BÀI 18. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 18. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA KIM LOẠI
Mở đầu
Mở đầu
Mở đầu
Thép, thành phần chính là sắt (iron), được dùng làm khung chịu lực của các công trình xây dựng; đồng (copper) dùng làm dây dẫn điện; vàng (gold) dùng làm đồ trang sức; … Các ứng dụng đó dựa trên những tính chất nào của kim loại?
Trả lời
Trả lời
Những ứng dụng của kim loại sắt (iron), đồng (copper), vàng (gold)… dựa trên các tính chất vật lí của kim loại (như: tính dẻo; tính dẫn điện, dẫn nhiệt; tính ánh kim) và tính chất hoá học của kim loại. Ví dụ: - Kim loại đồng dẫn điện tốt, bền nên được dùng làm dây dẫn điện. - Kim loại vàng có ánh kim đẹp, bền với môi trường (không bị oxi hoá bởi oxygen, hơi nước … có trong không khí) nên được dùng làm đồ trang sức. - Thép cứng và bền nên được dùng làm khung chịu lực của các công trình xây dựng.
Tính chất vật lí của kim loại
Tính chất vật lí của kim loại
Tính chất vật lí của kim loại
Kim loại có các tính chất vật lí chung như sau: - Tính dẻo. - Tính dẫn điện, dẫn nhiệt. - Ánh kim.
Ảnh
Hoạt động
Hoạt động
Trả lời các câu hỏi sau: 1. Khi uốn các thanh thuỷ tinh, gỗ, nhôm (aluminium), thép (thành phần chính là sắt), thanh nào có thể bị uốn cong mà không gãy? 2. Khi dùng búa đập vào các vật thể bằng đồng, gỗ, vàng, nhôm, cao su, sứ, vật thể nào bị biến dạng (vỡ vụn, dát mỏng,...) 3. Khi nhúng thìa nhôm vào cốc nước sôi, tay cầm cán thìa sẽ thấy nóng. Hiện tượng này chứng tỏ tính chất gì của nhôm?
4
4. Dựa vào các số liệu trong Bảng 11.3 (trang 57), hãy giải thích vì sao dây dẫn điện thường làm bằng đồng và nhôm mà không làm bằng sắt. 5. Quan sát bề mặt viên gạch, mảnh nhôm, mảnh đồng, bề mặt nào có vẻ sáng lấp lánh (ánh kim)?
Ảnh
Trả lời
Trả lời
1. Các thanh nhôm (aluminium), thép (thành phần chính là sắt) có thể uốn cong mà không bị gãy. 2. Các vật thể bằng đồng, vàng, nhôm, sứ có thể bị biến dạng, trong đó: + Vật liệu bằng đồng, vàng, nhôm bị dát mỏng. + Vật liệu bằng sứ bị vỡ vụn. 3. Khi nhúng thìa nhôm vào cốc nước sôi, tay cầm cán thìa sẽ thấy nóng. Hiện tượng này chứng tỏ tính dẫn nhiệt của nhôm. 4. Điện trở suất của đồng và nhôm nhỏ hơn nhiều so với sắt do đó dây dẫn điện thường làm bằng đồng và nhôm mà không làm bằng sắt. 5. Bề mặt mảnh nhôm, mảnh đồng có vẻ sáng lấp lánh (ánh kim).
Câu hỏi
Câu hỏi
Quan sát Hình 18.1 và cho biết những ứng dụng của các kim loại vàng, đồng, nhôm, sắt dựa trên những tính chất vật lí nào?
Trả lời
a) Vàng được dùng làm đồ trang sức do dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, có ánh kim đẹp. b) Đồng được dùng làm lõi dây dẫn điện do dẫn điện tốt. c) Nhôm được dùng làm xoong, nồi, chảo do dẫn nhiệt tốt. d) Thép được sử dụng trong xây dựng, cầu đường do cứng và bền.
Ảnh
Tính chất hoá học của kim loại
Tác dụng với oxygen
Tác dụng với oxygen
Hầu hết các kim loại như Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cu,... phản ứng với khí oxygen tạo thành oxide kim loại. Một số kim loại như Au,... không phản ứng với khí oxygen. Ví dụ: - Khi đốt nóng dây sắt (đã được uốn thành hình lò xo) rồi đưa vào bình đựng khí oxygen, dây sắt cháy sáng tạo thành khói màu nâu đỏ (Hình 18.2) theo phản ứng sau: - Rắc bột nhôm trên ngọn lửa đèn cồn, nhôm cháy sáng tạo thành chất rắn màu trắng:
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa kẽm (zinc), đồng với khí oxygen.
Trả lời
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Tại sao đồ vật bằng kim loại như sắt, nhôm, kẽm, đồng,… để lâu trong không khí bị mất ánh kim, còn đồ trang sức bằng vàng để lâu trong không khí vẫn sáng đẹp?
Trả lời
Do sắt, nhôm, kẽm, đồng … có thể phản ứng với oxygen có trong không khí tạo thành lớp oxide làm mất đi vẻ sáng (ánh kim) của kim loại. Còn vàng không phản ứng với oxygen (hay hơi nước, CLatex(O_2) …) có trong không khí nên đồ trang sức bằng vàng để lâu trong không khí vẫn sáng đẹp.
Tác dụng với phi kim khác
Tác dụng với phi kim khác
Kim loại có thể tác dụng với nhiều phi kim tạo thành muối. Ví dụ: kim loại tác dụng chlorine tạo thành muối chloride, tác dụng với lưu huỳnh (sulfur) tạo thành muối sulfide. Ví dụ:
Ảnh
Hoạt động
Hoạt động
Nghiên cứu phản ứng của một số kim loại với chlorine - Thí nghiệm natri (sodium) tác dụng với chlorine được thực hiện như sau: Đun nóng chảy một mẩu natri rồi cho nhanh vào bình khí chlorine (màu vàng lục), natri cháy trong khí chlorine tạo thành tinh thể muối ăn có màu trắng (Hình 18.3).
Ảnh
Thí nghiệm sắt tác dụng với khí chlorine
- Thí nghiệm sắt tác dụng với khí chlorine được thực hiện như sau: Đốt đầu của dây sắt (đã được uốn thành hình lò xo) bằng đèn cồn đến nóng đỏ rồi đưa nhanh vào bình khí chlorine, sắt cháy trong khí chlorine tạo thành muối iron(III) chloride có màu nâu đỏ (Hình 18.4). Thực hiện yêu cầu sau: Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra ở trên.
Ảnh
Trả lời
Trả lời
- Natri (sodium) tác dụng với chlorine: - Sắt tác dụng với khí chlorine:
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Viết phương trình hoá học của các phản ứng giữa kim loại Mg, Zn với phi kim S.
Trả lời
Ảnh
Tác dụng với nước
Tác dụng với nước
Một số kim loại như K, Na, Ca,... tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành hydroxide và khí hydrogen, phản ứng toả ra nhiều nhiệt. Ví dụ : 2Na +2H2O→ 2NaOH + Latex(H_2) Những kim loại này là kim loại hoạt động hoá học mạnh. Trong khi đó, những kim loại như Zn, Fe,... tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxide và khí hydrogen. Ví dụ: Một số kim loại như Cu, Ag, Au,... không tác dụng với nước, đó là các kim loại hoạt động hoá học yếu.
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Biết rằng ở nhiệt độ cao, hơi nước tác dụng với sắt tạo thành Fe3O4. Viết phương trình hoá học của phản ứng.
Trả lời
Phương trình hoá học:
Ảnh
Tác dụng với dung dịch acid
Tác dụng với dung dịch acid
Một số kim loại phản ứng với dung dịch hydrochloric acid tạo thành muối và giải phóng khí hydrogen. Ví dụ: Fe + 2HCl→ FeClLatex(H_2) + Latex(H_2) Iron(II) chloride 2Al + 6HCl→ 2AlLatex(Cl_3) + 3Latex(H_2) Aluminium chloride Các kim loại Cu, Ag, Au,... không tác dụng với dung dịch HCl.
Câu hỏi
Câu hỏi
Phản ứng của kim loại kẽm với dung dịch hydrochloric acid được dùng để điều chế khí hydrogen trong phòng thí nghiệm. Tính lượng kẽm và thể tích dung dịch hydrochloric acid 1M cần dùng để điều chế 250 mL khí hydrogen (điều kiện chuẩn).
Trả lời
Ta có: nLatex(H_2)=Latex((0,25)/(24,79))=0,1(mol) Phương trình hoá học: Zn + 2HCl → ZnLatex(C_2) + Latex(H_2) Theo PTHH:
Trả lời
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi
Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho kim loại magnesium vào dung dịch hydrochloric acid.
Trả lời
Phương trình hoá học: Mg + 2HCl → MgCLatex(l_2) + Latex(H_2)
Tác dụng với dung dịch muối
Tác dụng với dung dịch muối
Khi cho đinh sắt vào cốc đựng dung dịch copper(II) sulfate, xảy ra phản ứng: Fe + CuSLatex(O_4)→ FeSLatex(O_4) + Cu Sắt đã đẩy đồng ra khỏi muối, sắt là kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn đồng. Nhiều kim loại khác như Mg, Al, Zn,... cũng tác dụng được với dung dịch CuSLatex(O_4), AgNLatex(O_3).... tạo thành muối mới và kim loại mới.
Hoạt động
Hoạt động
Mô tả một số điểm khác biệt trong tính chất của các kim loại Al, Fe, Au theo gợi ý sau: - Khác biệt trong tính chất vật lí. - Khác biệt trong tính chất hoá học khi tác dụng với: a) Oxygen. b) Dung dịch hydrochloric acid
Trả lời
Trả lời
- Khác biệt trong tính chất vật lí:
Ảnh
Khác biệt trong tính chất hoá học:
- Khác biệt trong tính chất hoá học:
Ảnh
Hoạt động
Hoạt động
Nêu các ứng dụng của ba kim loại: sắt, nhôm, vàng mà em biết; chỉ rõ mối liên hệ giữa tính chất và ứng dụng của chúng.
Trả lời
- Nhôm dẫn điện tốt và nhẹ nên được sử dụng làm dây dẫn điện. Ngoài ra, nhôm còn được dùng để sản xuất các vật dụng như khung cửa, vách ngăn, khung máy, … - Sắt có tính dẻo, có độ cứng cao nên chủ yếu được dùng để sản xuất gang, thép. - Vàng có ánh kim đẹp, bền với môi trường nên được dùng làm đồ trang sức. Ngoài ra vàng có thể dát mỏng đến mức có thể cho ánh sáng xuyên qua được và có khả năng dẫn điện tốt nhất trong số các kim loại nên được dùng làm một số chi tiết trong vi mạch điện tử…
Hoạt động
Hoạt động
Trình bày tính chất hoá học của kim loại theo gợi ý sau: - Nêu tính chất hoá học cơ bản của kim loại. - Viết phương trình hoá học minh hoạ cho mỗi tính chất.
Trả lời
Trả lời
Tính chất hoá học cơ bản của kim loại: - Hầu hết các kim loại tác dụng với oxygen tạo thành oxide và với phi kim khác tạo thành muối. Ví dụ:
Ảnh
Một số kim loại hoạt động hoá học mạnh
- Một số kim loại hoạt động hoá học mạnh như Na, K, Ca … tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành hydroxide và khí hydrogen. Ví dụ: 2K + 2Latex(H_2)2O → 2KOH + Latex(H_2) Ca + 2Latex(H_2)O → Ca(OH)2 + Latex(H_2) - Các kim loại như Zn, Fe … tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxide và khí hydrogen. Ví dụ:
Ảnh
Một số kim loại tác dụng với HCl
- Một số kim loại tác dụng với HCl tạo thành muối và giải phóng khí hydrogen. Ví dụ: 2Al + 6HCl → 2AlLatex(Cl_3) + 3Latex(H_2) Fe + 2HCl → FeLatex(Cl_2) + Latex(H_2) - Khi xảy ra phản ứng hoá học giữa dung dịch muối và kim loại (trừ kim loại phản ứng được với nước như K, Na, Ca …) thường sản phẩm tạo thành là muối mới và kim loại mới. Ví dụ: Fe + CuLatex(Cl_2) → FeLatex(Cl_2) + Cu
Cảm ơn
Cảm ơn
Ảnh