Xung quanh chúng ta chứa rất nhiều vật liệu phổ biến và trong đó phải kể đến kim loại hay có thành phần chính chứa hợp kim. Kim loại là vật thể rắn có tính dẫn điện, dẫn nhiệt và chất rắn. Vậy cụ thể thì các tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là gì? Bài viết dưới đây đã biên soạn chi tiết và bạn hãy đọc tiếp ngay nhé.

1. Các tính chất hóa học đặc trưng của kim loại hiện nay

1.1. Kim loại tác dụng với oxi

Hầu hết các kim loại đều có thể tác dụng với oxi ở trong điều kiện nhiệt độ thường hoặc cao và sẽ tạo thành các hợp chất oxit. Tuy nhiên, một số kim loại như vàng (Au), bạc (Ag) và Bạch kim (PT) khi ở điều kiện thường sẽ không tác dụng với oxi.

Ví dụ: 2O2 + 3Fe (t^o) → Fe3O4(Oxit sắt từ)

Lưu ý: Một số kim loại như Al, Cr khi phản ứng với oxi tạo lớp màng oxit bền vững bảo vệ kim loại bên trong.

1.2. Kim loại tác dụng với axit

Để tạo ra khí hidro và muối, kim loại thường tác dụng với axit. Phản ứng này và sự giải phóng khí hidro thường đi kèm cùng nhau. 

Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Hình 1: Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại 

Với axit loãng (HCl, H2SO4 loãng): Kim loại đứng trước Hydro trong dãy điện hóa sẽ giải phóng khí H2.

• Fe + 2HCl →  FeCl2 + H2 ↑

Với axit đặc, nóng (HNO3, H2SO4): Phản ứng phức tạp hơn, thường không giải phóng H2 mà tạo ra các sản phẩm khử như NO2, SO2...

An toàn: Luôn trang bị đồ bảo hộ PPE khi thực hiện phản ứng này do khí thoát ra có thể gây độc hoặc cháy nổ.

1.3. Kim loại tác dụng với phi kim

Ở phía bên phải bảng tuần hoàn hóa học là các nguyên tố phi kim. Chúng không có tính dẫn điện, ngoại trừ trường hợp đặc biệt như cacbon (C) trong dạng graphite.

Kim loại có khả năng oxit khi tác động với oxi và nhường electron cho các phi kim. Hoặc khi tác động với các phi kim khác tạo ra muối như lưu huỳnh (S) hoặc Clo (Cl).

Ví dụ:   Cu + S  → CuS

1.4. Kim loại tác dụng với nước

Kim loại kiềm tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm (bazơ tan) và giải phóng khí Hydro. Phản ứng này cũng giúp kim loại tăng khả năng tác tương tác với nước.

Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Hình 2: Kim loại tác dụng với nước

1.5. Kim loại tác dụng với muối

Khi kết hợp kim loại với một muối của kim loại khác có thể tạo ra muối mới và kim loại khác. Điều này thường xảy ra và là một phần quan trọng của việc tạo ra các hợp kim và hợp chất kim loại trong quá trình hóa học.

Ví dụ: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4

2. Cấu tạo và phân nhóm kim loại

2.1. Cấu tạo 

Cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử của hầu hết các nguyên tố kim loại đều có ít electron ở lớp ngoài cùng (1e, 2e hoặc 3e)

Ví dụ: Na : [Ne] 3s1 ; Mg : [Ne] 3s2 ; Al : [Ne] 3s23p1

Trong cùng một chu kì, nguyên tử của nguyên tố kim loại có bán kính nguyên tử lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn so với nguyên tố phi kim. 

Cấu tạo tinh thể

Ở nhiệt độ thường, trừ thủy ngân ở thể lỏng, còn các kim loại khác ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể

Trong tinh thể kim loại, nguyên tử và ion kim loại nằm ở những nút của mạng tinh thể. Các electron hóa trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử và chuyển động tự do trong mạng tinh thể

Tinh thể kim loại có 3 kiểu mạng phổ biến: Mạng tinh thể lục phương, mạng tinh thể lập phương tâm diện, mạng tinh thể lập phương tâm khối

Hình 3: Cấu tạo kim loại

2.2. Các nhóm kim loại

• Kim loại cơ bản: Những kim loại này sẽ phản ứng dễ dàng với môi trường bên ngoài gây ra hiện tượng oxy hóa và ăn mòn. Ngoài ra, một số kim loại cơ bản như kẽm (Zn), Sắt (Fe),... có phản ứng hóa học với axit clohidric loãng (HCI). Riêng đồng (Cu) dễ bị oxi hóa mặc dù không phản ứng hóa học với HCl nên cũng được phân vào nhóm kim loại cơ bản.
• Kim loại hiếm: Nhóm kim loại hiếm (Vàng (Au), Bạc (Ag), Bạch kim,…) ít bị axit và oxi ăn mòn. Đồng thời, so với các kim loại còn lại, giá trị của chúng cũng cao hơn rất nhiều. 
• Kim loại đen: Là những kim loại có từ tính và chứa sắt (Fe) như thép, gang và các hợp kim khác từ sắt. Nó được tạo thành bởi 2 nguyên tố chủ thể là cacbon © và Sắt (Fe). Mặc dù kim loại đen có độ linh hoạt và độ bền cao trong gia công tạo hình nhưng vì chứa thành phần sắt nên dễ bị rỉ sét. 

Hình 4: Các loại kim loại

• Kim loại màu: Là các kim loại còn lại không bao gồm kim loại đen. Chúng không phải hợp kim từ sắt hay sắt. Có đặc trưng riêng và được ứng dụng trong sản xuất từ quặng màu thứ sinh hoặc nguyên sinh. Khả năng chống ăn mòn, dẫn nhiệt và dẫn điện của kim loại màu khá tốt.

Bảng so sánh các nhóm kim loại

3. Vai trò của kim loại trong đời sống con người

Kim loại đều xuất hiện trong đời sống hoặc những ngành công nghiệp khác nhau. Vì nó là vật liệu trong những công trình xây dựng và chế tạo ra máy móc. Sự phát triển của các vật liệu kim loại sẽ song hành cùng sự phát triển không ngừng của máy công cụ, máy độc lực với tính năng ngày càng cao. Kim loại không chỉ là vật liệu xây dựng mà còn là các tác nhân trong phản ứng hóa học công nghiệp.

Hình 5: Vai trò của kim loại

Đối với chúng ta, kim loại là vật liệu hữu ích và vô cùng cần thiết. Nhờ sự tiến bộ và trình độ của con người, kim loại có thêm nhiều ưu điểm và hiện diện ngày càng nhiều phù hợp từng lĩnh vực và mục đích.

Từ các thông tin trong bài viết này, bạn đã hiểu hơn về tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là gì? Hy vọng sẽ giúp ích cho bạn khi ứng dụng kim loại vào đời sống.