Kim loại là gì? Tại sao nó lại được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống?

Chu Văn An

Nhờ những tính chất đặc biệt của nó mà kim loại được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống nên chúng ta thấy vật liệu này ở khắp mọi nơi xung quanh mình. Vậy kim loại là gì? Có bao nhiêu loại kim loại và đặc điểm của chúng là gì? Hãy cùng ENGCHEM giải đáp những thắc mắc này trong bài viết dưới đây.

1. Kim loại là gì?

Kim loại là tập hợp các nguyên tố có thể tạo ra các ion dương (cation) và có liên kết kim loại. Cùng với phi kim và kim loại, kim loại cũng được phân biệt bởi mức độ ion hóa của chúng. Trong bảng tuần hoàn, kim loại chiếm 80%, trong khi cả kim loại và phi kim chỉ chiếm 20%.

Kim loại có thể là một nguyên tố hóa học như sắt, hợp kim như thép không gỉ hoặc hợp chất phân tử như polyme lưu huỳnh nitrit.

Một số loại kim loại phổ biến

2. Cách phân loại kim loại?

Kim loại được chia làm 4 loại chính như sau: Kim loại cơ bản, kim loại hiếm, kim loại màu và kim loại màu.

2.1. Kim loại cơ bản

Kim loại cơ bản là những kim loại dễ phản ứng với môi trường bên ngoài (không khí, độ ẩm) tạo nên sự ăn mòn, oxy hóa. Ngoài ra chúng còn phản ứng với axit HCl.

Các kim loại cơ bản thông dụng như Sắt (Fe), Đồng (Cu), Chì (Pb), Kẽm (Zn), Niken… Tuy đồng (Cu) không phản ứng hóa học với axit clohydric nhưng lại dễ bị oxy hóa nên dễ bị oxy hóa nên nó cũng được phân loại là một kim loại cơ bản.

2.2 Kim loại hiếm

So với kim loại cơ bản, kim loại hiếm ít bị ăn mòn bởi oxy và axit. Vì vậy, chúng bền hơn ở môi trường bên ngoài. Đồng thời, giá trị của chúng cũng cao hơn rất nhiều so với các kim loại khác.

Kim loại hiếm bao gồm Vàng, Bạc, Bạch kim,…

Kim loại màu và kim loại màu

2.3. Kim loại đen

Một kim loại đen rất phổ biến có nguồn gốc từ 200 triệu năm trước. Chúng được tạo thành từ hai nguyên tố chính: sắt và carbon. Kim loại này là một trong những loại có thể tái chế nhiều lần.

Kim loại màu bao gồm thép, gang, thép không gỉ, v.v.

2.4. Kim loại màu

Kim loại màu được sản xuất từ ​​​​quặng có màu thứ cấp hoặc màu sơ cấp và có màu đặc trưng riêng. Kim loại màu có khả năng chống ăn mòn tốt hơn kim loại màu và dẫn nhiệt và điện khá tốt. Do nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nên việc đúc dễ dàng hơn kim loại màu.

Ngoài ra người ta còn phân thành kim loại nặng và kim loại nhẹ:

• Kim loại nặng: Là kim loại có tỷ trọng lớn hơn 3,5g/cm3. Chúng có số nguyên tử cao và thường thể hiện tính chất kim loại ở nhiệt độ phòng. Kim loại nặng không thể phân hủy trong tự nhiên. Đặc biệt, chúng là nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cây trồng và vật nuôi.
• Kim loại nhẹ: Là kim loại có mật độ tương đối thấp, thường nhỏ hơn 3,5g/cm3. Kim loại nhẹ được phân bố ở nửa trên của bảng tuần hoàn.

3. Tính chất của kim loại?

Giống như các vật liệu khác, kim loại cũng có những đặc tính cơ, lý và hóa học độc đáo.

3.1. Tính chất vật lý

Kim loại có ánh kim loại, thường dẻo, dễ dát mỏng và dễ gia công thành nhiều hình dạng khác nhau. Vì chúng dễ mất electron để tạo thành ký hiệu nên chúng dẫn điện tốt. Ngoài ra, kim loại còn có từ tính, dẫn nhiệt tốt và có nhiệt độ nóng chảy cao. Ngoài ra, kim loại còn có tính chất giãn nở do nhiệt. Khi gặp nhiệt độ nóng chúng có xu hướng nở ra, còn ở nhiệt độ thấp chúng sẽ co lại.

Về tính chất cơ học, kim loại và hợp kim của chúng có tính dẻo, đàn hồi và có độ bền kéo, nén nhất định. Tùy thuộc vào cấu trúc mà mỗi kim loại có mức độ cơ lý cao hay thấp.

Ngoài ra, kim loại là loại vật liệu có nhiều ưu điểm nhất trong gia công, dễ thực hiện các nguyên công như đúc, rèn, cắt,… Đặc biệt với công nghệ xử lý nhiệt, độ cứng của kim loại, hợp kim có thể biến đổi để tạo ra các loại vật liệu khác nhau.

3.2. Tính chất hóa học

Kim loại có khả năng tác dụng với nhiều chất khác nhau như:

– Phản ứng với axit: Khi kim loại phản ứng với axit như HCl, H2SO4… sẽ tạo ra muối và khí hydro.

– Phản ứng với phi kim: Khi phản ứng với phi kim như Cl, S… sẽ tạo ra oxit hoặc muối.

– Phản ứng với muối: Khi kim loại tác dụng với muối của kim loại yếu hơn sẽ phản ứng tạo ra muối và kim loại mới.

Tùy thuộc vào đặc tính của từng kim loại mà phản ứng xảy ra nhanh hay chậm.

Một số tính chất hóa học của kim loại

4. Kim loại được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?

Kim loại phổ biến đến mức hầu hết các ngành nghề khác nhau đều sử dụng vật liệu này.

4.1. Trong xây dựng

Kim loại đen và kim loại cơ bản thường được sử dụng cho các công trình xây dựng như nhà ở. Các tòa nhà cao tầng, cầu và hầu hết các công trình khác.

4.2. Trong các thiết bị gia dụng

Kim loại được sử dụng để tạo ra các sản phẩm phục vụ cuộc sống hàng ngày như bàn ghế, dụng cụ nhà bếp, cầu thang,…

4.3. Đang sản xuất

Trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, kim loại có thể được sử dụng để sản xuất máy móc, thiết bị. Họ thường tạo ra nhiều chi tiết, phụ kiện, chế tạo phôi, khuôn mẫu,…

4.4. Trong giao thông vận tải

Kim loại được dùng để chế tạo vỏ xe, các bộ phận máy móc, phụ kiện, khớp nối,… Kim loại được sử dụng trong các phương tiện giao thông hàng ngày như xe đạp, xe máy, ô tô,… Tàu thủy, máy bay,…

4.5. Trong hóa học

Ngoài những ứng dụng thông thường trên, kim loại còn được dùng để nghiên cứu, phân tích các phản ứng hóa học. Từ đó, các nhà khoa học đã phát triển nhiều loại vật liệu hữu ích khác dựa trên nguyên tố kim loại cơ bản để phục vụ cuộc sống hiện đại.

Một số ứng dụng của kim loại

Kim loại là vật liệu hữu ích và vô cùng cần thiết cho cuộc sống của chúng ta. Chúng có nhiều ưu điểm hơn, phù hợp với nhiều mục đích, lĩnh vực khác nhau nên ngày càng được nghiên cứu chuyên sâu để tận dụng những đặc tính của mình. Điều quan trọng là con người sử dụng chúng đúng cách, không lãng phí để giúp bảo vệ môi trường và tiết kiệm nguồn tài nguyên mà thiên nhiên ban tặng.

Trên đây là những thông tin cơ bản nhưng có thể rất hữu ích cho bạn. Nếu có thắc mắc, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua hotline 0826 010 010 để được giải đáp hoặc tham khảo thêm các bài viết trên vietchem.com.vn.