📖 Bài 21: Sự khác nhau cơ bản giữa phi kim và kim loại - lớp 9

1. Ứng dụng của một số phi kim quan trọng

• Carbon (C):
  • Tồn tại ở nhiều dạng như kim cương, than chì, carbon vô định hình (than gỗ, than xương...).
  • Than hoạt tính (một dạng carbon) có tính hấp phụ mạnh, dùng làm mặt nạ phòng độc, chất khử màu, khử mùi.
  • Kim cương làm trang sức, mũi khoan; than chì làm điện cực, ruột bút chì.
• Lưu huỳnh (Sulfur - S): Là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp, đặc biệt dùng để sản xuất sulfuric acid ($H_2SO_4$). Ngoài ra còn dùng sản xuất thuốc diệt nấm, pháo hoa, diêm và lưu hoá cao su (giúp cao su bền, đàn hồi tốt hơn).
• Chlorine (Cl): Dùng nhiều trong khử trùng nước sinh hoạt, sản xuất nước Javel, chất tẩy rửa, tẩy trắng vải sợi, bột giấy và sản xuất chất dẻo.

2. Sự khác nhau về tính chất vật lí giữa phi kim và kim loại

• Tính dẫn điện: Kim loại dẫn điện tốt, trong khi phần lớn phi kim là chất bán dẫn hoặc không dẫn điện.
• Trạng thái và nhiệt độ nóng chảy/sôi: Ở nhiệt độ thường, phi kim có thể tồn tại ở cả 3 thể rắn, lỏng, khí; trong khi kim loại hầu hết ở thể rắn (trừ thuỷ ngân),. Phi kim thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn kim loại.
• Khối lượng riêng: Phần lớn phi kim có khối lượng riêng nhỏ hơn (nhẹ hơn) kim loại.

3. Sự khác nhau về tính chất hoá học

• Phản ứng giữa kim loại và phi kim: Khi tham gia phản ứng, các kim loại có xu hướng nhường electron để tạo ra ion dương, còn các phi kim có xu hướng nhận electron tạo ion âm.
  • Ví dụ tạo muối ăn: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.
• Phản ứng với oxygen:
  • Kim loại tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide base (Ví dụ: $2Mg + O_2 \xrightarrow{t^o} 2MgO$).
  • Phi kim tác dụng với oxygen thường tạo thành oxide acid (Ví dụ: $S + O_2 \xrightarrow{t^o} SO_2$).

4. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các điểm cốt lõi:

• Phi kim có nhiều ứng dụng quan trọng: than hoạt tính có tính hấp phụ được dùng làm mặt nạ phòng độc, khử màu, khử mùi; than cốc là nhiên liệu, chất phản ứng; lưu huỳnh sản xuất sulfuric acid; chlorine khử trùng, tẩy màu,...
• Khác với kim loại, hầu hết các nguyên tố phi kim không dẫn điện; phần lớn phi kim có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng nhỏ hơn so với kim loại.
• Trong các phản ứng giữa kim loại và phi kim, kim loại là chất nhường electron, phi kim là chất nhận electron. Nhiều kim loại tác dụng với oxygen tạo thành oxide base. Phi kim tác dụng với oxygen tạo thành oxide acid.

5. Em có thể

• Biết được ưu điểm của khẩu trang than hoạt tính so với khẩu trang thường.
• Biết được vai trò của than hoạt tính trong các máy lọc nước.

6. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

Dựa vào phần "Em có thể", dưới đây là các ví dụ thực tế em có thể đưa vào bài thuyết trình:

• Tại sao khẩu trang than hoạt tính (màu đen/xám) lại đắt và tốt hơn khẩu trang y tế thường? Khẩu trang y tế thông thường chỉ có lớp vải lọc bụi vật lí (bụi vải, bụi đất lớn). Trong khi đó, khẩu trang than hoạt tính có chứa một lớp bột carbon vô định hình. Nhờ tính hấp phụ rất mạnh của carbon, nó không chỉ cản bụi mà còn "hút" và giữ lại các phân tử khí độc, mùi hôi, khói xăng xe ở mức độ vi mô, giúp bảo vệ hệ hô hấp tốt hơn rất nhiều,.
• Than hoạt tính trong lõi lọc nước: Nếu nhà em dùng máy lọc nước RO, lõi lọc số 2 hoặc số 3 thường là lõi than hoạt tính. Vai trò của nó là hấp phụ (hút) các hoá chất độc hại hoà tan trong nước như thuốc trừ sâu, chlorine dư thừa, mùi tanh mốc, giúp nước trở nên trong vắt và ngọt hơn,.
• Tại sao nước máy thỉnh thoảng có mùi hắc? Các nhà máy nước sạch thường sục khí Chlorine (Clo) vào nước trước khi bơm đến các hộ gia đình. Chlorine là một phi kim có tính oxi hoá mạnh, giúp khử trùng, tiêu diệt vi khuẩn trong nước cực kì hiệu quả. Mùi hắc em ngửi thấy chính là lượng Clo dư thừa, tuy có mùi hơi khó chịu nhưng ở ngưỡng cho phép thì an toàn và cần thiết để bảo vệ nguồn nước khỏi dịch bệnh.