Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là tính khử vì?

1. Kim loại là gì?

Kim loại là loại vật chất rắn có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện. Chúng là những nguyên tố hóa học tạo ra ion dương và thường tạo liên kết kim loại. Đặc điểm khác biệt giữa các kim loại còn phụ thuộc vào mức độ ion hóa của chúng. Trên bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, kim loại chiếm khoảng 80% tổng số, trong khi phi kim và á kim chỉ chiếm 20%. Các kim loại thường nằm ở các vị trí như nhóm IA (ngoại trừ Hydro); IIIA (ngoại trừ Boron); nhóm IIA, và một phần của các nhóm IVA, VA, VIA, cũng như các nhóm B (từ nhóm IB đến nhóm VIIIB).

Có nhiều kim loại phổ biến như sắt (Fe), nhôm (Al), đồng (Cu), vàng (Au), bạc (Ag), kẽm (Zn),…

2. Đặc điểm và cấu tạo của kim loại:

Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại bao gồm khả năng khử, khả năng oxy hóa, tính ổn định, khả năng dẫn điện và nhiệt tốt, tính đàn hồi và đôi khi cũng có thể gây độc hại. Những đặc tính này đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu khoa học, chẳng hạn như sản xuất các sản phẩm kim loại, thiết kế các mối hàn, công nghệ điện tử và ứng dụng điện.

3. Cách phân loại kim loại:

Kim loại có 04 loại, mỗi loại có cấu tạo và ứng dụng riêng phục vụ cho các quá trình và mục đích sản xuất khác nhau.

Kim loại cơ bản là nhóm các kim loại dễ phản ứng với môi trường bên ngoài, gây ra hiện tượng ăn mòn và oxi hóa. Chúng cũng có phản ứng hóa học với axit clohydric loãng (HCl). Một số kim loại cơ bản bao gồm sắt (Fe), kẽm (Zn), và đồng (Cu). Đặc biệt, đồng mặc dù không phản ứng hóa học với HCl nhưng dễ bị oxi hóa, nên cũng được xem là kim loại cơ bản.

Kim loại hiếm thuộc nhóm ít bị ăn mòn bởi oxi và axit, đồng thời có giá trị cao hơn nhiều so với các loại kim loại khác. Ví dụ, vàng (Au), bạc (Ag), và bạch kim (Platinum) thuộc nhóm này.

Kim loại đen là các kim loại chứa sắt (Fe) và có tính từ. Ví dụ điển hình như gang, thép và các hợp kim khác được tạo thành từ sắt (Fe) và cacbon (C). Mặc dù kim loại đen phổ biến và thường được tái chế, nó dễ bị rỉ sét vì thành phần sắt. Để khắc phục điều này, các nhà luyện kim thường bổ sung thêm các nguyên tố hóa học như Crom, Niken để tăng khả năng chống ăn mòn của hợp kim. Một ví dụ tiêu biểu cho hợp kim này là thép không gỉ (inox).

Kim loại màu gồm các loại kim loại còn lại không thuộc nhóm kim loại đen. Chúng không có màu đen, không phải là sắt và không phải là hợp kim từ sắt. Kim loại màu có đặc điểm riêng và được sản xuất từ quặng màu nguyên sinh hoặc thứ sinh. Chúng cũng có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với kim loại đen, cũng như dẫn nhiệt và dẫn điện khá tốt. Nhiệt độ nóng chảy của chúng thấp hơn, giúp quá trình đúc dễ dàng hơn so với kim loại đen.

4. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại:

Các đặc trưng hóa học của kim loại bao gồm:

Khả năng khử: Kim loại có xu hướng dễ nhường electron để tạo thành ion dương. Điều này dẫn đến tính khử cao của chúng và thường được sử dụng để khử các hợp chất khác.

Khả năng oxy hóa: Kim loại cũng có khả năng nhận electron để tạo thành ion âm. Tính oxy hóa của kim loại thường liên quan đến khả năng tạo ra các hợp chất với các nguyên tố khác.

Ổn định hóa học: Kim loại thường có tính ổn định với các tác nhân oxy hóa và khử. Nói cách khác, kim loại ít bị phân hủy hoặc hoà tan trong môi trường tự nhiên.

Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt: Kim loại có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Điều này bởi vì các electron tự do trong cấu trúc kim loại có thể di chuyển dễ dàng qua lại giữa các nguyên tử.

Đàn hồi: Kim loại có khả năng uốn cong và co giãn mà không gãy vỡ. Điều này liên quan đến cấu trúc đặc trưng của kim loại, trong đó các nguyên tử được xếp theo kiểu lưới.

Độc tính: Một số kim loại, như thủy ngân và chì, có tính độc hại khi tiếp xúc hoặc nuốt phải. Do đó, cần phải tuân thủ các biện pháp an toàn khi tiếp xúc với các kim loại này.

5. Tầm quan trọng của kim loại trong đời sống hiện nay:

Trong đời sống hàng ngày và trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau, kim loại luôn đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển. Chúng là vật liệu cơ bản để tạo ra các thiết bị và công trình xây dựng. Sự tiến bộ không ngừng của máy móc, máy công cụ đi đôi với sự phát triển của các vật liệu kim loại với tính năng ngày càng cao.

BÀI TẬP VẬN DỤNG:

Câu 1: Cho luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe_xO_y, nung nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 64 gam chất rắn Y trong ống sứ và 11,2 lít hỗn hợp khí có tỉ khối so với hiđro là 20,4. Giá trị của m là

A. 65,6.                                                  

B. 72,0.                    

C. 70,4.                                                  

D. 66,5.

Câu 2: Cho 2,24 lít khí CO (đktc) phản ứng vừa đủ với 10 gam hỗn hợp X gồm CuO và MgO. Phần trăm khối lượng của MgO trong X là:

A. 20%                          

B. 40%      

C. 60%                                                   

D. 80%

Câu 3: Cho luồng khí CO (dư) đi qua ống sứ đựng 5,36 gam hỗn hợp (nung nóng), thu được m gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch dư, thu được 9 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là

A. 3,75                     

B. 3,88                     

C. 2,48                     

D. 3,92

Câu 4: Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp gồm CuO, Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃, nung nóng, đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp rắn có chứa đồng thời:

A. Al₂O₃, Zn, Fe, Cu       

B. Al₂O₃, ZnO, Fe, Cu     

C. Al, Zn, Fe, Cu             

D. Cu, Al, ZnO, Fe

Câu 5: Dẫn từ từ V lít khí CO (ở đktc) đi qua một ống sứ đựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO, Fe₂O₃ (ở nhiệt độ cao). Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí X. Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)₂ thì tạo thành 4 gam kết tủa. Giá trị của V là

A. 0,896 lít.          

B. 1,120 lít.          

C. 0,224 lít.          

D. 0,448 lít.

Câu 6: Dẫn 8,96 lít khí CO (đktc) qua 13,44 gam hỗn hợp rắn gồm Fe₃O₄, Fe₂O₃ và CuO nung nóng, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam rắn X và hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 9. Giá trị của m là

A. 9,68 gam.                   

B. 10,24 gam.                  

C. 9,86 gam.                   

D. 10,42 gam.

Câu 7: Cho luồng khí CO (dư) đi qua 9,1 gam hỗn hợp gồm CuO và Al₂O₃ nung nóng đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 8,3 gam chất rắn. Khối lượng CuO có trong hỗn hợp ban đầu là

A. 0,8 gam.         

B. 8,3 gam.         

C. 2,0 gam.          

D. 4,0 gam.
Câu 8: Khử hoàn toàn 18,0 gam một oxit kim loại M cần 5,04 lít khí CO (đktc). Công thức của oxit là

A. Fe₂O₃.           

B. FeO.              

C. CuO.             

D. ZnO.
Câu 9: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO₂ trong hỗn hợp khí sau phản ứng?

A. Fe₂O₃; 75%.          

B. Fe₃O₄; 75%.                             

C. FeO; 75%.          

D. Fe₂O₃; 65%.
Câu 10: Hoà tan hoàn toàn 20,0 gam một oxit kim loại bằng dung dịch H₂SO₄ loãng thu được 50,0 gam muối. Khử hoàn toàn lượng oxit đó thành kim loại ở nhiệt độ cao cần V lít khí CO (đktc). Giá trị của V là

A. 2,80 lít.           

B. 5,60 lít.           

C. 6,72 lít.            

D. 8,40 lít.

Đáp án tham khảo