Nội dung text CĐ11. Đại cương kim loại.docx
A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Cấu tạo và liên kết trong tinh thể kim loại: a) Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử kim loại Đặc điểm lớp electron ngoài cùng: Các nguyên tử kim loại thường có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng, ví dụ: 1 electron 3 electron 2 electron Các nguyên tử kim loại thường có bán kính lớn, độ âm điện nhỏ nên dễ nhường electron hoá trị, thể hiện tính khử trong các phản ứng hoá học. b) Đặc điểm tinh thể kim loại Trong tinh thể kim loại, các ion dương kim loại nằm ở các nút mạng và các electron hoá trị chuyển động tự do. Tương tác tĩnh điện giữa các ion dương kim loại với các electron hoá trị tự do gọi là liên kết kim loại. Liên kết kim loại càng mạnh thì độ cứng và nhiệt độ nóng chảy của kim loại càng cao. 2. Tính chất vật lí: Ở điều kiện thường, các kim loại đều có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim. Tính chất Nguyên nhân Tính dẻo Khi chịu lực tác động, các electron hoá trị tự do dịch chuyển cùng với các ion nút mạng, duy trì liên kết kim loại, làm tinh thể chỉ bị biến dạng. Tính dẫn điện Các electron hoá trị tự do di chuyển cùng hướng trong điện trường tạo nên dòng điện. Tính dẫn nhiệt Electron tự do ở vùng nhiệt độ cao di chuyển về vùng nhiệt độ thấp đã va chạm với nút mạng, chuyền một phần động năng thành nhiệt năng, làm kim loại nóng lên. Ánh kim Khi chiếu ánh sáng tự nhiên vào kim loại, hầu hết chúng bị phản xạ trở lại bởi các electron tự do, tạo ra màu sắc lấp lánh. Một số tính chất vật lí khác của kim loại: kim loại nhẹ nhất là Li, nặng nhất là Os; nhiệt độ nóng chảy cao nhất là W và thấp nhất là Hg; cứng nhất là Cr. 3. Tính chất hoá học: Các nguyên tử kim loại dễ nhường electron hoá trị, thể hiện tính khử khi tham gia phản ứng hoá học: n+ MM ne a) Tác dụng với phi kim Các kim loại thường phản ứng được với các phi kim điển hình như oxygen, lưu huỳnh, chlorine,... tạo thành oxide, muối sulfide, muối chloride,.... Ví dụ: t22MgsOg2MgOs∘ r298ΔH1203,2 kJ∘ t22NasClg2NaCls∘ or298ΔH822,4 kJ CHỦ ĐỀ 11. ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI
B. VÍ DỤ MINH HỌA 1. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: Ví dụ 1.1. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại thường 1 đến 3 electron. B. Số electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử phi kim thường có từ 5 đến 7 electron. C. Trong cùng chu kì, nguyên tử kim loại có bán kính nhỏ hơn nguyên tử phi kim. D. Trong cùng nhóm, số electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử thường bằng nhau. Hướng dẫn giải: Chọn C. C. Sai. Trong cùng chu kì, nguyên tử kim loại có bán kính lớn hơn nguyên tử phi kim. Ví dụ 1.2. Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Al Z13 là A. 13s . B. 23s . C. 213s3p . D. 13p . Hướng dẫn giải: Chọn C. Cấu hình electron của Al: 122621s2s2p3s3p . Ví dụ 1.3. Trong tinh thể kim loại A. các ion dương kim loại nằm ở các nút mạng tinh thể và các electron hóa trị chuyển động tự do xung quanh. B. các electron hóa trị ở các nút mạng và các ion dương kim loại chuyển động tự do. C. các electron hóa trị và các ion dương kim loại chuyển động tự do trong toàn bộ mạng tinh thể. D. các electron hóa trị nằm ở giữa các nguyên tử kim loại cạnh nhau. Hướng dẫn giải: Chọn A. Ví dụ 1.4. Hình bên dưới mô tả tính chất vật lí nào của kim loại? (hình tròn to mô tả ion kim loại, hình tròn nhỏ mô tả electron tự do) A. Tính dẻo. B. Tính dẫn điện. C. Tính dẫn nhiệt. D. Tính cứng. Hướng dẫn giải: Chọn B. Mô hình mô tả tính chất dẫn điện của kim loại, vì khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, dưới tác động của điện trường, các electron hóa trị tự do đang chuyển động hỗn loại trong tinh thể kim loại sẽ chuyển động thành dòng, có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện. Ví dụ 1.5. Kim loại tangsten (W) được dùng làm dây tóc bóng đèn sợi đốt. Ứng dụng này dựa trên tính chất nào của kim loại ? A. Nhiệt độ nóng chảy cao. B. Khả năng dẫn điện tốt. C. Tính dẻo cao. D. Độ cứng cao. Hướng dẫn giải: Chọn A. Ví dụ 1.6. Cho thế điện cực chuẩn của một số cặp oxi hoá - khử: Cặp oxi hoá - khử 2Fee/F 22H/H Agg/A 2Znn/Z 2Cuu/C Thế điện cực chuẩn, V 0,44 V 0 0,799 0,762 0,340 Ở điều kiện chuẩn, có bao nhiêu cation ở trên oxi hoá được Fe thành 2Fe ? A. 5. B. 3. C. 4. D. 2. Hướng dẫn giải: Chọn B. Ion trong cặp có thế điện cực chuẩn cao hơn cặp 2FeFe/H,Ag và 2Cu oxi hoá được Fe. Ví dụ 1.7. Thuỷ ngân (Hg) là chất lỏng ở điều kiện thường, dễ bay hơi và hơi thuỷ ngân rất độc. Khi nhiệt