Bài 16: Tính chất chung của kim loại

1. Tính chất vật lí của kim loại

- Kim loại có tính dẻo. Nhờ có tính dẻo, kim loại có thể dát mỏng, kéo thành sợi, ... tạo nên các đồ vật khác nhau. Các kim loại khác nhau thường có độ dẻo khác nhau. Những kim loại có độ dẻo cao là Au, Ag, Al, Cu, ...

- Kim loại có tính dẫn điện. Các kim loại khác nhau có khả năng dẫn điện khác nhau. Những kim loại dẫn điện tốt là Ag, Cu, Au, Al, ...

- Kim loại có tính dẫn nhiệt. Từ rất lâu, con người đã ứng dụng tính dẫn nhiệt của kim loại để phục vụ đời sống và sản xuất. Ví dụ: nhôm có tính dẫn nhiệt tốt và một số tính chất khác nên được dùng làm dụng cụ đun nấu (xoong, nồi, chảo, ...). Các kim loại khác nhau có khả năng dẫn nhiệt khác nhau, kim loại nào dẫn điện tốt thường cũng dẫn nhiệt tốt.

- Kim loại có ánh kim. Quan sát bề mặt các kim loại như vàng, bạc, chromium, ta thấy ... chúng có bề mặt sáng lấp lánh. Các kim loại khác như đồng (copper, Cu), sắt (iron, Fe), thuỷ ngân (mercury, Hg), ... cũng có vẻ ngoài sáng tương tự.

2. Tính chất hóa học cơ bản của kim loại

a. Phản ứng của kim loại với Oxygen

- Nhiều kim loại (trừ Au, ...) phản ứng với oxygen tạo thành oxide kim loại (thường là oxide base).

- Ví dụ: Khi đốt cháy sợi dây magnesium ngoài không khí, magnesium phản ứng với oxygen theo phương trình hoá học sau:

2Mg + O2 → 2MgO (Đk: nhiệt độ)

b. Phản ứng của kim loại với các phi kim khác

- Nhiều kim loại phản ứng với lưu huỳnh tạo thành muối sulfide.

Ví dụ: Khi trộn đều hỗn hợp bột sắt và lưu huỳnh. Sau đó, đem đun nóng ống nghiệm chứa hỗn hợp trên ngọn lửa đèn cồn đến khi hỗn hợp trong ống nghiệm nóng đỏ thì ngừng đun. Phương trình hoá học của phản ứng: 

Fe + S → FeS (t^o)

- Hầu hết kim loại phản ứng với khí chlorine tạo thành muối chloride.

Ví dụ: Khi đốt cháy kim loại nhôm trong bình chứa khí chlorine, phản ứng xảy ra mãnh liệt và tạo ra sản phẩm aluminium chloride. Phương trình hoá học của phản ứng giữa nhôm và chlorine được biểu diễn như sau:

2Al + 3Cl₂ →2AICI₃ (t^o)

c. Phản ứng của kim loại với nước

- Các kim loại nhóm IA và IIA trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học (trừ Be, Mg) phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo hydroxide và khí hydrogen.

2Na + 2H₂O→ 2NaOH + H₂↑

- Một số kim loại như Mg, Zn, Fe, tạo thành oxide và hydrogen. Chân trời sáng tạo khi phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao.

Zn + H₂O _(hơi) → ZnO + H₂ (t^o)

d. Phản ứng của một số kim loại với dung dịch hydrochloric acid

Nhiều kim loại (trừ Cu, Hg, Ag, Pt, Au, ...) phản ứng với dung dịch hydrochloric acid tạo muối chloride và giải phóng khí hydrogen.

Ví dụ: Khi cho mẫu kẽm vào dung dịch hydrochloric acid, mẫu kẽm tan dần và xuất hiện bọt khí. Phương trình hoá học của phản ứng:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

e. Phản ứng của một số kim loại với dung dịch muối

Nhiều kim loại (không tan trong nước) phản ứng được với các dung dịch muối (như CuSO4, AgNO3, ...) tạo thành muối mới và kim loại mới.

Ví dụ: Khi nhúng một thanh kim loại kẽm vào cốc thuỷ tinh chứa dung dịch copper(II) sulfate (CuSO4) màu xanh lam, sau một thời gian, ta quan sát thấy trên bề mặt thanh kẽm (phần nhúng vào dung dịch) có lớp kim loại đồng bám lên bề mặt, màu xanh của dung dịch CuSO, nhạt dần. Phương trình hoá học của phản ứng:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

3. Một số khác biệt về tính chất giữa các kim loại thông dụng

Bảng mô tả một số khác biệt của ba kim loại thông dụng là nhôm, sắt và vàng