Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Nhôm và hợp chất của nhôm - Coggle Diagram
Nhôm và hợp chất của nhôm
B. Một số hợp chất quan trọng của nhôm
I. Nhôm oxit (Al2O3)
2. Ứng dụng
Oxit ngậm nước là thành phần chủ yếu của quặng boxit (Al2O3.2H2O) dùng để sản xuất nhôm
Oxit khan, có cấu tạo tinh thể là đá quý, dạng thường gặp
Tinh thể Al2O3, 1 số ion Al3+ được thay bằng ion Cr3+ có hồng ngọc làm đồ trang sức, kĩ thuật laze
Tinh thể Al2O3 có lẫn tạp chất Fe2+, Fe3+, Ti4+ có saphia dùng làm đồ trang sức
Coridon: tinh thể trong suốt, không màu, rất tắn, dùng để tạo đá mài và giấy nhám
Bột nhôm oxit dùng trong công nghiệp sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp hữu cơ
1. Tính chất
Oxit lưỡng tính
Tác dụng với axit: Al2O3 + 6HCl => 2AlCl3 + 3H2O
Tác dụng với kiềm: Al2O3 + 2NaOH => 2NaAlO2 + H2O
Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước và không tác dụng với nước, nóng chảy ở trên 2050 độ C
II. Nhôm hidroxit
1. TCVL
Chất rắn, màu trắng, kết tủa dạng keo
2. TCHH
Tác dụng dd axit mạnh: Al(OH)3 +3HCl => AlCl3 + 3H2O
Tác dụng dd kiềm mạnh: Al(OH)3 + naOH => NaAlO2 +2H2O
Tác dụng dd amoniac: AlCl3+ 3NH3 + 3H2O => Al(OH)3+ 3NH4Cl
III. Nhôm sunfat
Muối nhôm sunfat có nhiều ứng dụng nhất là sunfat kép của nhôm và kali ngậm nước gọi là phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O. Phèn chua dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất làm trong nước
Muối nhôm sunfat khan tan trong nước tỏa nhiệt làm dd nóng lên bị hidrat hóa
IV. Nhận biết ion Al3+ trong dd
Cho từ dd NaOH đến dư vào dd thí nghiệm, có kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư chứng tỏ có ion Al3+
Al3+ +3OH- => Al(OH)3
AL(OH)3 + OH- (dư) => AlO2- +2H2O
A. Nhôm (Al)
I. Vị trí, cấu hình e
Ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3
[Ne]3s23p1
Có số OXH +3 trong các hợp chất
II. TCVL
Kim loại màu trắng bạc, nóng chảy ở 660 độ C, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng
Kim loại nhẹ (D=2,7 g/cm3), dẫn điện tốt (gấp 3 lần Fe, =2/3 Cu) và dẫn nhiệt tốt (gấp 3 lần Fe
III. Tính chất hóa học
Nhôm là kim loại có tính khử mạnh (chỉ sau KL kiềm và kiềm thổ), nên dễ bị oxi hóa thành ion Al3+
Tác dụng với phi kim
Với các phi kim khác
Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với các halogen
2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3
Khi đun nóng, Al tác dụng với bột S
2Al + 3S -> Al2S3
Al phản ứng được với các phi kim khác → muối
Với Oxi
Bột Al cháy trong không khí khi được đun nóng cho ngọn lửa màu sáng chói, tỏa nhiều nhiệt
2Al + 3O2 → Al2O3
Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có màng Al2O3 rất mỏng, bền và mịn bảo vệ, không cho nước và khí thấm qua
Tác dụng với axit
Với H+ (HCl, H2SO4 loãng…)
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 loãng → Al2(SO4)3 + 3H2
Al phản ứng dễ dàng → muối + H2
Với các axit có tính oxi hóa mạnh: HNO3 loãng hoặc đặc nóng, H2SO4 đặc, nóng
Al khử N(+5) hoặc S(+6) xuống só OXH thấp hơn
Al + 6HNO3 đặc (to)→ Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Al + 4HNO3 loãng → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
2Al + 6H2SO4 đặc (to) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Al thụ động với H2SO4 đặc nguội và HNO3 đặc nguội → có thể dùng thùng Al để chuyên chở axit HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.
Phản ứng nhiệt nhôm
Al khử được oxit của các kim loại đứng sau Al ở nhiệt độ cao
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe
Dùng để điều chế một lượng nhỏ sắt nóng chảy khi hàn đường ray
Khi giải bài tập về phản ứng nhiệt nhôm
Hỗn hợp sau p/ư cho t/d với dung dịch kiềm → H2 thì Al còn dư sau p/ư nhiệt nhôm hoặc hiệu suất H của p/ư < 100%
Hỗn hợp sau p/ư cho t/d với dd kiềm không có khí thoát ra -> không dư Al.
Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng không đổi (bảo toàn khối lượng)
Tác dụng với nước
Nếu phá bỏ lớp màng oxit bao phủ bề mặt Al (hoặc tạo thành hỗ hống Al - Hg) thì Al phản ứng trực tiếp với nước ở nhiệt độ thường
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
Al(OH)3 là chất kết tủa dạng keo màu trắng khi sinh ra sẽ bao kín bề mặt của Al kim loại ngăn cách không cho Al tiếp xúc với nước để phản ứng tiếp nữa
Tác dụng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2
Nếu cho hỗn hợp Na, K, Ba, Ca và Al vào nước dư
2M + 2H2O → 2MOH + H2
MOH + H2O + Al → MAlO2 + 3/2H2
TH1. Cả KL kiềm và Al đều p/ư hết nếu số mol KL kiềm ≥ số mol Al.
TH2. KL kiềm phản ứng hết, Al dư nếu số mol KL kiềm < số mol Al.
IV. Ứng dụng và trạng thái tự nhiên
Ứng dụng
Làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ
Dùng trong xây dựng nhà cửa và trang trí nội thất
Dùng làm dây dẫn điện, dụng cụ nhà bếp
Bột nhôm trộn với bột sắt (hỗn hợp tecmit) -> p/ư nhiệt nhôm dùng hàn đường ray
Trạng thái tự nhiên
Al là nguyên tố phổ biến thứ 3 (sau O và Si), và là kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất
Chỉ tồn tại ở hợp chất
Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O
Mica: K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O
Boxit: Al2O3.nH2O
Criolit: 3NaF.AlF3
V. Sản xuất nhôm
Phương pháp: điện phân nhôm oxit nóng chảy
Nguyên liệu: quặng boxit Al2O3.2H2O, sau khi loại bỏ tạp chất thu được Al2O3 gần nguyên chất
2Al2O3 (900 độC, xúc tác criolit) -> 4Al + 3O2
Tác dụng của criolit
Hạ nhiệt cho phản ứng
Tạo ra một chất lỏng dẫn điện tốt hơn nhôm oxit nóng chảy
Tạo ra một lớp màng nhẹ nổi lên trên bề mặt của nhôm ngăn không cho Al tiếp xúc với oxi và không khí.