Tính chất của kim loại: tính chất vật lí, tính khử, phản ứng với phi kim, acid, nước, muối và bài tập có đáp án
Tính chất của kim loại gồm tính chất vật lí chung (dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim) do electron tự do và tính chất hóa học đặc trưng là tính khử. Phản ứng của kim loại với phi kim, acid, nước, dung dịch muối, ví dụ tính toán và bài tập có đáp án Hóa 12.
Tính chất của kim loại là gì?
Tính chất của kim loại được chia thành tính chất vật lí chung và tính chất hóa học. Các tính chất vật lí chung như dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim đều do các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại gây ra; còn tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử ($\ce{M -> M^{n+} + ne}$).
Tính chất vật lí
| Tính chất | Nguyên nhân / ví dụ |
|---|---|
| Tính dẻo | Các lớp ion trượt lên nhau nhưng liên kết kim loại không bị phá vỡ (Au, Ag, Cu, Al dẻo nhất) |
| Dẫn điện | Electron tự do chuyển động có hướng; thứ tự: Ag > Cu > Au > Al > Fe |
| Dẫn nhiệt | Electron tự do truyền năng lượng; thứ tự tương tự dẫn điện |
| Ánh kim | Electron tự do phản xạ ánh sáng nhìn thấy |
- Khối lượng riêng: nhẹ nhất là Li ($0{,}53$ g/cm$^3$), nặng nhất là Os ($22{,}6$ g/cm$^3$).
- Nhiệt độ nóng chảy: thấp nhất là Hg ($-39\ ^\circ\text{C}$), cao nhất là W ($3410\ ^\circ\text{C}$).
- Độ cứng: Cr cứng nhất, Cs mềm nhất.
Tính chất hóa học: tính khử
| Tác dụng với | Ví dụ |
|---|---|
| Phi kim | $\ce{2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3}$; $\ce{4Al + 3O2 -> 2Al2O3}$; $\ce{Fe + S -> FeS}$ |
| Acid ($\ce{HCl}$, $\ce{H2SO4}$ loãng, kim loại trước H) | $\ce{Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2}$ |
| Acid oxi hóa mạnh ($\ce{HNO3}$, $\ce{H2SO4}$ đặc) | $\ce{Cu + 2H2SO4(dac) -> CuSO4 + SO2 + 2H2O}$ |
| Nước (kim loại mạnh) | $\ce{2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2}$ |
| Dung dịch muối | $\ce{Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu}$ |
| Kiềm (Al, Zn) | $\ce{2Al + 2NaOH + 6H2O -> 2Na[Al(OH)4] + 3H2}$ |
Ví dụ 1
Cho $5{,}6$ g Fe vào dung dịch HCl dư. Tính thể tích $\ce{H2}$ (điều kiện chuẩn).
$n_{\ce{Fe}} = 0{,}1$ mol nên $V_{\ce{H2}} = 0{,}1 \cdot 24{,}79 = 2{,}479$ L.
Ví dụ 2
Cho $2{,}7$ g Al vào dung dịch NaOH dư. Tính thể tích $\ce{H2}$.
$n_{\ce{Al}} = 0{,}1$ mol nên $n_{\ce{H2}} = 0{,}15$ mol, $V = 3{,}72$ L.
Xem bài: Dãy điện hóa của kim loại
Liên kết kim loại
Liên kết kim loại hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion dương kim loại ở nút mạng và các electron tự do chuyển động xung quanh. Điều này giải thích các tính chất vật lí chung của kim loại.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Vì sao kim loại dẫn điện tốt?
- Nêu kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất và kim loại ở thể lỏng ở nhiệt độ thường.
- Viết phương trình Mg tác dụng với dung dịch $\ce{H2SO4}$ loãng.
- Cho $6{,}5$ g Zn vào dung dịch $\ce{CuSO4}$ dư. Tính khối lượng Cu sinh ra.
- Viết phương trình Na tác dụng với nước.
Đáp án
- Vì có các electron tự do chuyển động có hướng khi đặt trong điện trường.
- W (nóng chảy cao nhất) và Hg (lỏng).
- $\ce{Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2}$.
- $n_{\ce{Zn}} = 0{,}1$ mol nên $m_{\ce{Cu}} = 6{,}4$ g.
- $\ce{2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2}$.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài tiếp theo: Dãy điện hóa của kim loại
Xem tất cả bài học chủ điểm Đại cương về kim loại
Câu hỏi thường gặp
Kim loại có những tính chất vật lí chung nào?
Dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, có ánh kim.
Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại?
Tính khử.
Kim loại dẫn điện tốt nhất?
Bạc (Ag), sau đó là đồng (Cu).
Kim loại nào tan trong kiềm?
Al, Zn và một số kim loại có hydroxide lưỡng tính.