Bài 19. Sự khác nhau cơ bản giữa phi kim và kim loại

Carbon, lưu huỳnh và chlorine là những phi kim có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất:

- Carbon dùng làm nhiên liệu, điện cực, ruột bút chì, lõi lọc nước, …

- Lưu huỳnh dùng làm nguyên liệu sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su,…

- Chlorine dùng để sản xuất hoá chất tẩy rửa, nhựa PVC …

Các nguyên tố kim loại và phi kim có sự khác nhau ở một số tính chất (vật lí và hoá học):

Một số ứng dụng của than chì:

+ Làm điện cực trong pin;

+ Sản xuất ruột bút chì;

+ Sản xuất lõi lọc nước …

Than hoạt tính có tính hấp phụ, có khả năng giữ trên bề mặt của nó các phân tử chất khí, chất tan trong dung dịch. Do đó, than hoạt tính được dùng làm lõi lọc nước hoặc mặt nạ phòng độc.

Một số ứng dụng của lưu huỳnh trong cuộc sống: nguyên liệu sản xuất sulfuric acid, lưu hoá cao su,…

Ứng dụng: sản xuất hóa chất tẩy rửa, sản xuất nhựa PVC,…

* Sự khác nhau về tính chất vật lí:

- Trong khi các kim loại dẫn điện tốt thì phi kim thường không dẫn điện.

Ví dụ: Các phi kim thường không dẫn điện, silicon tinh khiết là chất bán dẫn, than chì có tính dẫn điện nhưng yếu hơn kim loại.

- Phần lớn các phi kim có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp hơn kim loại.

Ví dụ:

- Phần lớn các phi kim có khối lượng riêng nhỏ hơn kim loại.

Ví dụ:

- Khối lượng riêng của lưu huỳnh là 2,07 gam/cm³; khối lượng riêng của phosphorus là 1,82 gam/cm³.

- Khối lượng riêng của kim loại sắt là 7,87 gam/cm³; khối lượng riêng của kim loại vàng là 19,29 gam/cm³.

* Sự khác nhau về tính chất hoá học:

- Trong phản ứng hoá học, các kim loại dễ nhường electron để tạo ra ion dương, còn các phi kim dễ nhận electron để tạo ion âm.

Ví dụ: Trong phản ứng giữa Na và Cl₂ tạo NaCl:

Na → Na⁺ + 1e;

Cl ⁺ 1e → Cl−

- Kim loại tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide base, trong khi đó phi kim tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide acid.

Ví dụ:

S + O₂   SO₂ (oxide acid)

2Cu + O₂  \(\underrightarrow{t^o}\) 2CuO (oxide base)

Ví dụ minh hoạ cho việc sử dụng carbon làm chất dẫn điện: Than chì được sử dụng làm điện cực trong pin.

a) 2Mg + O₂ \(\underrightarrow{t^o}\) 2MgO

b) S + O_{2 \(\underrightarrow{t^o}\)} SO₂

a) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với kim loại:

3Fe + 2O₂ \(\underrightarrow{t^o}\) Fe₃O₄

2Mg + O₂  \(\underrightarrow{t^o}\) 2MgO

Sản phẩm tạo thành của các phản ứng này là oxide base.

b) Phương trình hoá học minh hoạ phản ứng giữa oxygen với phi kim:

C + O₂  \(\underrightarrow{t^o}\) CO₂

S + O₂  \(\underrightarrow{t^o}\) SO₂

Sản phẩm tạo thành của các phản ứng này là oxide acid.