Lý thuyết đại cương về kim loại (THPT)

Lý thuyết đại cương về kim loại là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh ôn tập kiến thức về vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn, cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại, tính chất vật lí của kim loại, tính chất hóa học của kim loại, nguyên tắc và phương pháp điều chế kim loại. Bên cạnh đó, tài liệu đi kèm bài tập và đáp án giúp các em được luyện tập và nang cao kỹ năng giải bài tập Hóa học. Mời các em cùng tham khảo tài liệu.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết đại cương về kim loại (THPT) ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI Lý thuyết đại cương về kim loại (THPT)I – VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN- Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA: các kim loại này là những nguyên tố s- Nhóm IIIA (trừ B), một phần của các nhóm IVA, VA, VIA: các kim loại này là nhữngnguyên tố p- Các nhóm B (từ IB đến VIIIB): các kim loại chuyển tiếp, chúng là những nguyên tố d- Họ lantan và actini (xếp riêng thành hai hàng ở cuối bảng): các kim loại thuộc hai họ này lànhững nguyên tố f* Nhận xét: đa số các nguyên tố hóa học đã biết là nguyên tố kim loại (trên 80 %)II – CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ KIM LOẠI1. Cấu tạo nguyên tử kim loại- Hầu hết các nguyên tử kim loại có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng- Bán kính nguyên tử của các nguyên tố kim loại (ở phía dưới, bên trái bảng tuần hoàn) nhìnchung lớn hơn bán kính nguyên tử các nguyên tố phi kim (ở phía trên, bên phải bảng tuầnhoàn)2. Cấu tạo mạng tinh thể kim loại 1 ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI Có ba kiểu mạng tinh thể kim loại đặc trưng là lập phương tâm khối, lập phương tâm diệnvà lục phương3. Liên kết kim loại Là liên kết hóa học hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa ion dương kim loại nằm ở các nútmạng tinh thể và các electron tự do di chuyển trong toàn bộ mạng lưới tinh thể kim loại . Ion dương kim loại Hút nhauIII – TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI1. Tính chất chungKim loại có những tính chất vật lí chung là: tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt và ánh kima) Tính dẻo: các lớp mạng tinh thể kim loại khi trượt lên nhau vẫn liên kết được với nhaunhờ lực hút tĩnh điện của các electron tự do với các cation kim loại. Những kim loại có tínhdẻo cao là Au, Ag, Al, Cu, Zn… 2 ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠIb) Tính dẫn điện: nhờ các electron tự do có thể chuyển dời thành dòng có hướng dưới tácdụng của điện trường. Nói chung nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kimloại càng giảm. Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, tiếp sau là Cu, Au, Al, Fe…c) Tính dẫn nhiệt: nhờ sự chuyển động của các electron tự do mang năng lượng (động năng)từ vùng có nhiệt độ cao đến vùng có nhiệt độ thấp của kim loại. Nói chung kim loại nào dẫnđiện tốt thì dẫn nhiệt tốtd) Ánh kim: nhờ các electron tự do có khả năng phản xạ tốt ánh sáng khả kiến (ánh sáng nhìnthấy).Tóm lại: những tính chất vật lí chung của kim loại như trên chủ yếu do các electron tựdo trong kim loại gây ra .2. Tính chất riênga) Khối lượng riêng: phụ thuộc vào khối lượng nguyên tử, bán kính nguyên tử và kiểu cấutrúc mạng tinh thể. Li là kim loại có khối lượng riêng nhỏ nhất (d = 0,5 g/cm3) và osimi (Os)có khối lượng riêng lớn nhất (d = 22,6 g/cm3). Các kim loại có khối lượng riêng nhỏ hơn 5g/cm3 được gọi là kim loại nhẹ (như Na, K, Mg, Al…) và lớn hơn 5 g/cm3 được gọi là kimloại nặng (như Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Au…)b) Nhiệt độ nóng chảy: phụ thuộc chủ yếu vào độ bền liên kết kim loại. Kim loại có nhiệtđộ nóng chảy thấp nhất là Hg (–39oC, điều kiện thường tồn tại ở trạng thái lỏng) và kim loạicó nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W (vonfam, 3410 oC)c) Tính cứng: phụ thuộc chủ yếu vào độ bền liên kết kim loại. Kim loại mềm nhất là nhóm 3 ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠIkim loại kiềm (như Na, K…do bán kính lớn, cấu trúc rỗng nên liên kết kim loại kém bền) vàcó những kim loại rất cứng không thể dũa được (như W, Cr…)IV – TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI Tính chất đặc trưng của kim loại là tính khử (nguyên tử kim loại dễ bị oxi hóa thành ion dương): M → Mn+ + ne1. Tác dụng với phi kim-Tác dụng với oxi : hầu hết các kim loại (trừ Ag, Au, Pt)Ví dụ: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 4Fe + 3O2( dư) → 2Fe2O3 3Fe + 2O2 (kk) → Fe3O4 2Fe + O2 (thiếu) → 2FeO- Tác dụng với halogen : các kim loại phản ứng hầu hết với F2,với Cl2, Br2(trừ Au, Pt), vớiI2 (chỉ một số kim loại phản ứng). sản phẩm tạo ra là các muối halogenua. Zn + Cl2 → ZnCl2- Tác dụng với lưu huỳnh (hầu hết các kim loại) Hg + S → HgS (xảy ra ở điều kiện thường)- Ngoài ra các kim loại còn tác dụng với nitơ tạo ra nitrua, với photpho tạo ra photphua,vớicacbon, silic tạo ra cacbua,silicua ….2. Tác dụng với axita) Đối với dung dịch HCl, H2SO4 loãng (không có tính oxi hoá ở gốc axit): 4 ĐẠI CƢƠNG VỀ KIM LOẠI ...