Tại sao chúng ta đào vàng từ lòng đất thành những viên nuglet bóng loáng, nhưng sắt chỉ dưới dạng đá xỉ dull, gỉ sét? Và tại sao lon soda bao giờ cũng không gỉ, trong khi đinh sắt lại bị? Các…
English narration · English + 中文 subtitles burned in · Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp
9.1
Properties of metals · Tính chất của kim loại
Syllabus · Chương trình
English
Core
Supplement
1 Compare the general physical properties of metals and non-metals, including: (a) thermal conductivity (b) electrical conductivity (c) malleability and ductility (d) melting points and boiling points
2 Describe the general chemical properties of metals, limited to their reactions with: (a) dilute acids (b) cold water and steam (c) oxygen
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 So sánh các tính chất vật lý chung của kim loại và phi kim, bao gồm: (a) dẫn nhiệt (b) dẫn điện (c) tính dẻo và dai (d) điểm nóng chảy và điểm sôi
2 Mô tả các tính chất hóa học chung của kim loại, giới hạn ở các phản ứng của chúng với: (a) axit loãng (b) nước lạnh và hơi nước (c) oxy
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
Physical properties
Metals 金属 and non-metals 非金属 behave very differently:
Property
Metals
Non-metals
thermal conductivity 导热性 (conducting heat)
good
poor
electrical conductivity 导电性
good
poor (except graphite)
malleability 展性 and ductility 延性
malleable and ductile
brittle 易碎 (they snap)
melting point 熔点 and boiling point 沸点
usually high
usually low
Chemical properties
Metals react in three main ways:
with dilute acids 酸 → a salt 盐 + hydrogen 氢气
with cold water or steam 蒸汽 → a metal hydroxide (or oxide) + hydrogen
with oxygen 氧气 → a metal oxide 氧化物
Tiếng Việt
Tính chất vật lý
Kim loại và phi kim có hành vi rất khác nhau:
Tính chất
Kim loại
Phi kim
độ dẫn nhiệt (truyền nhiệt)
tốt
kém
độ dẫn điện
tốt
kém (ngoại trừ than chì)
tính dãn và tính kéo dãn
dễ dãn và kéo dãn
dễ vỡ (bị gãy)
nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi
thường cao
thường thấp
Tính chất hóa học
Kim loại phản ứng theo ba cách chính:
với axit loãng → một muối + hydrogen
với nước lạnh hoặc hơi nước → hydroxit kim loại (hoặc oxit) + hydrogen
với oxy → một oxit kim loại
Đồng bản địa: kim loại có bề mặt bóng, dày đặc, dễ dãn và dẫn nhiệt, dẫn điện tốt
Explore · Khám phá
Metallic bonding · Liên kết kim loại
Positive ions sit in a sea of delocalised electrons — that is why metals conduct and bend. Push the layers and the bond holds. · Các ion dương nằm trong biển electron tự do — đó là lý do kim loại dẫn điện và có thể uốn cong. Đẩy các lớp lên nhau thì liên kết vẫn giữ nguyên.
Explore · Khám phá
Metal property lab · Phòng thí nghiệm tính chất kim loại
Link metal properties to the particle model. · Liên hệ tính chất kim loại với mô hình hạt.
1 Describe the uses of metals in terms of their physical properties, including: (a) aluminium in the manufacture of aircraft because of its low density (b) aluminium in the manufacture of overhead electrical cables because of its low density and good electrical conductivity (c) aluminium in food containers because of its resistance to corrosion (d) copper in electrical wiring because of its good electrical conductivity and ductility
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả các ứng dụng của kim loại dựa trên tính chất vật lý của chúng, bao gồm: (a) nhôm dùng sản xuất máy bay do khối lượng riêng thấp (b) nhôm dùng sản xuất dây cáp điện trên cao do khối lượng riêng thấp và khả năng dẫn điện tốt (c) nhôm dùng làm hộp đựng thực phẩm do khả năng chống ăn mòn (d) đồng dùng trong dây điện do khả năng dẫn điện tốt và tính dẻo
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
A metal is chosen for a job because of its physical properties.
Aluminium 铝 is used to make aircraft because of its low density 密度 (it is light).
Aluminium is used for overhead electrical cables because of its low density and good electrical conductivity.
Aluminium is used for food containers because it resists corrosion 腐蚀.
Copper 铜 is used for electrical wiring because of its good electrical conductivity and its ductility (it can be drawn into wires).
Tiếng Việt
Một kim loại được chọn cho công việc dựa trên tính chất vật lý của nó.
Nhôm được dùng để chế tạo máy bay do có mật độ thấp (nhẹ).
Nhôm được dùng cho cáp điện trên cao nhờ mật độ thấp và độ dẫn điện tốt.
Nhôm được dùng cho bao bì thực phẩm vì khả năng chống ăn mòn.
Đồng được dùng cho dây điện do độ dẫn điện tốt và tính dãn (có thể kéo thành dây).
Thân máy bay sử dụng nhiều nhôm: nó bền nhưng có mật độ thấp, giúp máy bay giữ trọng lượng nhẹ
Explore · Khám phá
Metal use lab · Phòng thí nghiệm ứng dụng kim loại
Choose the property that explains each metal use. · Chọn tính chất giải thích cho mỗi ứng dụng kim loại.
1 Describe an alloy as a mixture of a metal with other elements, including: (a) brass as a mixture of copper and zinc (b) stainless steel as a mixture of iron and other elements such as chromium, nickel and carbon
2 State that alloys can be harder and stronger than the pure metals and are more useful
5 Explain in terms of structure how alloys can be harder and stronger than the pure metals because the different sized atoms in alloys mean the layers can no longer slide over each other
3 Describe the uses of alloys in terms of their physical properties, including stainless steel in cutlery because of its hardness and resistance to rusting
4 Identify representations of alloys from diagrams of structure
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả hợp kim là hỗn hợp của một kim loại với các nguyên tố khác, bao gồm: (a) đồng thau là hỗn hợp của đồng và kẽm (b) thép không gỉ là hỗn hợp của sắt và các nguyên tố khác như crôm, niken và carbon
2 Nêu rằng hợp kim cứng hơn và bền hơn so với kim loại nguyên chất và có ích hơn
5 Giải thích bằng cấu trúc tại sao hợp kim cứng hơn và bền hơn kim loại nguyên chất vì các nguyên tử có kích thước khác nhau trong hợp kim khiến các lớp không còn trượt lên nhau được nữa
3 Mô tả các ứng dụng của hợp kim dựa trên tính chất vật lý, bao gồm thép không gỉ dùng làm dụng cụ ăn uống do độ cứng và khả năng chống gỉ
4 Nhận diện các biểu diễn của hợp kim từ sơ đồ cấu trúc
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
An alloy 合金 is a mixture 混合物 of a metal with one or more other elements.
Brass 黄铜 is a mixture of copper and zinc 锌.
Stainless steel 不锈钢 is a mixture of iron 铁 with other elements such as chromium 铬, nickel 镍 and carbon 碳.
Alloys are usually harder and stronger than the pure metals, which makes them more useful. For example, stainless steel is used for cutlery because it is hard and does not rust.
Why alloys are harder. In a pure metal, the atoms 原子 are all the same size, so the layers 层 can slide over each other easily. In an alloy, the different-sized atoms stop the layers from sliding, so the alloy is harder and stronger.
Tiếng Việt
Một hợp kim là hỗn hợp của một kim loại với một hoặc nhiều nguyên tố khác.
Đồng thau là hỗn hợp của đồng và kẽm.
Thép không gỉ là hỗn hợp của sắt với các nguyên tố khác như crôm, nickel và carbon.
Hợp kim thường cứng và bền hơn kim loại nguyên chất, điều này làm cho chúng hữu ích hơn. Ví dụ, thép không gỉ được dùng cho dao nĩa vì nó cứng và không bị gỉ.
Tại sao hợp kim cứng hơn. Trong kim loại nguyên chất, các nguyên tử đều có cùng kích thước, nên các lớp có thể trượt lên nhau dễ dàng. Trong hợp kim, các nguyên tử khác kích thước ngăn cản sự trượt của các lớp, khiến hợp kim cứng và bền hơn.
Trong hợp kim, các nguyên tử khác kích thước ngăn các lớp trượt qua nhau, do đó hợp kim cứng hơn kim loại nguyên chất
Explore · Khám phá
Alloy property lab · Phòng thí nghiệm tính chất hợp kim
See why mixing atoms changes metal properties. · Xem tại sao trộn lẫn các nguyên tử lại thay đổi tính chất kim loại.
1 State the order of the reactivity series as: potassium, sodium, calcium, magnesium, aluminium, carbon, zinc, iron, hydrogen, copper, silver, gold
4 Describe the relative reactivities of metals in terms of their tendency to form positive ions, by displacement reactions, if any, with the aqueous ions of magnesium, zinc, iron, copper and silver
2 Describe the reactions, if any, of: (a) potassium, sodium and calcium with cold water (b) magnesium with steam (c) magnesium, zinc, iron, copper, silver and gold with dilute hydrochloric acid and explain these reactions in terms of the position of the metals in the reactivity series
5 Explain the apparent unreactivity of aluminium in terms of its oxide layer
3 Deduce an order of reactivity from a given set of experimental results
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Nêu thứ tự của dãy hoạt động hóa học theo: kali, natri, canxi, magie, nhôm, carbon, kẽm, sắt, hydro, đồng, bạc, vàng
4 Mô tả độ tương đối của hoạt động các kim loại dựa trên xu hướng tạo ion dương, thông qua phản ứng thế (nếu có) với các ion trong dung dịch nước của magie, kẽm, sắt, đồng và bạc
2 Mô tả các phản ứng (nếu có) của: (a) kali, natri và canxi với nước lạnh (b) magie với hơi nước (c) magie, kẽm, sắt, đồng, bạc và vàng với dung dịch axit clohydric loãng và giải thích các phản ứng này dựa trên vị trí của các kim loại trong dãy hoạt động hóa học
5 Giải thích tính chất không phản ứng rõ ràng của nhôm dựa trên lớp oxit bao phủ bề mặt
3 Suy ra thứ tự hoạt động từ một tập hợp kết quả thí nghiệm cho trước
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
The reactivity series 金属活动性顺序 lists metals in order of how reactive they are. Carbon and hydrogen are included for comparison:
(most reactive at the top, least reactive at the bottom)
The higher a metal is, the more easily it forms positive ions 离子. This explains its reactions:
potassium, sodium and calcium react with cold water.
magnesium reacts with steam (but only very slowly with cold water).
magnesium, zinc and iron react with dilute hydrochloric acid; copper, silver and gold do not.
Displacement reactions
A more reactive metal will displace a less reactive metal from a solution of its ions (a displacement reaction 置换反应). For example, zinc displaces copper from copper(II) sulfate solution, because zinc is more reactive than copper:
Be ready to say what you would see, because those are separate marks:
the blue colour of the solution fades - the blue $\text{Cu}^{2+}$ ions are being used up (zinc sulfate is colourless).
a pink-brown solid coats the zinc - that is the displaced copper.
the grey zinc dissolves and gets smaller.
the mixture warms up - displacement is exothermic.
Metal-and-acid reactions have their own list: effervescence 泡腾 (the hydrogen escaping) and the solid dissolves. With copper(II) oxide or carbonate and acid, add that the solution turns blue. Never write "hydrogen is given off" as an observation - you cannot see the gas, only the bubbles, so write effervescence.
Worked example. Zinc and aluminium are both found as oxides. Which can be extracted by heating with carbon, and why? Find each metal's place relative to carbon in the reactivity series. Zinc sits below carbon, so carbon is the more reactive of the two and can take the oxygen away from it: zinc oxide is reduced by heating with carbon. Aluminium sits above carbon, so carbon is not reactive enough to displace it, and aluminium must be extracted by electrolysis instead - which is why aluminium costs far more to extract. The line in the series that decides the method is carbon's, not the top of the list.
The special case of aluminium
Aluminium seems less reactive than its position suggests. This is because it is covered by a thin, strong oxide layer 氧化层 that stops other substances reaching the metal underneath.
Tiếng Việt
Dãy hoạt động hóa học liệt kê các kim loại theo thứ tự mức độ hoạt động của chúng. Carbon và hydro được đưa vào để so sánh:
(hoạt động nhất ở trên cùng, ít hoạt động nhất ở dưới cùng)
Các kim loại nằm trên carbon được khai quật bằng điện phân; những kim loại nằm dưới carbon có thể được khai quật bằng cách nung nóng với carbon
Kim loại càng cao trong dãy thì càng dễ tạo thành ion dương. Điều này giải thích các phản ứng của nó:
kali, natri và canxi phản ứng với nước lạnh.
magie phản ứng với hơi nước (nhưng chỉ rất chậm với nước lạnh).
magie, kẽm và sắt phản ứng với axit clohydric loãng; đồng, bạc và vàng không phản ứng.
Phản ứng thế
Một kim loại hoạt động hơn sẽ đẩy một kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung dịch ion của nó (một phản ứng thế). Ví dụ, kẽm đẩy đồng ra khỏi dung dịch đồng(II) sunfat, vì kẽm hoạt động hơn đồng:
Hãy sẵn sàng mô tả những gì bạn sẽ thấy, vì đó là các điểm riêng biệt:
màu xanh dương của dung dịch mờ đi - các ion $\text{Cu}^{2+}$ xanh dương đang bị tiêu thụ (zinc sunfat không màu).
một rắn màu hồng-nâu bao phủ bề mặt kẽm - đó là đồng đã bị đẩy ra.
kẽm màu xám tan ra và thu nhỏ lại.
hỗn hợp bị nóng lên - phản ứng thế là tỏa nhiệt.
Phản ứng giữa kim loại và axit có danh sách riêng: sủi bọt (hydro thoát ra) và rắn tan. Với oxit hoặc cacbonat đồng(II) và axit, hãy thêm vào rằng dung dịch chuyển sang màu xanh dương. Tuyệt đối không viết "hydro được giải phóng" như một quan sát - bạn không thể thấy khí, chỉ thấy bong bóng, nên hãy viết sủi bọt.
Ví dụ minh họa. Kẽm và nhôm đều tồn tại dưới dạng oxit. Chất nào có thể được khai quật bằng cách nung nóng với carbon, và tại sao? Tìm vị trí của mỗi kim loại so với carbon trong dãy hoạt động hóa học. Kẽm nằm dưới carbon, do đó carbon là chất hoạt động hơn trong hai chất và có thể lấy oxy ra khỏi nó: kẽm oxit bị khử bằng cách nung nóng với carbon. Nhôm nằm trên carbon, nên carbon không đủ hoạt động để đẩy nó ra, và nhôm phải được khai quật bằng điện phân thay thế - đó là lý do tại sao chi phí khai quật nhôm cao hơn nhiều. Đường giới hạn trong dãy quyết định phương pháp là vị trí của carbon, không phải đầu của danh sách.
Trường hợp đặc biệt của nhôm
Nhôm có vẻ kém hoạt động hơn vị trí của nó gợi ý. Điều này là do nó được phủ bởi một lớp oxit mỏng, chắc chắn ngăn các chất khác tiếp cận kim loại bên dưới.
Explore · Khám phá
Displacement and the reactivity series · Phản ứng thế và dãy hoạt động hóa học
Step through a displacement. A more reactive metal pushes a less reactive one out of its compound — which is exactly what the reactivity series predicts. · Đi qua từng bước phản ứng thế. Một kim loại hoạt động hơn sẽ đẩy một kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi hợp chất của nó — điều này hoàn toàn khớp với những gì dãy hoạt động hóa học dự đoán.
1 State the conditions required for the rusting of iron and steel to form hydrated iron(III) oxide
2 State some common barrier methods, including painting, greasing and coating with plastic
4 Describe the use of zinc in galvanising as an example of a barrier method and sacrificial protection
3 Describe how barrier methods prevent rusting by excluding oxygen or water
5 Explain sacrificial protection in terms of the reactivity series and in terms of electron loss
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Nêu các điều kiện cần thiết để sắt và thép bị gỉ tạo thành oxit sắt(III) ngậm nước
2 Nêu một số phương pháp ngăn chặn phổ biến, bao gồm sơn, bôi mỡ và phủ nhựa
4 Mô tả việc sử dụng kẽm trong quá trình mạ kẽm như một ví dụ về phương pháp rào cản và bảo vệ hi sinh
3 Mô tả cách các phương pháp rào cản ngăn ngừa sự gỉ sét bằng cách loại bỏ oxy hoặc nước
5 Giải thích bảo vệ hi sinh dựa trên dãy hoạt động hóa học và dựa trên sự mất electron
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
Rusting 生锈 is the corrosion of iron and steel. Two things are needed for rusting: oxygen (from the air) and water. The rust 铁锈 formed is hydrated iron(III) oxide.
Stopping rust
Barrier methods 隔离法 keep oxygen and water away from the iron:
painting, greasing (covering with oil), and coating with plastic.
Galvanising 镀锌 means coating iron with a layer of zinc. This works in two ways:
it is a barrier (the zinc keeps out air and water);
it gives sacrificial protection 牺牲保护. Because zinc is more reactive than iron, the zinc loses electrons 电子 and corrodes instead of the iron — even if the surface is scratched.
Tiếng Việt
Sự ăn mòn dần dần phá hủy lớp kim loại không được bảo vệ.
S rỉ sét là sự ăn mòn của sắt và thép. Hai yếu tố cần thiết cho quá trình rỉ sét: oxy (từ không khí) và nước. Rỉ sét hình thành là oxit sắt(III) ngậm nước.
Nước biển và không khí đã làm rỉ sét nặng nề sợi xích sắt này — rỉ sét là oxit sắt(III) ngậm nướcS rỉ sét cần cả nước và oxy — đinh sắt chỉ bị rỉ sét trong ống nghiệm có chứa cả hai
Ngăn ngừa rỉ sét
Phương pháp tạo rào cản giữ oxy và nước tránh xa sắt:
sơn, bôi mỡ (phủ bằng dầu), và phủ nhựa.
Galvanising (mạ kẽm) nghĩa là phủ lên sắt một lớp kẽm. Điều này hoạt động theo hai cách:
nó tạo thành rào cản (kẽm ngăn không khí và nước);
nó cung cấp bảo vệ hy sinh. Vì kẽm hoạt động hơn sắt, kẽm mất electron và bị ăn mòn thay vì sắt — ngay cả khi bề mặt bị trầy xước.
Kẽm có hoá tính mạnh hơn bị ăn mòn và chuyển điện tử cho sắt, do đó sắt được bảo vệ ngay cả nơi bề mặt bị trầy xước
Explore · Khám phá
Why iron rusts — and how to stop it · Tại sao sắt bị gỉ — và cách ngăn chặn
Step through rusting. Iron needs BOTH water and oxygen, and once it starts the rust flakes off to expose fresh metal — which is why we protect iron. · Đi qua quá trình gỉ sét. Sắt cần CẢ NƯỚC VÀ OXYGEN, và khi bắt đầu gỉ, các vảy gỉ sẽ bong ra để lộ lớp kim loại mới — đó là lý do chúng ta bảo vệ sắt.
1 Describe the ease in obtaining metals from their ores, related to the position of the metal in the reactivity series
2 Describe the extraction of iron from hematite in the blast furnace, limited to: (a) the burning of carbon (coke) to provide heat and produce carbon dioxide (b) the reduction of carbon dioxide to carbon monoxide (c) the reduction of iron(III) oxide by carbon monoxide (d) the thermal decomposition of calcium carbonate/limestone to produce calcium oxide (e) the formation of slag Symbol equations are not required
4 State the symbol equations for the extraction of iron from hematite (a) $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$ (b) $\text{C} + \text{CO}_2 \rightarrow 2\text{CO}$ (c) $\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$ (d) $\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2$ (e) $\text{CaO} + \text{SiO}_2 \rightarrow \text{CaSiO}_3$
3 State that the main ore of aluminium is bauxite and that aluminium is extracted by electrolysis
5 Describe the extraction of aluminium from purified bauxite/aluminium oxide, including: (a) the role of cryolite (b) why the carbon anodes need to be regularly replaced (c) the reactions at the electrodes, including ionic half-equations Details of the purification of bauxite are not required
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả mức độ dễ dàng trong việc thu được kim loại từ quặng, liên quan đến vị trí của kim loại trong dãy hoạt động hóa học
2 Mô tả quá trình khai thác sắt từ hematite trong lò cao, giới hạn ở: (a) sự đốt cháy carbon (than coke) để cung cấp nhiệt và tạo ra carbon dioxide (b) sự khử carbon dioxide thành carbon monoxide (c) sự khử oxit sắt(III) bởi carbon monoxide (d) sự phân hủy nhiệt của canxi carbonate/đá vôi để tạo ra canxi oxit (e) sự hình thành xỉ Các phương trình ký hiệu không yêu cầu
4 Nêu các phương trình ký hiệu cho quá trình khai thác sắt từ hematite (a) $\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$ (b) $\text{C} + \text{CO}_2 \rightarrow 2\text{CO}$ (c) $\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$ (d) $\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2$ (e) $\text{CaO} + \text{SiO}_2 \rightarrow \text{CaSiO}_3$
3 Nêu rằng quặng chính của nhôm là bauxite và nhôm được chiết xuất bằng điện phân
5 Mô tả quá trình chiết xuất nhôm từ bauxite/aluminium oxide đã tinh khiết, bao gồm: (a) vai trò của cryolite (b) tại sao các anode carbon cần được thay định kỳ (c) các phản ứng tại các điện cực, bao gồm các phương trình bán phản ứng ion Chi tiết về quá trình tinh chế bauxite không yêu cầu
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
How a metal is taken from its ore 矿石 depends on its place in the reactivity series. Metals below carbon can be extracted by heating with carbon (which removes the oxygen). Metals above carbon are too reactive for this and must be extracted by electrolysis 电解.
Iron from the blast furnace
Iron is extracted from its ore hematite 赤铁矿 (iron(III) oxide) in a blast furnace 高炉:
Carbon (coke) burns in hot air to give carbon dioxide and lots of heat.
This carbon dioxide 二氧化碳 reacts with more carbon to form carbon monoxide 一氧化碳.
The carbon monoxide reduces the iron(III) oxide to iron (this is reduction 还原).
Limestone 石灰石 (calcium carbonate) breaks down in the heat to form calcium oxide 氧化钙.
The calcium oxide reacts with sandy impurities to form slag 炉渣, which is removed.
Aluminium by electrolysis
Aluminium is extracted from its ore bauxite 铝土矿 (purified to aluminium oxide) by electrolysis:
The aluminium oxide is dissolved in molten cryolite 冰晶石 to lower its melting point and save energy.
At the cathode 阴极, aluminium ions gain electrons to form aluminium metal.
At the anode 阳极, oxygen is formed. This oxygen reacts with the hot carbon anodes and burns them away, so they must be replaced regularly.
Tiếng Việt
Cách khai thác kim loại từ quặng của nó phụ thuộc vào vị trí của nó trong dãy hoạt động hóa học. Các kim loại nằm dưới carbon có thể được khai quật bằng cách nung nóng với carbon (loại bỏ oxy). Các kim loại nằm trên carbon quá hoạt động cho phương pháp này và phải được khai quật bằng điện phân.
Các kim loại trên carbon cần điện phân; các kim loại dưới được đun nóng với carbon
Sắt từ lò cao
Sắt được khai quật từ quặng hematite (oxit sắt(III)) trong lò cao:
Carbon (than coke) cháy trong không khí nóng để tạo ra carbon dioxide và nhiều nhiệt.
Carbon dioxide này phản ứng với nhiều carbon hơn để tạo thành carbon monoxide.
Carbon monoxide khử oxit sắt(III) thành sắt (đây là phản ứng khử).
Vôi (calcium carbonate) phân hủy trong nhiệt để tạo thành calcium oxide.
Calcium oxide phản ứng với tạp chất cát để tạo thành th_SHARE, sau đó được loại bỏ.
Trong lò cao, carbon monoxide khử quặng sắt, và vôi loại bỏ tạp chất cát dưới dạng th_SHARE
Nhôm bằng điện phân
Nhôm được chiết xuất từ quặng boxit (tinh chế thành oxit nhôm) bằng điện phân:
Oxit nhôm được hòa tan trong cryolit nóng chảy để hạ nhiệt độ nóng chảy và tiết kiệm năng lượng.
Tại cathode, ion nhôm nhận electron để tạo thành kim loại nhôm.
Tại anode, oxi được tạo thành. Oxi này phản ứng với các anode carbon nóng và đốt cháy chúng, vì vậy phải thay thế định kỳ.
Explore · Khám phá
Extracting iron in the blast furnace · Chiết xuất sắt trong lò cao
Iron is below carbon in reactivity, so carbon can reduce its ore to the metal. · Sắt nằm dưới carbon về mức độ hoạt động, nên carbon có thể khử quặng của nó thành kim loại.
Learn the reactivity series (potassium → gold). A more reactive metal displaces a less reactive one from a solution of its ions.
Metals above carbon are extracted by electrolysis; those below carbon (like iron) can be extracted by heating with carbon.
Rusting needs both water and oxygen. Barrier methods (paint, oil) keep them out; galvanising also gives sacrificial protection, because the more reactive zinc corrodes instead of the iron.
Alloys are harder than pure metals because the different-sized atoms stop the layers of ions sliding over each other.
Tiếng Việt
Học dãy hoạt động hóa học (kali → vàng). Kim loại có tính hoạt động cao hơn sẽ đẩy kim loại kém hoạt động hơn ra khỏi dung dịch chứa ion của nó.
Các kim loại nằm trên carbon được chiết xuất bằng điện phân; những kim loại nằm dưới carbon (như sắt) có thể được chiết xuất bằng cách nung nóng với carbon.
Sỉ sét cần cả nước và oxi. Các phương pháp rào cản (sơn, dầu) ngăn không cho chúng tiếp xúc; mạ kẽm cũng mang lại bảo vệ hi sinh, vì kẽm có tính hoạt động cao hơn sẽ bị ăn mòn trước sắt.
Hợp kim cứng hơn kim loại nguyên chất vì các nguyên tử có kích thước khác nhau ngăn các lớp ion trượt lên nhau.
Interactive lessons on this topic · Bài học tương tác về chủ đề này
Work through it step by step, with instant-check exercises. · Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.
Pick one and the site follows you — notes, papers, videos and practice all open on it. · Chọn một môn và trang sẽ điều hướng theo — ghi chú, tài liệu, video và bài tập đều mở ở đó.
Type to search notes, lessons, code, vocabulary and past-paper questions across every subject. · Nhập để tìm ghi chú, bài học, mã, từ vựng và câu hỏi đề thi cũ trên mọi môn học.