1. Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng

Bài 36: Sơ lược về Niken, Kẽm, Chì , Thiếc

Niken

Vị trí trong bảng tuần hoàn

  • Niken ở ô số 28, thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

Tính chất và ứng dụng

  • Là kim loại có màu trắng bạc, bề mặt bóng láng.

  • Niken nằm trong nhóm sắt từ. Đặc tính cơ học: cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo sợi.
  • Niken có tính khử yếu hơn sắt, tác dụng được với nhiều đơn chất và hợp chất nhưng không tác dụng đượcvới hydro.

2Ni+O_{2}\overset{500^{C}}{\rightarrow}2NiO

Ni+Cl_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}NiCl_{2}

  • Ở nhiệt độ thường, Niken bền với không khí và nước.
  • Ứng dụng của Niken:
  • Thép không rỉ và các hợp kim chống ăn mòn.
  • Hợp kim Alnico dùng làm nam châm.
  • Hợp kim NiFe-Permalloy dùng làm vật liệu từ mềm.
  • Kim loại Monel là hợp kim đồng-niken chống ăn mòn tốt, được dùng làm chân vịt cho thuyền và máy bơm trong công nghiệp hóa chất.
  • Pin sạc, như pin niken kim loại hydrua (NiMH) và pin niken-cadmi (NiCd).
  • Tiền xu.
  • Dùng làm điện cực.
  • Trong nồi nấu hóa chất bằng kim loại trong phòng thí nghiệm.
  • Làm chất xúc tác cho quá trình hydro hóa (no hóa) dầu thực vật.

Kẽm

Vị trí trong bảng tuần hoàn

  • Kẽm ở ô số 30, thuộc nhóm IIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

Tính chất và ứng dụng

  • Là kim loại có màu lam nhạt. Trong không khí ẩm, kẽm bị phủ một lớp oxit mỏng nên có màu xám.

Zinc fragment sublimed and 1cm3 cube.jpg

  • Khối lượng riêng lớn: 7,13 g/cm^{3}.
  • Kẽm kim loại cứng và giòn ở hầu hết cấp nhiệt độ nhưng trở nên dễ uốn từ 100 đến 150 ^{0}C.
  • Trên 210 °C, kim loại kẽm giòn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực.
  • Dẫn điện khá.
  • Kẽm cháy trong không khí cho ngọn lửa màu xanh lục tạo ra khói kẽm oxit. Kẽm dễ dàng phản ứng với các axit, kiềm và các phi kim khác.

2Zn+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2ZnO

Zn+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}ZnS

  • Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng tính theo lượng sản xuất hàng năm. Các ứng dụng chính của kẽm (số liệu là ở Hoa Kỳ).

    1. Mạ kẽm (55%)
    2. Hợp kim (21%)
    3. Đồng thau và đồng điếu (16%)
    4. Khác (8%)
    5. Chống ăn mòn và pin.
    6. Bổ sung trong khẩu phần ăn.
    7. Chất tạo màu trong công nghiệp.
    8. Dùng làm thuốc ngoài da.
    9. Dùng làm phân bón nông nghiệp.
    10. Viên ngậm kẽm và trị cảm thông thường.

Chì

Vị trí trong bảng tuần hoàn

  • Chì ở ô số 82, thuộc nhóm IVA, chu kì 6 của bảng tuần hoàn.

Tính chất và ứng dụng

  • Chì có màu trắng bạc và sáng, bề mặt cắt còn tươi của nó xỉ nhanh trong không khí tạo ra màu tối.
  • Nó là kim loại màu trắng xanh, rất mềm, dễ uốn và nặng, và có tính dẫn điện kém so với các kim loại khác.

Lead electrolytic and 1cm3 cube.jpg

  • Tính chống ăn mòn cao.
  • Ở điều kiện thường, Pb tác dụng với oxi của không khí tạo ra màng oxit bảo vệ cho kim loại không tiếp tục bị oxi hóa.
  • Khi đun nóng trong không khí, Pb bị oxi hóa dần đến hết, tạo ra PbO. Chì dạng bột cháy cho ngọn lửa màu xanh

2Pb+O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2PbO

  • Pb tác dụng trực tiếp với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao

Pb+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}PbS

  • Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở trẻ em và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu.
  • Tiếp xúc lâu ngày với chì hoặc các muối của nó hoặc các chất ôxy hóa mạnh như PbO2) có thể gây bệnh thận, và các cơn đau bất thướng giống như đau bụng.
  • Thuốc giải hoặc điều trị nhiễm độc chì là dimercaprol và succimer.

Ứng dụng

  • Chì là thành phần chính tạo nên ắc quy, sử dụng cho xe.
  • Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn.
  • Chì sử dụng như thành phần màu trong tráng men đặc biệt là tạo màu đỏ và vàng.
  • Chì dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân.
  • Chì thường được sử dụng trong nhựa PVC.

Thiếc

Vị trí trong bảng tuần hoàn

  • Thiếc ở ô số 50, thuộc nhóm IVA, chu kì 5 của bảng tuần hoàn.

Tính chất và ứng dụng

  • Có màu trắng bạc (thường gọi là thiếc trắng) ở điều kiện thường.
  • Kết tinh cao, dễ uốn, dễ dát mỏng. Khi một thanh thiếc bị bẻ cong, âm thanh nứt vỡ có thể nghe được do song tinh của các tinh thể.
  • Nóng chảy ở 231,93 °C.
  • Thiếc-β (dạng kim loại hay thiếc trắng), ổn định ở mức nhiệt độ phòng và cao hơn, có tính dễ dát mỏng.
  • Thiếc-α (dạng phi kim hay thiếc xám), ổn định ở nhiệt độ dưới 13,2 °C, có tính giòn, và tỷ trọng 7,92g/cm3.

Sn-Alpha-Beta.jpg

  • Mặc dù nhiệt độ biến đổi dạng α-β trên danh nghĩa là ở 13,2 °C, nhưng các tạp chất (như Al, Zn, vv…) hạ thấp nhiệt độ chuyển đổi dưới 0 °C khá sâu, và khi bổ sung Sb hoặc Bi thì sự chuyển đổi có thể không xảy ra, làm tăng độ bền của thiếc. Sự chuyển đổi này gọi là phân rã thiếc.
  • Phân rã thiếc từng là một vấn đề nghiêm trọng ở Bắc Âu trong thế kỷ XVIII khi các loại đàn đại phong cầm làm từ hợp kim thiếc đôi khi bị ảnh hưởng trong mùa đông lạnh giá.

Kết quả hình ảnh cho đại phong cầm

(Đàn đại phong cầm)

  • Thiếc có tính chống ăn mòn từ nước nhưng có thể dễ hòa tan bởi axit và bazo.
  • Thiếc có thể được đánh rất bóng và được dùng là lớp phủ bảo vệ cho các kim loại khác.
  • Thiếc được dùng để tráng lên bề mặt các vật bằng thép, vỏ hộp thực phẩm, nước giải khát, có tác dụng chống ăn mòn, tạo vẻ đẹp không độc hại.

Kết quả hình ảnh cho ứng dụng của thiếc

  • Thiếc dùng chế tạo hợp kim. Ví dụ: Hợp kim Sn-Sb-Cu có tính chịu ma sát, dùng để chế tạo ổ trục quay. Hợp kim Sn-Pb có nhiệt độ nóng chảy thấp (1800C) dùng để chế tạo thiếc hàn.
  • Oxit của thiếc được dùng làm men trong công nghiệp gốm sứ và làm thủy tinh mờ.

Kết quả hình ảnh cho gốm sứ

 

Người đóng góp
Comments to: Bài 36: Sơ lược về Niken, Kẽm, Chì , Thiếc