Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Chương 2: Kim loại, tạo thành oxit, tạo thành axit, Thí dụ, phản ứng của…
Chương 2: Kim loại
Nhôm
Tính chất vật lí
Là kim loại nhẹ, màu trắng, dẻo, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
Nhiệt độ nóng chảy 660 độ C.
Tính chất hóa học
Tác dụng với phi kim
2Al + 3Cl2 —> 2AlCl3
4Al + 3O2 —>2Al2O3
Tác dụng với dung dịch axit
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội
Tác dụng với dung dịch muối
2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu
Tính chất hóa học khác
Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
Ứng dụng
Nhôm và hợp kim nhôm có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và trong đời sống
Sản xuất nhôm
Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit
2Al2O3 (điện phân nóng chảy và criolit) --> 4Al + 3O2
Oxit bazo
Al2O3 là oxit bazo lưỡng tính
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
Tính chất vật lí của kim loại
Có tính dẻo
Do có tính dẻo nên kim loại được rèn, kéo sợi, dát mỏng tạo nên các đố vật khác nhau
Dẫn điện
Do có tính dẫn điện, một số kim loại được sử dụng làm dây dẫn điện. Thí dụ như đồng, nhôm...
Dẫn nhiệt tốt
Do có tính dẫn nhiệt và một số tính chất khác, nhôm, thép không gỉ (inox) được dùng để làm dụng cụ nấu ăn
Có ánh kim
Nhờ tính chất này, một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác
Tính chất hóa học của kim loại
Phản ứng của kim loại với phi kim
Kim loại tác dụng với phi kim tạo thành muối hoặc oxit
3Fe + 2O2 (t độ)---> Fe3O4
2Na + Cl2 (t độ) ---> 2NaCl
Phản ứng của kim loại với dung dịch axit
Một số kim loại tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng ...) tạo thành muối và giải phóng khí hiđro
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
Phản ứng của kim loại với dung dịch muối
Kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca ...) có thể đẩy kim loại hoạt động hóa học yếu hơn đẩy ra khỏi dung dịch muối tạo thành kim loại mới và muối mới
Cu + 2AgNO3 ---> Cu(NO3)2 + 2Ag
Zn + CuSO4 ---> ZnSO4 + Cu
Sắt
Tính chất vật lí
Là kim loại nặng, màu trắng xám, dẻo, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (kém Al).
Nhiệt độ nóng chảy 1539 độ C.
Có tính nhiễm từ.
Tác dụng hóa học
Tác dụng với phi kim
Tác dụng với Cl2
2Fe + 3Cl2 —>2FeCl3
Tác dụng với O2
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Tác dụng với dung dịch axit
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Chú ý: Sắt không tác dụng với H2SO4 đặc, nguội và HNO3 đặc, nguội
Tác dụng với dung dịch muối
Fe + 2AgNO3 ↓ →Fe(NO3)2 + 2Ag
Oxit bazo
FeO, Fe2O3 và Fe3O4 là oxit bazo không tan trong nước.
Fe(OH)2 ↓màu trắng
Fe(OH)3 ↓màu đỏ nâu
Hợp kim sắt: Gang, thép
Hợp kim là gì?
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim
Hợp kim của sắt có nhiều ứng dụng là gang và thép
Gang
Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó C chiếm 2 – 5% về khối lượng, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố khác Si, Mn, S, … Gang cứng và giòn hơn sắt
Phân loại
Gang trắng: chứa C ở dạng than chì, dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa
Gang xám: chứa ít C hơn và C chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C), được dùng để luyện thép
Sản xuất: trong lò cao
Nguyên tắc luyện gang: khử oxit sắt trong quặng bằng than cốc trong lò cao thành sắt.
Nguyên liệu: quặng sắt oxit ( thường là quặng hemantit đỏ), than cốc và chất chảy ( CaCO3 và SiO2)
Quá trình sản xuất:
Tạo chất khử
C + O2 ---> CO2
C + CO2 ---> 2CO
Quá trình khử: sử dụng chất khử CO
3CO + FE2O3 ( t độ cao) ---> 3CO2 + 2Fe
Loại tạp chất trong quặng :
CaO + SiO2 ---> CaSiO3
CaCO3 ---> CaO + CO2
Thép
Là hợp kim của sắt với C trong đó C chiếm 0,01 – 2% về khối lượng. Thép có tính chất vật lí và tính hóa học rất quý mà sắt không có được, thí dụ như : đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn...
Sản xuất: trong lò luyện thép
Nguyên liệu: gang, khí oxi
Nguyên tắc: Oxi hóa các nguyên tố C, Mn, Si, S, P, ... có trong gang.
Quá trình sản xuất:
Thổi khí oxi vào lò có gang nóng chảy ở nhiệt độ cao. Khí oxi oxi hoá các nguyên tố kim loại, phi kim để loại khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn, S . . .
Thí dụ: C + O2 —>CO2
Sản phẩm thu được là thép
Thép dùng để chế tạo nhiều chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động ... Đặc biệt thép được dùng để làm vật liệu xây dựng, dùng để chế tạo ra phương tiện giao thông, vận tải ( tàu hỏa, tàu thủy, ô tô, xe gắn máy, xe đạp ...)
Sự ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn
Ăn mòn kim loại
Do tác động hóa học của môi trường dẫn đến kim loại hay hợp kim bị phá hủy ( ăn mòn ) thì được gọi là sự ăn mòn kim loại
Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại
Ảnh hưởng của các chất trong môi trường: Sự ăn mòn kim loại không xảy ra hoặc xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào thành phần của môi trường mà nó tiếp xúc
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Biện pháp để bảo vệ các đồ vật bằng kim loại không bị ăn mòn
Ngăn không cho kim loại tiếp xúc với môi trường
Chế tạo hợp kim ít bị ăn mòn
Dãy hoạt động hóa học của kim loại
Theo chiều giảm dần độ hoạt động của kim loại:
Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au
tạo thành oxit
tạo thành axit
Thí dụ
phản ứng của đồng với dung dịch bạc nitrat
phản ứng của kẽm với dung dịch đồng(II) sunfat
Tác dụng với Cl2
Tác dụng với O2
