Dãy điện hóa kim loại là gì? Ý nghĩa, tính chất và mẹo ghi nhớ?

Dãy điện hóa là gì? Tính chất hóa học và ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại cùng mẹo ghi nhớ dãy này. Hãy cùng Luật Minh Khuê tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé.

1. Dãy điện hóa kim loại là gì?

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

Cu ( 2+) + 2e ⇔ Cu

Ag( + ) + 1e ⇔ Ag

 

2. Dãy điện hóa kim loại đầy đủ

** Thí dụ 1:

Cho đinh sắt vào dung dịch CuSO4 : Fe + Cu ( 2+ ) → Fe ( 2+ ) +Cu

Ngược lại chu Cu vào dung dịch FeSO4: không phản ứng.

→ Kết luận: Fe có tính khử mạnh hơn Cu; Cu ( 2+) có tính oxi hóa mạnh hơn Fe ( 2+ )

** Thí dụ 2:

Cho Cu vào dung dịch AgNO3: Cu + 2 Ag (+) → Cu ( 2+ ) + 2 Ag

Ngước lại cho Ag vào dung dịch Cu(NO3)2 thì không có phản ứng

→Kết luận: tính khử Cu mạnh hơn Ag; tính oxi hóa Ag ( + ) mạnh hơn Cu ( 2+).

Từ hai thí nghiệm trên ta được 

– Tính khử : Fe > Cu > Ag

– Tính oxi hóa Fe (2+) < Cu (2+) < Ag ( + )

 

 

3. TÍnh chất hóa học cơ bản của kim loại

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.

 

3.1. Phản ứng với phi kim

Một số kim loại trong dãy điện hóa có tham gia phản ứng với phi kim để tạo ra các muối tương ứng. Một số phi kim hay gặp đó là oxi, clo, lưu huỳnh khi tác dụng với kim loại sẽ tạo ra muối kết tủa.

Ví dụ:

Tác dụng với Clo: 2 Fe + Cl2 → 2 FeCl3 

Tác dụng với oxi : 4 Al + O2 → 2 Al2O3

Tác dụng với lưu huỳnh : Hg + S → HgS

 

3.2. Phản ứng với dung dịch axit

Nhiều kim loại phản ứng với các dung dịch axit và tạo ra muối kết hợp giải phóng khí hoặc nước. Tuy nhiên một số kim loại sẽ không phản ứng với axit.

Khi tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng thì kim loại khử H+ tạo H2

Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCL2 + H2

Khi kim loại tác dụng với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: kim loại khử N ( +5 ), S ( +6 ) xuống số mức oxi hóa thấp hơn

Ví dụ: 3 Cu + HNO3 → 3 CuSO4 + 2 NO + 4 H2O

 

3.3. Phản ứng với nươc

Khi kim loại nhóm IA, IIA phản ứng với nước sẽ tạo ra một dung dịch kiềm và khí hidro.

Ví dụ: 2Na + 2 H20 → 2 NaOH + H2

 

3.4. Phản ứng với dung dịch muối

– Việc kim loại tác dụng với muối thể hiện tính chất kim loại mạnh hơn sẽ đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi muối đó và tạo ra muối mới và kim loại mới

Ví dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

 

4. Ý nghĩa của dãy điện hóa kim loại

So sánh tính oxi hóa – khử: Tính oxi hóa của ion M ( n+) càng mạnh thì tính khử của kim loại M càng yếu và ngược lại. Cụ thể như kim loại Na có tính khử mạnh do đó ion Na + có tính oxi hóa yếu. Ion Ag + có tính oxi hóa mạnh do đó kim loại Ag có tính khử yếu.

Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử : Dãy điện hóa của kim loại cho phép dự đoán chiều của phản ứng giữa cặp oxi hóa – khử theo quy tắc alpha: Phản ứng giữa hai cặp oxi hóa – khử sẽ ảy ra theo chiều chất oxi mạnh hơn sẽ oxi hóa chất khử mạnh hơn, sinh ra oxi hóa yếu hơn và chất khử yếu hơn.

Để xét một phản ứng oxi hóa – khử có xảy ra hay không cần nắm được quy tắc alpha: Chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất oxi hóa yếu hơn + chất khử yếu hơn.

 

5. Mẹo ghi nhớ dãy điện hóa của kim 

Dãy điện hóa 

K Na Ba Ca Mg Al

Khi Nào Bạn Cần May Áo Dài

Fe Ni Sn Pb H

Phái Người Sang Phó Hỏi

Cu Hg Ag Pt Au

Cửa Hàng Á Phi Âu

K Na Ba Ca Mg Al

Không Nói Li Biệt Chiều Mưa Ấy

Mn Zn Fe Co Ni Sn Pb

Mắt Dõi Phương Cũ Nhớ Thương Chờ

H Cu Bi Hg Ag Pt Au

Hỏi Có Biết Hay Ai Phố Vắng

Dãy điện hóa O sau khử trước ( 1) 

Phản ứng theo quy tắc ( 2) alpha ( ?)

Nhưng cần phải hiểu sâu xa

Trước sau ý nghĩa mới là thành công

Ma, Nhôm, Man, Kẽm tiếp không chịu hèn

Sắt rồi Cô đến Niken

Thiếc, Chì dẫu chậm cũng liền theo chân

Hidro, Đồng, Bạc , Thủy Ngân

Bạch kim, Vàng nữa chịu phần đứng sau.

Ba kim ( loại ) mạnh nhất ở đầy

Vào dung dịch muối nước đâu ” hủy liền”

Khí bay, muối lại gặp kiềm

Đôi trao phản ứng là quyền chúng thôi.

Các kim loại khác dễ rồi,

Vào dung dịch muối trước thời đẩy sau.

Với axit, nhớ bảo nhau:

Khử được hát cộng ( H+ ) phải đâu dễ dàng.

Từ Đồng cho đến cuối hàng,

Sau Hidro đấy chẳng tan chút nào.

Vài lời bàn bạc, đổi trao, 

Vun cây ” Vườn hóa ” vui nào vui hơn

( 1) Kim loại trước có tính khử mạnh hơn kim loại sau

Catio sau có tính oxi hóa mạnh hơn cation trước.

 

6. Các dạng bài tập về dãy điện hóa của kim loại

6.1. Dạng 1: Kim loại tác dụng với nước

* Phương pháp giải

– Lưu ý: 

a, KIm loại mạnh: nhóm IA và IIA ( trừ Be không khử được nước, Mg khử chậm ). Các kim loại còn lại khử mạnh nước ở nhiệt độ thường, giải phóng H2.

2 M + 2n H2O → 2 M ( OH)n + n H2

b, Kim loại trung bình: Fe, Zn,… khử được hơi nước ở nhiệt độ cao.

c, KIm loại yếu : Cu, Ag, Au,.. không khử được nước dù ở nhiệt độ cao.

– Để giải được bài tập có thể viết phương trình và tính theo phương trình. Hoặc áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn electron, bảo toàn khối lượng.

 

6.2. Dạng 2: KIm loại tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng

* Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học và tính theo phương trình hóa học.

Kim loại + HCl/ H2SO4 loãng → muối + H2

Chú ý: Chỉ các kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa mới phản ứng được HCl, H2SO4 loãng

Ngoài ra có thể áo dụng các định luật bảo toàn:

– Bảo toàn nguyên tố H:

n ( HCl ) = 2 n ( H2 )

n ( H2SO4 ) = n ( H2 )

→ Hỗn hợp hai axit : n ( HCl ) + 2 n ( H2SO4 ) = 2 n ( H2 )

– Bảo toàn khối lượng:

m ( kim loại ) + m ( H2 ) + m ( axit ) = m ( muối )

và m ( muối ) = m ( kim loại ) + m ( gốc axit )

– Bảo toàn electron: tổng mol e nhường = tổng mol e nhận

 

6.3. Dạng 3: Kim loại tác dụng với muối

* Phương pháp giải

Viết phương trình hóa học theo thứ tự phản ứng ( nếu nhiều kim loại, nhiều muối phản ứng ) và tính theo phương trình hóa học.

– Kim loại mạnh ( Na, K, Ba, Ca ): ban đầu kim loại tác dụng với nước

Sau đó tác dụng với dung dịch muối với điều kiện có kết tủa, bay hơi hoặc chất điện ly yếu

– Các kim loại trung bình và yếu: kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.

Chú ý: Các trường hợp cần nhớ:

Muối Fe ( 2+ ) tác dụng với muối Ag ( + )

Fe ( 2+ ) + Ag ( + ) → Fe ( 3+ ) + Ag

Fe tác dụng với muối Fe ( 3+ ) thì tạo ra muối Fe ( 2+ )

Fe + 2 Fe ( 3+ ) → 3 Fe ( 2+ )

Ngoài ra có thể áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng, bảo toàn electron.

 

7. Bài tập áp dụng

Câu 1: Cho 4,017 gam một kim loại kiềm X hòa tan vào nước dư được dung dịch Y. Trung hòa dung dịch Y cần vừa đủ 0,103 mol HCl. Kim loại X là:

A. Na

B. Li

C. Rb

D. K

Câu 2: Hồn hợp X gồm hai kim loại A, B nằm kế tiếp nhau trong cùng nhóm IA. Lấy 6,2 gam X hòa tan vào nước thu được 2,24 lít hidro đktc. A, B là:

A. Li, Na

B. Na, K

C. K, Rb

D. Rb, Cs

Câu 3:  Cho 3,6 gam hồn hợp X gồm K và một kim loại kiềm m tác dụng vừa hết với nước, thu được 2,24 lít khí H2 ở 0,5 atm và 0 °C. BIết số mol kim loại M trong hỗn hợp lớn hơn 10 % tổng số mol hai kim loại. M là kim loại :

A. K

B. Na

C. Li

D. Rb

Câu 4: Hòa ta hoàn toàn 8,5 gam hỗn hợp X gồm Na và K vào nước thu được dung dịch y và V lít khí H2 đktc. Trung hòa Y bằng H2SO4, sau đó cô cạn dung dịch thu được 22,9 gam muối . Giá trị của V là:

A. 6,72

B. 4,48

C. 3,36

D. 2,24

Câu 5: Hòa tan hoàn toàn hồn hợp X gồm ba kim loại kiềm vào nước, thu được 4,48 lít khí H2 đktc. Nếu cũng cho lượng X như trên tác dụng với O2 dư thì thu được ba oxit và thấy khối lượng chất rắn tăng m gam. Giá trị của m là:

A. 3,2

B. 1,6

C. 4,8

D. 6,4

Câu 6: Cho 1,5 gam hỗn hợp Na và kim loại kiềm A tác dụng với H2O thu được 1,12 lít H2 đktc. A là:

A. Li

B. Na

C. K 

D. Rb

Câu 7: Cho 4,9 gam kim loại kiềm M vào một cốc nước. Sau một thời gian lượng khí thoát ra đã vượt quá 7,5 lít đktc. Kim loại kiềm M là:

A. Li

B. Na

C. K

D. Rb

Câu 8: Cho 1,08 gam kim loại M ( hóa trị II không đổi ) tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, sau phản ứng thu được 5,4 gam muối sunfat trung hòa. Kim loại M là 

A. Fe

B. Mg

C. Zn

D. Ca

Câu 9: Cho 5 gam hỗn hợp X gồm Ag và Al vào dung dịch HCl dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 3,36 lít khí H2 đktc. Phần trăm khối lượng của Al trong X là 

A. 54,0%

B. 49,6%

C. 27,0%

D. 48,6%

Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp ba kim loại A, B, C trong dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H2 đktc và m gam muối. Giá trị của m là:

A. 9,27

B. 5,72

C. 6,85

D. 6,48

Trên đây là bài viết về nội dung dãy điện hóa của kim loại là gì? Tính chất và ý nghĩa của dãy điện hóa cũng như mẹo ghi nhớ mà Luật Minh Khuê gửi đến bạn đọc . Hy vọng bài viết hữu ích đối với quý bạn đọc. Trân trọng cảm ơn!