0,8 gam. Hãy xác định nồng độ CuSO4.

Xem thêm: Giải Toán lớp 5 trang 144, Luyện tập chung – Giải bài 1, 2, 3, 4

Lời Giải:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Ta có: mđinh sắt tăng = mCu sinh ra (bám vào) – mFe pư

Gọi số mol là a, ta được: 0,8 = 64a – 56a → a = 0,1 mol =>

CM(CuSO4) = 0,1/0,2 = 0,5M

Hy vọng với bài giảng dãy điện hóa của kim loại trên đây sẽ giúp bạn đọc có thêm kiến thức hóa học ứng dụng vào làm bài tập một cách chính xác nhất. Tham khảo thêm các dạng bài hóa học tại wevsite vietchem.com.vn.