Giải SGK Hoá học 12 Bài 27. Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

Các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất và hợp kim của chúng được sử dụng phổ biến làm vật liệu chế tạo dụng cụ, thiết bị, máy móc, phương tiện giao thông, …

Các ứng dụng này dựa trên các tính chất sau:

+ Kim loại chuyển tiếp khó nóng chảy, đặc biệt là vanadium, chromium và cobalt.

+ Kim loại chuyển tiếp có độ cứng khá cao, chromium là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại.

+ Các kim loại chuyển tiếp thường là kim loại nặng.

+ Độ dẫn điện, dẫn nhiệt của các kim loại chuyển tiếp tương đối tốt, điển hình là đồng.

1. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc khối d.

2.

a) Đặc điểm giống nhau và khác nhau trong cấu hình electron nguyên tử.

+ Giống nhau: Đều có 4 lớp electron; cấu hình electron trong nguyên tử của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đều có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar.

+ Khác nhau: Số electron hoá trị của nguyên tử các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất là khác nhau.

b) Sự biến đổi số electron trên phân lớp 3d và 4s: Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 1 (ở Sc) đến 10 (ở Cu). Trong khi đó, trên phân lớp 4s, số electron thường bằng 2 (trừ Cr và Cu).

1. Trong số các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất:

a) Các kim loại khó nóng chảy hơn Be là Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni.

b) Các kim loại nặng (D ≥ 5 g/cm$^{3}$) là: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu.

2.

a)

b)

- Các kim loại chuyển tiếp Fe, Cu có nhiệt độ nóng chảy cao hơn, khối lượng riêng lớn hơn, độ cứng lớn hơn các kim loại K, Ca.

- Về độ dẫn điện: Fe dẫn điện kém hơn K, Ca nhưng Cu dẫn điện tốt hơn K và Ca nhiều lần.

Lời giải:

Học sinh tiến hành thí nghiệm và ghi số liệu vào bảng.

Tham khảo bảng sau:

Giải thích:

Bảo toàn electron:

1. Màu sắc các kết tủa trong ống nghiệm:

+ Ống nghiệm 1: Xuất hiện kết tủa nâu đỏ.

+ Ống nghiệm 2: Xuất hiện kết tủa xanh.

2. Các phương trình hoá học xảy ra:

FeCl$_{3}$ + 3NaOH → Fe(OH)$_{3}$↓ + 3NaCl

CuSO$_{4}$ + 2NaOH → Cu(OH)$_{2}$↓ + Na$_{2}$SO$_{4}$