Bài 17. Dãy hoạt động hóa học của kim loại
I. DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI ĐƯỢC XÂY DỰNG NHƯ THẾ NÀO?
1. Thí nghiệm 1
$\bullet \,\,$ Tiến hành:
- Cho đinh sắt vào dung dịch $CuSO_{4}$ và cho mẩu dây đồng vào dung dịch $FeSO_{4}.$
$\bullet \,\,$ Hiện tượng:
- Đinh sắt và dung dịch $CuSO_{4}:$ có chất rắn màu đỏ bám ngoài đinh sắt.
- Dây đồng và dung dịch $FeSO_{4}:$ không có hiện tượng gì xảy ra.
$\bullet \,\,$ Nhận xét:
- Đinh sắt và dung dịch $CuSO_{4}:$ sắt đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối đồng:
$\underbrace {\mathop {Fe}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng\,\,xám)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,CuSO_{4}\,\,{}_{(dd)} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {\mathop {FeSO_{4}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(lục\,\,nhạt)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {\mathop {Cu}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(đỏ)}\limits_{}^{}}$
- Dây đồng và dung dịch $FeSO_{4}:$ đồng không đẩy được sắt ra khỏi dung dịch muối sắt.
$\Longrightarrow $ Sắt hoạt động hóa học mạnh hơn đồng. Sắt đứng trước đồng: $Fe,\,Cu.$
2. Thí nghiệm 2
$\bullet \,\,$ Tiến hành:
- Cho mẩu dây đồng vào dung dịch $AgNO_{3}$ và mẩu dây bạc vào dung dịch $CuSO_{4}.$
$\bullet \,\,$ Hiện tượng:
- Dây đồng và dung dịch $AgNO_{3}:$ có chất rắn màu xám bám vào dây đồng.
- Dây bạc và dung dịch $CuSO_{4}:$ không có hiện tượng gì xảy ra.
$\bullet \,\,$ Nhận xét:
- Dây đồng và dung dịch $AgNO_{3}:$ đồng đẩy bạc ra khỏi dung dịch muối bạc:
$\underbrace {\mathop {Cu}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(đỏ)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {2\,\mathop {AgNO_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {\mathop {Cu(NO_{3})_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(xanh\,\,lam)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {2\,\mathop {Ag}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(xám)}\limits_{}^{}}$
- Dây bạc và dung dịch $CuSO_{4}:$ bạc không đẩy được đồng ra khỏi dung dịch muối đồng.
$\Longrightarrow $ Đồng hoạt động hóa học mạnh hơn bạc. Đồng đứng trước bạc: $Cu,\,Ag.$
3. Thí nghiệm 3
$\bullet \,\,$ Tiến hành:
- Cho đinh sắt và lá đồng nhỏ vào 2 ống nghiệm riêng đựng dung dịch $HCl.$
$\bullet \,\,$ Hiện tượng:
- Đinh sắt và dung dịch $HCl:$ có nhiều bọt khí thoát ra.
- Lá đồng và dung dịch $HCl:$ không có hiện tượng gì xảy ra.
$\bullet \,\,$ Nhận xét:
- Đinh sắt và dung dịch $HCl:$ sắt đẩy hiđro ra khỏi dung dịch axit:
$Fe\,\,{}_{(r)} \,\, + \,\,2\,HCl\,\,{}_{(dd)} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {\mathop {FeCl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(lục\,\,nhạt)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,H_{2}\,\,{}_{(k)}$
- Lá đồng và dung dịch $HCl:$ đồng không đẩy được hiđro ra khỏi dung dịch axit.
$\Longrightarrow $ Sắt đứng trước hiđro, đồng đứng sau hiđro: $Fe,\,H,\,Cu.$
4. Thí nghiệm 4
$\bullet \,\,$ Tiến hành:
- Cho mẩu natri và đinh sắt vào 2 cốc riêng đựng nước cất có nhỏ thêm vài giọt dung dịch phenolphtalein.
$\bullet \,\,$ Hiện tượng:
- Cốc nước có natri: mẩu natri nóng chảy thành giọt tròn chạy trên mặt nước và tan dần, dung dịch có màu đỏ.
- Cốc nước có đinh sắt: không có hiện tượng gì xảy ra.
$\bullet \,\,$ Nhận xét:
- Cốc nước có natri: mẩu natri phản ứng với nước sinh ra dung dịch bazơ nên làm phenolphtalein không màu đổi sang màu đỏ.
$2\,Na\,\,{}_{(r)} \,\, + \,\,2\,H_{2}O\,\,{}_{(l)} \,\, \longrightarrow \,\, 2\,NaOH\,\,{}_{(dd)}\,\, + \,\,H_{2}\,\,{}_{(k)}$
$\Longrightarrow $ Natri hoạt động hóa học mạnh hơn sắt. Natri đứng trước sắt: $Na,\,Fe.$
$\Longrightarrow $ Kết luận: Các kim loại được sắp xếp thành dãy theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hóa học:
$K,\,\, Na,\,\, Mg,\,\, Al,\,\, Zn,\,\, Fe,\,\, Pb,\,\, (H),\,\, Cu,\,\, Ag,\,\, Au.$
II. DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI CÓ Ý NGHĨA NHƯ THẾ NÀO?
Dãy hoạt động hóa học của kim loại cho biết:
1. Mức độ hoạt động hóa học của các kim loại giảm dần từ trái sang phải.
2. Những kim loại đứng trước $Mg$ là những kim loại mạnh tác dụng với nước ở điều kiện thường tạo thành kiềm và giải phóng khí $H_{2}.$
3. Kim loại đứng trước $H$ phản ứng với một số dung dịch axit ($HCl,$ $H_{2}SO_{4}$ loãng,…) giải phóng khí $H_{2}.$
4. Kim loại đứng trước (trừ $Na,$ $K,$...) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối.