Tiêu đề ĐẠI CƯƠNG KIM LOẠI- GDPT 2018.pdf ✅

NGUYỄN KHẮC HẬU – 0397172230 - KẾ THỪAVÀ PHÁT TRIỂN GDPT 2018 NGUYỄN KHẮC HẬU BIÊN SOẠN ÔN THI 2024-2025 ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT I. CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ KIM LOẠI. I.1. Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử kim loại Trong cùng một chu kì, so với các nguyên tử nguyên tố phi kim, nguyên tử kim loại có điện tích hạt nhân nhỏ hơn và bán kính lớn hơn nên dễ nhường electron hóa trị hơn và có độ âm điện nhỏ hơn. I.2. Tinh thể kim loại 1. Tinh thể kim loại Ở nhiệt độ phòng, các đơn chất kim loại có thể rắn và có cấu tạo tinh thể (trừ thủy ngân ở thể lỏng). Trong tinh thể kim loại, các ion dương kim loại nằm ở các nút mạng tinh thể và các electron hóa trị chuyển động tự do xung quanh. 2. Liên kết kim loại Trong tinh thể kim loại, liên kết kim loại được hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các electron hóa trị tự do với các ion dương kim loại ở các nút mạng. II. TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI. II.1. Tính chất vật lí 1. Tính dẻo Kim loại có tính dẻo: dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ kéo sợi. Nhờ có tính dẻo mà kim loại có thể được uốn cong, ép khuôn thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau. 2. Tính dẫn điện Tất cả các kim loại đều có tính dẫn điện. 3. Tính dẫn nhiệt Tính dẫn nhiệt của các kim loại cũng được giải thích bằng sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể. Các kim loại dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt. Do có tính dẫn nhiệt tốt, các kim loại hoặc hợp kim được sử dụng làm các dụng cụ đun nấu như xoong, nồi, chảo,... 4. Tính ánh kim Các elctron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được. Do đó, kim loại có vẻ sáng lấp lánh, gọi là ánh kim 5. Một số tính chất vật lí khác của kim loại a) Khối lượng riêng
NGUYỄN KHẮC HẬU – 0397172230 - KẾ THỪAVÀ PHÁT TRIỂN GDPT 2018 NGUYỄN KHẮC HẬU BIÊN SOẠN ÔN THI 2024-2025 Khối lượng riêng của các kim loại rất khác nhau. Kim loại nhẹ nhất là lithium, kim loại nặng nhất là osium. Kim loại có D < 5g/cm3 , được gọi là kim loại nhẹ, những kim loại có D > 5g/cm3 , được gọi là kim loại nặng. b) Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy của các kim loại biến đổi trong khoảng rộng: có kim loại nóng chảy ở nhiệt độ rất cao như tungsten (W), kim loại duy ở trạng thái lỏng trong điều kiện thường là thủy ngân. c) Tính cứng Các kim loại có độ cứng rất khác nhau. Kim loại cứng nhất là Cr, có thể cắt được kính, các kim loại mềm nhất là kim loại kiềm như potassium, rubidium, sodium. II.2. Tính chất hóa học Các nguyên tử kim loại dễ nhường electron hóa trị n+ M M + ne  Trong đó: M là ký hiệu của kim loại. Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử. 1. Tác dụng với phi kim a) Tác dụng với oxygen Hầu hết các kim loại (trừ vàng, bạc, platinum,...) đều tác dụng với oxygen tạo thành oxide. Ví dụ: 0 t 2 2 3 4Al(s) + 3O (g) 2Al O (s)  b) Tác dụng với chlorine Hầu hết các kim loại đều tác dụng với khí chlorine khi đun nóng, thu được muối chloride tương ứng. Ví dụ: 0 t 2 3 2Fe(s) + 3Cl (g) 2FeCl (s)  c) Tác dụng với lưu huỳnh Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh khi đun nóng (trừ thủy ngân phản ứng ngay ở nhiệt độ thường) Ví dụ: 0 0 t t Fe(s) + S(g) FeS(s) Hg(l) + S(g) HgS(s)   2. Tác dụng với nước. Hầu hết các kim loại nhóm IA, IIA có tính khử mạnh, tác dụng với nước ở nhiệt độ thường giải phóng H2. Ví dụ: Na(s) + H O (l) NaOH(aq) + H (g) 2 2  Những kim loại có thế điện cực chuẩn n+ o M /M E < -0,414 V có thể đẩy hydrogen ra khỏi nước 3. Tác dụng với dung dịch acid a) Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng Ở điều kiện chuẩn, những kim loại có n+ o M /M E < 0 V có thể tác dụng với các dung dịch acid như HCl, H2SO4 loãng tạo thành H2 Ví dụ: + 2+ 2 2 4 4 2 Zn(s) + 2H (aq) Zn (aq) + H (g) Fe(s) + H SO (aq) FeSO (aq) + H (g)   b) Với dung dịch H2SO4 đặc

NGUYỄN KHẮC HẬU – 0397172230 - KẾ THỪAVÀ PHÁT TRIỂN GDPT 2018 NGUYỄN KHẮC HẬU BIÊN SOẠN ÔN THI 2024-2025 IV.1. Khái niệm và ứng dụng của hợp kim 1. Khái niệm hợp kim Hợp kim là vật liệu kim loại chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại khác hoặc phi kim. 2. Ứng dụng của hợp kim Hợp kim được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Trong lĩnh vực chế tạo máy bay, ô tô,... sử dụng những hợp kim nhẹ, bền, chịu nhiệt,... Ngành công nghiệp hóa chất sử dụng những hợp kim có tính bền hóa học và cơ học cao,... IV.2. Tính chất của hợp kim - Hợp kim có những tính chất vật lí chung như có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt,.... Tuy nhiên, tính dẫn điện và dẫn nhiệt kém hơn kim loại cơ bản trong hợp kim. - Độ cứng của hợp kim thường lớn hơn độ cứng của kim loại thành phần trong hợp kim và độ dẻo thường kém hơn. - Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim tùy thuộc vào thành phần và cấu tạo tinh thể của hợp kim, nhưng khác so với kim loại thành phần trong hợp kim. III. Một số hợp kim quan trọng của sắt và nhôm 1. Hợp kim của sắt a) Gang - Là hợp kim chứa khoảng 95% sắt, 2% đến 4% carbon và một số nguyên tố khác như Mg, Si, P, S,... Gang cứng hơn nhưng giòn hơn sắt. Gang được sử dụng để làm nguyên liệu sản xuất thép, chế tạo dụng cụ đun nấu. b) Thép - Là hợp kkim của sắt chứa ít hơn 2% carbon và một số nguyên tố như Cr, Mg, Si,... tạo cho thép có tính cứng, tính chịu nhiệt và các tính chất quý khác. Thép là vật liệu chủ yếu trong ngành chế tạo máy, xây dựng và nhiều lĩnh vực khác của đời sống và sản xuất. 2. Hợp kim của nhôm. Duralumin là hợp kim chứa trên 90% nhôm , khoảng 4% đồng và một số nguyên tố khác như Mg, Si, Al,... Duralumin nhẹ, cứng và bền, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo máy bay. V. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI. V.1. Ăn mòn kim loại 1. Khái niệm Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của các chất trong môi trường, trong đó kim loại bị oxi hóa. 2. Các dạng ăn mòn kim loại trong tự nhiên a) Ăn mòn hóa học Khi để kim loại trong không khí, có thể xảy ra hiện tượng ăn mòn hóa học. Nguyên nhân của hiện tượng trên là do xảy ra phản ứng oxi hóa – khử trực tiếp giữa kim loại với các chất oxi hóa có trong môi trường b) Ăn mòn điện hóa Sự ăn mòn điện hóa kim loại xảy ra khi có sự tạo thành pin điện. Điều kiện của quá trình ăn mòn điện hóa: Hai kim loại khác nhau hoặc một kim loại và một phi kim; Chúng tiếp xúc với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua dây dẫn điện và cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li. V.2. Chống ăn mòn kim loại