27/04/2022 Giáo Dục 0 Comments
Như chúng ta đã biết, kim loại chiếm tới 80% trong tổng số các nguyên tố hóa học và được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và sản xuất. Vì thế, để có được hiệu quả trong việc sử dụng kim loại thì chúng ta cần hiểu được tính chất hóa học chung của kim loại. Vậy kim loại gồm có những tính chất hóa học nào?
Cấu tạo, phân loại và vị trí của kim loại 4 tính chất hóa học chung của kim loạiBài tập áp dụng tính chất hóa học của kim loại
Kim loại có tên tiếng Anh là Metal và là nguyên tố hóa học, nó tạo ra ion + hay còn gọi là cation và các mạng liên kết kim loại. Kim loại thuộc nhóm nguyên tố do độ ion hóa và đặc tính liên kết với á kim và phi kim.
Bạn đang xem: Tính chất hóa học chung của kim loại gồm
Cấu tạo của kim loại
Kim loại có cấu tạo từ tinh thể và nguyên tử. Cụ thể:
Cấu tạo tinh thể: Trừ Hg ở thể lỏng ở nhiệt độ thường, thì các kim loại ở thể rắn và chúng có cấu tạo tinh thể. Hạt nhân liên kết rất kém với các e hóa trị, do đó dễ tách khỏi nguyên tử và các e di chuyển tự do trong mạng tinh thể kim loại. Mạng tinh thể kim loại bao gồm: lập phương tâm khối như Na, Li, K,… và lập phương tâm diện như Cu, Au, Ag,..; lục phương như Mg, Be, Zn,…Cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử của đa số nguyên tố kim loại có rất electron ở lớp ngoài cùng [thường chỉ có 1, 2 hoặc 3 e]Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn
Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, kim loại có vị trí ở nhóm IA [trừ H], IIIA [trừ Bo], nhóm IIA và 1 phần trong nhóm VIA, VA, IVA. Trong các nhóm B từ nhóm IB – VIIIB . Những kim loại phóng xạ bao gồm họ actini và Lantan.
Phân loại kim loại
Hiện kim loại được phân thành 4 loại sau:
Kim loại cơ bản: Là kim loại dễ dàng phản ứng với môi trường bên ngoài, tạo nên sự oxy hóa, ăn mòn.. Kim loại hiếm: Ngược lại với nhóm kim loại cơ bản, những kim loại này ít bị ăn mòn bởi axit, oxy. Và giá trị của chúng cũng cao hơn nhiều so với các kim loại còn lại như bạch kim, bạc, vàng,..Kim loại đen: Là những kim loại có chứa Fe và có từ tính như gang, thép,.. kim loại đen rất phổ biến và có thể tái chế được nhiều lần. Kim loại màu: Là những kim loại còn lại không phải kim loại đen, chúng có màu đặc trưng riêng và được sản xuất từ quặng màu thứ sinh hoặc nguyên sinh. Kim loại mày có thể chống ăn mòn tốt hơn kim loại đen.Tính chất vật lý của kim loại
Kim loại có màu sắc ánh kim, có tính cứng và có thể gia công, dát mỏng thành nhiều hình thù đa dạng. Nhờ các ion nên chúng có thể dẫn điện rất tốt và nó còn có từ tính, có điểm nóng chảy cao.
Tính giãn nở vì nhiệt cũng là tính chất đặc trưng của kim loại. Khi gặp nhiệt độ cao, kim loại có xu hướng giãn ra, còn khi gặp lạnh chúng thường co lại. Hầu hết kim loại đều ở thể rắn ở nhiệt độ thường trừ copernix và thủy ngân ở thể lỏng.
Về cơ tính, kim loại và những hợp kim của nó có tính dẻo, đàn hồi, độ bền kéo và độ bền nén nhất định. Tùy thuộc vào cấu tạo mà mỗi kim loại sẽ có mức độ lý tính, cơ tính cao hoặc thấp hơn nhau.
Xem thêm: Top 5 Trường Đại Học Ở Bình Dương [Mới Nhất 2021], Top 5 Ngôi Trường Đại Học Tại Bình Dương
Kim loại được ứng dụng nhiều trong gia công như rèn, đúc, cắt, dập, đột, hàn mài,… Đặc biệt, với công nghệ nhiệt luyện thì độ cứng kim loại và hợp kim có thể thay đổi nhằm tạo ra nhiều loại vật liệu khác nhau.
4 tính chất hóa học chung của kim loại
Dưới đây là những tính chất hóa học đặc trưng của kim loại:
Tác dụng với Oxi
Ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao, đa số các kim loại đều tác dụng với oxi tạo thành oxit. Tuy nhiên, cũng có một số kim loại không phản ứng với oxi là Ag, Au, Pt,… VD:
2O2 + 3Fe → Fe3O4
3O2 + 4Cr → 2Cr2O3
Tác dụng với phi kim khác
Phi kim là các nguyên tố nằm bên phải của bảng tuần hoàn, nó có tính chất không dẫn điện trừ C, graphit. Đa số các kim loại phản ứng với phi kim ở nhiệt độ cao sẽ tạo thành muối. VD:
2S + 2Al → Al2S3
3Cl2 + 2Fe → 2FeCl3
Tác dụng với dung dịch axit
Khi kim loại phản ứng với dung dịch axit sẽ tạo ra khí Hidro và muối. Trong trường hợp chất phản ứng là axit nóng, đặc thì phản ứng sẽ tạo ra muối Nitrat và các khí như NO2, N2, NO, hoặc muối Sunfat và các khí như H2S, SO2. VD:
6HCl + 2Al → 2AlCl3 + 3H2
Mg + 2HNO3 → H2 + Mg[NO3]2
A + HNO3 → A[NO3]n + {NO, NO2, N2, NH4NO3, N2O] + H2O [ điều kiện H2SO4 đặc nóng]
A + H2SO4 → M2[SO4]n + {S, SO2, H2S} + H2O
Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại hoạt động mạnh phản ứng với muối của kim loại yếu sẽ tạo ra muối mới và kim loại mới. Trừ Ba, K, Na,… bởi trong điều kiện thường, kim loại kiềm thổ và kim loại kiềm sẽ tan trong nước. VD:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
2Al + 3FeSO4 → 3Fe + Al2[SO4]3
Mg + FeCl2 → Fe + MgCl2
Những kim loại mạnh bao gồm Na, K, Ca, Ba, Sr,… trong điều kiện thường có thể dễ dàng tác dụng với nước để tạo ra dung dịch bazơ.
VD: nH2O + A →A[OH]n + H2
Kim loại trung bình gồm Al, Fe, Mg, Zn,… trong điều kiện nhiệt độ cao phản ứng với hơi nước tạo ra khí hidro và oxit kim loại.
VD: 3Fe + 4H2O hơi → Fe3O4 + 4H2
Bài tập áp dụng tính chất hóa học của kim loại
Dưới đây là một số dạng bài tập áp dụng tính chất hóa học của kim loại thường gặp
Dạng bài tập kim loại tác dụng với phi kim
Ví dụ
: Cho 1.1 gam hỗn hợp bột Fe và Al tác dụng đủ với 1,28 gam S. Hãy tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu.Dạng kim loại tác dụng với axit loãng
Ví dụ: Cho 8,85 gam hỗn hợp X gồm Zn, Mg vào dung dịch HCl dư thu được 3,36l H2 ở đktc. Phần chất rắn không phản ứng với HCl được rửa sạch và đốt cháy trong oxi tạo ra 4g chất bột màu đen. Hãy tính % khối lượng của Zn, Cu, Mg.
Dạng bài kim loại tác dụng với axit đặc
Ví dụ: Hòa tan 9,6 gam kim loại R bằng dung dịch axit H₂SO₄, đặc, nóng [dư]. Sau phản ứng sinh ra 3,36 lít khí SO₂ [sản phẩm khử duy nhất, ở đktc]. Tìm kim loại R?
Dạng bài tập kim loại tác dụng với muối
Ví dụ: Cho 8,4 gam bột Fe vào 1l dung dịch A có chứa 0.2M AgNO₃ và 0,1M CuSO₄. Sau phản ứng thu được chất rắn B [phản ứng xảy ra hoàn toàn], vậy khối lượng của B là bao nhiêu?
Bài viết trên đây chúng tôi đã cung cấp cho các bạn những kiến thức cơ bản về tính chất hóa học chung của kim loại cũng như các dạng bài tập thường gặp. Hy vọng bài viết của giamcanherbalthin.com đã giúp bạn học tập và bổ trợ được nhiều kiến thức bổ ích.
Một trong những vật liệu phổ biến nhất xung quanh chúng ta là kim loại hoặc có thành phần chính từ kim loại [hợp kim]. Vậy chúng là gì và đặc điểm, tính chất của kim loại như thế nào ? Mà lại góp phần cho cuộc sống con người hữu ích đến vậy? Trong bài viết này cùng Inox Đại Dương tìm hiểu đặc điểm, tính chất hóa học và ứng dụng của kim loại là gì nhé!
Kim loại là gì? Đặc điểm và cấu tạo của kim loại
Nhắc đến kim loại, người ta thường biết đến chúng là một vật chất rắn, dẫn nhiệt và dẫn điện. Tuy nhiên, cụ thể hơn kim loại là những nguyên tố hóa học mà tạo ra được ion dương và có các liên kết kim loại. Cùng với phi kim và á kim, kim loại cũng được phân biệt bởi mức độ ion hóa. Trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, kim loại chiếm khoảng 80% còn phi kim và á kim chiếm khoảng 20%.
Trong tự nhiên, phi kim chiếm số lượng nhiều hơn mặc dù trên bảng tuần hoàn, các vị trí của kim loại là đa số. Những kim loại phổ biến nhất có thể kể đến như sắt [Fe], Nhôm [Al], đồng [Cu], vàng [Au], bạc [Ag], Kẽm [Zn]…
Phân loại
Kim loại có 4 loại, mỗi loại có cấu tạo và ứng dụng khác nhau, phục vụ cho mục đích sản xuất khác nhau.
Kim loại cơ bản
Là những kim loại dễ dàng phản ứng với môi trường bên ngoài, tạo nên sự ăn mòn, oxi hóa. Ngoài ra, chúng có có phản ứng hóa học với HCl [axit clohydric dạng loãng]. Một số kim loại cơ bản điển hình là sắt, chì, kẽm… Riêng đồng, mặc dù nó không có phản ứng hóa học với axit clohidric. Nhưng lại dễ bị oxy hóa nên cũng được phân vào nhóm kim loại cơ bản.
Kim loại hiếm
Ngược lại với kim loại cơ bản, những kim loại thuộc nhóm hiếm ít bị ăn mòn bởi oxi và axit. Đồng thời, giá trị của chúng cũng cao hơn nhiều so với các loại kim loại còn lại. Một số kim loại hiếm như: vàng, bạc, bạch kim…
Nên xem: Bạch kim là gì? Phân biệt bạch kim và vàng trắng
Kim loại đen
Là những kim loại có chứa sắt [Fe] và có từ tính. Ví dụ như gang, thép và các hợp kim từ sắt khác, được tạo thành từ 2 nguyên tố chủ yếu là sắt và carbon. Kim loại đen rất phổ biến và là một trong những kim loại được tái chế nhiều lần.
Tuy có độ bền và độ linh hoạt trong gia công tạo hình nhưng đây là kim loại dễ bị rỉ sét, vì nó có thành phần từ sắt. Để loại trừ khuyết điểm này, các nhà luyện kim sẽ bổ sung một số nguyên tố hóa học như Crom, niken… để tăng khả năng chống ăn mòn. Vật liệu điển hình cho hợp kim này chính là thép không gỉ, hay còn gọi là inox.
Kim loại màu
Kim loại màu là các kim loại còn lại không phải kim loại đen. Chúng không có màu đen, không phải sắt hay hợp kim từ sắt. Chúng có màu đặc trưng riêng và được sản xuất từ quặng màu nguyên sinh hoặc thứ sinh. Kim loại màu chống ăn mòn tốt hơn kim loại đen, dẫn nhiệt và dẫn điện khá tốt. Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nên khả năng đúc dễ dàng hơn so với kim loại đen.
Nên xem: Đặc tính và ứng dụng của inox màu
Tính chất vật lý, hóa học của kim loại
Cũng như các loại vật liệu khác, kim loại cũng có đặc điểm về cơ, lý tính và hóa học đặc trưng.
Tính chất vật lý
Kim loại có tính cứng, màu sắc ánh kim, có thể dát mỏng và gia công thành nhiều hình thù đa dạng. Nhờ các ion, chúng dẫn điện tốt. Ngoài ra, kim loại còn có từ tính và dẫn nhiệt tốt, có điểm nóng chảy cao. Tính giãn nở nhiệt cũng là đặc trưng của kim loại, khi gặp nhiệt độ nóng chúng có xu hướng giãn ra; Ngược lại, khi gặp nhiệt độ thấp [lạnh], chúng sẽ co lại. Hay Hầu hết, ở nhiệt độ môi trường, kim loại ở thể rắn, trừ thủy ngân và copernixi [ở thể lỏng].
Về cơ tính, kim loại và các hợp kim của nó có tính dẻo, đàn hồi, và có độ bền kéo, độ bền nén nhất định. Tùy vào cấu tạo mà mỗi kim loại có mức độ cơ tính, lý tính cao hơn hay thấp hơn nhau.
Ngoài ra, kim loại là vật liệu có nhiều ưu điểm nhất trong gia công như đúc, rèn, cắt gọt, đột, dập, chấn, hàn mài… Đặc biệt, với công nghệ nhiệt luyện, độ cứng của kim loại và hợp kim có thể được thay đổi. Nhằm tạo ra nhiều loại vật liệu khác nhau.
Tính chất hóa học
Kim loại có thể tác dụng với phi kim, axit, nước, muối để tạo thành các hợp chất. Phản ứng hóa học của kim loại với các chất này có thể có hoặc không có chất xúc tác đi kèm.
Tác dụng với axit
Khi kim loại phản ứng với axit sẽ tạo ra muối và khí Hidro. Trong trường hợp chất phản ứng là axit đặc, nóng, phản ứng tạo ra muối Nitrat và các khí [như N2, NO2, NO…]. Hay muối Sunfat và các khí [SO2, H2S].
Tác dụng với phi kim
Phi kim là những nguyên tố nằm bên phải bảng tuần hoàn hóa học. Có tính chất không dẫn điện [ngoại trừ Cacbon, graphit], dễ nhận electron [ngoại trừ Hidro]. Một số phi kim: oxi, nitơ, photpho, lưu huỳnh, cacbon, hiđrô…
Khi kim loại tác dụng với phi kim sẽ tạo ra oxit [khi phản ứng với O2]. Hoặc tạo ra muối khi phản ứng với các phi kim khác như Cl, S… [xem chi tiết tại đây]
Tác dụng với nước
Ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao, khi kim loại tác dụng với nước có thể cho ra bazơ, kim loại kiềm hay oxit và hidro.
Tác dụng với muối
Khi kim loại được kết hợp với một muối của kim loại yếu hơn nó, phản ứng sẽ tạo ra muối và kim loại mới.
Ứng dụng của kim loại trong đời sống hiện nay
Kim loại xuất hiện rất nhiều trong cuộc sống, được ứng dụng vô cùng đa dạng ở nhiều lĩnh vực từ công nghiệp đến dân dụng. Chúng là nguyên liệu chính để tạo ra những sản phẩm thiết yếu, phục vụ cho sản xuất và cho cuộc sống hằng ngày.
Có thể kể đến một số ứng dụng phổ biến của kim loại như:
Trong sản xuất:
Kim loại được dụng nhiều trong ngành luyện kim và sản xuất, gia công cơ khí, chế tạo máy móc, thiết bị. Sắt, thép [và hợp kim của chúng như inox] hoặc nhôm, kẽm… Được sử dụng phần lớn để tạo ra nhiều chi tiết, phụ kiện, chế tạo phôi, khuôn đúc…
Trong xây dựng:
Kim loại đen, kim loại cơ bản thường được dùng để phục vụ cho các công trình xây dựng như nhà ở, tòa nhà, cầu đường, các kiến trúc lớn nhỏ khác nhau…
Trong giao thông vận tải:
Ứng dụng làm vỏ các loại phương tiện, chi tiết máy móc, thiết bị và phụ kiện, khớp nối trong hầu hết các phương tiện từ xe đạp, xe máy, ô tô, xe tải, máy bay hay tàu thủy.
Trong gia dụng:
Kim loại được sử dụng để tạo ra các sản phẩm phục vụ đời sống như bàn ghế, dụng cụ bếp, cầu thang, cửa, cổng…
Trang trí – thiết kế:
Ngoài ra, kim loại màu như còn được dùng nhiều trong trang trí nội thất. Nhờ tính tạo hình và dễ gia công, kim loại được uốn và cắt theo nhiều họa tiết, hoa văn đặc sắc… Giúp sản phẩm vừa mang tính ứng dụng thực tiễn, vừa làm đẹp cho không gian.
Trong hóa học:
Kim loại được dùng để nghiên cứu, phân tích những phản ứng hóa học. Từ đó các nhà khoa học phát triển thêm nhiều vật liệu hữu ích khác trên nền tảng các nguyên tố kim loại nhằm phục vụ cho cuộc sống hiện đại.
Kim loại là vật liệu hữu ích và vô cùng cần thiết đối với chúng ta. Chúng hiện diện ngày càng nhiều, nhờ sự tiến bộ và khả năng, trình độ của con người. Chúng ngày càng có nhiều ưu điểm hơn, phù hợp với nhiều mục đích và lĩnh vực. Điều quan trọng, con người cần sử dụng chúng đúng và không lãng phí để góp phần bảo vệ môi trường, tiết kiệm nguồn nguyên liệu mà tự nhiên ban tặng.
Bài viết liên quan: Hợp kim là gì? đặc điểm, ứng dụng mà bạn chưa biết
Bài viết: Kim loại là gì? Đặc điểm và tính chất hóa học của Công ty Inox Đại Dương – Hy vọng hữu ích đến các bạn !
Ban biên tập: Inox Đại Dương