Tài liệu ôn thi THPT quốc gia môn Hóa học - Chuyên đề 5 Đại cương về kim loại

Tài liệu ôn thi THPT Quốc Gia Tổ: HÓA HỌC

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Trang 1

Chuyên đề 5

ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI



TÓM TẮT LÝ THUYẾT

***** A1- GIỚI THIỆU CHUNG I – VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG BẢNG TUẦN HOÀN  Nhóm IA (trừ H), nhóm IIA (trừ B) và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA.  Các nhóm B (từ IB đến VIIIB).  Họ lantan và actini. II – CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI 1. Cấu tạo nguyên tử  Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1, 2 hoặc 3e). Thí dụ: Na: [Ne]3s1 Mg: [Ne]3s2 Al: [Ne]3s23p1  Trong chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với các nguyên tử của nguyên tố phi kim. Thí dụ:

11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 0,157 0,136 0,125 0,117 0,110 0,104 0,099

2. Cấu tạo tinh thể  Ở nhiệt độ thường, trừ Hg ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể.  Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút của mạng tinh thể. Các electron hoá trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể. a. Mạng tinh thể lục phương  Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lục giác đứng và ba nguyên tử, ion nằm phía trong của hình lục giác.  Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, còn lại 26% là không gian trống. Ví dụ: Be, Mg, Zn. b. Mạng tinh thể lập phương tâm diện  Các nguyên tử, ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương.  Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 74%, còn lại 26% là không gian trống. Ví dụ: Cu, Ag, Au, Al,… c. Mạng tinh thể lập phương tâm khối  Các nguyên tử,ion kim loại nằm trên các đỉnh và tâm của hình lập phương.  Trong tinh thể, thể tích của các nguyên tử và ion kim loại chiếm 68%, còn lại 32% là không gian trống. Ví dụ: Li, Na, K, V, Mo,… 3. Liên kết kim loại

DeThi.edu.vn

Tài liệu ôn thi THPT Quốc Gia Tổ: HÓA HỌC

Chuyên đề 5: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI Trang 2

 Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do có sự tham gia của các electron tự do.

A2 – TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KIM LOẠI. 1. Tính chất chung: Ở điều kiện thường, các kim loại đều ở trạng thái rắn (trừ Hg), có tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt và có ánh kim. 2. Giải thích A. Tính dẻo  Kim loại có tính dẻo là vì các ion dương trong mạng tinh thể kim loại có thể trượt lên nhau dễ dàng mà không tách rời nhau nhờ những electron tự do chuyển động dính kết chúng với nhau.

B. Tính dẫn điện  Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu dây kim loại, những electron chuyển động tự do trong kim loại sẽ chuyển động thành dòng có hướng từ cực âm đến cực dương, tạo thành dòng điện.  Ở nhiệt độ càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm do ở nhiệt độ cao, các ion dương dao động mạnh cản trở dòng electron chuyển động. C. Tính dẫn nhiệt  Các electron trong vùng nhiệt độ cao có động năng lớn, chuyển động hỗn loạn và nhanh chóng sang vùng có nhiệt độ thấp hơn, truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng này nên nhiệt độ lan truyền được từ vùng này đến vùng khác trong khối kim loại.  Thường các kim loại dẫn điện tốt cũng dẫn nhiệt tốt. D. Ánh kim  Các electron tự do trong tinh thể kim loại phản xạ hầu hết những tia sáng nhìn thấy được, do đó kim loại có vẻ sáng lấp lánh gọi là ánh kim.  Kết luận: Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại.  Không những các electron tự do trong tinh thể kim loại, mà đặc điểm cấu trúc mạng tinh thể kim loại, bán kính nguyên tử,…cũng ảnh hưởng đến tính chất vật lí của kim loại.  Ngoài một số tính chất vật lí chung của các kim loại, kim loại còn có một số tính chất vật lí không giống nhau. - Khối lượng riêng: Nhỏ nhất: Li (0,5g/cm3); lớn nhất Os (22,6g/cm3). - Nhiệt độ nóng chảy: Thấp nhất: Hg (−390C); cao nhất W (34100C). - Tính cứng: Kim loại mềm nhất là K, Rb, Cs (dùng dao cắt được) và cứng nhất là Cr (có thể cắt …