Tiêu đề 1. File HS.docx ✅

I. ĐƠN CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT 1. Đặc điểm cấu tạo nguyên tử  Các nguyên tố từ Sc (Z = 21) đến Cu (Z = 29) được gọi là nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.  Cấu hình electron nguyên tử của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất: [Ar]3d 1-10 4s 1-2 + Đều có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar (Z=18). + Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 3d 1 (Sc) đến 3d 10 (Cu) + Số electron trên phân lớp 4s là 4s 2 (trừ Cr và Cu là 4s 1 ).  Nguyên tử của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có nhiều electron hoá trị thuộc phân lớp 3d và 4s nên kim loại chuyển tiếp dây thứ nhất thường tạo thành các hợp chất với nhiều số oxi hoá khác nhau. Bảng 27.1. Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất Số hiệu nguyên tử Nguyên tử Cấu hình electron Số hiệu nguyên tử Nguyên tử Cấu hình electron 21 Sc [Ar]3d 1 4s 2 26 Fe [Ar]3d 6 4s 2 22 Ti [Ar]3d 2 4s 2 27 Co [Ar]3d 7 4s 2 23 V [Ar]3d 3 4s 2 28 Ni [Ar]3d 8 4s 2 24 Cr [Ar]3d 5 4s 1 29 Cu [Ar]3d 10 4s 1 25 Mn [Ar]3d 5 4s 2 2.Tính chất vật lí và ứng dụng của kim loại chuyển tiếp Bảng 27.2. Một số thông số vật lí của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất Kim loại Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Nhiệt độ nóng chảy (°C) 1,541 1668 1917 1907 1244 1535 1494 1453 1084 Khối lượng riêng (g/cm 3 ) 2,98 4,50 6,11 7,15 7,21 7,86 8,90 8,91 8,96 Độ dẫn điện ở 20°C (Hg = 1) 1,7 2,3 4,9 7,7 0,7 10 15,4 13,8 57,1 Độ dẫn nhiệt ở 25°C (Hg = 1) 1,9 2,6 3,7 11,3 0,9 9,7 12,0 11,0 48,3 Độ cứng (kim cương = 10) - 6 7 8,5 6 4 5 4 3 Bảng 27.3. Tính chất vật lí và ứng dụng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất Tính chất Đặc điểm ứng dụng Nhiệt độ nóng chảy Khó nóng chảy, đặc biệt là vanadium, chromium và cobalt. Chế tạo dụng cụ, máy móc, thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao. Độ cứng Khá cao, chromium là kim loại cứng Chế tạo hợp kim không gỉ hoặc siêu cứng
nhất trong tất cả các kim loại. để sản xuất dụng cụ y tế, nhà bếp, vòng bi, mũi khoan,... Khối lượng riêng Scandium và titanium tương đối nhẹ. Các kim loại khác đều là kim loại nặng. Chế tạo vật liệu hàng không, gọng kính. Sản xuất phương tiện giao thông, máy móc, bệ máy,... Độ dẫn điện Tương đối tốt, đồng là kim loại dẫn điện tốt (chỉ sau bạc). Chế tạo dây dẫn, thiết bị điện,... Độ dẫn nhiệt Tương đối tốt, điển hình là đồng. Chế tạo thiết bị nồi hơi thiết bị trao đổi nhiệt, đồ gia dụng,.. II. HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT 1.Số oxi hoá của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất trong hợp chất Do có nhiều electron hoá trị (ở phân lớp 4s và 3d) nên các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất có khả năng tạo ra các hợp chất với nhiều trạng thái oxi hoá khác nhau. Bảng 27.4. Các trạng thái oxi hoá thường gặp của một số nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất Nguyên tử Cr Mn Fe Cu Số oxi hoá +3 (Cr 2 O 3 ) +6 (K 2 CrO 4 , K 2 Cr 2 O 7 ) +2 (MnO) +4 (MnO 2 ) +7 (KMnO 4 ) +2 (FeO) +3 (Fe 2 O 3 ) +2 (CuO) +1 (Cu 2 O) Khi tham gia phản ứng hoá học, nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất ưu tiên nhường electron ở phân lớp 4s trước rồi đến electron ở phân lớp 3d, tạo thành các cation tương ứng. Ví dụ: Fe → Fe 2+ + 2e Fe 2+ → Fe 3+ + 1e [Ar]3d 6 4s 2 [Ar]3d 6 [Ar]3d 6 [Ar]3d 5 2. Màu sắc của các ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất Các ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có màu sắc phong phú 3. Chuẩn độ iron (ll) sulfate bằng thuốc tím Trong phòng thí nghiệm, nồng độ iron (ll) sulfate có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch thuốc tím trong môi trường sulfuric acid theo phương trình hoá học: 10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O