Hóa 12 bài 36: Sơ lược tính chất hóa học của Niken (Ni), Kẽm (Zn), Chì (Pb), Thiếc (Sn)

Hóa 12 bài 36: Sơ lược tính chất hóa học của Niken (Ni), Kẽm (Zn), Chì (Pb), Thiếc (Sn). Các kim loại như Niken (Ni) Kẽm (Zn) Chì (Pb) Thiếc (Sn) có tính chất hóa học gì mà chúng cũng có một số ứng dụng trong thực tế nhưng không nhiều bằng Nhôm Sắt và Đồng

Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu sơ lược về Niken (Ni) Kẽm (Zn) Chì (Pb) Thiếc (Sn), chúng có tính chất hóa học và tính chất vật lý như thế nào và có ứng dụng gì trong đời sống sản xuất.

This post: Hóa 12 bài 36: Sơ lược tính chất hóa học của Niken (Ni), Kẽm (Zn), Chì (Pb), Thiếc (Sn)

I. Tính chất Niken – Ni

1. Vị trí của Niken (Ni) trong bảng HTTH

– Thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 28

– Cấu hình electron nguyên tử: [Ar] 3d^84s^2 .

2. Tính chất vật lý của Niken

– Niken là kim loại có màu trắng bạc, rất cứng, khối lượng riêng lớn D = 8,9g/cm³, t⁰_nc = 1455⁰C

3. Tính chất hóa học của Niken

– Thường có số oxi hóa +2 trong các hợp chất.

– Có tính khử yếu: tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, tác dụng với dung dịch axit, tác dụng với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường.

a) Niken tác dụng với phi kim

– Khi đun nóng, Ni phản ứng được một số phi kim (như oxi, clo,…)

* Ví dụ:

Niken tác dụng với oxi: 2Ni + O₂ $small xrightarrow[]{500^{0}C}$ 2NiO

Niken tác dụng với brom: Ni + Br₂ → NiBr₂

Niken tác dụng với Clo: Ni + Cl₂ $small overset{t^{0}}{ ightarrow}$ NiBr₂

b) Niken tác dụng với axit

– Niken tác dụng với axit HCl và H₂SO₄ loãng giải phóng khí hidro.

Ni + 2HCl _(loãng) → NiCl₂ + H₂↑

– Niken tan dễ dàng trong dung dịch axit HNO₃ đặc, nóng.

Ni + 4HNO_{3 (đặc,nóng)} → Ni(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O.

4. Ứng dụng của Niken

– Ni được dùng 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 bảng HTTH

– Thuộc nhóm IIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 30.

– Cấu hình electron nguyên tử: [Ar] $3d^{10}4s^2$ .

2. Tính chất vật lý của Kẽm

– Kẽm là kim loại có màu lam nhạt, trong không khí ẩm, kẽm bị phủ 1 lớp màng oxit mỏng nên có màu xám. Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn D = 7,13g/cm³, t⁰_nc = 1455⁰C.

– Kẽm giòn ở nhiệt độ thường, nhưng khi đun nóng tới 100 – 150⁰C lại dẻo và dai, đến 200⁰C thì giòn trở lại.

– Ở trạng thái rắn, kẽm và các hợp chất của kẽm không độc. Riêng hơi của ZnO rất độc.

3. Tính chất hóa học của Kẽm

– Thường có số oxi hóa +2 trong các hợp chất.

– Có tính khử mạnh hơn sắt: tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, tác dụng với dung dịch muối và axit, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường.

a) Kẽm tác dụng với phi kim

– Zn tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim.

* Ví dụ:

Kẽm tác dụng với oxi: 2Zn + O₂ → 2ZnO

Kẽm tác dụng với Clo: Zn + Cl₂ → ZnCl₂

– Ở điều kiện thường, Zn bị oxi hóa trong không khí hình thành lớp oxit bền bảo vệ ngăn không cho phản ứng tiếp tục xảy ra.

b) Kẽm tác dụng với axit

– Kẽm tác dụng với các dung dịch axit HCl, H₂SO₄loãng:

* Ví dụ: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

PT ion: Zn + 2H⁺ → Zn²⁺+ H₂↑

(Zn khử ion H⁺ trong dung dịch axit thành hidro tự do).

– Kẽm tác dụng với dung dịch HNO₃, H₂SO₄ đặc: Với các axit HNO₃ đặc nóng, HNO₃ loãng, H₂SO₄ đặc: Zn khử được N⁺⁵ và S⁺⁶ xuống những mức oxi hoá thấp hơn.

Zn + 4HNO₃ ₍_đặc) → Zn(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

c) Kẽm tác dụng với H₂O

– Do E^o_Zn²⁺/Zn < E^o _H2O/H2 (Zn khử được nước).

– Phản ứng này hầu như không xảy ra vì trên bề mặt của kẽm có màng oxit bảo vệ.

d) Kẽm tác dụng với bazơ

– Kẽm tác dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)₂,…

* Ví dụ: Cho Zn vào dung dịch NaOH

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

4. Ứng dụng của Kẽm

– Zn được mạ lên tôn để chống gỉ và còn được dùng làm pin khô.

III. Tính chất của Chì – Pb

1. Vị trí của Chì (Pb) trong bảng HTTH

– Thuộc nhóm IVA, chu kì 6, số hiệu nguyên tử là 82.

– Cấu hình electron nguyên tử: [Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p².

2. Tính chất vật lý của Chì

– Chì là kim loại màu trắng hơi xanh, có khối lượng riêng lớn D = 11,34g/cm³, t⁰_nc = 327,4⁰C, chì mềm nên dễ dát thành lá 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 yếu: tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, không tác dụng với các dung dịch HCl, H₂SO₄loãng do PbCl₂↓ và PbSO₄↓ , tan được trong dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng do tạo muối tan Pb(HSO₄)₂ , tác dụng được với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường, 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 oxi hóa ở bề ngoài trong không khí tạo thành một lớp chì oxít mỏng, chính lớp oxít này lại là lớp bảo vệ chì không bị oxi hóa tiếp.

b) Chì tác dụng với axit

– Chì không tác dụng với dung dịch HCl và H₂SO₄loãng do các muối chì không tan bao bọc bên ngoài kim loại.

– Chì tan nhanh trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng và tạo thành muối tan là Pb (HSO₄)₂.

Pb + 3H₂SO₄ → Pb(HSO₄)₂ + SO₂ + 2H₂O.

– Chì dễ dàng tan 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 (đặc) + 2H₂O → Na₂[Pb(OH)₄] + H₂↑

4. Ứng dụng của Chì

– Được dùng để chế tạo bản cực ác quy, đầu đạn và chế tạo thiết bị chống tia phóng xạ.

IV. Tính chất của Thiếc – Sn

1. Vị trí của Thiếc (Sn) trong bảng HTTH

– Thuộc nhóm IVA, chu kì 5, số hiệu nguyên tử là 50.

– Cấu hình electron nguyên tử: [Kr] $4d^{10}5s^25p^2$ .

2. Tính chất vật lý của Thiếc

– Thiếc là kim loại màu trắng bạc, có khối lượng riêng lớn D = 7,92g/cm³ , t⁰_nc = 232⁰C mềm và dễ dát mỏng.

3. Tính chất hóa học của Thiếc

– Thường có số oxi hóa +2 và +4 trong các hợp chất.

– Có tính khử yếu hơn Ni: tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, tác dụng chậm với dung dịch axit (HNO₃ loãng: Sn → Sn²⁺; H₂SO₄, HNO₃ đặc: Sn → Sn⁴⁺), tác dụng với dung dịch muối, bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường, bị hòa tan trong dung dịch kiềm đặc.

a) Thiếc tác dụng với phi kim

– Thiếc tác dụng 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 $small overset{t^{0}}{ ightarrow}$ SnO₂ .

– Thiếc tác dụng với halogen.

* Ví dụ: Sn + 2Cl₂ → SnCl₄

b) Thiếc tác dụng với axit

– Thiếc tác dụng chậm với với dung dịch HCl và H₂SO₄loãng tạo thành muối Sn (II) và hidro.

Sn + H₂SO₄ → SnSO₄ + H₂↑

– Với H₂SO₄ và HNO₃ đặc tạo thanh hợp chất Sn (IV)

Sn + 2H₂SO_4 (đặc) → SnO₂+ 2SO₂↑ + 2H₂O.

Sn + 4HNO₃ (đặc) → SnO₂ + 4NO₂↑ + 2H₂O.

4Sn + 10HNO₃ _{(rất loãng)} → 4Sn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

b) Thiếc tác dụng với dung dịch kiềm đặc

Sn + NaOH_{(đặc, nguội)} + 2H₂O → Na[Sn(OH)₃] + H₂↑

Sn + 2NaOH_(đặc) + 4H₂O → Na₂ [Sn(OH)₆] + 2H₂↑

4. Ứng dụng của Thiếc

– Sn được mạ lên sắt tây để chống gỉ và được dùng làm thiếc hàn.

V. Bài tập ôn tập Niken, Kẽm, Thiếc, Chì

Bài 1 trang 163 SGK Hóa 12: Dãy nào 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 12:

Đáp án: B. Pb, Sn, Ni, Zn

Bài 2 trang 163 SGK Hóa 12: Sắt tây là sắt được phủ lên bề mặt bởi kim loại nào sau đây?

A. Zn. B. Ni. C. Sn. D. Cr.

* Lời giải bài 2 trang 163 SGK Hóa 12:

Đáp án: C. Sn

Bài 3 trang 163 SGK Hóa 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.

* Lời giải bài 3 trang 163 SGK Hóa 12:

Đáp án: B. 80 gam.

* Cách 1:

– Các phương trình hoá học của phản ứng:

MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

– Theo bài ra, ta có: n_H2SO4 = 0,3.2 = 0,6 (mol).

– Theo PTPƯ, 1 mol oxit phản ứng tạo thành 1 mol muối

⇒ khối lượng tăng (do gốc SO₄^2- thay oxi tạo muối) : m_SO4 – m_O = 96 – 16 = 80 (g).

⇒ m_muối = 32 + 80.0,6 = 80 (g).

* Cách 2:

– Gọi công thức chung của tất cả các oxit là M₂O_x

– Phương trình hoá học của phản ứng:

M₂O_x + xH₂SO₄ → M₂(SO₄)_x + xH₂O

– Theo bài ra, n_H2SO4 = 0,3.2 = 0,6 (mol).

– Theo PTPƯ ⇒ n_{O (trong oxit)} = n_H2SO4 = 0,6 (mol).

⇒ m_{Kim loại} = m_hh – m_O= 32 – 0,6.16 = 22,4 (g).

⇒ m_muối = m_{Kim loại} + m_SO4^2- = 22,4 + 0,6.96 = 80(g).

Bài 4 trang 163 SGK Hóa 12: Hợp chất nào sau đây không có tính chất lưỡng tính ?

A. ZnO B. Zn(OH)₂

C. ZnSO₄ D. Zn(HCO₃)₂

* Lời giải bài 4 trang 163 SGK Hóa 12:

Đáp án: C. ZnSO₄

– Lưu ý: Chất lưỡng tính là chất vừa tác dụng được với axit vừa tác dụng được với bazơ

Bài 5 trang 163 SGK Hóa 12: Cho dung dịch NaOH vào dung dịch muối sunfat của kim loại hóa trị II thấy sinh ra kết tủa tan trong dung dịch NaOH dư. Đó là muối nào sau đây?

A. MgSO₄ B. CaSO₄

C. MnSO₄ D. ZnSO₄

* Lời giải bài 5 trang 163 SGK Hóa 12:

Đáp án: D. ZnSO₄

– Phương trình hoá học của phản ứng:

2NaOH + ZnSO₄ → Na₂SO₄ + Zn(OH)₂↓

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Hy vọng với bài viết sơ lược về tính chất hoá học của Niken (Ni), Kẽm (Zn), Chì (Pb), Thiếc (Sn), ứng dụng của các kim loại này và bài tập vận dụng ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để Mầm Non Ánh Dương ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

Bản quyền bài viết thuộc trường Mầm Non Ánh Dương. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường Mầm Non Ánh Dương (mamnonanhduongvt.edu.vn)

Source: Mamnonanhduongvt.edu.vn
Category: Giáo dục