Tính chất vật lý của kim loại

Chúng tôi xin giới thiệu bài Tính chất vật lý 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 lý của kim loại

Trả lời:

Kim loại có những tính chất vật lí sau:

1. Tính dẻo

Khi tác dụng cơ học đủ mạnh lên kim loại, nó bị biến dạng. Sự biến dạng này là do các lớp mạng tinh thể kim loại trượt lên nhau. Nhưng các lớp mạng tinh thể này không tách rời nhau mà vẫn liên kết với nhau nhờ các electron tự luôn luôn di chuyển qua lại giữa các lớp màng tinh thể. Do vậy, kim loại có tính dẻo.

Những kim loại có tính dẻo hơn cả là Au, Al, Cu, Ag, Sn…..Người ta có thể dát được những lá vàng mỏng tới 1/20 micrôn (1 micrôn =1/1000 mm) và ánh sáng có thể đi qua được.

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 

Đốt nóng một dây kim loại, những electron tự do ở đây di chuyển nhanh hơn. Trong quá trình chuyển động, những electron này truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng có nhiệt độ thấp hơn, vì vậy kim loại dẫn nhiệt được.

Nói chung những kim loại nào dẫn điện thì dẫn nhiệt tốt.

Những kim loại khác nhau có khả năng dẫn nhiệt không giống nhau. Thí dụ tính dẫn nhiệt của các kim loại giảm theo thứ tự Ag, Cu, Al, Zn, 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. Có kim loại mềm như sáp, dùng dao cắt được dễ dàng như Na, K…. Ngược lại có kim loại rất cứng không thể dũa được như W, Cr

- Quy ước kim cương có độ cứng là 10: Cr là 9, W là 7, Fe là 4,5, Cu và 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.

I. Tính chất hóa học

1. Phản ứng của kim loại với phi kim

1.1 Tác dụng với oxi

- Khi đốt nóng đỏ, sắt cháy trong oxi tạo thành oxit sắt từ

Nhiều phi kim khác như Al, Zn, Cu... phản ứng với oxi tạo thành các oxit Al₂O₃, ZnO, CuO...

1.2. Tác dụng với phi kim khác

- Natri nóng chảy cháy trong khí clo tạo thành khói trắng.

- Ở nhiệt độ cao, đồng, magie, sắt... phản ứng với lưu huỳnh cho sản phẩm là các muối sunfua CuS, MgS, FeS,...

- Hầu hết kim loại (trừ Ag, Au, Pt...) phản ứng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao, tạo thành oxit (thường là oxit bazơ). Ở nhiệt độ cao kim loại phản ứng với nhiều phi kim khác tạo thành muối.

2. Phản ứng của kim loại với dung dịch axit

Kim loại phản ứng với dung dịch axit (ví dụ: HNO₃, HCl, H₂SO₄ loãng,…) kết quả tạo thành muối và khí H₂.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂

Tác dụng với HNO₃, H₂SO₄ trong điều kiện đặc, nóng.

Tác dụng với HNO₃: kết quả tạo thành muối nitrat và nhiều khí khác nhau

A + HNO₃ → A(NO₃)_n + {NO, NO₂, N₂, NH₄NO₃, N₂O) + H₂O

Tác dụng với H₂SO₄: kết quả tạo thành muối sunfat và nhiều loại khí

A + H₂SO₄ → M₂(SO₄)_n + {S, SO₂, H₂S} + H₂O

3. Phản ứng của kim loại với dung dịch muối

- Phản ứng của đồng với dung dịch bạc nitrat

Cu (r)+ 2AgNO₃ (dd)→ Cu(NO₃)₂ (dd) + 2Ag (r)

Đồng đã đẩy bạc ra khỏi muối. Ta nói đồng hoạt động hóa học mạnh hơn bạc.

- Phản ứng của kẽm với dung dịch đồng (II) sunfat

Kẽm đẩy đồng ra khỏi dung dịch CuSO₄.

Zn (r) + CuSO₄ (dd) → ZnSO₄ (dd) + Cu (r)

Ta nói kẽm hoạt động hóa học mạnh hơn đồng.

- Phản ứng của kim loại Mg, Al, Zn, ... với dung dịch CuSO₄ hay AgNO₃ tạo thành muối magie, muối nhôm, muối kẽm, ... và kim loại Cu và Ag được giải phóng.

Ta nói: Al, Zn, Mg hoạt động hóa học mạnh hơn Cu, Ag.

=> Kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn (trừ Na, K, Ca ...) có thể đẩy kim loại hoạt động hóa học yếu hơn ra khỏi dung dịch muối, tạo thành muối mới và kim loại mới.

II. Vai trò của các yếu tố kim loại vi lượng với con người và sinh vật

1. Đồng

Đồng là một kim loại nặng rất cần thiết cho các thực vật bậc cao và tảo, đặc biệt đối với quang hợp (Ouzounidou et al., 1992). Cu là một thành phần điện tử sơ cấp trong hệ thống quang I, plastocyanin protein đồng. Vì Cu có thể dễ dàng đạt được và mất một electron, nó là một dạng của oxidase, mono- và di oxygenase (ví dụ như amin oxidase, monoxidase amoniac, ceruloplasmin, Iysyl oxidase) và các enzym liên quan đến ông loại bỏ các gốc tự do superoxide (ví dụ như Superoxide dismutase và ascorbate oxidase). Một số enzyme chứa trong, chẳng hạn như carbonic anhydrase, alcohol dehydrogenase, superoxide dismutase và RNA polymerase. đường là cần thiết để duy trì tính toàn vẹn của ribosome. Nó tham gia vào sự hình thành của các carbohydrate, và xúc tác quá trình oxy hóa của thực vật. Đồng thời cũng cung cấp một vai trò cấu trúc trong nhiều yếu tố phiên mã, và là một yếu tố của RNA polymerase.

2. Nikel

Nickel cũng được công nhận là một vi chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống. Nickel là một thành phần của enzyme urease, và cần thiết cho hoạt động của nó và sức khỏe tốt ở động vật.

3. Magie

Magie đóng một vai trò quan trọng trong các phản ứng enzym như dehydrogenase malic và decarboxylase oxalosuccinic. Nó cũng cần thiết để tách nước ở hệ thống quang II, và cho superoxide dismutase.

4. Coban

Ở thực vật, Co phức tạp được tìm thấy trong các hình thức của vitamin B12.

5. Sắt

Sắt là một yếu tố quan trọng trong nhiều quá trình trao đổi chất và không thể thiếu cho tất cả các sinh vật. Nó là một thành phần của protein hem có chứa như hemoglobin, myoglobin và cytochrome, và vô số phi hem-sắt có chứa protein có chức năng quan trọng trong nhiều quá trình trao đổi chất. Sắt và Cu được tìm thấy như là thành phần của protein, và xúc tác các phản ứng oxi hóa khử.

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

Ngoài Tính chất vật lý 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.