Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n

Kim lo i và h p kim

KIM LO I VÀ H P KIM
(TÀI LI U BÀI GI NG)

Giáo viên: PH M NG C S N
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng “Kim lo i và h p kim” thu c Khóa h c Hóa h c ậ L p
12 ậ Th y Ph m Ng c S n t i website Hocmai.vn.
có th n m v ng ki n th c ph n “Kim lo i và h p kim”, B n
c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này.

A. KIM LO I
I. V TRÍ C A KIM LO I TRONG B NG TU N HOĨN
- Nhóm IA (tr nguyên t hiđro) và IIA. Các kim lo i này là nh ng nguyên t s.
- Nhóm IIIA (tr nguyên t bo), m t ph n c a các nhóm IVA, VA, VIA. Các kim lo i này là nh ng
nguyên t p.
- Các nhóm B (t IB đ n VIIIB). Các kim lo i nhóm B đ
là nh ng nguyên t d.

c g i là nh ng kim lo i chuy n ti p, chúng

- H lantan và actini. Các kim lo i thu c hai h này là nh ng nguyên t f. Chúng đ
hai hàng cu i b ng.

c x p riêng thành

II. TÍNH CH T V T LÍ C A KIM LO I
1. Tính ch t chung
a) Tính d o

Khi tác d ng m t l c c h c đ m nh lên mi ng kim lo i, nó b bi n d ng. S bi n d ng này là do
các l p trong tinh th kim lo i tr t lên nhau, nh ng không tách r i nhau, mà v n liên k t v i nhau
nh l c hút t nh đi n c a các electron t do v i các cation kim lo i trong m ng tinh th . Do v y kim
lo i có tính d o.

Nh ng kim lo i có tính d o cao là Au, Ag, Al, Cu, Sn,... Ng i ta có th dát đ
m ng t i 1/20 micron (1 micron b ng 1/1000mm), ánh sáng có th đi qua đ c.

c nh ng lá vàng

b) Tính d n đi n
N i m t đo n dây kim lo i v i ngu n đi n, các electron t do đang chuy n đ ng h n lo n tr nên
chuy n đ ng thành dòng trong kim lo i. ó là s d n đi n c a kim lo i.
Kim lo i d n đi n t t nh t là Ag, sau đó đ n Cu, Au, Al, Fe,...
N u quy c đ d n đi n c a Hg là đ n v , thì đ d n đi n c a Ag là 49, c a Cu là 46, c a Au là 35,5,
c a Al là 26.
c) Tính d n nhi t
Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 1 -


Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n

Kim lo i và h p kim


t nóng m t đ u dây kim lo i, nh ng electron t do vùng nhi t đ cao có đ ng n ng l n h n,
chúng chuy n đ ng đ n vùng có nhi t đ th p h n c a kim lo i và truy n n ng l ng cho các ion
d ng đây. Vì v y, kim lo i có tính d n nhi t.
Nói chung, nh ng kim lo i nào d n đi n t t thì c ng d n nhi t t t. Tính d n nhi t c a kim lo i gi m
d n theo th t Ag, Cu, Al, Fe,...
d) Ánh kim
V sáng c a kim lo i g i là ánh kim. H u h t kim lo i đ u có ánh kim. S d kim lo i có ánh kim là do
các electron t do trong kim lo i ph n x t t nh ng tia sáng có b c sóng mà m t ta có th nh n th y
đ c.
Tóm l i, nh ng tính ch t v t lí chung c a kim lo i nh trên là do các electron t do trong kim lo i gây
ra.
2. Tính ch t riêng
a) Kh i l

ng riêng

Nh ng kim lo i khác nhau có kh i l ng riêng khác nhau rõ r t. Li là kim lo i có kh i l ng riêng nh
nh t, D = 0,5g/cm3. Kim lo i có kh i l ng riêng l n nh t là osimi (Os), D = 22,6g/cm 3.
Ng i ta quy c, nh ng kim lo i có kh i l ng riêng nh h n 5g/cm 3 là nh ng kim lo i nh , nh :
Na, K, Mg, Al,... Nh ng kim lo i có kh i l ng riêng l n h n 5g/cm 3 là nh ng kim lo i n ng, nh :
Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Hg,...
b) Nhi t đ nóng ch y
Nh ng kim lo i khác nhau có nhi t đ nóng ch y r t khác nhau. Có kim lo i nóng ch y nhi t đ
th p, nh Hg nóng ch y -39OC, nh ng có kim lo i nóng ch y nhi t đ cao, nh W (vonfam) nóng
ch y 3410OC.
c) Tính c ng
Nh ng kim lo i khác nhau có tính c ng r t khác nhau. Có kim lo i m m nh sáp, dùng dao c t đ
d dàng nh Na, K,... Ng c l i có kim lo i r t c ng, không th d a đ c, nh W, Cr,...

c


N u chia đ c ng c a ch t r n thành 10 b c và quy c đ c ng c a kim c ng là 10, thì đ c ng c a
m t s kim lo i nh sau : Cr là 9, W là 7, Fe là 4,5, Cu và Al là 3. Kim lo i có đ c ng th p nh t là
các kim lo i thu c nhóm IA, thí d Cs có đ c ng là 0,2.
III. TÍNH CH T HOÁ H C CHUNG C A KIM LO I
T nh ng đ c đi m v c u hình electron, đ âm đi n, n ng l ng ion hoá c a nguyên t kim lo i, ta
nh n th y tính ch t hoá h c đ c tr ng c a kim lo i là tính kh .
M  M n + ne
1. Tác d ng v i phi kim
H u h t các kim lo i kh đ

c phi kim thành ion âm. Thí d :

4Al + 3O2  2Al2O3
Cu + Cl2  CuCl2
2. Tác d ng v i axit
a)

i v i dung d ch HCl, H 2SO4 loãng
Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 2 -


Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n


Kim lo i và h p kim

Nhi u kim lo i có th kh đ c ion H + (H3O+) c a các axit này thành H2. Thí d :
Zn + H2SO4  ZnSO4 + H2
Zn + 2H+  Zn2+ + H2
Nh ng kim lo i có tính kh m nh nh K, Na, ... s gây n khi ti p xúc v i các dung d ch axit.
b)

i v i H2SO4 (đ c, nóng) HNO3

H u h t các kim lo i (tr Pt, Au) kh đ
2

4

1

5

3

0

6

c N và S trong các axit này xu ng s oxi hoá th p h n:
4

0


2


N (NO2); N (NO) ; N (N2O); N 2 ; N (NH 4 ); S (SO2 ) ; S ; S (H2S).

Thí d :

0

5

0

6

2

2

 3 Cu (NO3)2 + 2 N O + 4H2O
3 Cu + 8HNO3 (loãng) 
4

3

to

2 Fe + 6 H 2 SO 4 (đ c)  Fe2 (SO 4 )3 + 3SO2  + 6H2O
3. Tác d ng v i dung d ch mu i
Kim lo i ho t đ ng kh đ

do.
0

c ion kim lo i kém ho t đ ng h n trong dung d ch mu i thành kim lo i t
2

2

0

Fe + Cu SO4  Fe SO4 + Cu 

4. Tác d ng v i n

c

- Nh ng kim lo i có tính kh m nh nh Na, K, Ca,... kh H 2O d dàng
0

1

1

nhi t đ th

ng.

0

Thí d : 2 Na + 2 H 2 O  2 Na OH + H 2 

- M t s kim lo i có tính kh trung bình, nh Zn, Fe..., kh đ

ch i n

nhi t đ cao. Thí d :

c

to

3Fe + 4H2O  Fe3O4 + 4H2
- Nh ng kim lo i có tính kh y u nh Cu, Ag, Hg,... không kh đ

c H 2O, dù

nhi t đ cao.

B. H P KIM
I.

NH NGH A

H p kim là v t li u kim lo i có ch a m t kim lo i c b n và m t s kim lo i ho c phi kim khác.
Thí d : Thép là h p kim c a s t v i cacbon và m t s nguyên t khác.
v i đ ng, mangan, magie, silic.

uyra là h p kim c a nhôm

II. TÍNH CH T C A H P KIM
Tính ch t c a h p kim ph thu c vào thành ph n các đ n ch t tham gia c u t o m ng tinh th c a h p kim.

Nhìn chung, h p kim có nhi u tính ch t hoá h c t ng t tính ch t c a các đ n ch t tham gia t o thành
h p kim, nh ng tính ch t v t lí và tính ch t c h c c a h p kim l i khác nhi u v i tính ch t các đ n ch t.
Thí d :
- H p kim không b

n mòn: AlậMg, CuậZn, FeậCr-Mn (thép inoc),...

- H p kim siêu c ng : WậCo, CoậCrậWậFe,...

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 3 -


Khóa h c Hoá h c – L p 12 –Th y Ph m Ng c S n

Kim lo i và h p kim

- H p kim có nhi t đ nóng ch y th p : SnậPb (thi c hàn có nhi t đ nóng ch y
(nhi t đ nóng ch y 65 OC).

210 OC), BiậPbậSn

- H p kim nh , c ng và b n : AlậSi, Alậ CuậMnậMg.
III.


NG D NG C A H P KIM

Ngày nay, con ng i có th ch t o đ c nhi u lo i h p kim có nh ng tính ch t hoá h c, v t lí và c
h c r t quỦ, nên h p kim đ c s d ng r ng rãi trong các ngành kinh t qu c dân.
Ngành công nghi p ch t o máy bay, ôtô, tên l a, tàu v tr c n nh ng h p kim nh , b n, ch u đ c nhi t
đ cao và áp su t l n. Ngành công nghi p d u m , công nghi p hoá ch t c n nh ng h p kim có tính b n
hoá h c và c h c cao. Thép đ c dùng r ng rãi trong xây d ng và ch t o máy. Các đ dùng gia đình
th ng đ c làm b ng các h p kim không g , v sáng đ p và không đ c h i,...
Giáo viên: Ph m Ng c S n
Ngu n:

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

Hocmai.vn

- Trang | 4 -