Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
CHƯƠNG 5 ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI, image, image, - Lưu ý: Fe, Al, Cr bị thụ…
CHƯƠNG 5 ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
Vị trí trong bảng tuần hoàn
Họ latan và actini
Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ B) và một phần của nhóm IVA, VA, VIA.
Các nguyên tố nhóm B
Tính chất
Tính chất vật lý
Tính chất chung
Chủ yếu do các electron tự do trong kim loại gây ra.
Tính dẻo
Kim loại có tính dẻo nhất:
Au
Tính dẫn điện
Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện càng giảm.
Thứ tự tính dẫn điện giảm dần:
Ag > Cu > Au > Al > Fe
Tính dẫn nhiệt
Những kim loại dẫn điện tốt thì dẫn nhiêt tốt.
Thứ tự tính dẫn nhiệt giảm dần:
Ag > Cu > Al > Fe
Ánh kim
Hầu hết các kim loại đều có ánh kim
Tính chất riêng
Phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim loại, nguyên tử khối, mạng tinh thể,... của kim loại
Khối lượng riêng
Kim loại nhẹ nhất:
Li
Kim loại nặng nhất:
Os
Nhiệt độ nóng chảy
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất:
Hg
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất:
W
Tính cứng
Kim loại mềm nhất:
Cs
Kim loại cứng nhất:
Cr
Tính chất hóa học
Tính chất hóa học đặc trưng
của kim loại là
tính khử
Tác dụng với phi kim
Với Oxi
Với Clo
Với lưu huỳnh
Tác dụng với axit
HCl và H2SO4 loãng
: M đứng trước H (trừ Cu, Ag, Hg...)
Tổng quát:
M + nH+ -> Mn+ + n/2H2
Lưu ý:
kim loại tan ( Na, K...) khi tác dụng với HCl và H2SO4 loãng thì xảy ra theo thứ tự sau:
Giai đoạn 1:
Na + HCl -> NaCl + 1/2 H2
Giai đoạn 2:
Na dư + H2O -> NaOH + 1/2 H2
HNO3 và H2SO4 đặc, nóng (trừ Au, Pt)
KL + H2SO4 đặc (t0) -> muối sunfat
(của kim loại hóa trị cao nhất)
+ SPK +H2O
SO2 (khí mùi hắc)
S (kết tủa vàng)
H2S (khí mùi trứng thối)
KL + HNO3 -> muối nitrat
(các KL hóa trị cao nhất)
+SPK + H2O
NO2 (khí màu nâu đỏ)
NO (khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí)
N2O (khí không màu)
N2 (khí không màu)
NH4NO3 (dd muối không màu)
Tác dụng với dd muối
KL không tan trong nước và hoạt động mạnh hơn KL trong muối
KL tan trong nước: xảy ra theo thứ tự sau
VD:
Na tác dụng với dd CuSO4
Giai đoạn 1:
Na + H20 -> NaOH + 1/2 H2
Giai đoạn 2:
2NaOH + CuSO4 -> Cu(OH) (kết tủa) + Na2SO4
Tác dụng với nước
Tính khử mạnh
KL kiềm IA (Li, Na, K, Rb, Cs)
KL kiềm thổ IIA (Ca, Sr, Ba)
Tác dụng với nước ở nhiệt độ thường.
Tính khử trung bình (Zn, Fe,...)
Tác dụng với nước ở nhiệt độ cao
Tính khử yếu (Cu, Ag,...)
KHÔNG
tác dụng với nước dù ở nhiệt độ cao.
Dãy điện hóa kim loại
Mn+ + ne <-> M
(oxi hóa) (khử)
Điều chế kim loại
Khử ion kim loại thành kim loại
Mn+ + ne → M
Phương pháp nhiệt luyện
Nguyên tắc:
dùng chất khử CO, C, Al, H2 khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao.
Thường dùng trong công nghiệp với kim loại sau Al.
Phương pháp thủy luyện
Nguyên tắc:
Dùng dd thích hợp (HCl, HNO3, nước cường toan, CN-...) hòa tan nguyên liệu sau đó lấy KL mạnh (không tan trong nước) đẩy KL yếu khỏi dd của nó.
Thường dùng trong PTN để điều chế các kim loại sau Mg (thường là kim loại yếu).
Phương pháp điện phân
Điện phân nóng chảy
Nguyên tắc
: Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại trong chất điện li nóng chảy (muối halogenua, oxit, hidroxit).
Có thể dùng để điều chế tất cả các kim loại nhưng thường dùng với kim loại mạnh: K, Na, Mg, Ca, Ba và Al.
Điện phân dung dịch
Nguyên tắc:
Dùng dòng điện một chiều khử ion kim loại yếu trong dung dịch muối của nó.
Dùng điều chế các kim loại yếu.
Hợp kim
Khái niệm
Là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
VD:
Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác.
Tính chất
Phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu tạo mạng tinh thể của hợp kim.
Hơp kim không bị ăn mòn:
Fe–Cr–Mn (thép inoc)...
Hợp kim siêu cứng:
W–Co, Co–Cr–W–Fe,...
Hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp:
Sn – Pb (thiếc hàn nóng chảy ở 210oC),...
Hợp kim nhẹ, cứng và bền:
Al–Si, Al–Cu–Mn–Mg
Ứng dụng
Có hợp kim có nhiệt độ nóng chảy rất thấp dùng chế tạo giàn ống dẫn nước chữa cháy tự động...
Có hợp kim chịu nhiệt cao, chịu ma sát mạnh dùng làm ống xả trong động cơ phản lực
Có hợp kim không bị gỉ dùng để chế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ làm bếp...
Có những hợp kim trơ với axit, bazơ và các hóa chất khác dùng chế tạo các máy móc, thiết bị dùng trong nhà máy sản xuất hóa chất
- Lưu ý:
Fe, Al, Cr bị thụ động hóa trong H2SO4 và HNO3 đặc nguội.