Xem mẫu
- Kim Loại Và Hợp Kim
Thứ sáu, 10 Tháng 7 2009 13:07 Thầy Trung Hiếu
I. KIM LOẠI
1. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn
Trong bảng tuần hoàn hơn 80% các nguyên tố hóa h ọc là kim lo ại, chúng bao g ồm:
Các nguyên tố s thuộc nhóm IA, IIA (trừ hidro).
-
Tất cả các nguyên tố d (thuộc nhóm B).
-
Tất cả các nguyên tố f (thuộc họ lantan và họ actini).
-
Các nguyên tố họ p của nhóm IIIA (trừ B), thiếc và chì (nhóm IVA), bitmut (nhóm
-
VA) và poloni (nhóm VIA).
2. Tính chất vật lý của kim loại
a. Tính chất chung: Do các electron tự do trong kim loại gây ra.
- Ánh kim:
+ Vẻ sáng của kim loại gọi là ánh kim.
+ Hầu hết kim loại đều có ánh kim do các electron t ự do trong kim lo ại ph ản x ạ t ốt
những tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhận thấy được.
- Tính dẻo:
+ Khả năng của kim loại biến đổi hình dạng khi đập, cán đ ược thành lá m ỏng và kéo
được thành sợi gọi là tính dẻo.
+ Sự biến dạng của kim loại là do các lớp trong tinh thể kim lo ại tr ượt lên nhau, nh ưng
không tách rời nhau, mà vẫn liên kết với nhau nh ờ l ực hút tĩnh đi ện c ủa các electron t ự
do với các cation kim loại có trong mạng tinh thể. Những kim loại có tính d ẻo cao: Au,
Ag, Al, Cu, Sn...
- Tính dẫn điện:
- + Nốt một đoạn dây kim loại với nguồn điện, các electron tự do đang chuy ển đ ộng h ỗn
loạn trở nên chuyển động thành dòng trong kim loại, đó là sự dẫn điện của kim loại.
+ Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng gi ảm do khi tăng
nhiệt độ, sự giao động của các ion kim loại tăng lên, làm cản tr ở s ự chuy ển đ ộng c ủa
các dòng electron tự do trong kim loại.
+ Những kim loại khác nhau có tính dẫn điện khác nhau, ch ủ yếu do mật đ ộ electron t ự
do của chúng không giống. Kim loại dẫn điện t ốt nhất là Ag.
- Tính dẫn nhiệt:
+ Đốt nóng một đầu dây kim loại, những electron t ự do ở vùng nhi ệt đ ộ cao có đ ộng
năng lớn hơn, chúng chuyển động đến vùng có nhiệt đ ộ th ấp h ơn c ủa kim lo ại và
truyền năng lượng cho các ion dương ở đây.
+ Kim loại có tính dẫn điện tốt thì cũng dẫn nhiệt t ốt.
b. Tính chất riêng
- Khối lượng riêng: kim loại khác nhau có khối lượng riêng rõ r ệt. Li là kim lo ại có kh ối
lượng riêng nhỏ nhất.
- Nhiệt độ nóng chảy: Kim loại khác nhau có nhiệt độ nóng ch ảy khác nhau. Kim lo ại
có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là Hg.
- Tính cứng: Kim loại khác nhau có tính cứng rất khác nhau. Kim lo ại có tính c ứng l ớn
nhất là Cr.
3. Tính chất hóa học của kim loại.
Tính chất hóa học đặc trung của kim loại: Tính khử.
a. Tác dụng với phi kim
-Tác dụng với oxi: Hầu hết kim loại trừ Au, Ag, Pt đều tác dụng với oxi t ạo thành oxit
bazơ hoặc oxit lưỡng tính.
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu Ag Pt Au
Hg
- Phản ứng ở điều kiện - Phản ứng khi nung. - Không phản ứng.
thường.
- Đốt không cháy, trừ
- - Đốt cháy sáng. Fe.
4M + nO2→ 2M2On
- Tác dụng với Clo: Hầu hết kim loại đều tác dụng được với Cl2 tạo thành mu ối
halogenua.
2M + nCl2 → 2MCln
b. Tác dụng với H2O
- Những kim loại có tính khử mạnh như: Na, K, Ca... khử H 2O dễ dàng ở nhiệt độ
thường:
M + H2O → M(OH)n + H2
- Một số kim loại có tính khử trung bình như Zn, Fe... kh ử đ ược h ơi nước ở nhi ệt đ ộ
cao.
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
- Những kim loại có tính khử yếu như Cu, Ag, Hg... không khử được nước dù ở nhi ệt đ ộ
cao.
c. Tác dụng với dung dịch axit
- Tác dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng:
Kim loại hoạt động phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng tạo thành muối và H2.
2M + 2nH+ → 2Mn+ + H2
- Tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, HNO3:
Hầu hết các kim loại (trừ Pt, Au) đều tác dụng với các axit này. Sản phẩm kh ử c ủa axit
phụ thuộc vào tính khử của kim loại, nồng độ của axit, nhiệt độ phản ứng...
- Lưu ý:
+ Một số kim loại hoạt động như Al, Mn, Cr, Fe bị thụ động hóa trong các dung d ịch
axit HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.
+ Hỗn hợp axit HNO3 đặc và HCl đặc trộn theo tỉ lệ thể tích dung dịch 1 : 3 gọi là n ước
cường toan có thể hòa tan được Au và Pt.
4. Tác dụng với dung dịch muối
Kim loại hoạt động khử được ion kim loại kém hoạt động hơn trong dung d ịch mu ối
thành kim loại tự do.
Ví dụ: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
5. Kim loại tác dụng với dung dịch bazơ
Các kim loại đứng trước H2 trong dãy điện hóa mà oxit và hidroxit c ủa chúng có tính
lưỡng tính như Zn, Al... có thể tác dụng được với dung dịch baz ơ kiềm mạnh:
M + nH2O → M(OH)n + n/2H2
M(OH)n + NaOH → Na[M(OH)n]
Do đó: M + nH2O + NaOH → Na[M(OH)n] + n/2H2
II. HỢP KIM
1. Định nghĩa
Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi
kim khác.
Ví dụ: Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên t ố khác.
2. Tính chất của hợp kim
- - Tính chất của hợp kim phụ thuộc vào thành phần các đơn chất tham gia cấu t ạo
mạng tinh thể của hợp kim.
- Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương t ự tính ch ất c ủa các đ ơn ch ất tham gia t ạo
thành hợp kim, nhưng tính chất vật lí và tính chất cơ h ọc của h ợp kim lại khác nhi ều
với tính chất các đơn chất.
3. Ứng dụng của hợp kim
- Hợp kim được ứng dụng rộng rãi trong ngành kinh t ế quốc dân.
- Ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tên lửa, ô tô cần nh ững h ợp kim nh ẹ, b ền, ch ịu
được nhiệt độ cao và áp suất lớn.
- Ngành công nghiệp dầu mỏ, hóa chất cần những hợp kim có tính bền hóa h ọc và c ơ
học cao.
Lần cập nhật cuối ( Chủ nhật, 12 Tháng 7 2009 18:50 )
nguon tai.lieu . vn
