T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
PHẦN HAI
HÓA HỌC VÔ CƠ
CHƯƠNG VII
ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
I. PHẦN LÍ THUYẾT
1. VỊ TRÍ CỦA KIM LOẠI TRONG HỆ THỐNG
TUẦN HOÀN. CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI
1. Vị trí
- Phân nhóm chính nhóm I, II
- Phân nhóm phụ nhóm I đến nhóm VII
- Họ Lantannit và họ actinit
- Một phần các phân nhóm chính III, IV, V, VI
2. Cấu tạo của nguyên tử kim loại
1. Nguyên tử của hầu hết kim loại đều có ít electron (1, 2 hoặc 3e) ở phần lớp ngoài
cùng.
2. Trong cùng chu kỳ nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn
và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với
nguyên tử của nguyên tố phi kim.
3. Cấu tạo của đơn chất kim loại
- Tinh thể kim loại có cấu tạo mạng
- Mạng tinh thể gồm ion dương dao động ở các nút mạng
- Các electron tự do chuyển động.
4. Liên kết kim loại
Liên kết kim loại là liên kết sinh ra do các electron tự do gắn với các ion dương kim loại
với nhau.
2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA KIM LOẠI
1. Tính chất vật lí chung
- Tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt có ánh kim
Những tính chất vật lí chung của kim loại nói trên là do các electron tự do trong kim loại
gây ra.

2
: 2Fe + 3Cl
2
= 2FeCl
3
2M + nCl
2
= 2MCl
n
b. Tác dụng với axit
- Dung dịch HCl, H
2
SO
4
loãng
Nhiều kim loại khử được ion H
+
thành H
2
Zn + 2H
+
= Zn
2+
+ H
2
↑
- Dung dịch HNO
3
, H
2

do.
Ví dụ: Fe + CuSO
4
= FeSO
4
+ Cu↓
Hay Fe + Cu
2+
= Fe
2+
+ Cu
4. DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI
Là một dãy những cặp oxi hóa khử được sắp xếp theo chiều tăng tính chất oxi hóa của
các ion kim loại và chiều giảm tính chất khử của kim loại.
Tính chất oxi hóa của ion kim loại tăng.
Tính chất khử của kim loại giảm.
Ý nghĩa:
- Cho phép ta dự đoán được chiều phản ứng giữa hai cặp oxi hóa khử.
- Chất oxi hóa mạnh nhất sẽ oxi hóa chất khử mạnh nhất, sinh ra chất oxi hóa yếu hơn và
chất khử yếu hơn.
Zn
Chất khử
mạnh
+
Cu
2+
Chất oxi
hóa
mạnh
=

6. ĂN MÒN KIM LOẠI VÀ CHỐNG ĂN MÒN
KIM LOẠI
1. Sự ăn mòn kim loại
Sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng hóa học của môi trường xung quanh gọi
là sự ăn mòn kim loại
M - ne → M
n+
a. Ăn mòn hóa hoc
Ăn mòn hóa học là sự phá hủy kim loại do kim loại phản ứng hóa học với chất khí hoặc
hơi nước ở nhiệt độ cao.
Sự ăn mòn thường xảy ra ở những thiết bị của lò đốt, chi tiết của động cơ đốt trong hoặc
thiết bị tiếp xúc với hơi H
2
O ở nhiệt độ cao.
Ví dụ:
3Fe + 2H
2
O

0
t
=

Fe
3
O
4
+ 4H
2
↑

2
, C, Al để khử ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao.
Ví dụ:
Fe
2
O
3
+ 3CO =2Fe + 3CO
2
Phương pháp này dùng để điều chế những kim loại đứng sau Al trong dãy Bekêtôp
c. Phương pháp điện phân
Dùng dòng điện 1 chiều trên catôt (cực âm) để khử ion kim loại trong hợp chất.
Ví dụ:
- Điện phân muối CaCl
2
nóng chảy
Catôt ← CaCl
2
nóng chảy → anôt
Ca
2+
Cl
-
Ca
2+
+ 2e = Ca 2Cl
-
- 2e = Cl
2
CaCl

2
O
4M + O
2
= 2M
2
O
Với Clo: 2Na + Cl
2
= 2NaCl
2M + Cl
2
= 2MCl
b. Tác dụng với axit
Natri dễ khử H
+
trong dung dịch axit thành H
2
tự do.
2Na + 2HCl = 2NaCl + H
2
↑
2Na + H
2
SO
4
= Na
2
SO
4

Natri tác dụng với dung dịch CuSO
4
+ Na tác dụng với H
2
O trong dung dịch
2Na + 2H
2
O = 2NaOH + H
2
↑
2NaOH + CuSO
4
= Cu(OH)
2
↓ + Na
2
SO
4
3. Điều chế kim loại kiềm
Nguyên tắc: Khử các ion kim loại kiềm
M
+
+ 1e = M
Điện phân muối halogenua hoặc Hiđroxit của chúng ở dạng nóng chảy.
2NaCl
ñieän phaân
nc
→
2Na + Cl
2

2
= NaHCO
3
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O
Nếu tỉ lệ mol
2
NaOH
CO
≤ 1 tạo muối NaHCO
3
Nếu tỉ lệ mol
2
NaOH
CO
≥ 2 tạo muối Na
2
CO
3
Tỉ lệ mol
2
NaOH
CO

2
O Cl
-
, H
2
O
2H
2
O + 2e → H
2
+ 2OH
-
2Cl
-
- 2e → Cl
2
Phương trình điện phân dung dịch NaCl
2NaCl + H
2
O
ñieän phaân
→
H
2
+ Cl
2
+ 2NaOH
2. Muối của kim loại Natri
T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
- Natri clorua: NaCl

+ HCl = NaCl + CO
2
↑ + H
2
O
Tác dụng với kiềm
NaHCO
3
+ NaOH = Na
2
CO
3
+ H
2
O
- Muối Natri cacbonat Na
2
CO
3
Na
2
CO
3
là muối của axit yếu, không bền (axit cacbonic). Tác dụng với axit mạnh.
Na
2
CO
3
+ 2HCl = 2NaCl + CO
2

lửa sẽ có màu vàng.
3. KIM LOẠI PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM II
1. Vị trí trong bảng hệ thống tuần hoàn, tính chất vật lí
a. Vị trí
Kim loại phân nhóm II gồm:
Beri (Be) Magiê (Mg) Canxi (Ca)
Stronti (Sr) Bari (Ba) và Rađi (Ra)
Trong các chu kì các nguyên tố này đứng liền sau khi loại kiềm.
b. Tính chất vật lí
- Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ soi thấp
- Là kim loại mềm (mềm hơn nhôm)
- Khối lượng riêng tương đối nhỏ
2. Tính chất hóa học
Các nguyên tố phân nhóm chính nhóm 2 có:
- 2 electron hóa trị (S
2
)
- Có bán kính nguyên tử lớn
- Là những chất khử mạnh
M - 2e → M
2+
Trong các hợp chất các nguyên tố này có số oxy hóa +2.
a. Tác dụng với phi kim
- Với oxi khi đốt nóng
2M + O
2
= 2MO (M là nguyên tử kim loại)
2Ca + O
2
= 2CaO

M + 2H
+
= M
2+
+ H
2

- Cú th kh
( 5)
N
+
trong HNO
3
thnh
( 4) ( 2)
2
( ), ( )N NO N NO
+ +
0
2
( )N N
hoc
(+4) (-3)
2 4 3
N (NO ), N (NH NO )
4M + 10HNO
3
= 4M(NO
3
)

4
= MgSO
4
+ Cu
- Cỏc kim loi cũn li tỏc dng vi H
2
O trong dung dch
3. iu ch
in phõn mui Halozen dng núng chy
MX
2

ủieọn phaõnnoựngchaỷy

M + X
2
X: halozen
4. MT S HP CHT QUAN TRNG
CA CANXI
1. Canxi oxit: CaO
Caxi oxit l oxit baz
- Tỏc dng mónh lit vi H
2
O to baz
CaO + H
2
O = Ca(OH)
2
- Tỏc dng vi nhiu axit to mui tng ng
CaO + 2HCl = CaCl

2
+ H
2
O
Ca(OH)
2
+ CO
2
= CaCO
3
+ H
2
O
Ca(OH)
2
+ 2CO
2
= Ca(HCO
3
)
2
Nu t l mol
2
2
( ) 1
2
Ca OH
CO

to mui axit

CO
3
= CaCO
3
↓ + 2NaOH
Ca
2+
+
2
3
CO
−
= CaCO
3
↓
3. Canxi cacbonat CaCO
3
Canxi cacbonat là chất rắn màu trắng không tan trong H
2
O
CaCO
3
là muối của axit yếu và không bền
CaCO
3
+ 2HCl = CaCl
2
+ H
2
O + CO

2
4. Canxi sunfat: CaSO
4
CaSO
4
còn gọi là thạch cao, màu trắng, ít tan trong H
2
O
CaSO
4
. 2H
2
O: thạch cao sống
2CaSO
4
.H
2
O: thạch cao nung nhỏ lửa
CaSO
4
: thạch cao khan
5. NƯỚC CỨNG
1. Nước cứng
Nước có chứa ion Ca
+2
, Mg
2+
là nước cứng. Nước không chứa học chứa ít những ion trên,
gọi là nước mềm.
2. Phân loại nước cứng

Ca(HCO
3
)
2

0
t
→
CaCO
3
↓ + H
2
O + CO
2
↑
Lọc bỏ chất không tan, được nước mềm
- Dùng Ca(OH)
2
vừa đủ
Ca(HCO
3
)
2
+ Ca(OH)
2
= 2CaCO
3
↓ + 2H
2
O

+
2-
3
CO
= CaCO
3
↓
T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
b. Phương pháp trao đổi ion
Cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion (ionit) chất này sẽ hập thụ các ion Ca
2+
và Mg
2+
thế vào đó là ion Na
+
, H
+
ta được nước mềm.
6. NHÔM
1. Vị trí và tính chất vật lí
a. Vị trí
Nhôm là nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm III chu kì 3.
Nhóm có 13 e ở vỏ nguyên tử được sắp xếp theo cấu hình:
1s
1
2s
2
2p
6
3s

: 2Al +3Cl
2
= 2AlCl
3
b. Tác dụng với axit
Al khử dễ dàng ion H
+
trong dung dịch HCl, H
2
SO
4
loãng thành H
2
tự do.
2Al + 6HCl = 2AlCl
3
+ 3H
2
↑
2Al + 2H
2
SO
4
= Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H

3
Al khử
+5
N
(trong HNO
3
) xuống số oxi hóa
+4 +2 +1 0
2 2 2
N(NO ) N(NO) N(N O) N(N )
Ví dụ:
Al +
+5 +2
3 3 3 2
4HNO =Al(NO ) +2H O+ NO
8Al + 3OH
5
3
NO
+

1
3 3 2 2
8 ( ) 15 3Al NO H O N O
+
= + +
Al không tác dụng với H
2
SO
4

y

0
t
=
yAl
2
O
3
+ 3xFe
T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
d. Tác dụng với H
2
O
Vật bằng nhôm không tác dụng với nước vì có một lớp oxit nhôm bền vững phủ kín mặt của
nhôm.
Nếu phá bỏ lớp oxit đó thì nhôm tác dụng với nước Al + 6H
2
O = 2Al(OH)
3
↓ + 3H
2
↑
Al(OH)
3
chất không tan, là lớp bảo vệ không cho Al tiếp xúc với H
2
O phản ứng dừng lại
nhanh chóng.
7. HỢP CHẤT CỦA NHÔM

O
3
là chất lưỡng tính
- Tác dụng với axit mạnh Al
2
O
3
(có tính chất của oxit bazơ)
Al
2
O
3
+ 6HCl = 2AlCl
3
+ 3H
2
O
- Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh (Al
2
O
3
có tính chất của oxit axit).
Al
2
O
3
+ 2NaOH = 2NaAlO
2
+ H
2

là hợp chất lưỡng tính - Tác dụng với axit (có tính chất của bazơ)
Al(OH)
3
+ 3HCl = AlCl
3
+ 3H
2
O
Al(OH)
3
+ 3H
+
= Al
3+
+ 3H
2
O
- Tác dụng với bazơ (có tính chất của axit)
Al(OH)
3
+ NaOH = NaAlO
2
+ 2H
2
O
Al(OH)
3
+ OH
-
= AlO

Al
2
O
3
+ 2NaOH = 2NaAlO
2
+ H
2
O (1)
Sau đó, Al khử H
2
O tạo Al(OH)
3
, Al(OH)
3
tan trong dung dịch kiềm
2Al + 6H
2
O = 2Al(OH)
3
+ 3H
2
↑ (2)
Al(OH)
3
+ NaOH = NaAlO
2
+ 2H
2
O (3)

(SO
4
)
3
tan trong nước
Phèn K
2
SO
4
. Al
2
(SO
4
)
3
. 24H
2
O tác dụng được với dung dịch kiềm.
c. Muối Natri aluminat (NaAlO
2
) là muốn tan. NaAlO
2
là muối của axit yếu.
T rường THPT Hướng Hố gv: Lý Chí Thành
Trong nước NaAlO
2
+ 2H
2
O = Al(OH)
3

thành Al tự do.
Al
3+
+ 3e → Al
3. Phương pháp
Điện phân Al
2
O
3
(tan trong Crylolit)
Al
2
O
3
nóng chảy = 2Al
+3
+ 3O
2-
ở catơt anơt
4Al
3+
+ 12e → 4Al 6O
2-
- 12e → 3O
2
↑
2Al
2
O
3

Có thể viết 3d
6
4s
2
(sắt là ngun tố nhóm d)
c. Tính chất vật lí
Kim loại màu trắng máu, dẻo, nhiệt độ nóng chảy 1450
0
C, d = 7,9g/cm
3
. Sắt dẫn điện dẫn
nhiệt tốt có tính nhiễm từ.
2. Tính chất hóa học
Sắt có thể nhường 2e ngồi cùng có hóa trị 2
+
Fe - 2e → Fe
2+
Sắt có thể nhường thêm 1e ở phân lớp 3d
Fe - 3e → Fe
3+
Sắt có tính khử, ngun tử sắt có thể bị oxi hóa thành ion Fe
2+
, Fe
3+
a. Tác dụng với phi kim
* Tác dụng với O
2
3Fe + 2O
2
= Fe

Fe + H
2
SO
4
= FeSO
4
+ H
2
↑
Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
↑
T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
Hay Fe + 2H
+
= Fe
2+
+ H
2
↑
* Với HNO
3
, H
2
SO
4
đặc nóng
Sắt có thể khử N

4
+ Cu
d. Tác dụng với H
2
O
- Ở nhiệt độ thường Fe không tác dụng với H
2
O
- Ở nhiệt độ cao
0
0
t < 570%
2 3 4 2
t < 570%
2 2
3Fe+4H O Fe SO +4H
Fe+H O FeO+H
→ ↑
→ ↑
2. HỢP CHẤT CỦA SẮT
1. Hợp chất sắt II
Hợp chất sắt II gồm muối, hiđroxit, oxit sắt II
a. Tính chất hóa học
Tác dụng với chất oxi hóa bị oxi hóa thành hợp chất sắt III
Fe
2+
- 1e → Fe
3+
Tính chất hóa học chung của hợp chất sắt II là tính khử
Ví dụ: ở nhiệt độ thường (trong không khí)

2+
+ 2OH
-
→ Fe(OH)
2
↓
FeO: Fe(Oh)
2

0
t
→
FeO + H
2
O
2. Hợp chất sắt III
Hợp chất sắt III tác dụng với chất khử chúng sẽ bị khử thành hợp chất sắt II hoặc cắt tự
do.
Fe
3+
+ 1e → Fe
2+
Fe
3+
+ 3e → Fe
0
Sắt III (Fe
3+
) có tính chất oxi hóa
Ví dụ: Fe

1. Nguyên liệu
Quặng sắt (không chứa hoặc chứa rất ít S, P), chất chảy
2. Nguyên tắc
Dùng Co để khử dần dần Fe
2
O
3
thành Fe
0 0 0
+3 +2 +3 +2
+CO +CO +CO
2 3
3 4
t t t
Fe O Fe O FeO Fe→ → →
3. Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất gang
Phản ứng tạo chất khử CO
C + O
2

0
t
=
CO
2
CO
2
+ C
0
t

C)
FeO + CO = Fe = CO
2
5. SẢN XUẤT THÉP
1. Nguyên liệu
Gang trắng, gang xám, sắt phế liệu
Không khí hoặc oxi
Nhiên liệu: dầu madút hoặc khí đốt
Chất chảy: canxi oxit
2. Nguyên tắc
Oxi hóa các tạp chất trong gang (Si, Mn, S, P, C) thành oxit nhằm làm giảm hàm lượng
của chúng trong thép.
3. Những phản ứng hóa học xảy ra
a. Phản ứng tạo thép
Oxi không khí sẽ oxi hóa các tạp chất trong gang
Trước hết Si + O
2
= SiO
2
2Mn + O
2
= 2MnO
Tiếp đến C bị oxi hóa thành Co (1.200
0
C)
2C + O
2
= 2CO
Sau đó S + O
2

(PO
4
)
2
T rường THPT Hướng Hoá gv: Lý Chí Thành
CaO + SiO
2
= CaSiO
3