Giáo án điện tử Hóa học 12 cánh diều Bài 20: Sơ lược về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

BÀI 20: SƠ LƯỢC VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

MỞ ĐẦU

- Kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất gồm 9 nguyên tố từ Sc (Z = 21) đến Cu (Z = 29) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Các nguyên tố này thường thể hiện nhiều trạng thái oxi hóa khác nhau. Chẳng hạn, nguyên tố sắt (Z = 26) có số oxi hóa +2 trong hợp chất FeCl₂, có số oxi hóa +3 trong hợp chất FeCl₃.

1. Vì sao kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường tạo được nhiều hợp chất với các số oxi hóa dương khác nhau?
2. Nêu một số tính chất và ứng dụng của đơn chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

I. KHÁI QUÁT VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

- Vì sao nhiều kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường có số oxi hóa +2 trong các hợp chất?

- Xác định số oxi hóa của sắt trong các hợp chất sau: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ (FeO.Fe₂O₃).

- Hãy cho biết đặc điểm cấu hình electron của các nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP 

- Có nên sử dụng các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất làm dây chảy trong các cầu chì không? Giải thích.

- Cho dung dịch nước cứng chứa Ca²⁺ và SO₄^2-. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi làm mềm nước cứng bằng cách cho dung dịch soda vào dung dịch nước cứng trên.

- Lấy một số ví dụ về ứng dụng của sắt trong thực tế.

- Nhận xét, so sánh nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ cứng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất với kim loại K và Ca. Cho biết độ cứng của Ca là 1,75.

III. LUYỆN TẬP: 

Bài 1: 

Từ Bảng 20.1, hãy chỉ ra xu hướng biến đổi về số electron hóa trị của các nguyên tử nguyên tố từ scandium đến cobalt.

Từ Bảng 20.4, hãy chỉ ra xu hướng biến đổi về khối lượng riêng của các kim loại từ scandium đến đồng.

Bài 2: Potassium là nguyên tố họ s, thuộc cùng chu kì 4 với các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Từ Bảng 17.1 và Bảng 20.4, hãy chỉ ra sự khác biệt về khối lượng riêng, độ cứng và nhiệt độ nóng chảy giữa các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất với kim loại potassium.

Bài 3: Một mẫu chất có thành phần chính là muối Mohr. Muối Mohr có công thức hóa học là (NH₄)₂SO₄.FeSO₄.6H₂O. Hòa tan 0,2151 g mẫu chất trong dung dịch sulfuric acid loãng dư, thu được dung dịch có chứa cation Fe²⁺. Lượng Fe²⁺ trong dung dịch này phản ứng vừa đủ với 5,04 mL dung dịch thuốc tím nồng độ 0,020 M (Các chất và ion khác trong dung dịch không phản ứng với thuốc tím).

Xác định:

1. Số mg sắt có trong mẫu chất.
2. Phần trăm khối lượng của (NH₄)₂SO₄.FeSO₄.6H₂O trong mẫu chất.

Bài 4: Để xác định hàm lượng của FeCO₃ trong quặng siderite, người ta có thể làm như sau: Cân 0,300 g mẫu quặng, xử lí theo một quy trình thích hợp, thu được dung dịch FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ loãng. Coi như dung dịch không chứa tạp chất tác dụng với KMnO₄. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch KMnO₄ 0,02 M thì dùng hết 12,5 mL. Tính thành phần % theo khối lượng của FeCO₃ trong quặng.