DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI
I. Cách xây dựng dãy hoạt động hóa học của kim loại
1. Thí nghiệm 1
Cho đinh sắt vào dung dịch $CuS{{O}_{4}}$ (ống nghiệm 1) và cho mẩu dây đồng vào dung dịch $FeS{{O}_{4}}$ (ống nghiệm 2)
Hiện tượng: - Ở ống nghiệm 1, màu xanh của dung dịch đồng nhạt dần do sắt đã đẩy đồng ra khỏi dung dịch muối: \[Fe+CuS{{O}_{4}}\to FeS{{O}_{4}}+Cu\]
- Ở ống nghiệm 2, không có hiện tượng gì do đồng không thể đẩy sắt ra khỏi dung dịch muối
Kết luận: Sắt hoạt động hóa học mạnh hơn đồng. Ta xếp Fe trước Cu: Fe, Cu
2. Thí nghiệm 2
Cho đinh sắt và lá đồng vào hai ống nghiệm (1) và (2) đựng dung dịch HCl.
Hiện tượng: - Ở ống nghiệm (1) có nhiều bọt khí thoát ra do sắt đã đẩy hiđro ra khỏi dung dịch HCl: $Fe+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}}$
- Ống nghiệm 2: không có hiện tượng gì. Chứng tỏ đồng không đẩy được hiđro ra khỏi dung dịch
Kết luận: Sắt đứng trước hiđro và đồng đứng sau hiđro: $Fe,\,\,H,\,\,Cu$
3. Thí nghiệm 3
Cho mẩu natri và đinh sắt vào hai cống (1) và (2) riêng biệt đựng nước cất có thêm vài giọt dung dịch phenolphtalein
Hiện tượng: - Ở cốc (1) natri nóng chảy thành giọt tròn chạy trên mặt nước và tan dần. Dung dịch có màu đỏ do Na tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm
$2Na+2{{H}_{2}}O\to 2NaOH+{{H}_{2}}$
- Ở cốc (2) không có hiện tượng gì
Kết luận: Natri hoạt động hóa học hơn sắt
II. Dãy hoạt động hóa học của kim loại
Bằng nhiều thí nghiệm khác nhau, người ta sắp xếp các kim loại thành dãy theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hóa học:
$K,\,\,Na,\,\,Ba,\,Ca,\,\,Mg,\,\,Al,\,Zn,\,\,Fe,\,\,Ni,\,\,Sn,\,\,Pb,\,\,(H),\,\,Cu,\,\,Hg,\,\,Ag,\,\,Pt,\,\,Au\,$
III. Ý nghĩa dãy hoạt động hóa học của kim loại.
1. Kim loại đứng trước Mg phản ứng được với nước ở điều kiện thường tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng hiđro
$2Na+2{{H}_{2}}O\to 2NaOH+{{H}_{2}}$
2. Kim loại đứng trước H tác dụng với dung dịch axit HCl và ${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$ loãng giải phóng ${{H}_{2}}$
3. Kim loại đứng trước (trừ Na, K, Ca, Ba) đẩy kim loại đứng sau ra khỏi dung dịch muối
Nhóm kim loại có thể tác dụng với nước ở nhiệt độ thường: K, Na, Ca, Ba
Sản phẩm tạo thành là dung dịch kiềm và khí hiđro
- Các kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại có khả năng tác dụng với axit clohiđric
- Nhóm kim loại tác dụng được với axit HCl là: Mg, K, Fe, Al, Na
Dãy các kim loại được sắp xếp đúng theo chiều hoạt động hoá học tăng dần là:
Cu, Zn, Al, Mg, K
Kim loại hoạt động mạnh nhất là Ba
Cặp chất không xảy ra phản ứng là: $ Fe+ZnC{{l}_{2}} $
Do Fe hoạt động hóa học kém hơn Zn nên không thể đẩy Zn ra khỏi muối.
Kim loại tan được trong nước ở ngay nhiệt độ thường và giải phóng khí hiđro:
$ 2Na+2{{H}_{2}}O\to 2NaOH+{{H}_{2}} $