2M + 2nH2O \( \to \)2M(OH)n + nH2 (\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{ < - 0,414(V)}}\) và n = hoá trị kim loại)
Thế điện cực chuẩn |
\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{ < - 0,414(V)}}\) |
\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{ = - 0,414(V)}}\) | \({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{ > - 0,414(V)}}\) |
Kim loại | K, Na, Ca, Ba | Mg | Ni, Sn, Pb, Cu, Ag, Au,... |
Mức độ phàn ứng với nước | Phàn ứng nhanh ờ nhiệt độ thường | Phản ứng rất chậm ở nhiệt độ thường, phản ứng nhanh hơn khi đun nóng | Không phản ứng dù ở nhiệt độ cao |
Ví dụ: Na có \({\rm{E}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Na}}}^{\rm{o}}{\rm{ < - 2,71(V)}}\) < - 0,414 (V) => Na phản ứng với nước ở nhiệt độ thường.
Na (s) + H2O(l) \( \to \) 2NaOH(aq) + H2(g)
M + HCl, H2SO4 \( \to \) MCln, M2(SO4)n + H2 (\({\rm{E}}_{{{\rm{M}}^{{\rm{n + }}}}{\rm{/M}}}^{\rm{o}}{\rm{ < 0 (V)}}\)= KL trước H và n hoá trị thấp).
Do Fe có \({\rm{E}}_{{\rm{F}}{{\rm{e}}^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Fe}}}^{\rm{o}}{\rm{ < - 0,44 (V)}}\)< 0 => Fe tác dụng với H2SO4 loãng tạo khí H2
\({\mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{\rm{0}} _{\left( {\rm{s}} \right)}}{\rm{ + }}{\mathop {\rm{H}}\limits^{{\rm{ + 1}}} _{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}_{\left( {{\rm{aq}}} \right)} \to \mathop {{\rm{Fe}}}\limits^{{\rm{ + 2}}} {\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}_{\left( {{\rm{aq}}} \right)}{\rm{ + }}{\mathop {\rm{H}}\limits^{\rm{0}} _{\rm{2}}}_{\left( {\rm{g}} \right)}\)Hầu hêt kim loại (trừ Pt, Au) khử được S (trong H2SO4 đặc) xuống số oxi hoá thấp hơn.
\[{\mathop {Cu}\limits^0 _{\left( s \right)}}{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}\mathop S\limits^{ + 6} {O_4} \to \mathop {Cu}\limits^{ + 2} S{O_4}_{\left( {aq} \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}\mathop S\limits^{ + 4} {O_2}_{\left( g \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}2{H_2}{O_{\left( / \right)}}\]Chú ý: HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội làm thụ động hoá Al, Fe, Cr,...
Ví dụ: \({\rm{E}}_{C{u^{{\rm{2 + }}}}{\rm{/Cu}}}^{\rm{o}}{\rm{ = 0,34 (V)}}\) < \({\rm{E}}_{{\rm{A}}{{\rm{g}}^{\rm{ + }}}{\rm{/Ag}}}^{\rm{o}}{\rm{ = 0,799 (V)}}\) => Cu phản ứng được với AgNO3.
\(C{u_{\left( s \right)}}{\rm{ }} + {\rm{ }}2AgN{O_3}_{\left( {aq} \right)} \to Cu{\left( {N{O_3}} \right)_2}_{\left( {aq} \right)}{\rm{ }} + {\rm{ }}2A{g_{\left( s \right)}}\)