Nội dung chính Hoá học 12 kết nối Bài 19: Tính chất vật lí và tính chất hoá học của kim loại

BÀI 19. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 

VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

1. Tính dẻo

- Kim loại có tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi.

- Nguyên nhân gây ra tính dẻo: Khi kim loại chịu lực tác động, ion dương kim loại trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau mà không tách rời nhau (do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại chuyển động, liên kết các ion dương kim loại lại với nhau).

- Một số kim loại có tính dẻo cao: Au, Ag, Al, Cu, Sn,…

- Ứng dụng: có thể uốn cong, ép khuôn kim loại thành nhiều hình dạng, kích thước khác nhau.

2. Tính dẫn điện

- Tất cả kim loại đều có tính dẫn điện.

- Nguyên nhân: Khi áp hiệu điện thế vào thanh kim loại, các electron tự do trong mạng tinh thể di chuyển từ cực âm về cực dương.

- Một số kim loại dẫn điện tốt: Ag, Cu, Au, Al,…

- Al và Cu thường được dùng làm dây dẫn điện.

3. Tính dẫn nhiệt

- Nguyên nhân: Khi đốt nóng một đầu của thanh kim loại, động năng của các electron tự do trong vùng đó tăng lên. Các electron này truyền động năng của chúng cho các ion dương ở các nút mạng và các electron khác trong toàn thanh kim loại thông qua va chạm, làm cho nhiệt được lan truyền trong toàn bộ thanh kim loại.

- Kim loại dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt.

- Ứng dụng: Làm dụng cụ đun nấu.

4. Tính ánh kim

- Nguyên nhân: Electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được.

- Nhìn một số kim loại không thấy ánh kim vì chúng thường bị bao phủ một lớp oxide.

5. Một số tính chất vật lí khác của kim loại

a) Khối lượng riêng

- Kim loại nhẹ nhất: Lithium.

- Kim loại nặng nhất: Osmium.

- Kim loại nhẹ: D < 5 g/cm³.

- Kim loại nặng: D 5 g/cm³.

b) Nhiệt độ nóng chảy

- Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao: Tungsten (vonfram, W).

- Kim loại ở trạng thái lỏng (điều kiện thường): Thủy ngân.

c) Tính cứng

- Kim loại cứng nhất: Chromium.

- Các kim loại mềm nhất: Kim loại kiềm.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Các nguyên tử kim loại dễ nhường electron hóa trị: M → Mⁿ⁺ + ne 

⇒ Tính chất hóa học chung: Tính khử.

1. Tác dụng với phi kim

a) Tác dụng với oxygen

- Hầu hết kim loại (trừ vàng, bạc, platinum,…) tác dụng với oxygen tạo thành oxide.

b) Tác dụng với chlorine

- Hầu hết kim loại tác dụng với khí chlorine tạo muối chloride tương ứng.

c) Tác dụng với lưu huỳnh (sulfur)

- Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh khi đun nóng (trừ thủy ngân phản ứng ngay ở nhiệt độ thường).

2. Tác dụng với nước

- Hầu hết kim loại nhóm IA, IIA có tính khử mạnh, tác dụng với nước ở nhiệt độ thường giải phóng H₂. 

- Những kim loại có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn -0,414 V có thể đẩy được hydrogen ra khỏi nước.

3. Tác dụng với dung dịch acid

a) Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng

- Ở điều kiện chuẩn, những kim loại có < 0 có thể tác dụng với dung dịch acid tạo thành H₂. 

b) Với dung dịch H2SO4 đặc

- Hầu hết kim loại (trừ Pt, Au) khử được S⁺⁶ (trong H₂SO₄ đặc) xuống số oxi hóa thấp hơn.

- HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội làm thụ động hóa Al, Fe, Cr,…

4. Tác dụng với dung dịch muối

- Kim loại hoạt động mạnh hơn có thể đẩy kim loại hoạt động yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của nó.