Giải Khoa học tự nhiên 9 KNTT Bài 18: Tính chất chung của kim loại có đáp án

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.

Các thanh nhôm (aluminium), thép (thành phần chính là sắt) có thể uốn cong mà không bị gãy.

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.

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.

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.

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.

Phương trình hoá học:

2Zn + O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2ZnO;

2Cu + O₂  $\stackrel{t^o}{\to }$2CuO.

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, CO₂ …) có trong không khí nên đồ trang sức bằng vàng để lâu trong không khí vẫn sáng đẹp.

- Natri (sodium) tác dụng với chlorine:

2Na + Cl₂  $\stackrel{t^o}{\to }$2NaCl

- Sắt tác dụng với khí chlorine:

2Fe + 3Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$2FeCl₃

Các phương trình hoá học:

Mg + S $\stackrel{t^o}{\to }$ MgS;

Zn + S $\stackrel{t^o}{\to }$ ZnS.

Phương trình hoá học:

4H₂O + 3Fe $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

Ta có: $n_{H_2}=\frac{\mathrm{0,25}}{\mathrm{24,79}}=\mathrm{0,1}\left(mol\right)$

Phương trình hoá học:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Theo PTHH:

$n_{Zn}=n_{H_2}=\mathrm{0,1}mol\Rightarrow m_{Zn}=\mathrm{0,1.65}=\mathrm{6,5}\left(gam\right).$

$n_{HCl}=2n_{H_2}=\mathrm{0,2}mol\Rightarrow C_{M\left(HCl\right)}=\frac{\mathrm{0,2}}{1}=\mathrm{0,2}\left(L\right)=200\left(mL\right).$

Phương trình hoá học:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

- Khác biệt trong tính chất vật lí:

- Khác biệt trong tính chất hoá học:

- 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…

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:

4Al + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2Al₂O₃

3Fe + 2O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₃O₄

Zn + S $\stackrel{t^o}{\to }$ ZnS.

2Na + Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ 2NaCl

- 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 + 2H₂O → 2KOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

- Các kim loại như Zn, Fe … tác dụng với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành oxide và khí hydrogen. Ví dụ:

4H₂O + 3Fe $\stackrel{t^o}{\to }$ Fe₃O₄ + 4H₂

- Một số kim loại tác dụng với HCl tạo thành muối và giải phóng khí hydrogen. Ví dụ:

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

- 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 + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

- Các kim loại khác nhau có khả năng dẫn điện khác nhau. Kim loại dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Au, Al …

Thực tế người ta chủ yếu dùng Cu và Al làm dây dẫn điện vì chúng dẫn điện tốt và có giá thành rẻ hơn so với Ag và Au.

- Các kim loại khác nhau thường có khả năng dẫn nhiệt khác nhau. Kim loại dẫn điện tốt thường cũng dẫn nhiệt tốt. Do có tính dẫn nhiệt tốt nên một số kim loại được dùng để chế tạo dụng cụ nấu ăn.

- Do có ánh kim nên một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác.