NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
NHÔM
(Al)
MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG
I. VỊ TRÍ và CẤU TẠO
II. Tính chất VẬT LÝ
III. Tính chất
HÓA HỌC
Nhôm Sunfat Al2(SO4)3
Nhôm Oxit
Nhôm Hiđroxit
Cấu hình e nguyên tử
Vị trí
Tính chất vật lý
Tính chất hóa học
Số OXH
kim loại nhẹ (D=2.7g/cm^3) , màu trắng bạc.
khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng
nóng chảy ở nhiệt độ không cao lắm
(660 độ C)
Viết gọn: [Ne]
Ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3
Trong hợp chất, Al có số OXH bền là +3
(do dễ nhường cả 3e hóa trị)
Có cấu tạo mạng lập phương tâm diện, có mật độ e tự do tương đối lớn.
=> dẫn điện tốt, dẫn nhiệt tốt
Ứng dụng
Nhận xét chung
Nhôm là KL có tính khử mạnh, chỉ sau KL kiềm và kiềm thổ, nên dễ bị OXH thành ion dương Al3+
1. Tác dụng với **PHI KIM*
Nhôm dễ dàng khử ngtu phi kim thành ion âm
Tác dụng với halogen
Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí Clo
2Al+3Cl2 -> 2AlCl3
Tác dụng với oxi
Khi đốt
Ở nhiệt độ thường
4Al + 3Cl2 -> 2AlCl3 (t0)
Ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiều nhiệt
Nhôm bền do có lớp màng
oxit Al2O3 rất mỏng và bền bảo vệ
● chất rắn màu trắng
● không tan trong nước và không tác dụng với nước
● nóng chảy ở trên 2050 độ C
3. Tác dụng với oxit Kim loại
Ở t0 cao, Al khử được nhiều ion KL trong oxit
2Al + Fe2O3 --t0--> Al2O3 +2Fe
Phản ứng nhiệt nhôm
- Tác dụng với axit
Nhôm dễ dàng khử ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loãng thành khí H2
Nhôm tác dụng mạnh với dd HNO3 loãng, HNO3 đặc nóng, H2SO4 đặc nóng
Nhôm bị thụ động bởi dd axit HNO3 đặc nguội h H2SO4 đặc nguội
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
Al khử N+5 hoặc S+6 xuống số OXH thấp hơn
Al + 4HNO3 (loãng) --(t0)--> Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 (đặc) --(t0)-->
Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
UD: thùng nhôm chuyên chở các axit đặc nguội nói trên
- Tác dụng với nước
Tác dụng
Không tác dụng
khi phá bỏ lớp oxit trên bề mặt hoặc tạo thành hỗn hỗng Al -Hg
2Al + 6H2O ---> 2Al(OH)3 + 3H2
dù ở t0 cao do trên bề mặt nhôm đc phủ kín lớp Al2O3 rất mỏng, bền, mịn, k cho nước và khí thấm qua
- Tác dụng với dd KIỀM
Al2O3: là oxit lưỡng tính
Al(OH)3 là chất rắn, không tan trong nước là lớp bảo vệ không cho nhôm tiếp xúc với nước nên phản ứng nhanh chóng bị dừng lại.
lớp màng mỏng Al2O3 + dd kiềm -> muối tan
khi không còn lớp màng
Phản ứng (2), (3) xảy ra xen kẽ nhau mãi cho đến khi nhôm bị tan hết .
2Al + 2NaOH + 2H2O → NaAlO2 + 3 H2
Al2O3 + 2 NaOH → 2NaAlO2 + H2O
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (2)
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3)
ỨNG DỤNG VÀ
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Ứng dụng
Trạng thái tự nhiên
nhẹ, bền, đvs kk, nước
vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ
màu trắng bạc, đẹp
xây dựng nhà cửa, trang trí nội thất
dẫn nhiệt dẫn điên tốt
dụng cụ nhà bếp
bột nhôm x bột sắt oxit (hh tecmit)
hàn đường ray
chỉ tồn tại dưới dạng hợp chất
Phổ biến trong vỏ Trái đất
đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2), boxit, criolit...
quặng boxit
- Là oxit lưỡng tính : tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm
Tác dụng với dung dịch kiềm:
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → Na[(Al(OH)4]
Tác dụng được với dung dịch axit:
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
● Rất bền => rất khó bị khử thành kim loại: Khử Al2O3 bằng C không cho Al mà thu được Al4C3:
Al2O3 + 9C → Al4C3 + 6CO
Dạng oxit ngậm nước
Dạng oxit khan
thành phần chủ yếu của quặng boxit (Al2O3.2H2O) => sản xuất nhôm.
● Al2O3 không tác dụng với H2, CO ở bất kì nhiệt độ nào.
chế tạo đá mài, giấy nhám,...
đồ trang sức, chân kính đồng hồ và dùng trong kĩ thuật laze.
Tinh thể Al2O3 có lẫn tạp chất Fe2+, Fe3+ và Ti4+ ta có saphia dùng làm đồ trang sức
Bột nhôm oxit (trong CN): sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp hữu cơ.
Tính chất vật lý
Tính chất hóa học
Ứng dụng
Là hợp chất màu trắng, kết tủa keo
không tan trong nước, không bền nhiệt.
là chất bột màu trắng, bị phân hủy nhiệt trên 770 độ C
● Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit:
- Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo:
Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O
Al(OH)3 + OH- → [(Al(OH)4]-
2Al(OH)3 −tº, xt→) Al2O3 + 3H2O
Điều chế
Cho muối Al3+ phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 6NaCl + 3CO2 ↑
Nhôm hiđroxit thể hiện tính bazơ trội hơn tính axit.
Có tính axit -> nhôm hiđroxit còn có tên là axit aluminic. Axit aluminic là axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic.
chế tạo ra một chất độn chống cháy cho các ứng dụng của polymer.
sản xuất các loại nguyên liệu hợp chất nhôm khác như: nhôm Sunfat, Polyaluminium clorua...,
Phèn chua
K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O
Viết gọn: KAl(SO4)2.12H2O
tồn tại ở dạng tinh thể có vị hơi chua và chát.
Ứng dụng: dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu, chất làm trong nước,...
Cách nhận biết ion Al3+ trong dung dịch
Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch thí nghiệm, nếu có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư => có ion Al3+.