Kim Lo i Và H p Kim ạ ợ
Th sáu, 10 Tháng 7 2009 13:07 Th y Trung Hi u ứ ầ ế
I. KIM LO IẠ
1. V trí c a kim lo i trong b ng tu n hoànị ủ ạ ả ầ
Trong b ng tu n hoàn h n 80% các nguyên t hóa h c là kim lo i, chúng bao g m:ả ầ ơ ố ọ ạ ồ
- Các nguyên t s thu c nhóm IA, IIA (tr hidro).ố ộ ừ
- T t c các nguyên t d (thu c nhóm B).ấ ả ố ộ
- T t c các nguyên t f (thu c h lantan và h actini).ấ ả ố ộ ọ ọ
- Các nguyên t h p c a nhóm IIIA (tr B), thi c và chì (nhóm IVA), bitmut (nhómố ọ ủ ừ ế
VA) và poloni (nhóm VIA).
2. Tính ch t v t lý c a kim lo iấ ậ ủ ạ
a. Tính ch t chung: Do các electron t do trong kim lo i gây ra.ấ ự ạ
- Ánh kim:
+ V sáng c a kim lo i g i là ánh kim.ẻ ủ ạ ọ
+ H u h t kim lo i đ u có ánh kim do các electron t do trong kim lo i ph n x t tầ ế ạ ề ự ạ ả ạ ố
nh ng tia sáng có b c sóng mà m t ta có th nh n th y đ c.ữ ướ ắ ể ậ ấ ượ
- Tính d o:ẻ
+ Kh năng c a kim lo i bi n đ i hình d ng khi đ p, cán đ c thành lá m ng và kéoả ủ ạ ế ổ ạ ậ ượ ỏ
đ c thành s i g i là tính d o.ượ ợ ọ ẻ
+ S bi n d ng c a kim lo i là do các l p trong tinh th kim lo i tr t lên nhau, nh ngự ế ạ ủ ạ ớ ể ạ ượ ư
không tách r i nhau, mà v n liên k t v i nhau nh l c hút tĩnh đi n c a các electron tờ ẫ ế ớ ờ ự ệ ủ ự
do v i các cation kim lo i có trong m ng tinh th . Nh ng kim lo i có tính d o cao: Au,ớ ạ ạ ể ữ ạ ẻ
Ag, Al, Cu, Sn...
- Tính d n đi n:ẫ ệ
+ N t m t đo n dây kim lo i v i ngu n đi n, các electron t do đang chuy n đ ng h nố ộ ạ ạ ớ ồ ệ ự ể ộ ỗ
lo n tr nên chuy n đ ng thành dòngạ ở ể ộ trong kim lo i, đó là s d n đi n c a kim lo i.ạ ự ẫ ệ ủ ạ
+ Nhi t đ c a kim lo i càng cao thì tính d n đi n c a kim lo i càng gi m do khi tăngệ ộ ủ ạ ẫ ệ ủ ạ ả
nhi t đ , s giao đ ng c a các ion kim lo i tăng lên, làm c n tr s chuy n đ ng c aệ ộ ự ộ ủ ạ ả ở ự ể ộ ủ
các dòng electron t do trong kim lo i.ự ạ
+ Nh ng kim lo i khác nhau có tính d n đi n khác nhau, ch y u do m t đ electron tữ ạ ẫ ệ ủ ế ậ ộ ự
do c a chúng không gi ng. Kim lo i d n đi n t t nh t là Ag.ủ ố ạ ẫ ệ ố ấ
- Tính d n nhi t:ẫ ệ
+ Đ t nóng m t đ u dây kim lo i, nh ng electron t do vùng nhi t đ cao có đ ngố ộ ầ ạ ữ ự ở ệ ộ ộ
năng l n h n, chúng chuy n đ ng đ n vùng có nhi t đ th p h n c a kim lo i vàớ ơ ể ộ ế ệ ộ ấ ơ ủ ạ
truy n năng l ng cho các ion d ng đây.ề ượ ươ ở
+ Kim lo i có tính d n đi n t t thì cũng d n nhi t t t.ạ ẫ ệ ố ẫ ệ ố
b. Tính ch t riêngấ
- Kh i l ng riêng: kim lo i khác nhau có kh i l ng riêng rõ r t. Li là kim lo i có kh iố ượ ạ ố ượ ệ ạ ố
l ng riêng nh nh t.ượ ỏ ấ
- Nhi t đ nóng ch y: Kim lo i khác nhau có nhi t đ nóng ch y khác nhau. Kim lo iệ ộ ả ạ ệ ộ ả ạ
có nhi t đ nóng ch y th p nh t là Hg.ệ ộ ả ấ ấ
- Tính c ng: Kim lo i khác nhau có tính c ng r t khác nhau. Kim lo i có tính c ng l nứ ạ ứ ấ ạ ứ ớ
nh t là Cr.ấ
3. Tính ch t hóa h c c a kim lo i.ấ ọ ủ ạ
Tính ch t hóa h c đ c trung c a kim lo i: Tính kh .ấ ọ ặ ủ ạ ử
a. Tác d ng v i phi kimụ ớ
-Tác d ng v i oxi: H u h t kim lo i tr Au, Ag, Pt đ u tác d ng v i oxi t o thành oxitụ ớ ầ ế ạ ừ ề ụ ớ ạ
baz ho c oxit l ng tính.ơ ặ ưỡ
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb Cu
Hg
Ag Pt Au
- Ph n ng đi u ki nả ứ ở ề ệ
th ng.ườ - Ph n ng khi nung.ả ứ
- Đ t không cháy, trố ừ
- Không ph n ng.ả ứ
- Đ t cháy sáng.ố
Fe.
4M + nO2→ 2M2On
- Tác d ng v i Clo: H u h t kim lo i đ u tác d ng đ c v i Cl2 t o thành mu iụ ớ ầ ế ạ ề ụ ượ ớ ạ ố
halogenua.
2M + nCl2 → 2MCln
b. Tác d ng v i Hụ ớ 2O
- Nh ng kim lo i có tính kh m nh nh : Na, K, Ca... kh Hữ ạ ử ạ ư ử 2O d dàng nhi t đễ ở ệ ộ
th ng:ườ
M + H2O → M(OH)n + H2
- M t s kim lo i có tính kh trung bình nh Zn, Fe... kh đ c h i n c nhi t độ ố ạ ử ư ử ượ ơ ướ ở ệ ộ
cao.
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
- Nh ng kim lo i có tính kh y u nh Cu, Ag, Hg... không kh đ c n c dù nhi t đữ ạ ử ế ư ử ượ ướ ở ệ ộ
cao.
c. Tác d ng v i dung d ch axitụ ớ ị
- Tác d ng v i dung d ch axit HCl, Hụ ớ ị 2SO4 loãng:
Kim lo i ho t đ ng ph n ng v i axit HCl, Hạ ạ ộ ả ứ ớ 2SO4 loãng t o thành mu i và Hạ ố 2.
2M + 2nH+ → 2Mn+ + H2
- Tác d ng v i dung d ch Hụ ớ ị 2SO4 đ c, HNOặ3:
H u h t các kim lo i (tr Pt, Au) đ u tác d ng v i các axit này. S n ph m kh c a axitầ ế ạ ừ ề ụ ớ ả ẩ ử ủ
ph thu c vào tính kh c a kim lo i, n ng đ c a axit, nhi t đ ph n ng...ụ ộ ử ủ ạ ồ ộ ủ ệ ộ ả ứ
L u ý:ư
+ M t s kim lo i ho t đ ng nh Al, Mn, Cr, Fe b th đ ng hóa trong các dung d chộ ố ạ ạ ộ ư ị ụ ộ ị
axit HNO3 đ c ngu i, Hặ ộ 2SO4 đ c ngu i.ặ ộ
+ H n h p axit HNOỗ ợ 3 đ c và HCl đ c tr n theo t l th tích dung d ch 1 : 3 g i là n cặ ặ ộ ỉ ệ ể ị ọ ướ
c ng toan có th hòa tan đ c Au và Pt.ườ ể ượ
4. Tác d ng v i dung d ch mu iụ ớ ị ố
Kim lo i ho t đ ng kh đ c ion kim lo i kém ho t đ ng h n trong dung d ch mu iạ ạ ộ ử ượ ạ ạ ộ ơ ị ố
thành kim lo i t do.ạ ự
Ví d : Fe + CuSOụ4 → FeSO4 + Cu
5. Kim lo i tác d ng v i dung d ch bazạ ụ ớ ị ơ
Các kim lo i đ ng tr c H2 trong dãy đi n hóa mà oxit và hidroxit c a chúng có tínhạ ứ ướ ệ ủ
l ng tính nh Zn, Al... có th tác d ng đ c v i dung d ch baz ki m m nh:ưỡ ư ể ụ ượ ớ ị ơ ề ạ
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. H P KIMỢ
1. Đ nh nghĩaị
H p kim là v t li u kim lo i có ch a m t kim lo i c b n và m t s kim lo i ho c phiợ ậ ệ ạ ứ ộ ạ ơ ả ộ ố ạ ặ
kim khác.
Ví d : Thép là h p kim c a s t v i cacbon và m t s nguyên t khác.ụ ợ ủ ắ ớ ộ ố ố
2. Tính ch t c a h p kimấ ủ ợ
- Tính ch t c a h p kim ph thu c vào thành ph n các đ n ch t tham gia c u t oấ ủ ợ ụ ộ ầ ơ ấ ấ ạ
m ng tinh th c a h p kim.ạ ể ủ ợ
- H p kim có nhi u tính ch t hóa h c t ng t tính ch t c a các đ n ch t tham gia t oợ ề ấ ọ ươ ự ấ ủ ơ ấ ạ
thành h p kim, nh ng tính ch t v t lí và tính ch t c h c c a h p kim l i khác nhi uợ ư ấ ậ ấ ơ ọ ủ ợ ạ ề
v i tính ch t các đ n ch t.ớ ấ ơ ấ
3. ng d ng c a h p kimỨ ụ ủ ợ
- H p kim đ c ng d ng r ng rãi trong ngành kinh t qu c dân.ợ ượ ứ ụ ộ ế ố
- Ngành công nghi p ch t o máy bay, tên l a, ô tô c n nh ng h p kim nh , b n, ch uệ ế ạ ử ầ ữ ợ ẹ ề ị
đ c nhi t đ cao và áp su t l n.ượ ệ ộ ấ ớ
- Ngành công nghi p d u m , hóa ch t c n nh ng h p kim có tính b n hóa h c và cệ ầ ỏ ấ ầ ữ ợ ề ọ ơ
h c cao.ọ
L n c p nh t cu i ( Ch nh t, 12 Tháng 7 2009 18:50 ) ầ ậ ậ ố ủ ậ