Luyện tập Đặc điểm cấu tạo và liên kết kim loại. Tính chất kim loại CTST

- Khi cho 1,7 gam hỗn hợp gồm X và Zn + dung dịch HCl dư thu được 0,03 mol H₂.

Gọi công thức chung của X và Zn là R.

R + 2HCl → RCl₂ + H₂↑

Ta có: n_R= n_H2 = 0,03 mol ⇒ M_R = = 56,67.

Mà M_Zn = 65 nên M_X < 56,67                                                           (1)

- Khi cho 1,9 gam X tác dụng với lượng dư dung dịch H₂SO₄ loãng thì thể tích khí hydrogen sinh ra chưa đến 1,2395 lít (ở đkc):

X + H₂SO₄ → XSO₄ + H₂

Ta có: n_X = n_H2 < hay n_X < 0,05 mol ⇒ M_X > = 38       (2)

Từ (1) và (2) ta có 38 < M_X < 56,67

Mà X là kim loại hóa trị II nên X là Ca (40).

n_OH– = n_H+ = n_HCl = = 0,05 (mol)

⇒ n_X(OH)n =

           2X + 2nH₂O → 2X(OH)_n + nH₂↑

mol:      ←         

⇒ M_X =  = 23n

Vậy n = 1 ⇒ M_X = 23 (thỏa mãn)

Vậy kim loại X là sodium (Na).

Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al, Fe,...

Nguyên tử có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng là nguyên tử của nguyên tố kim loại trừ H, He, Bo.

1s²2s²2p⁶3s² → 2 electron lớp ngoài cùng → là kim loại.

1s² → 2 electron lớp ngoài cùng, chu kì 1 → là khí hiếm He. 

Sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại gồm Fe, Cu.

⇒ m_Fe = 10,04.80,88% = 8,12 gam; m_Cu = 1,92 gam

⇒ n_Fe = 0,145 mol; n_Cu= 0,03 mol

⇒ n_{Fe p/ư} = 0,35 – 0,145 = 0,205 mol; n_Cu(NO3)2 = 0,03 mol.

Đặt n_NO = x; n_H2 = y; n_NH4⁺ = z (mol).

Ta có: x + y = n_khí = 0,1 mol                                  (1)

Bảo toàn electron: 3n_Al + 2n_Fe = 3n_NO + 2n_H2 + 8n_NH4⁺ + 2n_Cu

⇒ 0,04.3 + 0,205.2 = 3x + 2y + 8z + 2.0,03           (2)

Bảo toàn nguyên tố N:

n_{NO3^– b/đ} = n_NO + n_NH4⁺ ⇒ 0,03.2 = x + z             (3)

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ⇒ x = 0,03; y = 0,07; z = 0,03 mol

Dung dịch muối gồm có: 0,04 mol Al³⁺; 0,205 mol Fe²⁺; 0,03 mol NH₄⁺

Bảo toàn điện tích ⇒ n_SO4^2– =  = 0,28 mol.

⇒ m_muối = 0,04.27 + 0,205.56 + 0,03.18 + 0,28.96 = 39,98 gam.

Cấu hình electron của Na (Z = 11) là: 1s²2s²2p⁶3s¹.

Nguyên tử Na nhường 1 electron để tạo thành ion Na⁺:

Na → Na⁺ + 1e

 → Cấu hình electron của Na⁺ là: 1s²2s²2p⁶.

Mg cháy trong không khí xảy ra mãnh liệt, tỏa nhiều nhiệt. Cần chú ý với lượng nhiệt lớn tỏa ra, phải sử dụng kẹp gỗ để giữ mảnh magnesium chứ không dùng tay. Ánh sáng tạo ra có rất nhiều tia cực tím, dùng kính chống tia cực tím UV để bảo vệ mắt.

Kim loại có thể tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo ra dung dịch làm xanh giấy quỳ tím là Ba.

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Phương trình phản ứng

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

n_Cu = n_CuSO4 = 0,01 mol

Gọi số mol Zn phản ứng là x (mol).

⇒ n_{Zn phản ứng} = n_Cu = 0,01 mol

Khối lượng lá kẽm giảm = m_{Zn phản ứng} – m_{Cu tạo thành} 

⇒ 0,05%.m_{Zn ban đầu} = 64.0,01 – 65.0,01

⇒ m_{Zn ban đầu} = 20 (gam)

Một số  kim loại có cấu trúc mạng tinh thể lục phương là: Be, Mg, Zn,...

 Vì trong 1 chu kì, kim loại có độ âm điện nhỏ hơn phi kim → nguyên tử kim loại thường dễ nhường electron trong các phản ứng hóa học. 

Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al, Fe,...

Hg là kim loại là chất lỏng ở nhiệt độ thường và được sử dụng trong các nhiệt kế thông thường.

Kim loại có tính khử yếu nhất sẽ bị đẩy ra trước → hỗn hợp hai kim loại là Cu và Ag.

- Có thể làm sạch mẫu bạc này bằng dung dịch AgNO₃ dư:

(Al, Zn, Cu) + AgNO₃ → Al(NO₃)₃, Zn(NO₃)₂, Cu(NO₃)₂ + Ag

Các tạp chất tan hết chỉ còn lại Ag.

- Dùng H₂SO₄ loãng hoặc HCl thì không loại được Cu. Dùng Pb(NO₃)₂ thì không loại được Cu và tạo tạp chất mới là Pb.

Trong tinh thể kim loại, liên kết kim loại là liên kết sinh ra do lực hút tĩnh điện giữa các ion dương ở nút mạng với các electron hóa trị chuyển động tự do.

Trong mạng tinh thể kim loại có các ion dương kim loại, nguyên tử kim loại và các electron tự do.

Kim loại có tính ánh kim vì electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ ánh sáng trong vùng nhìn thấy.

Kim loại có E^o_Mⁿ⁺/M < 0 có thể phản ứng với dung dịch HCl hoặc dung dịch H₂SO₄ loãng giải phóng khí H₂.

Như vậy các kim loại có thể tác dụng với dung dịch HCl là: Mg, Zn, Fe, Al.