Bài 18. Tính chất của kim loại. Dãy điện hóa của kim loại

TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI
DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
BÀI 18
(Tiết 1)
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
? di?u ki?n thu?ng:
- Cỏc kim lo?i d?u ? tr?ng thỏi r?n (tr? Hg).
Cú tớnh d?o,d?n di?n, d?n nhi?t, cú ỏnh kim.
1. Tính chất vật lí chung
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
 2. Giải thích
+
Ion dương kim loại
Electron tự do
Các lớp mạng tinh thể kim loại khi trượt lên nhau vẫn liên kết được với nhau nhờ lực hút tĩnh điện của các electron tự do với các cation kim loại.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nối kim loại với 2 điện cực một nguồn điện
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
Nguồn
điện
Electron chuyển động tự do trong mạng tinh thể kim loại
=> Dưới tác dụng của điện trường các electron tự do trong kim loại có thể chuyển dời thành dòng có hướng từ cực âm -> cực dương.
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
Nguồn
điện
Nhiệt độ kim loại tăng
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
Nguồn
điện
Nhiệt độ thường
Nhiệt độ của kim loại càng cao tính dẫn điện của kim loại càng giảm. Do sự dao động của các ion kim loại lớn => cản trở sự chuyển động của dòng electron.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Nhờ sự chuyển động của các electron tự do mang năng lượng từ vùng có nhiệt độ cao đến vùng có nhiệt độ thấp và truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này.
- Những kim loại có tính dẻo cao là Au, Ag, Al, Cu, Zn…
- Có thể cán lá vàng mỏng hơn 0,0002 mm. Từ 1gam vàng có thể kéo thành sợi mảnh dài tới 3,5 km.
- Nói chung nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm.
- Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, tiếp sau là Cu, Au, Al, Fe… - Dây dẫn điện là đồng có độ tinh khiết 99,99%
Kim loại có ánh kim là do các electron tự do trong kim loại đã phản xạ ánh sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được.
Các tính chất vật lí chung trên do yếu tố nào trong kim loại gây ra ?
 Kết luận : Những tính chất vật lí chung của kim loại nói trên là do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại gây ra.
- Khối lượng riêng của Li là 0,5; của Os là 22,6
- Qui ước : Kim loại có khối lượng riêng
< 5 là kim loại nhẹ : Li, Na, K, Mg, Al…
> 5 là kim loại nặng : Fe, Zn, Cu, Ag, Au.
*. Những kim loại khác nhau có khối lượng riêng khác nhau
*. Nhiệt độ nóng chảy của kim loại cũng khác nhau.
- Hg nóng chảy ở - 390C
- W nóng chảy ở 34100C
*. Những kim loại khác nhau có tính cứng rất khác nhau.
- Kim loại mềm như sáp, dùng dao cắt được dễ dàng như Na, K…
- Có kim loại rất cứng không thể dũa được như W, Cr…
Những tính chất : Khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng của kim loại phụ thuộc chủ yếu vào bán kính nguyên tử, điện tích ion, khối lượng nguyên tử, mật độ electron tự do trong mạng kim loại...
Những tính chất : Khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng của kim loại phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố nào ?
 II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Trong một chu kì: Bán kính nguyên tử của nguyên tố kim loại > bán kính nguyên tử của nguyên tố phi kim.
- Số electron hoá trị ít, lực liên kết với hạt nhân tương đối yếu nên chúng dễ tách khỏi nguyên tử.
* Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử:
M  Mn+ + ne
 1. TÁC DỤNG VỚI PHI KIM
a) Tác dụng với clo
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
Cu + Cl2 CuCl2
=> Hầu hết các kim loại đều có thể khử trực tiếp clo → muối clorua.
 b)Tác dụng với oxi:
=> Hầu hết các kim loại có thể khử oxi từ số oxi hoá 0 → -2
c) Tác dụng với lưu huỳnh:
Fe + S FeS
0
0
+2
-2
=> Nhiều kim loại có thể khử lưu huỳnh từ số oxi hóa 0 ? -2
2. TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH AXIT
a) Với dung dịch HCl, H2SO4 loãng:
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
0
+1
+2
0
=> Nhiều kim loại khử được ion H+ trong dd HCl, H2SO4 loãng → khí hiđro.
 b) Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:
Fe + 4HNO3(loãng) Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
0
+5
+3
+2
=> Hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) khử được N+5 (trong HNO3) và S+6 ( trong H2SO4) xuống số oxi hoá thấp hơn.
* Chú ý: Al, Fe, Cr ... thụ động hóa trong dd HNO3 và H2SO4 đặc nguội .
 3. TÁC DỤNG VỚI NƯỚC
- Ở nhiệt độ thường các kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be, Mg) có thể khử nước → H2↑:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
0
+1
+1
0
Kim loại có tính khử yếu hơn (Fe, Zn, ... ) chỉ khử nước ở nhiệt độ cao.
Kim loại có tính khử rất yếu (Cu, Au, Ag, ... ) không khử được nước dù ở nhiệt độ cao.
 4. TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI
=> Kim loại mạnh hơn có thể khử được ion của kim loại yếu hơn trong dd muối thành kim loại tự do.
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
0
+2
+2
0
Bài tập
Câu 1: Những tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi
A. cấu tạo mạng tinh thể kim loại.
B. khối lượng riêng của kim loại.
C. tính chất của kim loại.
D. các electron tự do trong tinh thể kim loại.
D
Câu 2: Kim loại nào dưới đây có thể tan trong dd HCl?
A. Sn B. Cu C. Ag D. Hg
Câu 3: Kim loại nào sau đây có thể đẩy Fe ra khỏi dd Fe(NO3)2 ?
A. Ni B. Sn C. Zn D. Cu.
A
C
dd CuS04
Natri

Câu 4: Có hiện tượng gì xảy ra khi cho từng mẩu kim loại Na vào dd CuS04? Viết phương trình hóa học giải thích?
1- Sủi bọt khí : 2Na + 2H20 → 2Na0H + H2  (1)
2- Kết tủa màu xanh:
2Na0H + CuS04 → Cu(0H)2  + Na2S04 (2)
Giải thích
Chúc các em học tốt !