TreeKid

Hóa học lớp 9, lớp 12

Dãy hoạt động hóa học của kim loại và dự đoán phản ứng

Dãy hoạt động hóa học của kim loại kèm thế điện cực chuẩn. Chọn kim loại và dung dịch muối hoặc axit để biết phản ứng có xảy ra không, kèm phương trình ion.

Mức độ hoạt động hóa học giảm dần từ trái sang phải

  • H

H đứng giữa Pb và Cu: kim loại đứng trước H đẩy được H2\mathrm{H_{2}} ra khỏi axit loãng (HCl\mathrm{HCl}, H2SO4\mathrm{H_{2}SO_{4}} loãng).

Fe đẩy được Cu ra khỏi dung dịch muối

Fe+Cu2+→Fe2++Cu\mathrm{Fe + Cu^{2+} }\rightarrow \mathrm{ Fe^{2+} + Cu}

Thế điện cực chuẩn E∘E^\circ của cặp Mn+/MM^{n+}/M (ở 25 °C)
Kim loạiIonE∘E^\circ (V)
Li LitiLi+\mathrm{Li^{+}}−3,04
K KaliK+\mathrm{K^{+}}−2,93
Ba BariBa2+\mathrm{Ba^{2+}}−2,91
Ca CanxiCa2+\mathrm{Ca^{2+}}−2,87
Na NatriNa+\mathrm{Na^{+}}−2,71
Mg MagieMg2+\mathrm{Mg^{2+}}−2,37
Al NhômAl3+\mathrm{Al^{3+}}−1,66
Zn KẽmZn2+\mathrm{Zn^{2+}}−0,76
Fe SắtFe2+\mathrm{Fe^{2+}}−0,44
Ni NikenNi2+\mathrm{Ni^{2+}}−0,26
Sn ThiếcSn2+\mathrm{Sn^{2+}}−0,14
Pb ChìPb2+\mathrm{Pb^{2+}}−0,13
Cu ĐồngCu2+\mathrm{Cu^{2+}}0,34
Ag BạcAg+\mathrm{Ag^{+}}0,8
Hg Thủy ngânHg2+\mathrm{Hg^{2+}}0,85
Pt PlatinPt2+\mathrm{Pt^{2+}}1,18
Au VàngAu3+\mathrm{Au^{3+}}1,5

Trong đó

  • MM kí hiệu chung của một kim loại
  • Mn+M^{n+} ion dương của kim loại MM, mang điện tích n+n+ (n bằng số electron kim loại nhường)
  • Mn+/MM^{n+}/M cặp oxi hóa - khử của kim loại MM
  • E∘E^\circ thế điện cực chuẩn của cặp, đo ở 25 ∘C25\,^\circ\mathrm{C}; E∘E^\circ càng nhỏ thì kim loại càng mạnh, càng dễ nhường electron (đơn vị V\mathrm{V})

Dãy hoạt động hóa học của kim loại

Dãy hoạt động hóa học (ở lớp 12 gọi là dãy điện hóa) sắp xếp kim loại theo mức độ hoạt động giảm dần từ trái sang phải. Các kim loại càng đứng bên trái càng dễ nhường electron và có tính khử mạnh. Dãy giúp dự đoán nhanh nhiều phản ứng mà không cần học thuộc từng phương trình.

Cách dùng công cụ

  • Chọn kim loại cho vào (dạng rắn) và kim loại có trong dung dịch muối để biết phản ứng thế có xảy ra không.
  • Chuyển sang “Với axit loãng” để kiểm tra kim loại có đẩy được H2\mathrm{H_{2}} ra khỏi HCl hoặc H2SO4\mathrm{H_{2}SO_{4}} loãng.
  • Công cụ viết phương trình ion thu gọn đã cân bằng cho phản ứng xảy ra.
  • Bảng cuối trang ghi thế điện cực chuẩn E∘E^{\circ} của từng cặp, giá trị càng âm thì tính khử càng mạnh.

Ý nghĩa của dãy

Phản ứng với dung dịch muối

Kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dung dịch muối. Ví dụ Fe+CuSO4→FeSO4+Cu\mathrm{Fe + CuSO_{4} }\rightarrow \mathrm{ FeSO_{4} + Cu}. Ngoại lệ quan trọng: các kim loại kiềm và kiềm thổ như Na, K, Ca, Ba phản ứng với nước ngay trong dung dịch nên không đẩy được kim loại khỏi muối.

Phản ứng với axit loãng

Các kim loại đứng trước H (E∘<0E^{\circ} < 0) đẩy được H2\mathrm{H_{2}} ra khỏi dung dịch HCl và H2SO4\mathrm{H_{2}SO_{4}} loãng. Các kim loại sau H như Cu, Ag, Au không có phản ứng này. Axit nitric và axit sunfuric đặc nóng là chất oxi hóa mạnh và không tạo H2\mathrm{H_{2}}, nên không áp dụng quy tắc này.

Phản ứng với nước

Ở nhiệt độ thường, chỉ Li, K, Ba, Ca, Na phản ứng với nước tạo bazơ và khí hiđro.

Dãy ở các lớp

Dãy ở lớp 9 gồm K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, (H), Cu, Ag, Au. Khi lên lớp 12, dãy được bổ sung Li, Ba, Ca, Ni, Sn và gắn với giá trị thế điện cực chuẩn để so sánh định lượng.

Luyện tập cùng con

Con làm xong bấm “Kiểm tra” để xem đúng sai. Bản in có chỗ để con viết đáp án.

  1. Câu 1.Fe có đẩy được Cu ra khỏi dung dịch CuSO4 không? (có / không)

  2. Câu 2.Cu có tác dụng với dung dịch HCl loãng không? (có / không)

  3. Câu 3.Kim loại nào hoạt động mạnh hơn: Zn hay Ag?

  4. Câu 4.Cho Na vào dung dịch CuSO4, Na có đẩy được Cu ra khỏi muối không? (có / không)

  5. Câu 5.Kim loại nào trong dãy sau đẩy được hiđro ra khỏi axit loãng: Mg, Cu, Ag, Au? (chọn một)