Các kim loại như Niken (Ni) Kẽm (Zn) Chì (Pb) Thiếc (Sn) có một số tính chất hóa học nhất định cũng có ứng dụng thực tế, nhưng không nhiều như Nhôm Sắt và Đồng
Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu Sơ lược về Niken (Ni) Kẽm (Zn) Chì (Pb) Thiếc (Sn), tính chất vật lý và hóa học của chúng là gì và công dụng của chúng là gì trong đời sống sản xuất.
Bạn đang xem: Chemo ni
I. Niken – Ni. đặc trưng
1. Vị trí của Niken (Ni) trong bảng HTH .
– Thuộc nhóm VIIIB, chu kỳ 4, số hiệu nguyên tử là 28
– Cấu hình electron nguyên tử:
.
2. Tính chất vật lý của niken
– Niken là kim loại màu trắng bạc, rất cứng, khối lượng riêng lớn D = 8,9g/cm3, t0nc = 14550C
3. Tính chất hóa học của niken
– Thường có số oxi hóa +2 trong hợp chất.
– Có tính khử kém: phản ứng với phi kim ở nhiệt độ cao, phản ứng với dung dịch axit, phản ứng với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường.
a) Niken phản ứng với phi kim
– Khi đun nóng, Ni phản ứng với một số phi kim (như oxi, clo,…)
* Ví dụ:
Niken phản ứng với oxi: 2Ni + O2
2NiO
Niken phản ứng với nước brom: Ni + Br2 → NiBr2
Niken phản ứng với clo: Ni + Cl2
NiBr2
b) Niken phản ứng với axit
– Niken phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng giải phóng khí hiđro.
Ni + 2HCl (loãng) → NiCl2 + H2↑
– Niken dễ tan trong dung dịch axit HNO3 đặc, nóng.
Ni + 4HNO3 (đặc, nóng) → Ni(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O.
4. Ứng dụng của niken
– Ni được dùng để mạ lên sắt để làm đẹp, chống gỉ và còn được dùng làm chất xúc tác.
II. Tính chất của kẽm – Zn
1. Vị trí của kẽm (Zn) trong HTH .-bảng
– Thuộc nhóm IIB, chu kỳ 4, số hiệu nguyên tử là 30.
– Cấu hình electron nguyên tử:
.
2. Tính chất vật lý của kẽm
– Kẽm là kim loại màu xanh nhạt, để trong không khí ẩm kẽm bị màng oxit mỏng bao phủ nên có màu xám. Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn D = 7,13g/cm3, t0nc = 14550C.
– Kẽm giòn ở nhiệt độ thường, nhưng khi nung nóng đến 100 – 1500C thì dẻo và dai, đến 2000C thì giòn trở lại.
Ở trạng thái rắn, kẽm và các hợp chất của nó không độc. Riêng hơi của ZnO rất độc.
3. Tính chất hóa học của kẽm
– Thường có số oxi hóa +2 trong hợp chất.
– Tính khử mạnh hơn sắt: phản ứng với phi kim ở nhiệt độ cao, phản ứng với dung dịch muối và axit, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường.
a) Kẽm tác dụng với phi kim
– Zn phản ứng trực tiếp với nhiều phi kim.
* Ví dụ:
Kẽm phản ứng với oxi: 2Zn + O2 → 2ZnO
Kẽm phản ứng với clo: Zn + Cl2 → ZnCl2
– Ở điều kiện thường, Zn bị oxi hóa trong không khí tạo thành lớp oxit bảo vệ không cho phản ứng tiếp tục xảy ra.
b) Kẽm tác dụng với axit
– Kẽm phản ứng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
* Ví dụ: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
PT ion: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑
(Zn khử ion H+ trong dung dịch axit thành hiđro tự do).
– Kẽm phản ứng với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc: Với axit đặc nóng, HNO3 loãng và H2SO4 đặc: Zn có thể khử N+5 và S+6 về trạng thái oxi hóa thấp hơn.
Zn + 4HNO3 (rắn) → Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
c) Kẽm phản ứng với H2O
– Do EoZn2+/Zn o H2O/H2 (Zn khử được nước).
– Phản ứng này hầu như không xảy ra, vì trên bề mặt kẽm có màng oxit bảo vệ.
d) Kẽm phản ứng với bazơ
– Kẽm phản ứng với các dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2,…
* Ví dụ: Cho Zn vào dung dịch NaOH
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2
4. Ứng dụng của kẽm
– Zn được mạ trên tấm kẽm để chống gỉ và còn được dùng làm ắc quy khô.
III. Tính chất của chì – Pb
1. Vị trí của Chì (Pb) trong bảng HTH .
– Thuộc nhóm IVA, chu kỳ 6, số hiệu nguyên tử là 82.
– Cấu hình electron nguyên tử:
2. Tính chất vật lý của chì
– Chì là kim loại màu trắng xanh, có khối lượng riêng lớn D = 11,34g/cm3, t0nc = 327,40C, chì mềm nên dễ nhúng trong giấy bạc mỏng.
3. Tính chất hóa học của chì
– Thường có số oxi hóa +2 và +4 nhưng số oxi hóa +2 phổ biến và bền hơn.
– Có tính khử kém: phản ứng với phi kim ở nhiệt độ cao, không phản ứng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng do PbCl2↓ và PbSO4↓, tan trong dung dịch HNO3, H2SO4 đặc nóng do tạo muối tan Pb. HSO4)2, phản ứng với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ phòng, tan chậm trong dung dịch kiềm nóng.
a) Chì tác dụng với phi kim
* Ví dụ: Pb + F2 → PbF2
Pb + O2 → PbO
Chì kim loại chỉ bị oxy hóa bề mặt trong không khí để tạo thành một lớp oxit chì mỏng, lớp này bảo vệ chì khỏi bị oxy hóa thêm.
b) Chì tác dụng với axit
– Chì không phản ứng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng vì muối chì không tan bao bọc kim loại.
– Chì tan nhanh trong dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo thành muối Pb(HSO4)2 dễ tan.
Pb + 3H2SO4 → Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O.
– Chì tan dễ trong dung dịch HNO3, tan chậm trong HNO3 đặc.
3Pb + 8HNO3 (loãng, nóng) → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
c) Chì tác dụng với dung dịch kiềm
Chì cũng tan chậm trong dung dịch kiềm nóng.
Pb + 2NaOH (đậm đặc) + 2H2O → Na2
4. Ứng dụng của Chì
– Dùng để chế tạo tấm pin, đầu đạn và thiết bị chống bức xạ.
IV. Tính chất của Thiếc – Sn
1. Vị trí của Thiếc (Sn) trong bảng HTH .
– Thuộc nhóm IVA, chu kỳ 5, số hiệu nguyên tử là 50.
– Cấu hình electron nguyên tử:
.
2. Tính chất vật lý của Thiếc
– Thiếc là kim loại màu trắng bạc, có khối lượng riêng lớn D = 7,92g/cm3, t0nc = 2320C, mềm, dễ uốn.
3. Tính chất hóa học của thiếc
Thông thường trong hợp chất có số oxi hóa +2 và +4.
– Có tính khử yếu hơn Ni: phản ứng với phi kim ở nhiệt độ cao, phản ứng chậm với dung dịch axit (HNO3 loãng: Sn → Sn2+; H2SO4, HNO3 đặc: Sn → Sn4+), phản ứng với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ phòng, hòa tan trong dung dịch kiềm đậm đặc.
a) Thiếc tác dụng với phi kim
– Thiếc phản ứng với oxi: Ở điều kiện thường trong không khí, Sn không bị oxi hóa. Ở nhiệt độ cao, Sn bị oxi hóa thành SnO2.
SN + O2
SnO2.
Thiếc phản ứng với halogen.
* Ví dụ: Sn + 2Cl2 → SnCl4
b) Thiếc tác dụng với axit
– Thiếc phản ứng chậm với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối Sn(II) và muối hiđro.
Sn + H2SO4 → SnSO4 + H2↑
– Với H2SO4 đặc và HNO3 tạo thành thanh hỗn hợp Sn(IV)
Sn + 2H2SO4 (đặc) → SnO2 + 2SO2↑ + 2H2O.
Sn + 4HNO3 (đặc) → SnO2 + 4NO2↑ + 2H2O.
4Sn + 10HNO3 (rất loãng) → 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
b) Thiếc phản ứng với dung dịch kiềm đặc
Sn + NaOH (đặc, nguội) + 2H2O → Na
Sn + 2NaOH (đậm đặc) + 4H2O → Na2
4. Ứng dụng của Tin
– Sn được mạ trên sắt tây để chống gỉ và được dùng làm chất hàn.
H. Ôn tập bài tập niken, kẽm, thiếc, chì
Bài 1 trang 163 SGK Hóa học 12: Dãy nào được sắp xếp theo thứ tự tính khử tăng dần?
A. Pb, Ni, Sn, Zn
B. Pb, Sn, Ni, Zn
C. Ni, Sn, Zn, Pb
D. Ni, Zn, Pb, Sn
* Lời giải bài 1 trang 163 SGK Hóa học 12:
Đáp án: B. Pb, Sn, Ni, Zn
Bài 2 trang 163 SGK Hóa học 12: Sắt tây là sắt được tráng bằng kim loại nào sau đây?
A.Zn. B. Không. C. Sn. D. Cr.
* Lời giải bài 2 trang 163 SGK Hóa học 12:
Đáp án: C. Sn
Bài 3 trang 163 SGK Hóa học 12: Cho 32 gam hỗn hợp gồm MgO, Fe2O3 và CuO tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch H2SO4 2M. Khối lượng muối thu được là:
A. 60 gam. B. 80 gam.
C.85 gam. D. 90 gam.
* Giải bài 3 trang 163 SGK Hóa học 12:
Đáp án: B. 80 gam.
* Cách 1:
Phương trình hóa học cho phản ứng:
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
– Theo đề bài ta có: nH2SO4 = 0,3,2 = 0,6 (mol).
– Theo PTPU, 1 mol oxit phản ứng tạo thành 1 mol muối
⇒ khối lượng bình tăng (do gốc SO42 thế oxi tạo muối): mSO4 – mO = 96 – 16 = 80 (g).
⇒ mmuối = 32 + 80.0,6 = 80 (g).
* Cách 2:
– Gọi tên công thức chung của tất cả các oxit M2Ox
Phương trình hóa học của phản ứng:
M2Ox + xH2SO4 → M2(SO4)x + xH2O
– Theo đề bài nH2SO4 = 0,3,2 = 0,6 (mol).
– Theo PTPƯ ⇒ nO (trong oxit) = nH2SO4 = 0,6 (mol).
⇒ mKim loại = mhh – mO = 32 – 0,6.16 = 22,4 (g).
Xem thêm: Văn miêu tả Sách Tiếng Việt Của Em 5 Phần 2, Tiếng Việt 5 Của Em Phần 2
⇒ mmuối = mKim loại + mSO42- = 22,4 + 0,6.96 = 80(g).
Bài 4 trang 163 SGK Hóa học 12: Hợp chất nào sau đây không phải là chất lưỡng tính?
A. ZnO B. Zn(OH)2
C. ZnSO4 D. Zn(HCO3)2
* Lời giải bài 4 trang 163 SGK Hóa học 12:
Đáp án: C. ZnSO4
– Lưu ý: Chất lưỡng tính là chất vừa tác dụng được với axit, vừa tác dụng với bazơ
Bài 5 trang 163 SGK Hóa học 12: Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch muối sunfat của kim loại hoá trị II thì tạo thành kết tủa tan được trong dung dịch NaOH dư. Đó là muối nào sau đây?
