Tổng quan lý thuyết về kim loại

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT VỀ KIM LOẠII PHẦN LÍ THUYẾT1. VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG HỆ THỐNGTUẦN HOÀN. CẤU TẠO CỦAKIM LOẠI1. Vị trí- Phân nhóm chính nhóm I, II- Phân nhóm phụ nhóm đến nhóm VII- Họ Lantannit và họ actinit- Một phần các phân nhóm chính III, IV, V, VI2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại1. Nguyên tử của hầu hết kim loại đều có ít electron (1, hoặc 3e) phần lớp ngoàicùng.2. Trong cùng chu kỳ nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớnhơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏhơn so với nguyên tử của nguyên tố phi kim.3. Cấu tạo của đơn chất kim loại- Tinh thể kim loại có cấu tạo mạng- Mạng tinh thể gồm ion dương dao động các nút mạng- Các electron tự do chuyển động.4. Liên kết kim loạiLiên kết kim loại là liên kết sinh ra do các electron tự do gắn với các ion dương kimloại với nhau.II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI1. Tính chất vật lí chung- Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt có ánh kimTaiLieu.VN Page 1Những tính chất vật lí chung của kim loại nói trên là do các electron tự do trong kimloại gây ra.2. Tính chất vật lí của kim loạiKim loại khác nhau thì có: tỉ khối, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng khác nhau.III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CHUNG CỦA KIM LOẠI1. Đặc điểm về cấu tạo của nguyên tử kim loại- Bán kính nguyên tử tương đối lớn so với các nguyên tố phi kim- Số electron hóa trị thường ít (từ đến 3e) so với phi kim- Lực liên kết giữa hạt nhân và electron hóa trị tương đối yếu nên năng lượng để táchcác electron hóa trị ra khỏi nguyên tử nhỏ.2. Tính chất hóa học chung của kim loạiTính chất đặc trưng là tính khử (dễ bị oxi hóa)M ne n+a. Tác dụng với phi kim- Với O2 4Al 3O2 2Al2 O34M nO2 2M2 On- Với Cl2 2Fe 3Cl2 2FeCl32M nCl2 2MClnb. Tác dụng với axit- Dung dịch HCl, H2 SO4 loãngNhiều kim loại khử được ion thành H2Zn 2H Zn 2+ H2 - Dung dịch HNO3 H2 SO4 đặcHầu hết các kim loại (trừ Pt Au) khử đượcN có mức oxi hóa +5( 5N +) và có mức oxi hóa +6 6S+) của các axit này đến mức oxihóa thấp hơn.TaiLieu.VN Page 2Thí dụ: 43 26 42 24 22 uSO 2Cu Cu NO OCu SO SO O+ ++ ++ ++ +(đặc nóng)c. Tác dụng với dung dịch muốiKim loại có thể khử được ion của kim loại khác trong dung dịch muối thành kim loạitự do.Ví dụ: Fe CuSO4 FeSO4 Cu Hay Fe Cu 2+ Fe 2+ CuIV. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠILà một dãy những cặp oxi hóa khử được sắp xếp theo chiều tăng tính chất oxi hóacủa các ion kim loại và chiều giảm tính chất khử của kim loại.Tính chất oxi hóa của ion kim loại tăng.Tính chất khử của kim loại giảm.Ý nghĩa:- Cho phép ta dự đoán được chiều phản ứng giữa hai cặp oxi hóa khử.- Chất oxi hóa mạnh nhất sẽ oxi hóa chất khử mạnh nhất, sinh ra chất oxi hóa yếuhơn và chất khử yếu hơn.ZnChất khửmạnh Cu 2+Chất oxi hóamạnh Cu 0Chất khửyếu Zn 2+Chất oxi hóayếuV. HỢP KIM1. Định nghĩaHợp kim là chất rắn thu được sau khi nung nóng chảy một hỗn hợp nhiều kim loạihác nhau, hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim loại.2. Cấu tạo của hợp kim TaiLieu.VN Page 3- Tinh thể hỗn hợp: gồm những tinh thể của các đơn chất trong hỗn hợp ban đầunóng chảy tan vào nhau.Ví dụ: Hợp kim Ag Au- Tinh thể hợp chất hóa học: là tinh thể của những hợp chất hóa học được tạo ra khinung nóng chảy các đơn chất trong hỗn hợp.Ví dụ: Hợp kim Al tạo hợp chất Al4 C3 Fe tạo hợp chất Fe3 C...Các hợp kim thường cứng, giòn hơn các đơn chất ban đầu, nhưng tính dẫn nhiệt, dẫnđiện kém các đơn chất ban đầu.VI. ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI1. Sự ăn mòn kim loạiSự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của môi trường xung quanhgọi là sự ăn mòn kim loạiM ne n+a. Ăn mòn hóa hocĂn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hóa học với chất khíhoặc hơi nước nhiệt độ cao.Sự ăn mòn thường xảy ra những thiết bị của lò đốt, chi tiết của động cơ đốt tronghoặc thiết bị tiếp xúc với hơi H2 nhiệt độ cao.Ví dụ:3Fe 2H2 0t= Fe3 O4 4H2 + Bản chất: Là quá trình oxi hóa khử trong đó electron của kim loại được chuyểntrực tiếp sang môi trường tác dụng.b. Ăn mòn điện hóaLà sự phá hủy kim loại do kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòngđiện.Ví dụ: Kim loại tiếp xúc với không khí ẩm ...+ Bản chất của sự ăn mòn điện hóaLà một quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt điện cực.TaiLieu.VN Page 4c. Cách chống sự ăn mòn- Cách li kim loại với môi trường- Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inoc)- Dùng chất chống ăn mòn (chất kềm hãm)VII. ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI1. Nguyên tắcKhử ion kim loại thành nguyên tử kim loại n+ ne 02. Phương pháp điều chếa. Phương pháp thủy luyệnDùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại khác trong dung dịchmuối.Ví dụ: Zn CuSO4 ZnSO4 CuPhương pháp này dùng để điều chế những kim loại hoạt động yếu.b. Phương pháp nhiệt luyệnDùng chất khử CO, H2 C, Al... để khử ion kim loại trong oxit nhiệt độ cao.Ví dụ:Fe2 O3 3CO =2Fe 3CO2Phương pháp này dùng để điều chế những kim loại đứng sau Al trong dãy Bekêtôpc. Phương pháp điện phânDùng dòng điện chiều trên catôt (cực âm) để khử ion kim loại trong hợp chất.Ví dụ:- Điện phân muối CaCl2 nóng chảyCatôt CaCl2 nóng chảy anôtCa 2+Cl -Ca 2+ 2e Ca 2Cl 2e Cl2TaiLieu.VN Page 5Điện phânNóng chảyCaCl2 Ca Cl2TaiLieu.VN Page 6Trên đây chỉ là phần trích dẫn 10 trang đầu của tài liệu và có thế hiển thị lỗi font, bạn muốn xem đầyđủ tài liệu gốc thì ấn vào nút Tải về phía dưới.