Vị trí và Cấu tạo của Kim Loại trong Bảng tuần hoàn

1. Vị trí của Kim loại trong Bảng tuần hoàn

Kim loại chiếm tới hơn 80% tổng số các nguyên tố hóa học. Trong bảng tuần hoàn, kim loại nằm ở:

• Nhóm IA (Trừ Hiđro): Kim loại kiềm.
• Nhóm IIA: Kim loại kiềm thổ.
• Nhóm IIIA (Trừ Bo), một phần nhóm IVA, VA, VIA (nằm phía dưới đường chéo từ B đến At).
• Toàn bộ các nhóm B (từ IB đến VIIIB) đều là kim loại chuyển tiếp.
• Hai họ Lantan và Actini ở dưới cùng bảng tuần hoàn.

2. Đặc điểm cấu hình electron của nguyên tử Kim loại

Các nguyên tử kim loại có một đặc điểm chung vô cùng quan trọng: Có rất ít electron ở lớp ngoài cùng (thường chỉ có 1, 2, hoặc 3 electron).

Bên cạnh đó, bán kính nguyên tử của kim loại lớn hơn nhiều so với các phi kim cùng chu kỳ. Do kích thước lớn và ít electron ngoài cùng, lực hút của hạt nhân đối với các electron ngoài cùng rất yếu. Do đó, khuynh hướng đặc trưng nhất của kim loại là dễ dàng nhường electron để trở thành ion dương (Cation).

M ⟶ Mⁿ⁺ + ne (Tính khử mạnh)

3. Cấu tạo tinh thể và Liên kết kim loại

Ở điều kiện thường, trừ Thủy ngân (Hg) ở thể lỏng, tất cả các kim loại đều ở thể rắn và có cấu tạo tinh thể.

Mạng tinh thể kim loại

Trong tinh thể kim loại có 3 thành phần chính:

1. Các nguyên tử kim loại trung hòa nằm ở các nút mạng.
2. Các ion dương kim loại (Mⁿ⁺) cũng nằm ở các nút mạng.
3. Các electron tự do di chuyển hỗn loạn len lỏi trong toàn bộ khối tinh thể như một “đám mây electron”.

Liên kết kim loại

Chính sự tương tác hút tĩnh điện giữa các ion dương kim loại (cố định) và “đám mây” các electron tự do (chuyển động) đã gắn kết tất cả lại với nhau tạo thành một khối vững chắc. Đây gọi là liên kết kim loại.

Sự tồn tại của các electron tự do này là nguyên nhân cốt lõi sinh ra toàn bộ các tính chất vật lý chung của kim loại (dẫn điện, dẫn nhiệt, dẻo, có ánh kim).