Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, bằng phương pháp điện hóa người ta dùng kim loại nào để bảo vệ:

I. Niken (Ni)

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn

- Niken là kim loại, nằm ở ô số 28, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB của bảng tuần hoàn.

- Trong các hợp chất, niken có số oxi hóa phổ biến là +2, ngoài ra còn có số oxi hóa +3.

2. Tính chất

-  Ni là kim loại màu trắng bạc, rất cứng, khối lượng riêng lớn (D = 8,9g/cm³), nóng chảy ở 1455^oC.

-  Ni có tính khử yếu hơn sắt, không tác dụng được với nước và oxi không khí ở nhiệt độ

thường. Không tác dụng với axit thường do trên bề mặt có lớp oxit bảo vệ. Niken dễ dàng

tan trong dung dịch axit HNO₃ đặc nóng,

Ni + 4HNO₃ (đặc, nóng)   →  Ni(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

-  Ni tác dụng được với nhiều đơn chất và hợp chất, nhưng không tác dụng được với H₂.

          Ni + Cl₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ NiCl₂

2. Ứng dụng

Niken được dùng để chế tạo hợp kim chống ăn mòn và chịu nhiệt cao. Chẳng hạn như:

- Hợp kim Inva Ni - Fe có hệ số giãn nở rất nhỏ, được dùng trong kĩ thuật vô tuyến, replay

nhiệt.

-  Hợp kim Cu - Ni có tính bền vững cao, không bị nước biển ăn mòn, được dùng để đúc

chân vịt tàu biển, tuabin cho động cơ máy bay.

Ngoài ra, một phần Ni được dùng trong kĩ thuật mạ điện, chế tạo ắc – qui, làm chất xúc tác cho phản ứng hóa học…

II. Kẽm (Zn)

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn

- Kẽm ở ô số 30, thuộc chu kì 4, nhóm IIB của bảng tuần hoàn.

- Trong các hợp chất, kẽm có số oxi hóa là +2.

2. Tính chất

- Zn là kim loại có màu lam nhạt. Trong không khí ẩm, kẽm bị phủ một lớp oxit mỏng nên

có màu xám.

- Kẽm là kim loại có khối lượng riêng lớn (D = 7,13g/cm³), có t^onc = 419,5^oC.

- Ở điều kiện thường, Zn khá giòn nên không kéo dài được, nhưng khi đun nóng từ 100 -

150^oC lại dẻo và dai, đến 200^oC thì giòn trở lại và có thể tán được thành bột.

- Zn ở trạng thái rắn và các hợp chất của kẽm không độc. Riêng hơi của ZnO thì rất độc.

- Zn là một kim loại khá hoạt động, có tính khử mạnh hơn sắt. Phản ứng với nhiều phi kim như O₂, Cl₂, S, ... và các dung dịch axit, kiềm, muối. Ví dụ:

Zn + S $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ ZnS

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

3. Ứng dụng

- Mạ (hoặc tráng) để bảo vệ bề mặt các dụng cụ, thiết bị bằng sắt, thép để chống gỉ, chống ăn mòn.

- Chế tạo hợp kim như hợp kim với Cu - Zn.

- Chế tạo pin điện hóa, phổ biến nhất là pin Zn - Mn ... .

- Một số hợp chất của Zn dùng trong y học, chẳng hạn như ZnO dùng làm thuốc giảm đau dây thần kinh, chữa bệnh eczema, bệnh ngứa,...

III. Chì (Pb)

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn

- Chì nằm ở ô số 82, thuộc nhóm IVA, chu kì 6 trong bảng tuần hoàn.

- Trong hợp chất, chì có số oxi hóa là +2 và +4, trong đó số oxi hóa phổ biến và bền hơn là +2.

2. Tính chất

- Chì màu trắng hơi xanh, mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi.

- Là kim loại nặng (D = 11,34g/cm³), nóng chảy ở 327^oC.

Kim loại chì

- Ở điều kiện thường, chì tác dụng với oxi không khí tạo ra màng oxit bảo vệ cho kim loại không bị tiếp tục oxi hóa. Khi đun nóng trong không khí, Pb bị oxi hóa dần đến hết tạo thành PbO.

          2Pb + O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2PbO

- Khi đun nóng, chì tác dụng trực tiếp với lưu huỳnh tạo ra PbS.

          Pb + S $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ PbS

- Chì và các hợp chất của chì đều rất độc. Một lượng chì vào cơ thể sẽ gây ra bệnh làm xám

men răng và có thể gây rối loạn thần kinh.

3. Ứng dụng

Chì được dùng để chế tạo các bản cực ắc quy, vỏ dây cáp, đầu đạn và dùng để chế tạo thiết bị để bảo vệ các tia phóng xạ. Ngoài ra, nó còn dùng để chế tạo các hợp kim.

IV. Thiếc (Sn)

1. Vị trí trong bảng tuần hoàn

- Thiếc nằm ở ô số 50, thuộc nhóm IVA, chu kì 5 trong bảng tuần hoàn.

- Trong hợp chất, thiết có số oxi hóa là +2 và +4, trong đó số oxi hóa phổ biến và bền hơn là +2.

2. Tính chất

- Kim loại màu trắng, dẻo, dễ cán mỏng, nhiệt độ nóng chảy 232^oC.

- Thiếc có 2 dạng thù hình: thiếc trắng và thiếc xám hai dạng thù hình này có thể biến đổi lẫn nhau phụ thuộc vào nhiệt độ.

- Thiếc là kim loại có tính khử yếu:

+ Bị oxi hóa ở nhiệt độ cao

+ Tác dụng chậm với dung dịch HCl và H₂SO­₄ loãng tạo Sn(II) và khí H­₂

+ Tan trong kiềm đặc: NaOH, KOH…

Ví dụ:

Sn + O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ SnO₂

Sn + 2HCl → SnCl₂ + H₂↑

3. Ứng dụng của thiếc

- Một lượng lớn Sn dùng để phủ lên bề mặt của sắt để chống gỉ (sắt tây) dùng trong công nghiệp thực phẩm.

- Lá thiếc mỏng dùng trong tụ điện.

- Hợp kim Sn - Pb (nóng chảy ở 180^oC) dùng để hàn.

- Dùng chế tạo các hợp kim có tính chịu ma sát, dùng để chế ổ trục quay.