Table of Contents
Vị trí của kim loại trên bảng tuần hoàn bao gồm nhóm IA [trừ H], nhóm IIA, IIIA [trừ Bo] và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA. Các nhóm B [từ IB đến VIIIB] Họ lantan và actini là những nguyên tố kim loại phóng xạ.
Cấu tạo của kim loại
1. Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng [1, 2 hoặc 3 e].
Ví dụ:
;
;
Trong chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phi kim.
Ví dụ: số hiệu các nguyên tử chu kì 2:
Na: 11; Mg: 12; Al:13; Si:14; P: 15; S:16; Cl: 17
2. Cấu tạo tinh thể
Ở nhiệt độ thường, trừ Hg ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể. Các electron hoá trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể. Kim loại có 3 loại mạng tinh thể sau:
Ví dụ: Cu, Ag, Au, Al…
Ví dụ: Li, Na, K,...
Ví dụ: Be, Mg, Zn...
Phân loại
Kim loại cơ bản và kim loại hiếm
Kim loại cơ bản" được dùng để ám chỉ các kim loại bị oxi hóa hoặc ăn mòn khá dễ dàng, kim loại hiếm chỉ các loại ít gặp và ít bị ăn mòn như vàng, bạch kim...
Kim loại đen và kim loại màuKim loại đen là kim loại màu đen. Gồm sắt, titan, crôm, và nhiều kim loại đen khác.
Kim loại màu là kim loại có các màu và ánh kim như màu vàng, màu bạc, màu gạch đồng. Ví dụ như bạc, vàng, đồng, kẽm
Kim loại nặng và kim loại nhẹ
Các kim loại có khối lượng riêng nhỏ hơn 5 g/cm3 được gọi là kim loại nhẹ [như Na, K, Mg, Al…] và lớn hơn 5 g/cm3 được gọi là kim loại nặng [như Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Au…], kim loại nặng có số nguyên tử cao và thường thể hiện tính kim loại ở nhiệt độ phòng.
Thuộc tính vật lý chung của kim loại
Tính dẻo, dễ kéo, dễ dát mỏng: Ta có thể dễ dàng dát mỏng thanh kim loại, tác dụng lực làm biến dạng chúng nhưng khó để làm chúng tách rời nhau. Những kim loại có tính dẻo cao nhất theo thứ tự giảm dần : Au, Ag, Al, Cu, Sn...
Tính dẫn điện: Kim loại dẫn được điện nhờ dòng electron chuyển động có hướng trong kim loại. Kim loại khác nhau thì có tính dẫn điện khác nhau. Các kim loại dẫn điện tốt nhất theo thứ tự giảm dần là: Ag, Cu, Au, Al, Fe,…
Tính dẫn nhiệt: Tính chất này của kim loại cũng là nhờ các electron tự do có trong kim loại. Khi đốt nóng một đầu thanh kim loại, các electron tự do ở vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động đến vùng có nhiệt độ thấp hơn và truyền năng lượng cho các ion dương ở đây, làm đầu kia của thanh kim loại cũng nóng lên. Kim loại có tính dẫn nhiệt tốt như: Ag, Cu, Al, Fe,..
Ánh kim: vẻ ngoài ánh lên của kim loại gọi là ánh kim. Hầu hết kim loại đều có ánh kim.
Tính chất hóa học của kim loại
Tác dụng với phi kim
Tác dụng với oxi: Hầu hết kim loại [trừ Au, Pt, Ag,...] tác dụng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ cao, tạo thành oxit.
Tác dụng với phi kim khác [Cl.,, S,...]
Nhiều kim loại tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao, tạo thành muối.
Tác dụng với dung dịch axit
Nhiều kim loại tác dụng với dung dịch axit [HCl,...] tạo thành muối và H2.
Tác dụng với dung dịch và đặc nóng
Kim loại tác dụng dung dịch đặc nóng tạo muối nitrat và nhiều loại khí như và muối
Ví dụ:
KIm loại tác dụng với dung dịch đặc nóng tạo muối sunfat và nhiều loại khí như và lưu huỳnh
Ví dụ:
*Lưu ý Al, Fe, Cr thụ động với đặc nguội và đặc nguội
Tác dụng với dung dịch muối
Kim lọại hoạt dộng mạnh hơn [trừ Na, K, Ba,... vì kim loại kiềm, kiềm thổ tan trong nước ở điều kiện thường] tác dụng với muối của kim loại yếu hơn, tạo thành muối và kim loại mới.
Tác dụng với nước
Các kim loại mạnh như tác dụng với nước dễ dàng ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazo
Kim loại trung bình mạnh như Mg tan rất chậm trong nước nóng
Ví dụ:
Một số 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
Ví dụ:
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về các tính chất hóa học của kim loại. Các bạn nhớ nghiên cứu phần kim loại tác dụng với và đặc nóng vì phần này xuất hiện rất nhiều trong các đề thi giữa kì và cuối kì nhé.
Table of Contents
Kim loại và phi kim là hai loại đơn chất cực kỳ quan trọng và phổ biến trong chương trình hóa học trung học. Trái ngược với kim loại là những nguyên tố cho e, phi kim là những nguyên tố hóa học nhận e khi tham gia phản ứng hóa học nên nó thường mang điện tích âm trong hợp chất.
Ở điều kiện thường, phi kim tồn tại ở cả 3 trạng thái: rắn [I2, S, P, ...]; lỏng [chỉ có Br2]; khí [O2, Cl2, H2, N2,...].
Hầu hết các nguyên tố phi kim không có ánh kim, dẫn nhiệt kém, nhiệt độ nóng chảy thấp. Phần lớn các phi kim không dẫn điện; một số thì có sự biến tính, ví dụ như cacbon: dạng thù hình than chì có thể dẫn điện, còn dạng thù hình kim cương thì không dẫn điện.
Phân loại các nguyên tố phi kim
Phi kim gồm có các loại sau:
Khí hiếm: Heli, Neon, Argon, Krypton,Xenon, Radon, Oganesson
Halogen: Flo, Clo, Brom, Iot, Astatin
Á kim: boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] và polonium [Po]
Các phi kim còn lại: ôxy, lưu huỳnh, selen, nitơ, phốtpho, cacbon, hiđrô
Tính chất hóa học của phi kim
1. Tác dụng với kim loại
Phi kim tác dụng với kim loại tạo muối hoặc oxit
2Na + Cl2 → 2NaCl [Natri clorua]
Fe + S → FeS [Sắt [II] sunfua]
2Na + H2 → 2NaH [Natri hidrua]
2Cu + O2 → 2CuO [Đồng II oxit]
3Fe +2O2 → Fe3O4 [Sắt [II] [III] oxit]
2. Tác dụng với hiđro:
Các phi kim tác dụng với hidro đa số đều tạo thành hợp chất khí, có thể hòa tan trong nước tạo thành axit.
H2 + Cl2 → 2HCl
H2 + S → H2S
H2 + Br2 → 2HBr
2H2 + O2 → 2H2O
3. Tác dụng với oxi:
Một số phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit
S + O2 → SO2
C + O2 → CO2
4P + 5O2 → 2P2O5
4. Một số tính chất riêng của phi kim
Một số phi kim tác dụng với dung dịch axit sunfuric, axit nitric đặc nóng
S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O
C + 4HNO3 → 2H2O + 4NO2 + CO2
2P + 5H2SO4 → 2H3PO4 + 5SO2↑ + 2H2O
Phi kim halogen tác dụng với NaOH
Tùy vào độ mạnh yếu của phi kim halogen mà tạo ra những sản phẩm khác nhau ở những điều kiện khác nhau:
F> Cl > Br > I
Flo phản ứng với NaOH loãng nồng độ 2% lạnh:
2F2 + 2NaOH → OF2 + 2NaF + H2O
Cl2 + 2NaOH → H2O + NaCl + NaClO
3Cl2 + 6NaOH 3H2O + 5NaCl + NaClO3
Br2 + 2NaOH đậm đặc, lạnh → H2O + NaBrO + NaBr
3Br2 + 6NaOH đậm đặc, nóng → 3H2O + NaBrO3 + 5NaBr
I2 + 2NaOHđậm đặc, lạnh → H2O + NaI + NaIO
5. Mức độ hoạt động hóa học của phi kim:
Mức độ hoạt động hóa học của phi kim thường được xét dựa vào khả năng và mức độ phản ứng của phi kim đó với kim loại và hiđro.
Flo, oxi, clo là những phi kim hoạt động mạnh [flo là phi kim hoạt động mạnh nhất vì có độ âm điện cao nhất: 3,98].
Lưu huỳnh, photpho, cacbon, silic là những phi kim hoạt động yếu hơn
Bài tập về phi kim
Bài 1:
Nung hỗn hợp gồm 5,6g sắt và 1,6g lưu huỳnh trong môi trường không có không khí thu được hỗn hợp chất rắn A. Cho dung dịch HCl 1M phản ứng vừa đủ với A thu được hỗn hợp khí B.
Viết các phương trình hóa học và tính thể tích dung dịch HCl 1M đã tham gia phản ứng.
Hướng dẫn giải:
= 0,1 mol; = 0,05 mol
Phương trình phản ứng:
Fe + S → FeS [1]
Theo phương trình: = = 0,05 mol ⇒ = 0,1 – 0,05 = 0,05 mol
= = 0,05 mol
Nên hỗn hợp chất rắn A có Fe dư và FeS
Dựa vào phương trình phản ứng [2] và [3], ta có:
= 2. + 2. = 2. 0,05 + 2. 0,05 = 0,2 mol
= 0,2 /1 = 0,2 lít.
Bài 2
Đốt bột 13g Zn trong không khí, sau khi kết thúc phản ứng, người ta cho vào hỗn hợp một lượng dư dung dịch HCl thì thấy có khí 3,36l thoát ra [đktc]. Tính hiệu suất đốt
Dựa vào phương trình [1][ 2][ 3] ta thấy số mol hidro thoát ra bằng số mol kẽm không phản ứng cháy. Vậy hiệu suất cháy:
Bài 3
Cho dung dịch chứa 0,4 mol HCl tác dụng với dư thu được khí clo. Khí clo tạo ra phản ứng hết với Al
Tính khối lượng thu được
= 0,1 mol => = 0,2/3 mol
=> Khối lượng = 0,2x133,5/3 = 8,9 gam
Bài 4
Một hỗn hợp gồm và có thể tích 4,48 lít [đktc] khi cho sục vào dung dịch NaOH dư. Tính khối lượng tạo ra. Biết trong hỗn hợp đầu, thể tích và bằng nhau
Do NaOH dư, nên chỉ có phản ứng:
= = 0,1 mol
=> = 0,1 mol
Khối lượng = 106 x 0,1 = 10,6 gam
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về tính chất hóa học của phi kim, hi vọng những kiến thức này giúp ích được bạn trong việc học. Các bạn nên làm các đề bài mình ra trước khi xem đáp án để đạt hiệu quả tốt nhất.