Trả lời nhanh
Kim loại có độ cứng lớn nhất là crom (Cr), với độ cứng khoảng 8,5 trên thang Mohs (kim cương là 10, nhưng kim cương không phải kim loại). Crom cứng đến mức có thể rạch được thủy tinh. Đây là một trong những kiến thức nền của bài tính chất vật lí chung của kim loại.
Vì sao crom cứng nhất?
Độ cứng của kim loại phụ thuộc vào lực liên kết kim loại giữa các ion dương và electron tự do. Crom có cấu hình electron [Ar]3d⁵4s¹ nên có nhiều electron tham gia liên kết, lực liên kết mạnh và cấu trúc tinh thể bền, vì thế rất cứng. Cũng nhờ đó crom thường được mạ lên bề mặt kim loại khác để chống mài mòn và gỉ sét.
Bảng “kỉ lục” tính chất vật lí của kim loại
Câu hỏi về kim loại “nhất” luôn có trong đề trắc nghiệm. Em hãy học theo bảng sau.
| Tính chất | Kim loại “nhất” |
|---|---|
| Cứng nhất | Crom (Cr) |
| Mềm nhất | Xesi (Cs) |
| Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhất | Bạc (Ag) |
| Dẻo nhất | Vàng (Au) |
| Nhiệt độ nóng chảy cao nhất | Vonfram (W), khoảng 3410 °C |
| Nhiệt độ nóng chảy thấp nhất, ở thể lỏng | Thủy ngân (Hg), khoảng −39 °C |
| Nhẹ nhất (khối lượng riêng nhỏ nhất) | Liti (Li), khoảng 0,53 g/cm³ |
| Nặng nhất (khối lượng riêng lớn nhất) | Osimi (Os), khoảng 22,6 g/cm³ |
Cách nhớ mẹo
- Cứng – Crom: cùng chữ C đầu (“Cứng – Crom”).
- Mềm – Xesi: kim loại kiềm ở cuối nhóm rất mềm, có thể cắt bằng dao.
- Dẫn điện – Bạc, Dẻo – Vàng: nhưng dây điện dùng đồng vì rẻ hơn bạc.
- Nóng chảy cao – Vonfram: làm dây tóc bóng đèn sợi đốt.
Loại trừ các lựa chọn hay gặp
- Sắt (Fe): cứng hơn đồng, nhôm nhưng kém crom.
- Vonfram (W): cứng và chịu nhiệt tốt, nổi bật ở nhiệt độ nóng chảy, không phải độ cứng lớn nhất.
- Kim cương (C): là dạng thù hình của phi kim carbon.
- Natri (Na), Kali (K): kim loại kiềm rất mềm.
Ứng dụng của độ cứng crom
Crom là thành phần chính của thép không gỉ (inox). Thêm khoảng 10,5% crom trở lên vào thép sẽ tạo lớp oxit mỏng bảo vệ, giúp thép chống ăn mòn. Mạ crom cũng được dùng cho tay nắm cửa, khung xe, bộ phận máy móc cần bề mặt cứng và sáng bóng.
Lỗi sai thường gặp
- Chọn vonfram vì thấy “cứng, chịu nhiệt”; hãy phân biệt với tính chất nóng chảy.
- Chọn kim cương trong câu hỏi về kim loại.
- Nhầm kim loại dẫn điện tốt nhất (bạc) với kim loại dùng làm dây điện (đồng).
Bài tập luyện tập
- Kim loại nào ở thể lỏng ở nhiệt độ thường?
Đáp án: Thủy ngân (Hg). - Kim loại nào dùng làm dây tóc bóng đèn sợi đốt và vì sao?
Đáp án: Vonfram, vì có nhiệt độ nóng chảy cao nhất. - Vì sao inox ít bị gỉ?
Đáp án: Trong inox có crom (và thường có thêm niken), crom tạo lớp oxit mỏng bền bảo vệ bề mặt thép.
Câu hỏi thường gặp
Kim loại nào cứng nhất?
Crom (Cr) là kim loại cứng nhất, độ cứng khoảng 8,5 trên thang Mohs.
Kim loại nào mềm nhất?
Xesi (Cs) là kim loại mềm nhất; các kim loại kiềm nói chung đều rất mềm.
Kim cương có phải kim loại cứng nhất không?
Không. Kim cương là một dạng thù hình của carbon (phi kim), không thuộc nhóm kim loại.
Crom được dùng để làm gì?
Crom dùng để mạ bảo vệ kim loại và sản xuất thép không gỉ (inox) nhờ độ cứng và khả năng chống ăn mòn.