Trong hóa học, việc xác định các cặp chất có phản ứng với nhau hay không là một kiến thức quan trọng. Bài viết này sẽ đi sâu vào trường hợp cụ thể: liệu Fe (sắt) có phản ứng với Cu(NO3)2 (đồng(II) nitrat) hay không, và giải thích lý do tại sao.
Phản Ứng Giữa Kim Loại và Dung Dịch Muối: Dãy Điện Hóa
Để xét xem một kim loại có phản ứng với dung dịch muối của kim loại khác hay không, ta dựa vào dãy điện hóa của kim loại. Một kim loại sẽ khử được ion của kim loại đứng sau nó trong dãy điện hóa ra khỏi dung dịch muối. Dãy điện hóa kim loại (dãy hoạt động hóa học) thường được sắp xếp như sau:
K > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > H > Cu > Ag > Pt > Au
Alt text: Dãy điện hóa các kim loại thường gặp, sắp xếp theo chiều giảm dần tính khử từ trái sang phải, minh họa trực quan giúp học sinh dễ dàng ghi nhớ và áp dụng vào giải bài tập hóa học liên quan đến phản ứng oxi hóa khử.
Fe (Sắt) và Cu(NO3)2 (Đồng(II) nitrat): Có Phản Ứng Không?
Dựa vào dãy điện hóa trên, ta thấy Fe đứng trước Cu. Điều này có nghĩa là Fe có tính khử mạnh hơn Cu. Vì vậy, Fe có khả năng khử ion Cu2+ trong dung dịch Cu(NO3)2 thành Cu kim loại.
Phương Trình Phản Ứng
Phản ứng xảy ra như sau:
Fe(r) + Cu(NO3)2(dd) → Fe(NO3)2(dd) + Cu(r)
Trong đó:
- Fe(r): Sắt ở trạng thái rắn
- Cu(NO3)2(dd): Đồng(II) nitrat ở trạng thái dung dịch
- Fe(NO3)2(dd): Sắt(II) nitrat ở trạng thái dung dịch
- Cu(r): Đồng ở trạng thái rắn
Hiện Tượng Quan Sát Được
Nếu cho một lá sắt vào dung dịch đồng(II) nitrat, ta sẽ quan sát được những hiện tượng sau:
- Lá sắt bị ăn mòn dần.
- Màu xanh lam của dung dịch Cu(NO3)2 nhạt dần.
- Kim loại màu đỏ (Cu) bám vào lá sắt.
Alt text: Hình ảnh minh họa thí nghiệm sắt tác dụng với dung dịch đồng sunfat CuSO4, quan sát sự thay đổi màu sắc dung dịch và sự xuất hiện của kim loại đồng bám trên bề mặt sắt, thể hiện rõ phản ứng oxi hóa khử xảy ra.
Vậy Cặp Chất Không Xảy Ra Phản Ứng Là Fe + Cu(NO3)2?
Câu trả lời là SAI. Fe và Cu(NO3)2 có xảy ra phản ứng hóa học, như đã giải thích ở trên. Đây là một phản ứng thế, trong đó Fe thay thế Cu trong hợp chất Cu(NO3)2.
Lưu Ý Quan Trọng
Khi xét phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối, cần chú ý đến các yếu tố sau:
- Dãy điện hóa: Vị trí tương đối của các kim loại trong dãy điện hóa quyết định khả năng phản ứng.
- Nồng độ dung dịch: Nồng độ dung dịch muối có thể ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
- Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến phản ứng.
Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng giữa Fe và Cu(NO3)2, cũng như cách xác định các cặp chất có xảy ra phản ứng hay không.
