Tính chất hóa học của kim loại: kim loại có khả năng tác dụng với oxít, tác dụng với phi kim, tác dụng với muối, tác dụng với axít
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA KIM LOẠI
Tính chất hóa học của các kim loại là tính khử: M → Mn+ + ne
1. Tác dụng với phi kim
a. kim loại tác dụng Với oxi
– Hầu hết các kim loại đều tham gia phản ứng trừ Au, Pt, và Ag → oxit bazơ hoặc oxit lưỡng tính.
2xM + yO2 → 2MxOy
– Mức độ phản ứng với oxi của các kim loại khác nhau: kim loại càng mạnh thì phản ứng càng mạnh.
+ K, Na cháy tạo thành oxit khi có lượng oxi hạn chế. Nếu oxi dư thì tạo thành peoxit.
+ Ca, Mg, Al, Zn, Fe cháy tạo thành oxit và khả năng phản ứng với oxi giảm dần.
+ Các kim loại từ Pb → Hg không cháy nhưng tạo thành màng oxit trên bề mặt.
+ Các kim loại từ Ag → Au không cháy và không tạo thành lớp màng oxit trên bề mặt.
– Phản ứng với oxi của kim loại phụ thuộc vào bề mặt của lớp oxit tạo thành: nếu bề mặt không khít thì phản ứng hoàn toàn; nếu bề mặt khít thì chỉ phản ứng ở trên bề mặt như Al, Zn…
b. Với clo
Các kim loại đều tác dụng với clo khi đun nóng → muối clorua (KL có hóa trị cao).
2M + nCl2 → 2MCln
c. Với các phi kim khác
Các kim loại còn phản ứng được với nhiều phi kim khác như Br2, I2, S…
2Al + 3I2 → 2AlI3 (H2O)
Fe + S → FeS (t0)
2. Tác dụng với nước
a. Ở nhiệt độ thường
– Chỉ có kim loại kiềm và kiềm thổ như Na, K, Ba và Ca phản ứng → kiềm + H2.
– Phản ứng tổng quát:
2M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2
b. Phản ứng ở nhiệt độ cao
– Mg và Al có phản ứng phức tạp:
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 (1000C)
Mg + H2O → MgO + H2 (≥ 2000C)
– Mn, Zn, Cr, Fe ở nhiệt độ cao phản ứng với hơi nước → oxit kim loại + H2.
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 5700C)
Fe + H2O → FeO + H2 (> 5700C)
3. Tác dụng với dung dịch axit
a. Với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng, H3PO4… (H+)
Chỉ kim loại đứng trước H2 mới có phản ứng → muối (trong đó kim loại chỉ đạt đến hóa trị thấp) + H2.
Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2
Chú ý: Na, K, Ba, Ca… khi cho vào ddịch axit thì phản ứng với H+ trước, nếu dư thì phản ứng với H2O. Pb đứng trước nhưng không tác dụng với HCl và H2SO4 loãng do tạo muối khó tan bám trên mặt cản trở phản ứng.
b. Tác dụng với dung dịch các axit có tính oxi hóa mạnh HNO3, H2SO4 đặc nóng
– Hầu hết các kim loại đều có phản ứng (trừ Au, Pt) ® muối (KL có hóa trị cao nhất) + H2O + sản phẩm được hình thành từ sự khử S+6 hoặc N+5.
– Al, Fe, Cr thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội.
4. Tác dụng với dung dịch muối
– Với Na, K, Ca và Ba phản ứng với nước trước sau đó dung dịch kiềm tạo thành sẽ phản ứng với muối.
– Với các kim loại không tan trong nước, kim loại hoạt động (đứng trước) đẩy được kim loại kém hoạt động (đứng sau) ra khỏi dung dịch muối của chúng theo quy tắc α.
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Chú ý:
2Fe3+ + Fe → 3Fe2+
Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+
Fe2+ + Ag+ → Ag + Fe3+
5. Phản ứng với dung dịch kiềm
– Các kim loại tan trong nước: Na, K, Ca và Ba tác dụng với nước có trong dung dịch.
– Một số kim loại có hiđroxit tương ứng là chất lưỡng tính + dung dịch bazơ → muối + H2.
Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + 3/2H2