CHƯƠNG IX. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠII

1. Vị trí Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, kim loại ở những vị trí:  Phân nhóm chính nhóm I, II, III (trừ bo)  Phân nhóm phụ nhóm I đến nhóm VIII  Họ lantan và họ actini (những nguyên tố xếp riêng ở dưới bảng).  Một phần của các phân nhóm chính nhóm IV, V, VI. 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...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG IX. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠII CHƯƠNG IX. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠII. V ị trí và cấu tạo của kim loại. 1. Vị trí Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, kim loại ở những vị trí:  Phân nhóm chính nhóm I, II, III (trừ bo)  Phân nhóm phụ nhóm I đến nhóm VIII  Họ lantan và họ actini (những nguyên tố xếp riêng ở dưới bảng).  Một phần của các phân nhóm chính nhóm IV, V, VI. Hiện nay người ta biết khoảng 109 nguyên tố hoá học, trong đó có trên 85 nguyêntố là kim loại. Các nguyên tố càng n ằm ở b ên trái, phía dưới của bảng, tính kim loại càng mạnh. 2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại  Nguyên tử kim loại có số electron ở lớp ngoài cùng nhỏ (  4 ), dễ dàng cho đitrong các phản ứng hoá học.  Trong cùng 1 chu kì, nguyên tử của các nguyên tố kim loại có bán kính lớn hơnvà có điện tích hạt nhân nhỏ h ơn so với các nguyên tố phi kim. Những nguyên tử cób án kính lớn là những nguyên tử nằm ở góc dưới, bên trái của bảng tuần hoàn. 3. Cấu tạo tinh thể kim loại  Các nguyên tử kim loại sắp xếp theo một trật tự xác định làm thành mạng lư ớitinh th ể kim loại. Nút của mạng lưới là các ion dương hoặc các nguyên tử trung hoà.Kho ảng không gian giữa các nút lưới không thuộc nguyên tử n ào, làm thành khíelectron mà các nguyên tử kim loại ở nút lưới liên kết với nhau tạo thành mạng lướib ền vững. Liên kết sinh ra trong mạng lưới kim loại do các e tự do gắn các ion dương kim loạilại 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.II. Tính chất vật lý  Ở đ iều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (tinh thể), trừ Hg là chấtlỏng. Nhiệt độ nóng chảy rất khác nhau.  Người ta phân biệt : Các kim loại đen (gồm Fe, Mn, Cr) và kim loại màu (các kimloại 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 a) Tính dẫn điện và dẫn nhiệt  Khi nối 2 đầu thanh kim loại với 2 cực của nguồn điện. Dưới tác dụng của điệntrư ờng, các e tự do chuyển động theo 1 hướng xác định làm thành dòng điện trong kimloại.  Khi đun nóng kim lo ại tại 1 điểm n ào đó, các nút lưới (nguyên tử, ion) ở điểm đónhận thêm năng lượng, dao động mạnh lên và truyền năng lượng cho các e tự do. Cáce tự do lại truyền năng lượng cho các nút xa hơn. Và cứ nh ư thế năng lượng (dạngnhiệt) đư ợc truyền ra khắp thanh kim loại. Đó là bản chất tính dẫn nhiệt của kim loại. b) Tính dẻo (dễ kéo dài, dát mỏng): Khi tác dụng lực cơ học lên thanh kim loại, một số nút mạng lưới kim loại có thể bịxê d ịch, nhưng mối liên kết giữa các lớp nút trong mạng nhờ các e tự do vẫn đư ợc bảotoàn, do đó mạng lưới tinh thể vẫn bền vững, mặc dù hình dạng thanh kim loại bị thayđổi.III. Tính chất hoá học. 1. Nh ận xét chung Do đặc điểm cấu tạo, các nguyên tử kim loại dễ d àng cho e hoá trị, thể hiện tínhkhử: So sánh tính khử của kim loại : Đi từ đầu đến cuối dãy th ế điện hóa của các kimloại thì tính khử giảm dần. K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au. 2. Các phản ứng đặc trưng: a) Phản ứng với oxi :  Ở to thường, phần lớn kim loại phản ứng với O2 của khôngkhí tạo thành lớp bảo vệ cho kim loại không bị oxi hoá tiếp tục.  Khi nung nóng, phần lớn kim loại chảy trong oxi. Ví dụ: b) Phản ứng với halogen và các phi kim khác  Với halogen: các kim loại kiềm, kiềm thổ, Al phản ứng ngay ở to thường. Các kimloại khác phản ứng yếu h ơn, phải đun nóng. Hợp chất tạo thành ở đó kim loại có hoátrị cao:  Với phi kim khác (yếu hơn) phải đun nóng : c) Phản ứng với hiđro: Kim lo ại kiềm và kiềm thổ phản ứng tạo hợp chất hiđrua kim loại dạng muối, ở đósố oxi hoá của H là -1 d) Phản ứng với nước:  Ở to thư ờng, chỉ có các kim loại kiềm, kiềm thổ phản ứng đư ợc với nước tạothành H2 và hiđroxit kim lo ại. Một số kim loại yếu hơn tạo thành lớp bảo vệ hiđroxithoặc tạo thành axit.  Ở nhiệt độ nóng đỏ, những kim loại đứng trước hiđro trong dãy th ế điện hoá phảnứng với hơi nước. Ví dụ: e) Với axit thường (HCl, H2SO4 loãng) Phản ứng xảy ra dễ dàng khi:  Kim loại đứng trước H2. T his image cannot currently be display ed.  Mu ối tạo thành phải tan g) Với axit oxi hoá (HNO3, H2SO4 đặc nóng) Trừ Au và Pt, còn hầu hết các kim loại tác dụng được với HNO3 (đặc hoặc lo ãng),H2SO4 (đặc, nóng),  Với HNO3 đặc: (Khí duy nhất bay ra là NO2 m àu nâu).  Với HNO3 loãng: Tu ỳ theo độ mạnh của kim loại và độ lo ãng của axit, sản phẩm khí bay ra có thể làN2, N2O, NO. Đối với kim loại mạnh và axit rất loãng, sản phẩm là NH4NO3. Ví dụ: This image cannot currently be display ed.   Với axit H2SO4 đặc nóng. Kim lo ại + H2SO4 đ .n  muối + (H2S, S, SO2) + H2O. Tu ỳ theo độ mạnh của ...