Tính chất vật lí riêng của kim loại

Tính chất vật lí riêng của kim loại được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Tính chất vật lí riêng của kim loại là

1. tính dẻo.
2. dẫn điện.
3. dẫn nhiệt.
4. khối lượng riêng.

Trả lời:

Câu trả lời đúng là D. Khối lượng riêng

Tính chất vật lí riêng của kim loại là khối lượng riêng

I. Tính chất vật lí của kim loại

1. Tính dẻo

- KL bị biến dạng khi tác dụng một lực cơ học đủ mạnh lên miếng KL: KL có khả năng dễ rèn, dễ dát mỏng dễ kéo sợi.

Lí do: Khi có tác động cơ học các cation KL trong mạng tinh thể trượt lên nhau, nhưng không tách rời nhau nhờ sức hút tĩnh điện của các e tự do với các cation KL. Những KL có tính dẻo cao là: Au, Ag, Al, Cu, Sn...

2. Tính dẫn điện

- KL có khả năng dẫn điện được, nhiệt độ của KL càng cao thì tính dẫn điện của KL càng giảm.

Lí do:

+ Khi được nối với nguồn điện, các e tự do đang chuyển động hỗn loạn trở nên chuyển động thành dòng trong KL.

+ Khi tăng nhiệt độ, sự dao động của các cation KL tăng lên, làm cản trở sự chuyển động của dòng e tự do trong KL.

- KL khác nhau có tính dẫn điện khác nhau chủ yếu là do mật độ e tự do của chúng không giống nhau. KL dẫn điện tốt nhất là Ag (49), Cu (46), Au 35,5), Al (26)…

3. Tính dẫn nhiệt

+ KL có khả năng dẫn nhiệt.

Lí do: Những e tự do ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn hơn, chúng chuyển động đến vùng có nhiệt độ thấp hơn của KL và truyền năng lượng cho các ion dương ở đây.

Tính dẫn nhiệt của KL giảm dần theo thứ theo đây: Ag, Cu, Al, Fe…

4. Ánh kim

+ Vẻ sáng của KL gọi là ánh kim. Hầu hết KL đều có ánh kim.

Lí do: các e tự do có khả năng phản xạ tốt những tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhận được.

Tóm lại: những tính chất vật lí chung của KL như trên chủ yếu là do các e tự do trong KL gây ra.

5. Tính chất khác của kim loại

* Khối lượng riêng:

- KL khác nhau có khối lượng riêng khác nhau rõ rệt (nhẹ nhất Li (D=0,5), nặng nhất (Os có D= 22,6).

- Quy ước:

+ KL nhẹ có D<5g/cm³ (Na, K, Mg, Al…)

+ KL nặng có D>5g/cm³ (Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Hg…

* Nhiệt độ nóng chảy:

- KL khác nhau có nhiệt độ nóng rất khác nhau, thấp nhất là Hg (-39^oC), cao nhất là W (3410^oC).

- Quy ước:

+ KL có nhiệt độ nóng chảy < 1500^oC là KL dễ nóng chảy.

+ KL có nhiệt độ nóng chảy > 1500^oC là KL khó nóng chảy.

* Tính cứng:

- Những KL khác nhau có tính cứng khác nhau

- Quy ước kim cương có độ cứng là 10 thí: Cr là 9, W là 7, Fe là 4,5, Cu lvà Al là 3, Cs là 0,2…

Các tính chất: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim loại, nguyên tử khối, kiểu mạng tinh thể… của KL.

II. Tính chất hóa học của kim loại

1. Tính khử

Tất cả kim loại đều có tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. Vì trong một chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bán kính tương đối lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với phi kim, số electron hóa trị ít, lực liên kết với hạt nhân của những electron này tương đối yếu nên chúng dễ dàng tách ra khỏi nguyên tử.

2. Tác dụng với phi kim

Nhiều kim loại hoạt động mạnh có tính khử cao có thể tác dụng được với hầu hết các phi kim. Nguyên tử kim loại khử được phi kim đến số oxi hóa âm, đồng thời nguyên tử kim loại bị oxi hóa đến số oxi dương.

* Kim loại tác dụng với Clo (Cl)

Hầu hết các kim loại đều có thể khử trực tiếp khí Clo để tạo thành muối Clorua.

Ví dụ kim loại sắt tác dụng với clo

2Fe + 3Cl₂ -> 2FeCl₃

Trong phản ứng này, Fe đã khử clo từ số oxi hóa 0 xuống clo có số oxi hóa – 1.

Ví dụ Nhôm tác dụng với Clo:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Ví dụ Đồng tác dụng với Clo

Cu + Cl₂ → CuCl₂

* Kim loại tác dụng với Oxi

Hầu hết các kim loại có thể khử oxi từ số oxi hóa 0 xuống số oxi hóa – 2

Ví dụ Kim loại tác dụng với oxi:

• 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
• 4Fe + 3O₂→ 2Fe₂O₃
• 4Na + O₂→ 2Na₂O
• Ca + O₂→ CaO
• Cu + O₂→ CuO
• Mn + O2 → MnO₂
• 2Ag + O₂→ 2AgO

* Kim loại tác dụng với lưu huỳnh

Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh từ số oxi hóa 0 xuống số oxi hóa – 2, phản ứng cần điều kiện nhiệt độ cao trừ Thủy ngân (Hg) có thể tác dụng trực tiếp với lưu huỳnh mà không cần nhiệt cao.

Ví dụ kim loại tác dụng với lưu huỳnh

• Fe + S → FeS
• 2Al + 3S → Al₂S₃
• Zn + S → ZnS
• Cu + S → CuS
• Mg + S → MgS

3. Tác dụng với dung dịch axit

Hầu hết các kim loại hoạt động mạnh đều có thể tác dụng được với nhiều loại axit khác nhau.

Kim loại tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng

Nhiều kim loại có thể khử được ion H⁺ trong dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng thành hidro.

Ví dụ kim loại tác dụng với axit HCl, H₂SO₄ loãng

• Fe + HCl → FeCl₂+ H₂
• Fe + H₂SO₄→ FeSO₄ + H₂
• Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄+ H₂
• Zn + 2HCl → ZnCl₂+ H₂
• 2Al + 6HCl → 2AlCl₃+ 3H₂
• Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

Cu có tác dụng được với HCl, H₂SO₄ loãng không?

Lưu ý kim loại đồng (Cu) hay bất kì kiêm loại đứng sau Hidro(H₂) trong dãy điện hóa kim loại đều không tác dụng được với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng.

Kim loại tác dụng với dung dịch HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng

Hầu hết các kim loại mạnh hay yếu đều tác dụng được với axit HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng trừ hai kim loại là Platin (Pt) và Vàng (Au). Các kim loại khử được N trong HNO₃ và S trong H₂SO₄ xuống số oxi hóa thấp hơn.

Ví dụ kim loại tác dụng với axit HNO₃, H₂SO₄ đặc nóng

• 3Cu + 8HNO₃(loãng) →3 Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
• Cu + 2H₂SO₄( đặc) → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
• 3Fe + 8HNO₃→ 3Fe(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
• 2Fe + 6H₂SO₄(đặc) → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O
• 10Al + 36HNO₃→ 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O
• 4Mn + 10HNO₃→ 4Mn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O
• 3Mn + 4H₂SO₄→ 3MnSO₄ + 4H₂O + S

4. Tác dụng với nước

Các nguyên tố kim loại kiềm ( nhóm IA) và kim loại kiềm thổ (IIA) trong bảng hệ thống tuần hoàn trừ Be, Mg có tính khử mạnh, có thể khử được H₂O ở nhiệt độ thường thành hidro. Các kim loại còn lại có tính khử yếu hơn nên chỉ khử được H₂O ở nhiệt độ cao như sắt (Fe), nhôm (Al), kẽm (Zn)… hoặc không thể khử được H₂O như các kim loại Ag, Au…

Ví dụ kim loại tác dụng với nước

• Na + H₂O → NaOH + H₂
• Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂+ H₂
• K + H₂O → KOH + H₂
• 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃+3 H₂
• 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄+ 4H₂
• Cu + 2H₂O → Cu(OH)₂+ H₂

5. Tác dụng với dung dịch muối

Kim loại mạnh có thể khử được ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối thành kim loại tự do.

Ví dụ kim loại tác dụng với dung dịch muối

• Fe + CuSO₄→ FeSO₄ + Cu
• Zn + CuSO₄→ ZnSO₄ + Cu
• 2Al + 3CuCl₂→ 2AlCl₃ + 3Cu

III. Ứng dụng của kim loại trong đời sống hiện nay

Kim loại tồn tại xung quanh đời sống của chúng ta, và được sử dụng rất phổ biến để chế tạo, sản xuất ra các đồ dùng tiện ích phục vụ đời sống.

Các kim loại được ứng dụng nhiều trong các ngành cơ khí, công trình xây dựng, giao thông vận tải và thông tin liên lạc

Trong sản xuất đồ dùng: kim loại được chế tạo ra các vật dụng trong gia đình; Kim loại màu dùng để làm đồ trang sức như: vàng, bạc…

Trong hóa học dùng kim loại để nghiên cứu về tính chất, cấu tạo của từng kim loại

Trong công nghệ: kim loại dùng để làm vật liệu cơ khí và chế tạo phôi

Kim loại rất tiện ích đối với cuộc sống của chúng ta, vậy nên cần khai thác kim loại một cách hợp lý và có khoa học góp phần để bảo vệ môi trường

Kim loại sắt được ứng dụng vào công trình xây dựng giao thông vận tải đường sắt

-------------------------------

Ngoài Tính chất vật lí riêng của kim loại đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.