Tính chất hóa học và một số đặc điểm chung của kim loại

Tính chất vật lý của kim loại:

Tính chất chung:

Mỗi kim loại đều có các tính chất vật lý chung là: tính dẻo, tính dẫn nhiệt, dẫn điện và ánh kim.

• Tính dẻo: Ta có thể dễ dàng dát mỏng kim loại bằng tác dụng cơ học làm biến dạng chúng nhưng không làm phá vỡ liên kết. Sự biến dạng này do các cation kim loại trong mạng tinh thể trượt lên nhau nhưng không tách rời nhau. Những kim loại có tính dẻo cao theo thứ tự từ cao xuống thấp: Au, Ag, Al, Cu....
• Tính dẫn điện: Kim loại dẫn được điện do bên trong kim loại có các electron tự do dịch chuyển có hướng tạo thành dòng điện. Các kim loại khác nhau có tính dẫn điện khác nhau. Các kim loại dẫn điện tốt nhất giảm dần theo thứ tự: Ag, Au, Cu, Al, Fe....
• Tính dẫn nhiệt: Tính chất này có cũng nhờ các electron tự do có trong kim loại, di chuyển từ vùng có nhiệt độ cao (động năng lớn) đến vùng có nhiệt độ thấp (động năng nhỏ) truyền năng lượng cho các ion dương dưới đây. Vì vậy kim loại có tính dẫn nhiệt, Kim loại khác nhau có tính dẫn nhiệt khác nhau . Kim loai dẫn diện tốt nhất thường dẫn nhiệt tốt. Do tính dẫn nhiệt nên kim loại được ứng dụng trong vật dụng làm bếp.
• Ánh kim: Quan sát kim loại ta thấy trên bề mặt kim loại có vẻ sáng lấp lánh rất đẹp. Nên kim loại có tính ánh kim, nhờ tính chất này một số kim loại được dùng làm đồ trang sức cũng như các vật dụng trang trí.
• 

Tính chất riêng:

Ngoài những tính chất trên thì kim loại còn có những tính chất vật lý khác như khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, độ cứng.

• khối lượng riêng: Những kim loại khác nhau có khối lượng riêng khác nhau. Những kim loại có khối lượng riêng dưới 5g/cm³ là kim loại nhẹ như nhôm, magie..Những kim loại có khối lượng riêng trên 5g/cm³ là kim loại nặng. Li có khối lượng riêng nhỏ nhất, Os có khối lượng riêng lớn nhất.
• Nhiệt độ nóng chảy: Hg có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất -39 độ C, W(vonfram) có nhiệt độ nóng chảy cao nhất 3410 độ C.
• Độ cứng: Các kim loại khác nhau sẽ có độ cứng khác nhau, có kim loại rất cứng không thể dũa được như vonfram, crom, có kim loại rất dễ cắt mỏng như kim loại kiềm hay kiềm thổ.

Tính chất hóa học:
Tính khử: Kim loại dễ nhường electron tạo thành ion dương

                     M → Mⁿ⁺ + ne

Tác dụng với phi kim:

Kim loại tác dụng khử với hầu hết phi kim:

Kim loại (trừ Au, Ag, Pt) tác dụng với oxi tạo bazơ.

 2Al + 3O₂  →   2Al₂O₃

Kim loại tác dụng phi kim khác:

Tác dụng với Cl₂: tạo muối clorua (kim loại có hóa trị cao nhất)

2Fe + 3Cl₂  → 2FeCl₃

  Fe_dư + 2FeCl₃  → 3FeCl₂ (Nếu Fe dư)

Tác dụng với lưu huỳnh: khi đun nóng tạo muối sunfua (trừ Hg xảy ra ở nhiệt độ thường)

Hg + S → HgS

=> Ứng dụng: thu hồi thủy ngân khi ống nhiệt kế bị vỡ.

Tác dụng với axit:

Tác dụng với dung dịch HCl và H₂SO₄ loãng:

Điều kiện: Kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.

     M + nH⁺ → Mⁿ⁺ + n/2H₂ 

     Fe + HCl → FeCl₂ + H₂

Tác dụng với dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc nóng:

Hầu hết kim loại đều khử được 2 axit này (trừ Pt, Au) và tùy vào những kim loại khác nhau sẽ cho ra các sản phẩm khác nhau, kim loại thể hiện nhiều số oxi hóa khác nhau khi phản ứng với H₂SO₄ đặc, HNO₃ sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.

     4Mg + 5H₂SO₄ (đặc) →   4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Tác dụng dung dịch muối:

Điều kiện để kim loại M đẩy được kim loại X ra khỏi dung dịch muối của nó: 

  + M đứng trước X trong dãy thế điện cực chuẩn 
 
  + Muối tham gia phản ứng và muối tạo thành phải là muối tan:

      xM (r) + nX^x+ (dd) → xMⁿ⁺ (dd) + nX (r) 

 - Khối lượng chất rắn tăng: ∆m↑ = mX tạo ra – mM tan 

 - Khối lượng chất rắn giảm: ∆m↓ = mM tan – mX tạo ra 

 - Hỗn hợp các kim loại phản ứng với hỗn hợp dung dịch muối theo thứ tự ưu tiên:

     Khử mạnh + oxi hóa mạnh → khử yếu hơn + oxi hóa yếu hơn

     Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Tác dụng với H₂O:

Các kim loại mạnh như Li, Na, K, Ca, Sr, Ba…khử nước dễ dàng ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazơ:

M + nH₂O → M(OH)_n + n/2H₂.

Kim loại Mg tan rất chậm và Al chỉ tan một phần (phản ứng chỉ xảy ra trên bề mặt của Al).

Mg + 2H₂O  → Mg(OH)₂ + H₂

Các kim loại trung bình như Mg, Al, Zn, Fe…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxit kim loại và hiđro 

3Fe + 4H₂O(h) → Fe₃O₄ + 4H₂ 

Các kim loại có tính khử yếu như Cu, Ag, Hg…không khử được nước dù ở nhiệt độ cao

Trên đây là những kiến thức căn bản nhất về tính chất hóa học của kim loại, bạn đọc có thể xem thêm sách giáo khoa hóa phổ thông để tham khảo thêm về chuyên mục này. Để dễ dàng hơn trong việc học tập, thì chúng ta nên sử dụng bản đồ tư duy giúp việc ghi nhớ dễ dàng hơn. Hãy để lại bình luận nếu có gì thắc mắc để cùng Wikihoidap.org giải đáp thắc mắc nhé. Thân chào và hẹn gặp lại!