Đại cương về kim loại: Vị trí và cấu tạo của kim loại

- Đại cương về kim loại.
- Vị trí và cấu tạo của kim loại.
- Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, kim loại ở những vị trí:.
- Hiện nay người ta biết khoảng 109 nguyên tố hoá học, trong đó có trên 85 nguyên tố là kim loại..
- Các nguyên tố càng nằm ở bên trái, phía dưới của bảng, tính kim loại càng mạnh..
- Cấu tạo của nguyên tử kim loại.
- Nguyên tử kim loại có số electron ở lớp ngoài cùng nhỏ.
- Trong cùng 1 chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bán kính lớn hơn và có điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tố phi kim.
- Cấu tạo tinh thể kim loại.
- Các nguyên tử kim loại sắp xếp theo một trật tự xác định làm thành mạng lưới tinh thể kim loại.
- mà các nguyên tử kim loại ở nút lưới liên kết với nhau tạo thành mạng lưới bền vững..
- Liên kết sinh ra trong mạng lưới kim loại do các e tự do gắn các ion dương kim loại lại với nhau gọi là liên kết kim loại..
- Đặc điểm của liên kết kim loại:.
- Do tất cả các e tự do trong kim loại tham gia..
- Liên kết kim loại do tương tác tĩnh điện giữa các ion dương và các e tự do..
- Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (tinh thể), trừ Hg là chất lỏng..
- Người ta phân biệt : Các kim loại đen (gồm Fe, Mn, Cr) và kim loại màu (các kim loại còn lại)..
- Kim loại có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính dẻo, có ánh kim..
- Do đặc tính cấu tạo của mạng lưới kim loại ta giải thích tính chất vật lý của nó.
- Khi nối 2 đầu thanh kim loại với 2 cực của nguồn điện.
- Dưới tác dụng của điện trường, các e tự do chuyển động theo 1 hướng xác định làm thành dòng điện trong kim loại..
- Khi đun nóng kim loại tại 1 điểm nào đó, các nút lưới (nguyên tử, ion) ở điểm đó nhận thêm năng lượng, dao động mạnh lên và truyền năng lượng cho các e tự do.
- Và cứ như thế năng lượng (dạng nhiệt) được truyền ra khắp thanh kim loại.
- Đó là bản chất tính dẫn nhiệt của kim loại..
- Khi tác dụng lực cơ học lên thanh kim loại, một số nút mạng lưới kim loại có thể bị xê dịch, nhưng mối liên kết giữa các lớp nút trong mạng nhờ các e tự do vẫn được bảo toàn, do đó mạng lưới tinh thể vẫn bền vững, mặc dù hình dạng thanh kim loại bị thay đổi..
- Do đặc điểm cấu tạo, các nguyên tử kim loại dễ dàng cho e hoá trị, thể hiện tính khử:.
- So sánh tính khử của kim loại : Đi từ đầu đến cuối "dãy thế điện hóa".
- của các kim loại thì tính khử giảm dần..
- Ở t o thường, phần lớn kim loại phản ứng với O 2 của không khí tạo thành lớp bảo vệ cho kim loại không bị oxi hoá tiếp tục..
- Khi nung nóng, phần lớn kim loại chảy trong oxi.
- Với halogen: các kim loại kiềm, kiềm thổ, Al phản ứng ngay ở t o thường.
- Các kim loại khác phản ứng yếu hơn, phải đun nóng.
- Hợp chất tạo thành ở đó kim loại có hoá trị cao:.
- Kim loại kiềm và kiềm thổ phản ứng tạo hợp chất hiđrua kim loại dạng muối, ở đó số oxi hoá của H là -1.
- d) Phản ứng với nước:.
- Ở t o thường, chỉ có các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng được với nước tạo thành H 2 và hiđroxit kim loại.
- Một số kim loại yếu hơn tạo thành lớp bảo vệ hiđroxit hoặc tạo thành axit..
- Ở nhiệt độ nóng đỏ, những kim loại đứng trước hiđro trong dãy thế điện hoá phản ứng với hơi nước.
- Kim loại đứng trước H 2.
- g) Với axit oxi hoá (HNO 3 , H 2 SO 4 đặc nóng).
- Trừ Au và Pt, còn hầu hết các kim loại tác dụng được với HNO 3 (đặc hoặc loãng), H 2 SO 4 (đặc, nóng),.
- Tuỳ theo độ mạnh của kim loại và độ loãng của axit, sản phẩm khí bay ra có thể là N 2, N 2 O, NO.
- Đối với kim loại mạnh và axit rất loãng, sản phẩm là NH 4 NO 3.
- Kim loại + H 2 SO 4 đ.n ® muối + (H 2 S, S, SO 2.
- Tuỳ theo độ mạnh của kim loại mà sản phẩm của sự khử S +6 (trong H 2 SO 4 ) là H 2 S, S hay SO 2.
- Kim loại càng mạnh thì S +6 bị khử về số oxi hoá càng thấp.
- Nguyên nhân là do khi 2 kim loại này tiếp xúc với các axit đặc, nguội thì trên bề mặt chúng có tạo lớp màng mỏng, đặc xít bảo vệ kim loại không bị axit tác dụng.
- h) Phản ứng với kiềm:.
- Một số kim loại đứng trước H 2 và hiđroxit của nó có tính lưỡng tính có thể phản ứng với kiềm mạnh..
- k) Phản ứng kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi hợp chất:.
- Đẩy kim loại yếu khỏi dung dịch muối.
- Những kim loại tác dụng mạnh với H 2 O như kim loại kiềm, kiềm thổ, khi gặp dung dịch nước thì trước hết phản ứng với H 2 O..
- Đẩy kim loại yếu khỏi oxit (phản ứng nhiệt kim loại)..
- Xảy ra ở t o cao, toả nhiều nhiệt làm nóng chảy kim loại:.
- Phương pháp này thường được dùng để điều chế các kim loại khó nóng chảy như Cr, Mn, Fe….
- Dãy thế điện hoá của kim loại.
- Cặp oxi hoá - khử của kim loại..
- Ý nghĩa của dãy thế điện hoá của kim loại.
- b) Những kim loại đứng trước H (phía trái) đẩy được hiđro ra khỏi dung dịch axit..
- Hợp kim là chất rắn thu được sau khi nung chảy một hỗn hợp nhiều kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim..
- Liên kết trong hợp kim chủ yếu là liên kết kim loại.
- Ăn mòn kim loại và chống ăn mòn.
- Sự ăn mòn kim loại..
- Sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hoá học của môi trường xung quanh gọi là sự ăn mòn kim loại..
- Ăn mòn kim loại được chia thành 2 loại chính: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá..
- Ăn mòn hoá học là sự phá huỷ kim loại do kim loại phản ứng hoá học với chất khí hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao..
- Bản chất của ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng:.
- Ăn mòn điện hoá là sự phá huỷ kim loại do kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện..
- Những kim loại dùng trong đời sống và kỹ thuật thường ít nhiều có lẫn tạp chất (kim loại khác hoặc phi kim), khi tiếp xúc với môi trường điện li (như hơi nước có hoà l ẫn các khí CO 2 , NO 2 , SO 2 ,…hoặc nước biển.
- Sắt có lẫn đồng tiếp xúc với môi trường điện li tạo thành 1 pin, trong đó Fe là kim loại hoạt động hơn là cực âm, Cu là cực dương..
- Cách chống ăn mòn kim loại:.
- a) Cách li kim loại với môi trường:.
- Dùng những chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại.
- Mạ một số kim loại bền như crom, niken, đồng, kẽm, thiếc lên bề mặt kim loại cần bảo vệ..
- Chất chống ăn mòn làm bề mặt kim loại trở nên thụ động (trơ) đối với môi trường ăn mòn..
- Nối kim loại cần bảo vệ với 1 tấm kim loại khác có tính khử mạnh hơn.
- Điều chế kim loại.
- Khử ion kim loại thành kim loại..
- Dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối..
- Điều chế đồng kim loại:.
- Điều chế bạc kim loại:.
- Dùng các chất khử như CO, H 2 , C hoặc kim loại để khử ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao.
- Phương pháp này được sử dụng để sản xuất kim loại trong công nghiệp:.
- Dùng dòng điện 1 chiều trên catôt (cực âm) để khử ion kim loại trong hợp chất.
- Bằng phương pháp này, người ta có thể điều chế được hầu hết các kim loại..
- Điều chế kim loại có tính khử mạnh (từ Na đến Al).
- Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu: Điện phân dung dịch muối của chúng trong nước.
- Bằng phương pháp điện phân có thể điều chế được kim loại có độ tinh khiết cao..
- Hợp chất của kim loại..
- Chỉ có một số oxit kim loại mạnh (ví dụ kim loại kiềm, kiềm thổ) và một số anhiđrit axit có số oxi hoá cao mới phản ứng trực tiếp với H 2 O..
- Chỉ có oxit của các kim loại mạnh phản ứng được..
- a) Hiđroxit của một số kim loại (trừ của kim loại kiềm, kiềm thổ) bị nhiệt phân khi nung nóng tạo thành oxit:.
- b) Tính tan trong H 2 O: Phần lớn ít tan, chỉ có hiđroxit của kim loại kiềm, Ba(OH) 2 và một số hiđroxit trong đó kim loại có số oxi hoá cao là tan được trong H 2 O.
- d) Tính oxi hoá - khử: Thể hiện rõ đối với một số hiđroxit của kim loại có nhiều số oxi hoá hoặc hiđroxit của kim loại yếu..
- Muối nitrat của các kim loại: đều dễ tan trong nước..
- Muối sunfat của các kim loại: phần lớn dễ tan, trừ CaSO 4 , BaSO 4, PbSO 4 , Ag 2 SO 4.
- Muối clorua của các kim loại: phần lớn dễ tan, trừ AgCl, PbCl 2 , CuCl, Hg 2 Cl 2.
- Muối cacbonat của các kim loại: phần lớn khó tan, trừ cacbonat của kim loại kiềm và amoni..
- Một số muối có số oxi hoá thấp của kim loại kém bền, có tính khử..
- Một số muối của kim loại yếu, hoặc có số oxi hoá cao của kim loại thì kém bền, có tính oxi hoá hoặc dễ bị phân huỷ:

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt