Tính chất hoá học của kim loại - Hoá 12

Các nguyên tử kim loại dễ nhường electron hoá trị:

\({\rm{M}} \to {{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{ +  ne}}\) (M là kí hiệu, n là hoá trị của kim loại)

=> tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử.

Hầu hết các kim loại (trừ vàng, bạc, platinum,...) đều tác dụng với oxygen tạo thành oxide.

Hầu hết các kim loại đều tác dụng với khí chlorine khi đun nóng, thu được muối chloride tương ứng.

Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh khi đun nóng (trừ thuỷ ngân phản ứng ngay ở nhiệt độ thường).

\({\rm{F}}{{\rm{e}}_{{\rm{(s)}}}}{\rm{ + }}{{\rm{S}}_{{\rm{(s)}}}} \to {\rm{Fe}}{{\rm{S}}_{{\rm{(s)}}}}\)

\({\rm{H}}{{\rm{g}}_{{\rm{(l)}}}}{\rm{ + }}{{\rm{S}}_{{\rm{(s)}}}} \to {\rm{Hg}}{{\rm{S}}_{{\rm{(s)}}}}\)

                      2M   +  2nH₂O \( \to \)2M(OH)_n   +  nH₂    (\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{  <   -  0,414(V)}}\) và n = hoá trị kim loại)

     Ví dụ: Na có \({\rm{E}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Na}}}^{\rm{o}}{\rm{  <   -  2,71(V)}}\) <  - 0,414 (V) => Na phản ứng với nước ở nhiệt độ thường.

     Na (s)  + H₂O(l)   \( \to \)   2NaOH(aq)  + H₂(g)

M  +  HCl, H₂SO₄ \( \to \) MCl_n, M₂(SO₄)_n  +   H₂ (\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{  <  0 (V)}}\)= KL trước H và n hoá trị thấp).

Do Fe có  \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Fe}}}^{\rm{o}}{\rm{  <   -  0,44 (V)}}\)< 0 => Fe tác dụng với H₂SO₄ loãng tạo khí H₂

\({\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{\rm{0}} _{\left( {\rm{s}} \right)}}{\rm{  +  }}{\mathop {\rm{H}}\limits^{{\rm{ + 1}}} _{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}_{\left( {{\rm{aq}}} \right)} \to \mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{{\rm{ + 2}}} {\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}_{\left( {{\rm{aq}}} \right)}{\rm{  +  }}{\mathop {\rm{H}}\limits^{\rm{0}} _{\rm{2}}}_{\left( {\rm{g}} \right)}\)

Hầu hêt kim loại (trừ Pt, Au) khử được S (trong H₂SO₄ đặc) xuống số oxi hoá thấp hơn.

\[{\mathop {Cu}\limits^0 _{\left( s \right)}}{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} S{O_4}_{\left( {aq} \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} {O_2}_{\left( g \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}{O_{\left( / \right)}}\]

Chú ý: HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội làm thụ động hoá Al, Fe, Cr,...

Kim loại không tan trong nước và có giá trị thế điện cực chuẩn nhỏ hơn thường tác dụng được với dung dịch muối của kim loại có giá trị thế điện cực lớn hơn ở điều kiện chuẩn.

Ví dụ: \({\rm{E}}_{C{u^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}}{\rm{  =   0,34 (V)}}\) <  \({\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^{\rm{o}}{\rm{  =  0,799 (V)}}\) => Cu phản ứng được với AgNO₃.

\(C{u_{\left( s \right)}}{\rm{ }} + {\rm{ }}2AgN{O_3}_{\left( {aq} \right)} \to Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2}_{\left( {aq} \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}2A{g_{\left( s \right)}}\)