Tính chất hóa học của kim loại | Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ

Tính chất hóa học của kim loại được thể hiện rõ khi phản ứng với phi kim và dung dịch axit. Kim loại Kiềm và Kim loại Thổ sẽ tính chất hóa học và phản ứng khác nhau. Cùng VIETCHEM tìm hiểu tính chất hóa học cụ thể của kim loại khi xảy ra phản ứng qua bài viết sau đây.

Kim loại là gì?

Kim loại là các chất rắn có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện. Chúng được tạo thành từ các nguyên tố hóa học có khả năng tạo ra ion dương và liên kết bằng kim loại. Sự khác biệt giữa các loại kim loại có thể được phân biệt dựa trên mức độ ion hóa của chúng. Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, khoảng 80% là các kim loại, trong khi 20% còn lại là phi kim và á kim.

Kim loại là các chất rắn có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện

Các kim loại thường có vị trí ở các nhóm IA (trừ H), IIIA (trừ Bo), IIA, và một số nguyên tố trong nhóm IVA, VA, và VIA. Ngoài ra, chúng cũng xuất hiện trong các nhóm B, từ nhóm IB đến nhóm VIIIB. Các ví dụ về các kim loại phổ biến bao gồm: Nhôm (Al), đồng (Cu), sắt (Fe), vàng (Au), kẽm (Zn), bạc (Ag),...

Tính chất hóa học của kim loại

Tính chất hóa học của kim loại được thể hiện rõ khi phản ứng với phi kim và dung dịch axit. Cụ thể:

Phản ứng của kim loại với phi kim

Tính chất hóa học của kim loại khi phản ứng với oxi:

• Trong môi trường oxi, khi sắt được đốt nóng đỏ, nó sẽ cháy và tạo thành oxit sắt (Fe2O3).
• Nhiều kim loại phi kim khác như nhôm (Al), kẽm (Zn), đồng (Cu),... cũng phản ứng với oxi để tạo thành các oxit tương ứng như: Al2O3, ZnO, CuO,…

Tính chất hóa học của kim loại

Tương tác với các kim loại phi kim khác:

• Khi natri được nung chảy trong môi trường khí clo, nó sẽ cháy và tạo ra khói trắng.
• Ở nhiệt độ cao, các kim loại như đồng, magiê, sắt... có thể phản ứng với lưu huỳnh để tạo thành các muối sunfua như CuS, MgS, FeS...
• Hầu hết các kim loại (ngoại trừ bạch kim như bạch kim, và vàng, platina...) có thể phản ứng với oxi ở nhiệt độ thường hoặc cao, tạo ra các oxit (thường là oxit kiềm). Ở nhiệt độ cao, các kim loại có thể phản ứng với nhiều kim loại phi kim khác để tạo thành các muối.

Tính chất hóa học của kim loại khi phản ứng với dung dịch axit

Các kim loại khác nhau có khả năng phản ứng với dung dịch axit (như axit sulfuric loãng, axit clohidric...) để tạo thành muối và phát ra khí hiđro. Ví dụ:

Zn(r)+H2SO4(dd)→ZnSO4 (dd)+ H2(k)

Phản ứng của kim loại với dung dịch muối

Tính chất hóa học của kim loại khác nhau có khả năng phản ứng với dung dịch muối của các kim loại khác để đẩy chúng ra khỏi dung dịch, tạo ra muối mới và kim loại mới.

Phản ứng của đồng với dung dịch bạc nitrat, dẫn đến việc đồng đẩy bạc ra khỏi muối, cho thấy đồng có hoạt tính hóa học mạnh hơn bạc

Tính chất hóa học của kim loại

• Cu (r)+ 2AgNO3 (dd)→ Cu(NO3)2 (dd) + 2Ag (r)

Kẽm cũng có khả năng đẩy đồng ra khỏi dung dịch đồng (II) sunfat, làm tăng chứng minh về hoạt tính hóa học mạnh hơn của kẽm so với đồng:

• Zn (r) + CuSO4 (dd) → ZnSO4 (dd) + Cu (r)

Các kim loại như magiê (Mg), nhôm (Al), kẽm (Zn)... cũng có thể phản ứng với dung dịch của các muối của đồng (CuSO4) hoặc bạc (AgNO3) để tạo ra các muối của chúng và giải phóng kim loại tương ứng.

Kết luận các kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn (trừ natri, kali, canxi...) có thể đẩy các kim loại hoạt động hóa học yếu hơn ra khỏi dung dịch muối, tạo ra các muối mới và kim loại mới.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Các kim loại kiềm gồm sáu nguyên tố hóa học theo sau nguyên tố khí hiếm là liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs), và franxi (Fr).

Chúng thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học và thường đứng ở đầu mỗi chu kỳ (trừ chu kỳ I).

Các nguyên tử của kim loại kiềm đều có năng lượng ion hóa I1 thấp và thế điện cực chuẩn E0 rất âm, điều này làm cho chúng có tính khử mạnh mẽ.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm

Kim loại kiềm khi tác dụng với phi kim

• Hầu hết các kim loại kiềm có khả năng khử được các phi kim.
• Ví dụ, kim loại natri (Na) cháy trong môi trường khí oxi khô tạo ra natri peroxit (Na2O2). Trong hợp chất peroxit, oxi có số oxi hóa là -1.

Kim loại kiềm tác dụng với axit

Các kim loại kiềm đều có thể dễ dàng khử ion H+ của dung dịch axit (như HCl, H2SO4 loãng) thành khí H2, gây ra phản ứng nổ nguy hiểm:

• 2Li + 2HCl → 2LiCl + H2↑

Phản ứng tổng quát:

• 2M + 2H+ → 2M+ + H2↑

Tác dụng với nước

Kim loại kiềm có thể dễ dàng khử nước, giải phóng khí hiđro

• 2Na + 2H2O → 2NaOH (dd) + H2↑

Phản ứng tổng quát:

• 2M + 2H2O → 2MOH (dd) + H2↑

Do đó, các kim loại kiềm thường được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hoặc dầu hỏa.

Tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ

Các kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn. Trong một chu kỳ, chúng đứng sau các kim loại kiềm. Danh sách các kim loại kiềm thổ bao gồm: Beri (Be), Magiê (Mg), Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba) và Radium (Ra). Lưu ý: Radium là một nguyên tố phóng xạ không ổn định.

Các kim loại thuộc nhóm IIA có tính khử mạnh mẽ, tuy nhiên, chúng yếu hơn so với các kim loại kiềm. Trong các hợp chất của chúng, chúng thường có số oxi hóa là +2.

Tính khử tăng từ Be đến Ra: M - 2e → M2+

Kim loại kiềm thổ khi tác dụng với phi kim

Ở điều kiện thường, berili (Be) và magiê (Mg) bị oxi hóa chậm tạo thành lớp màng oxit bảo vệ, trong khi các kim loại còn lại có tác dụng mạnh hơn.

Khi đốt nóng, tất cả các kim loại nhóm IIA đều cháy thành oxit:

• 2M + O2 → 2MO

Ví dụ: 2Ca + O2 → 2CaO

Với halogen: phản ứng dễ dàng ở nhiệt độ thường

• M + X2 → MX2

Ví dụ: Mg + Cl2 → MgCl2

Tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ

Kim loại kiềm thổ tác dụng với nước H2O

Canxi (Ca), Stronti (Sr), Bari (Ba) tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch bazơ:

• Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑

Magiê (Mg) không tan trong nước lạnh, tan chậm trong nước nóng tạo thành MgO.

• Mg + H2O → MgO + H2↑

Berili (Be) không tan trong nước dù ở nhiệt độ cao vì có lớp oxit bảo vệ. Nhưng Be có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh hoặc kiềm nóng chảy tạo berilat:

• Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
• Be + 2NaOH nóng chảy → Na2BeO2 + H2

VIETCHEM vừa chia sẻ tính chất hóa học của kim loại chung cũng như kim loại kiềm và kim loại thổ đến các bạn qua bài viết. Hy vọng bài viết của VIETCHEM đã mang đến các thông tin hữu ích.