Trả lời nhanh
Kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất là thủy ngân (Hg), nóng chảy ở khoảng –38,8 °C. Vì thế Hg là kim loại duy nhất ở thể lỏng trong điều kiện thường. Nếu đề cho các lựa chọn như Pb (khoảng 327 °C), Na (khoảng 98 °C), K (khoảng 63 °C) thì Hg luôn có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn tất cả.
Đề bài và cách nhận ra đáp án
Câu hỏi thường gặp: “Kim loại nào sau đây có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất?”, trong đó có thể xuất hiện Pb, Na, K, Fe, Al, Cu… Chỉ cần thấy Hg trong các phương án thì chọn Hg.
Nếu đề không có Hg, em cần so sánh số liệu của các kim loại còn lại trong bảng bên dưới. Lưu ý: một số bản đề bị in thiếu phương án nên em hãy đối chiếu kỹ đề của mình.
Vì sao thủy ngân nóng chảy ở nhiệt độ rất thấp?
- Nhiệt độ nóng chảy của kim loại phụ thuộc vào độ bền của liên kết kim loại giữa các ion dương và các electron tự do.
- Nguyên tử Hg có cấu hình electron lớp ngoài cùng 6s² với phân lớp 5d đã bão hòa (5d¹⁰), các electron này tham gia liên kết rất yếu.
- Liên kết kim loại trong Hg yếu nên chỉ cần năng lượng nhỏ đã phá được mạng tinh thể, Hg nóng chảy ở nhiệt độ rất thấp.
Bảng nhiệt độ nóng chảy của một số kim loại
| Kim loại | Nhiệt độ nóng chảy (°C, gần đúng) |
|---|---|
| Hg | –38,8 |
| Cs | 28,4 |
| K | 63,5 |
| Na | 97,8 |
| Sn | 231,9 |
| Pb | 327,5 |
| Zn | 419,5 |
| Al | 660 |
| Cu | 1085 |
| Fe | 1538 |
| W | khoảng 3420 |
Nhìn bảng, Hg thấp nhất; còn W (vonfram) cao nhất trong các kim loại, nên được dùng làm dây tóc bóng đèn.
Loại trừ các phương án hay gặp
- Pb: mềm nhưng nóng chảy khoảng 327 °C, cao hơn Hg rất nhiều.
- Na, K: kim loại kiềm có nhiệt độ nóng chảy thấp (98 °C và 63 °C) nhưng vẫn là chất rắn ở nhiệt độ thường.
- Fe, Cu, Al: nóng chảy từ vài trăm đến hơn 1000 °C.
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: nhắc đến “kim loại lỏng ở điều kiện thường” là nhắc đến Hg, đây cũng chính là kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất.
- Bộ “bốn cực trị” của kim loại: Hg nóng chảy thấp nhất; W nóng chảy cao nhất; Cr cứng nhất; Li nhẹ nhất.
- Lỗi sai: nhầm Pb (chì) với Hg vì cả hai đều là kim loại nặng, độc; hoặc chọn kim loại kiềm vì “mềm nên dễ chảy”. Mềm không có nghĩa là nóng chảy thấp nhất.
- Lưu ý an toàn: hơi thủy ngân rất độc, nên nhiệt kế thủy ngân vỡ cần rắc bột lưu huỳnh để xử lý (Hg + S → HgS).
Bài luyện tập
- Trong các kim loại Na, K, Li, Cs, kim loại nào có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất?
Đáp án: Cs (khoảng 28,4 °C). Trong nhóm kiềm, từ Li đến Cs, nhiệt độ nóng chảy giảm dần do bán kính nguyên tử tăng làm liên kết kim loại yếu đi. - Trong các kim loại Pb, Sn, Zn, Al, kim loại nào nóng chảy ở nhiệt độ thấp nhất?
Đáp án: Sn (khoảng 232 °C), thấp hơn Pb (327 °C), Zn (419 °C) và Al (660 °C). - Kim loại nào ở thể lỏng trong điều kiện thường và dùng trong nhiệt kế?
Đáp án: Hg (thủy ngân).
Câu hỏi thường gặp
Kim loại nào có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất?
Thủy ngân (Hg), nóng chảy ở khoảng –38,8 °C, là kim loại duy nhất ở trạng thái lỏng trong điều kiện thường.
Kim loại nào có nhiệt độ nóng chảy cao nhất?
Vonfram (W), nóng chảy ở khoảng 3420 °C, nên được dùng làm dây tóc bóng đèn.
Pb có phải kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất không?
Không. Chì (Pb) nóng chảy ở khoảng 327 °C, cao hơn nhiều so với Hg, Na, K và Sn.
Vì sao thủy ngân là chất lỏng ở nhiệt độ thường?
Do liên kết kim loại trong thủy ngân rất yếu (các electron 6s² liên kết yếu, phân lớp 5d đã bão hòa) nên mạng tinh thể dễ bị phá vỡ ngay ở nhiệt độ thấp.