cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại điều có ít electron ở lớp ngoài cùng 1,2 hoặc 3.. Liên kết kim loại: Là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và
Trang 1ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI PHẦN 1 Tóm tắt lí thuyết
BÀI 17 VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BTH
I Vị trí của kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn:
_ Nhóm IA ( trừ hidro), nhóm IIA, nhóm IIIA( trừ bo) và một phần của nhóm
IVA,VA,VIA
_ Các nguyên tố nhóm B ( từ IB đến VIIIB)
_ Họ latan và actini
II Cấu tạo của kim loại:
1 cấu tạo nguyên tử:
Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại điều có ít electron ở lớp ngoài cùng ( 1,2
hoặc 3)
2 Cấu tạo tinh thể:
Ở nhiệt độ thường các kim loại ở thể gắn và có cấu tạo tinh thể( trừ thủy ngân ở thể lỏng)
Tinh thể kim loại có 3 kiêu mạng tinh thể phổ biến sau:
a) Mạng tinh thể lục phương:
Ví dụ: Be,Mg,Zn,…
b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện:
Ví dụ: Li,Na,K,…
c) Mạng tinh thể lập phương tâm khối:
Ví dụ: Cu,Ag,Al,…
3 Liên kết kim loại:
Là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron tự do
Trang 2BÀI 18 TÍNH CHẤT CỦA KIM LOẠI DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
I TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1 Tính chất vật lí chung
Ở điều kiện thường các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg) có tính dẻo dẫn điện ,dẫn nhiệt và ánh kim
Tóm lại ;tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các e tự do trong mạng tinh thể kim loại
II TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
Tính chất hoá học chung của kim loại là tính khử
M → Mn+ + ne
1 Tác dụng với phi kim
a/ Với clo 2Fe + 3 Cl2 →2 FeCl3
b/ Với Oxi 3Fe + 2O2→ Fe3O4
c/ Với lưu huỳnh phản ứng cần đun nóng (trừ Hg ở to
thường )
2 Tác dụng với dung dịch axit
a/Với dd HCl,H 2 SO 4 loãng Trừ các kim loại đứng sau hidro trong dãy điện hóa
b/ với dd HNO 3 ,H 2 SO 4 đặc
Hầu hết kim loại (trừ Au,Pt) khử được N+5(HNO3 loang) → N+2 và S+6 (H2SO4 đặc nóng)
→S+4
Chú ý ; HNO3 ,H2SO4 đặc nguội làm thụ động hoá Al,Fe, Cr,
3 Tác dụng với nước
-Chỉ có các kim loại nhóm IAvà IIA BTH (trừ Be,Mg) khử H2O nhiệt độ thường 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
-Các kl còn lại có tính khử yếu hơn nên khử nước t0cao : Fe, Zn,…
Trang 3Fe chất khử : Cu2+ chất oxh
III DÃY ĐIỆN HOÁ KIM LOẠI
1 Cặp oxi hóa khử của kim loại Vd Ag+ /Ag ,Cu2+/Cu,
2 So sánh tính chất cặp oxi hóa khử
Tính oxh các ion ; Ag+> Cu2+> Zn2+ Tính khử Zn>Cu>Ag
3 Dãy điện hóa của kim loại
4 Ý nghĩa dãy điện hóa
Cho phép dự đoán chiều của pư giữa 2 cặp oxh-khử theo qui tắc α
vd phản ứng giữa 2 cặp Cu2+
/Cu và Fe2+/Fe Fe + Cu 2+ → Fe 2+ + Cu c.k m c oxh m c oxh y c.k y
BÀI 19 HỢP KIM
I KHÁI NIỆM
H ợp kim là vật liệu kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác
II TÍNH CHẤT
Hợp kim có nhiều tính chất hóa học tương tự tính chất của các đơn chất tham gia thành hợp kim ,nhưng tính chất vật lí và tính chất cơ học của hợp kim lại khác nhiều tính chất các đơn chất
III ỨNG DỤNG
Trên thực tế ,hợp kim được sử dụng nhiều hơn kim loại nguyên chất
Hợp kim Au với Ag , Cu ( vàng tây) đẹp và cứng , dùng để chế tạo đồ trang sức và trước đây ở một số nước dùng để đúc tiền
BÀI 20 SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
· Khái niệm chung : Ăn mòn kim loại: sự phá hủy kim loại hay hợp kim do tác dụng của
các chất trong môi trường M –ne = Mn+
II.Các dạng ăn mòn kim loại
Trang 4
1 Ăn mòn hóa học
· Khái niệm: Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hoá –khử, trong đó các e của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường
· Đặc điểm : -Không phát sinh dòng điện
-Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh
2 Ăn mòn điện hóa
a.Khái niệm:Ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa –khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do
tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng e chuyển dời từ âm sang dương
-Cực m (anot) : xảy ra qu trình oxi hĩa ( qtrình nhường e )
-Cực dương (catot) : xảy ra qu trình khử ( qtrình nhận e )
b Ăn mịn điện hóa học hợp kim của sắt trong không khí ẩm
-Kim loại hoạt động mạnh hơn đóng vai trò là cực âm (anot) sẽ bị ăn mịn
C.Điều kiện có ăn mòn điện hóa:
-Các điện cực phải khác nhau: cặp kim loại khác nhau hoặc kim loại với phi kim
-Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dy dẫn
-Các điện cực phải cùng tiếp xúc với một dd chất điện li
II- CÁCH CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1-Phương pháp bảo vệ bề mặt: sơn , mạ , …
2-Dùng phương pháp điện hoá
Nguyên tắc: Gắn kim loại có tính khử mạnh với kim loại cần được bảo vệ ( có tính khử yếu hơn)
BI 21 ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
I-NGUYÊN TẮC :Khử ion kim loại thành nguyên tử : M n+ + ne → M
II- PHƯƠNG PHÁP:
Trang 5Dùng các chất khử như CO, H2, C, NH3, Al… để khử các ion kim loại trong oxit ở nhiệt
độ cao
Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2
Dùng để điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình ( sau Al)
2 Phương pháp thủy luyện
·Dùng kim loại tự do có tính khử mạnh hơn để khử ion kim loại trong dung dịch muối Vd:Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Dùng để điều chế cáckim loại hoạt động yếu (sau H2)
3 Phương pháp điện phân:
a) Điện phân hợp chất nóng chảy:
·Dùng dòng điện để khử ion kim loại trong hợp chất nóng chảy(oxit, hydroxit, muối halogen)
2Al2O3 →4Al + 3O2 ; 4NaOH4→Na+O2 +2H2O
Dùng để điều chế kim loại có độ hoạt động mạnh (từ đầu →Al)
b) Điện phân dung dịch:
- Dùng dòng điện để khử ion trong dung dịch muối
CuCl2 →Cu + Cl2
2CuSO4 + 2H2O →2Cu + O2 + 2H2SO4
Dùng điều chế các kim loại trung bình, yếu
c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực: m = AIT/96500.n