Kim Loại Nhóm B Là Gì? Vị Trí, Cấu Tạo, Đặc điểm Và Tính Chất Hóa Học

Số lượt đọc bài viết: 13.904

Hóa học được biết đến là môn học nghiên cứu sự biến đổi các chất cùng những ứng dụng. Trong đó, kiến thức về kim loại nhóm B là vô cùng quan trọng bởi nó giúp bạn giải được nhiều dạng toán của môn học này. Nội dung bài viết dưới đây của DINHNGHIA.VN sẽ giúp bạn tìm hiểu về chủ đề kim loại nhóm B cùng một số nội dung liên quan!. 

MỤC LỤC

• Sơ lược về kim loại nhóm B
• Tìm hiểu lý thuyết về Crom (Cr)
  • Vị trí và cấu tạo của crom
  • Tính chất vật lý của crom
  • Tính chất hóa học của crom
  • Những ứng dụng của crom
• Tìm hiểu lý thuyết về Sắt (Fe)
  • Vị trí và cấu tạo của sắt
  • Tính chất vật lý của sắt
  • Tính chất hóa học của sắt
• Tìm hiểu lý thuyết về Niken (Ni)
  • Vị trí và cấu tạo của niken
  • Tính chất vật lý của niken
  • Tính chất hóa học của niken
  • Ứng dụng của Niken
• Tìm hiểu lý thuyết về Đồng (Cu)
  • Vị trí và cấu tạo của đồng
  • Tính chất vật lý của đồng
  • Tính chất hóa học của đồng
  • Những ứng dụng của đồng
• Tìm hiểu lý thuyết về Kẽm (Zn)
  • Vị trí và cấu tạo của kẽm
  • Tính chất vật lý của kẽm
  • Tính chất hóa học của kẽm
  • Những ứng dụng của kẽm
• Tìm hiểu lý thuyết về Bạc (Ag)
  • Vị trí và cấu tạo của bạc
  • Tính chất vật lý của bạc
  • Tính chất hóa học của bạc
  • Những ứng dụng của bạc
• Tìm hiểu lý thuyết về Vàng (Au)
  • Vị trí và cấu tạo của vàng
  • Tính chất vật lý của vàng
  • Tính chất hóa học của vàng
  • Những ứng dụng của vàng

Sơ lược về kim loại nhóm B

• Nhóm B bao gồm 8 nhóm và được đánh số từ IIIB đến VIIIB, rồi IB và IIB theo chiều từ trái sang phải trong bảng tuần hoàn hóa học. 
• Nhóm B được biết đến chỉ gồm các nguyên tố của các chu kỳ lớn.
• Nhóm B bao gồm các nguyên tố d và nguyên tố f (thuộc 2 hàng cuối bảng tuần hoàn).
• STT nhóm = Số e lớp ngoài cùng = Số e hóa trị (Ngoại lệ: Số e hóa trị = 9, 10 thuộc nhóm VIIIB)
• Cấu hình electron hóa trị của nguyên tố d:

\((n-1)d^{a}ns^{b}\) với điều kiện: \(b=2,\, 1\leq a\leq 10\)

• • Nếu a + b < 8 \(\rightarrow\) STT nhóm = a + b
  • Nếu a + b = 8,9,10 \(\rightarrow\) STT nhóm = 8
  • Nếu a + b > 10 \(\rightarrow\) STT nhóm = (a+b) – 10

• Một số kim loại nhóm B hay gặp bao gồm: Crom, Sắt, Niken, Đồng, Kẽm, Bạc, Vàng hay Thủy ngân…

Tìm hiểu lý thuyết về Crom (Cr)

Vị trí và cấu tạo của crom

• Vị trí: Cr thuộc ô 24, chu kì 4, nhóm VIB.
• Cấu hình e nguyên tử: \([Ar]3d^{5}4s^{1}\)
• Trong hợp chất, crom có số oxi hoá là +2, +3

Tính chất vật lý của crom

• Crom có màu trắng ánh bạc, rất cứng (cứng nhất trong số các kim loại, độ cứng chỉ kém kim cương).
• Crom khó nóng chảy: nhiệt độ nóng chảy 1890 độ C 
• Crom là kim loại nặng, có khối lượng riêng là \(7,2 g/cm^{3}\)

Tính chất hóa học của crom

• Tác dụng với phi kim

\(4Cr + 3O_{2} \rightarrow 2Cr_{2}O_{3}\)

\(2Cr + 3Cl_{2} \rightarrow 2CrCl_{3}\)

• Tác dụng với axit

\(Cr + 2HCl \rightarrow CrCl_{2} + H_{2}\)

\(Cr + H_{2}SO_{4} \rightarrow CrSO_{4} + H_{2}\)

Chú ý: 

• Crom thụ động với axit \(H_{2}SO_{4}, HNO_{3}\) đặc, nguội.
• Crom không tác dụng với nước do có màng oxit bảo vệ.

Những ứng dụng của crom

• Trong ngành luyện kim, crom giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và đánh bóng bề mặt: như là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn trong thép không gỉ để làm dao, kéo.
• Mạ crom. 
• Làm thuốc nhuộm và sơn.
• Làm chất xúc tác.
• Cromit được sử dụng làm khuôn để nung gạch, ngói.
• Các muối crom được sử dụng trong quá trình thuộc da.

Xem chi tiết >>> Chuyên đề: Lý thuyết về Crom và Hợp chất của Crom

Tìm hiểu lý thuyết về Sắt (Fe)

Vị trí và cấu tạo của sắt

• Vị trí: stt : 26, chu kì 4, nhóm VIIIB
• Cấu hình electron nguyên tử: \([Ar]3d^{6}4s^{2}\)
• Trong hợp chất, sắt có số oxi hoá là +2, +3

Tính chất vật lý của sắt

• Sắt là kim loại màu trắng, hơi xám, dẻo, dai và dễ rèn
• Nhiệt độ nóng chảy khá cao khoảng 1540 độ C.
• Sắt được biết là kim loại dẫn nhiệt, dẫn điện tốt, có tính nhiễm từ.

Tính chất hóa học của sắt

• Tác dụng với phi kim

\(3Fe + 2O_{2} \rightarrow Fe_{3}O_{4}\, (FeO.Fe_{2}O_{3})\)

\(2Fe + 3Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}\)

• Tác dụng với axit

\(Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\)

\(2Fe + 6H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3SO_{2} + 6H_{2}O\)

\(Fe + 4HNO_{3} \rightarrow Fe(NO_{3})_{3} + NO + 2H_{2}O\)

Chú ý: Fe không phản ứng với \(HNO_{3}, H_{2}SO_{4}\) đặc, nguội

• Tác dụng với dung dịch muối:

\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)

\(Fe + 2Fe(NO_{3})_{3} \rightarrow 3Fe(NO_{3})_{2}\)

• Tác dụng với nước

\(3Fe + 4H_{2}O \rightarrow Fe_{3}O_{4} + 4H_{2}\)

Xem chi tiết >>> Lý thuyết về sắt và các hợp chất của sắt – Hóa học 12

Tìm hiểu lý thuyết về Niken (Ni)

Vị trí và cấu tạo của niken

• Niken thuộc nhóm VIIIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 28.
• Cấu hình electron nguyên tử : \([Ar]3d^{8}4s^{2}\)
• Thường có số oxi hóa +2 trong các hợp chất.

Tính chất vật lý của niken

• Niken là kim loại có màu trắng bạc, rất cứng
• Có khối lượng riêng lớn
• Nóng chảy ở 1455 độ C

Tính chất hóa học của niken

Niken có tính khử yếu:

• Tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao

\(Cl_{2} + Ni \rightarrow NiCl_{2}\)

• Tác dụng với dung dịch axit

\(2HCl + Ni \rightarrow H_{2} + NiCl_{2}\)

• Niken bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường.

Ứng dụng của Niken

• Hơn 80% lượng Ni sản xuất được dùng trong ngành luyện kim.
• Ngoài ra Ni còn được dùng để mạ lên sắt để làm đẹp, chống gỉ và còn được dùng làm chất xúc tác.

Tìm hiểu lý thuyết về Đồng (Cu)

Vị trí và cấu tạo của đồng

• Vị trí: STT: 29, chu kì 4, nhóm IB
• Cấu hình electron: \([Ar]3d^{10}4s^{1}\)
• Trong hợp chất: Cu có mức oxi hoá phổ biến là: +1 và +2

Tính chất vật lý của đồng

• Đồng là kim loại màu đỏ, dẻo, dai, dễ kéo sợi, dát mỏng.
• Dẫn nhiệt, dẫn điện tốt.
• Là kim loại nặng, nhiệt độ nóng chảy cao.

Tính chất hóa học của đồng

• Tác dụng với phi kim

\(2Cu + O_{2} \rightarrow CuO\)

\(Cu + Cl_{2} \rightarrow CuCl_{2}\)

• Tác dụng với axit

\(Cu + 2H_{2}SO_{4}\, (d) \rightarrow CuSO_{4} + SO_{2} + H_{2}O\)

\(Cu + 4HNO_{3}\, (d)\rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2NO_{2} + 2H_{2}O\)

\(3Cu + 8HNO_{3} (l) \rightarrow 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO + 4H_{2}O\)

Chú ý: Cu không tác dụng với dung dịch \(HCl, H_{2}SO_{4}\) loãng.

• Tác dụng với dung dịch muối

\(Cu + 2AgNO_{3} \rightarrow Cu(NO_{3})_{2} + 2Ag\)

Những ứng dụng của đồng

Dựa vào tính dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, bền của đồng và hợp kim:

• Đồng thau: Hợp kim Cu – Zn, có tính cứng và bền hơn Cu, dùng chế tạo chi tiết máy.
• Đồng bạch: Hợp kim Cu – Ni, có tính bền, đẹp, không bị ăn mòn trong nước biển, dùng trong công nghiệp tàu thủy. 
• Đồng thanh: Hợp kim Cu – Sn, dùng chế tạo máy móc, thiết bị.
• Hợp kim Cu – Au: Dùng để trang trí.

Xem chi tiết >>> Chuyên đề: Lý thuyết về Đồng và Hợp chất của Đồng

Tìm hiểu lý thuyết về Kẽm (Zn)

Vị trí và cấu tạo của kẽm

• Kẽm thuộc nhóm IIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 30.
• Cấu hình electron nguyên tử: \([Ar]3d^{10}4s^{2}\)
• Thường có số oxi hóa +2 trong các hợp chất.

Tính chất vật lý của kẽm

• Kẽm là kim loại màu lam nhạt, trong không khí ẩm bị phủ một lớp oxit mỏng nên có màu xám nhạt
• Kẽm có khối lượng riêng lớn
• Kẽm khá giòn nên không kéo dài được, nhưng ở 100 – 150 độ C lại dẻo và dai còn trên 200 độ C lại giòn và có thể tán thành bột. 

***Lưu ý: Kẽm ở trạng thái rắn và hợp chất của kẽm không độc, riêng hơi ZnO thì rất độc

Tính chất hóa học của kẽm

Zn có tính khử mạnh hơn sắt

• Tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao

\(O_{2} + 2Zn \rightarrow 2ZnO\)

\(Cl_{2} + Zn \rightarrow ZnCl_{2}\)

• Tác dụng với dung dịch muối và axit

\(2HCl + Zn \rightarrow H_{2} + ZnCl_{2}\)

Chú ý: Với các axit \(HNO_{3}\) đặc nóng, \(HNO_{3}\) loãng, \(H_{2}SO_{4}\) đặc: Zn khử được \(N^{+5}\) và \(S^{+6}\) xuống mức oxi hóa thấp hơn

\(H_{2}SO_{4} + Zn \rightarrow 2H_{2}O + SO_{2} + ZnSO_{4}\)

\(4HNO_{3} + Zn \rightarrow 2H_{2}O + 2NO_{2} + Zn(NO_{3})_{2}\)

• Kẽm tác dụng với bazơ

\(Zn + 2NaOH + 2H_{2}O \rightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}] + H_{2}\)

• Kẽm bền với nước và không khí ở nhiệt độ thường

Những ứng dụng của kẽm

• Kẽm được mạ lên tôn để chống gỉ và còn được dùng làm pin khô
• ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,…

Tìm hiểu lý thuyết về Bạc (Ag)

Vị trí và cấu tạo của bạc

• Vị trí: A thuộc nhóm IB, chu kì 5, số hiệu nguyên tử là 47.
• Cấu hình electron nguyên tử: \([Kr]4d^{10}5s^{1}\)
• Trong các hợp chất Ag có số oxi hóa phổ biến là +1, ngoài ra còn có số oxi hóa +2, +3.

Tính chất vật lý của bạc

• Bạc có tính mềm, dẻo (dễ kéo sợi và dát mỏng), màu trắng. 
• Dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhất trong các kim loại.
• Bạc là kim loại nặng có khối lượng riêng \(10,49 g/cm^{3}\)
• Nhiệt độ nóng chảy là 960,5 độ C.

Tính chất hóa học của bạc

• Tác dụng với ozon 

\(2Ag + O_{3} \rightarrow Ag_{2}O + O_{2}\)

•  Tác dụng với axit

Bạc không tác dụng với HCl và \(H_{2}SO_{4}\) loãng, nhưng tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh, như \(HNO_{3}\) hoặc \(H_{2}SO_{4}\) đặc, nóng.

\(3Ag + 4HNO_{3}\, (l) \rightarrow 3AgNO_{3} + NO + 2H_{2}O\)

\(2Ag + 2H_{2}SO_{4}\, (d,n) \rightarrow Ag_{2}SO_{4} + SO_{2} + 2H_{2}O\)

• Tác dụng với các chất khác:
  • Bạc có màu đen khi tiếp xúc với không khí hoặc nước có mặt hidro sunfua:

\(4Ag + 2H_{2}S + O_{2}\, (kk) \rightarrow 2Ag_{2}S + 2H_{2}O\)

• • Bạc tác dụng được với axit HF khi có mặt của oxi già:

\(2Ag + 2HF\, (d) + H_{2}O_{2} \rightarrow 2AgF + 2H_{2}O\)

Những ứng dụng của bạc

• Ag được dùng để chế tạo trang sức, trang trí, mạ Ag cho vật dụng kim loại, chế tạo linh kiện điện tử.
• Ag dùng để chế tạo hợp kim.
• Ion \(Ag^{+}\) có tính sát trùng rất mạnh, dùng trong y khoa.

Tìm hiểu lý thuyết về Vàng (Au)

Vị trí và cấu tạo của vàng

• Cấu hình e nguyên tử: \([Xe]4f^{14}5d^{10}6s^{2}\)
• Vị trí: ô 79, nhóm IB, chu kỳ 6
• Số oxi hóa của vàng trong các hợp chất của nó thay đổi từ -1 đến +5, nhưng Au (I) và Au (III) là hoá hợp phổ biến nhất.

Tính chất vật lý của vàng

• Vàng là kim loại mềm, màu vàng, dẻo. 
• Vàng có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, chỉ kém bạc và đồng.
• Vàng có khối lượng riêng là \(19,3g/cm^{3}\)
• Vàng nóng chảy ở 1063 độ C.

Tính chất hóa học của vàng

Vàng không bị oxi hóa trong không khí dù ở nhiệt độ nào và không bị hòa tan trong axit, kể cả \(HNO_{3}\) nhưng vàng bị hòa tan trong một số trường hợp sau:

• Nước cường toan (hỗn hợp 1 thể tích \(HNO_{3}\) và 3 thể tích HCl đặc).

\(Au + HNO_{3} + 4HCl \rightarrow H[AuCl_{4}] + NO + 2H_{2}O\)

• Dung dịch muối xianua của kim loại kiềm như NaCN, tạo thành ion phức \([Au(CN)2]^{-}\)

\(4Au + 8NaCN + O_{2} + H_{2}O \rightarrow 4Na[Au(CN)_{2}] + 4NaOH\)

• Thủy ngân, vì tạo thành hỗn hốn với Au (chất rắn, màu trắng). đốt nóng hỗn hống, thủy ngân bay hơi còn lại vàng.

Những ứng dụng của vàng

• Vàng nguyên chất thì quá mềm không thể dùng cho việc thông thường, vì thế chúng thường được làm cứng bằng cách tạo hợp kim với bạc, đồng và các kim loại khác. 
• Vàng và hợp kim của nó được biết đến là được dùng nhiều nhất trong ngành trang sức, làm tiền kim loại và là một chuẩn cho việc trao đổi tiền tệ ở nhiều nước. 
• Vàng có tính dẫn điện tuyệt vời, tính kháng ăn mòn cao và có sự kết hợp lý tính và hóa tính mong muốn khác. Chính vì thế mà vàng nổi bật vào cuối thế kỉ 20 như là một kim loại công nghiệp thiết yếu.

Trên đây là những nội dung tổng hợp của DINHNGHIA.VN về kim loại nhóm B. Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích liên quan đến chủ đề kim loại nhóm B. Nếu có bất cứ câu hỏi hay thắc mắc gì liên quan đến chủ đề của bài viết Kim loại nhóm B, đừng quên để lại ở phần nhận xét bên dưới nhé. Chúc bạn luôn học tập tốt!. 

Bài tập về kim loại nhóm B:

(Nguồn: www.youtube.com)

Rate this post Please follow and like us: