Luyện tập Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất KNTT

Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl₃, thu được kết tủa có màu nâu đỏ

Phương trình hóa học

3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃ ↓ + 3NaCl

Kim loại được mạ lên sắt để bảo vệ sắt và dùng để chế tạo thép không gỉ (dùng làm thìa, dao, dụng cụ y tế, …) là Cr

Trong phân tử MnO₂: nguyên tử manganese có số oxi hóa +4

K₂Mn⁺⁶O₄

KMn⁺⁷O₄

Mn⁺⁶SO₄

Sắt được sử dụng để sản xuất nam châm trong các máy phát điện và nhiều thiết bị điện (loa, chuông, ti vi, máy tính, điện thoại, …) dựa trên tính nhiễm từ.

Cấu hình electron của nguyên tử Cu là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹ (hay [Ar]3d¹⁰ 4s¹).

Ở trạng thái kích thích, nguyên tử Cu có thể nhường 2 electron để tạo cation Cu²⁺.

Cu ⟶ Cu²⁺ + 2e

⇒ Cấu hình electron của ion Cu²⁺ là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹

Viết gọn: [Ar]3d⁹.

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có dạng [Ar]3d^1÷10 4s^1÷2. Nguyên tử của các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có electron hoá trị nằm ở phân lớp 3d và 4s.

Đồng kim loại được sử dụng để chế tạo dây dẫn điện, thiết bị điện, … dựa trên tính chất vật lí đặc trưng là dẫn điện tốt.

Mỗi lớp electron lại được chia thành các phân lớp được kí hiệu bằng các chữ cái viết thường: s, p, d, f…Các electron trên cùng một phân lớp có năng lượng bằng nhau.

 Phân lớp đã có đủ số electron tối đa được gọi là phân lớp electron bão hoà.

Cấu hình electron của ₂₉Cu: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹4s².

Tuy nhiên cấu hình này không bền vững, nhanh chóng chuyển thành cấu hình electron bão hòa bền vững hơn: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹.

Chất phản ứng với dung dịch H₂SO₄ tạo kết tủa là BaCl₂

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl

Mg chỉ thể hiên số oxi hóa +2 trong hợp chất. Còn Mn, Fe, Cr đều có nhiều số oxi hóa trong hợp chất.

Trong dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất, kim loại có độ cứng cao nhất là Cr (8,5 so với kim cương là 10)

Al₂O₃: màu trắng

Fe₂O₃: màu đỏ

CuO: màu đen

Cr₂O₃: màu lục

Số neutron có trong một nguyên tử sắt là 30

Ti có bán kính bé hơn K

Khi nhỏ vài giọt dung dịch KOH vào dung dịch K₂Cr₂O₇ thì màu của dung dịch chuyển từ màu da cam sang màu vàng

n_KMnO4 = 0,2.0,0125 = 0,0025 mol

Phương trình hóa học:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

Theo phương trình hóa học:

n_FeSO4=5n_KMnO4=5.0,0025=0,0125(mol)

Bảo toàn nguyên tố Fe: 

n_FeCO3 = n_FeSO4 = 0,0125 (mol)

⇒ m_FeCO3 = 0,0125.116 = 1,45(g)

⇒ %m_FeCO3 = 1,45 : 3 ≈ 48,3%

n_CaCO3 = 2: 100 = 0,02 mol

nFe = 0,84:56 = 0,015 mol

Phương trình phản ứng tổng quát:

FexOy + yCO xFe + yCO₂

0,02

CO₂ + Ca(OH)₂ CaCO₃ + H₂O

0,02 0,02 (mol)

Ta có: nFe = = 0,015

x: y = 0,015 : 0,02 = 3 :4

Vậy công thức phân tử của oxide là Fe₃O₄

Ta có sơ đồ phản ứng:

Fe, Cu hỗn hợp B

Xem hỗn hợp chất rắn là hỗn hợp của x mol Fe, 0,15 mol Cu và y mol O.

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:

m _{hốn hợp B} = 56x + 64.0,3 + 16y = 126,4 56x + 16y = 107,2 (1)

Quá trình cho electron:

Fe Fe³⁺ + 3e

x 3x

Cu Cu²⁺ + 2e

0,3 0,6 mol

Quá trình nhận electron

S⁺⁶ + 2e S⁺⁴

1,2 0,6

O + 2e O^2-

y 2y

Áp dụng bảo toàn electron ta có: 3x + 0,6 = 1,2 + 2y 3x – 2y = 0,6 (2)

Từ (1) và (2) giải hệ ta có: x = 1,4; y = 1,8

Theo định luật bảo toàn khối lượng:

m_O2 = 46,4 – 33,6 = 12,8 gam ⇒ n_O = 0,8 mol

Bảo toàn điện tích ta có:

n_H⁺ = 2n_O^2- ⇒ n_H+ = 0,8.2 = 1,6 mol

V_HCl = 1,6: 2 = 0,8 L = 800 mL