Câu hỏi: Cấu tạo nguyên tử kim loại?
Trả lời:
+ Đều có ít số electron ở lớp ngoài cùng ( 1,2 hoặc 3e)
Bạn đang xem: Cấu tạo nguyên tử kim loại
+ Trong cùng một chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử của nguyên tố phi kim.
Hãy cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu thêm về kim loại nhé!
1. Kim loại là gì?
Là chất có độ dẫn điện cao, bóng và dễ uốn, dễ mất điện tử để tạo thành các ion dương (cation). Hầu hết các nguyên tố trong bảng tuần hoàn là kim loại. Chúng được nhóm lại với nhau ở giữa bên trái của bảng tuần hoàn.
Các kim loại bao gồm kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, kim loại chuyển tiếp, lantan và actinide.
2. Vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn hóa học
Các nguyên tố kim loại chiếm chủ yếu trong bảng tuần hoàn (gần 90 nguyên tố).
– Các nguyên tố s thuộc nhóm IA và IIA (trừ H, He).
– Các nguyên tố p thuộc nhóm IIIA (trừ Bo), Sn, Pb (nhóm IVA), Bi (nhóm VA) và Po (nhóm VIA).
– Tất cả các nguyên tố d (thuộc các nhóm B).
– Tất cả các nguyên tố f (thuộc họ Lantan và họ Actini).
→ Kim loại tập trung ở phía dưới và bên trái của bảng tuần hoàn.
3. Thuộc tính của kim loại
Các kim loại chia sẻ một số đặc tính chung, bao gồm:
– Kim loại là chất rắn ở nhiệt độ phòng (trừ thủy ngân).
– Kim loại sáng bóng, có ánh kim loại.
– Hầu hết các kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao.
– Hầu hết là chất dẫn nhiệt tốt.
– Hầu hết đều là vật dẫn điện tốt.
– Chúng có năng lượng ion hóa thấp.
– Kim loại có độ âm điện thấp.
– Chúng dễ uốn – có thể được đập thành tấm.
– Chúng có tính dẻo – có thể được kéo thành dây.
– Các kim loại có giá trị mật độ cao (ngoại lệ: liti, kali và natri).
– Hầu hết các kim loại bị ăn mòn trong không khí hoặc nước biển.
– Nguyên tử của kim loại bị mất electron trong các phản ứng. Nói cách khác, chúng tạo thành cation.
* Trong những điều kiện nhất định, hiđro có thể hoạt động như một nguyên tố kim loại. Những điều kiện này thường được tìm thấy trong các điều kiện khắc nghiệt như áp suất cao hoặc khi chất rắn đông lạnh.
4. Tính chất vật lý của kim loại
Tính chất vật lí chung:
Kim loại có tính dẻo, tính dẫn nhiệt, tính dẫn điện và ánh kim. Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.
Tính chất vật lý riêng:
Những kim loại khác nhau thì có tính chất vật lý khác nhau.
– Về khối lượng riêng:
+ Nhỏ nhất: Li (0,5 gam/cm³)
+ Lớn nhất: Os (22,6g/ cm³).
– Nhiệt độ nóng chảy:
+ Thấp nhất: Hg ( – 390C)
+ Cao nhất: W (34100C)
– Tính cứng:
+ Mềm nhất: Cs
+ Cứng nhất: Cr
5. Tính chất hóa học của kim loại
Tác dụng với phi kim
Kim loại có thể phản ứng được với oxi (ngoại trừ Au, Pt, Ag) sẽ tạo thành oxit
2Ba + O2→ 2 BaO
4Cr + 3O2 → 2Cr2O3
Phản ứng với phi kim như Cl.,, S…
Có nhiều kim loại phản ứng với các phi kim khác như Cl, S sẽ tạo thành muối
2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3
Ba+S→BaS
Tác dụng với H2O
Kim loại mạnh như: Li; K; Na; Ca; Sr, Ba ..khi tác dụng với H2O ở nhiệt độ thường tạo ra bazo, kim loại kiềm
M + nH2O → M(OH)n + n2H2.
Kim loại trung bình như Mg sẽ tan chậm trong nước nóng
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Một số kim loại như Mg, Al, Zn, Fe…có thể phản ứng với nước ở nhiệt độ cao và tạo ra oxit kim loại + hidro
3Fe + 4H2Ohơi → Fe3O4 + 4H2
Tác dụng với các axit
Khi cho phản ứng với axit sản phẩm tạo thành là muối và có khí H2 thoát ra
Mg + 2 HNO3 → Mg(NO3)2 +H2
2Al + 6HNO3 → 2 Al(NO3)3 + 3H2
Tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc, nóng
Khi cho phản ứng với HNO3 (đặc, nóng) tạo ra muối nitrat và khí NO2 ,NO, N2O, N2…
Cu + 4HNO3đặc nóng→ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Khi tác dụng với H2SO4 đặc nóng tạo thành muối sunfat và khí như SO2 H2S + lưu huỳnh
M+ H2SO4 đặc, nóng→ M2(SO4)n+SO2,S,H2S+H2O
2Al + 6H2SO4đặc, nóng → Al2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
4Mg + 5H2SO4đặc → 4MgSO4 + H2S + 4H2O
Al, Fe; Cr thụ động với (H2SO4) đặc nguội và (HNO3)đặc nguội
Tác dụng với muối
Khi cho phản ứng với muối của kim loại yếu hơn sản phẩm tạo ra là muối và kim loại mới
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
2Fe + 3CuSO4 → 3Cu + Fe2(SO4)3
Mg + FeCl2 → Fe + MgCl2
6. Điều chế và ứng dụng của kim loại
a. Điều chế
– Phương pháp thường dùng để điều chế kim loại kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua của kim loại kiềm.
Ví dụ: Điện phân nóng chảy muối NaCl
2 Na+ + e → Na 2Cl– → Cl2 + 2e
Phương trình điện phân là:
2NaCl → 2Na + Cl2
b. Ứng dụng
Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng:
– Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy,…
– Các kim loại kali và natri dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài lò phản ứng hạt nhân.
– Kim loại xesi dùng chế tạo tế bào quang điện.
– Kim loại kiềm được dùng để điều chế một số kim loại hiếm bằng phương pháp nhiệt luyện.
– Kim loại kiềm được dùng nhiều trong tổng hợp hữu cơ.
Đăng bởi: THPT Văn Hiến
Chuyên mục: Lớp 12, Hóa Học 12
