NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM

A. NHÔM

B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

I. Vị trí - Cấu tạo - TC vật lý

13Al: [Ne]3s2 3p1 -> Ô 13, chu kì 3, IIIA
3e lớp ngoài cùng -> xu hướng cho 3e -> số OXH: +3 trong hợp chất

Kiểu mạng tinh thể: lập phương tâm diện

dAl = 2,7g/cm3 < 5g/cm3 -> Al là kim loại nhẹ

Al màu trắng - sáng, dẫn nhiệt/điện tốt, dẻo (dễ dát mỏng, kéo sợi)
-> Được ứng dụng rỗng rãi

II. TCHH
(Al là kim loại mạnh)

1. T/d với phi kim

a) Với Halogen:
Bột Al tự bốc cháy trong khí Cl2:
2Al + 3Cl2 -to-> 2AlCl3

2. T/d với axit

3.T/d với oxit kim loại
(phản ứng nhiệt nhôm)

4. T/d với nước

5. Td với dd kiềm

b) Với oxi:
Al bền trong kk do lớp màng Al2O3 mỏng bảo vệ
Cháy trong oxi: 2Al + 3O2 -to-> Al2O3

Tan trong đ H+ (HCl, H2SO4l,...)
VD: Al + 3HCl -> AlCl3 + 3/2H2
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2

Trong H2SO4đ,to, HNO3:
2Al + 6H2SO4đ -t0-> Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
8Al + 15H2SO4đ -to-> 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
Al+4HNO3l-> Al(NO3)3 + NO + 2H2O
8Al + 30HNO3l -> 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3+9H2O


Al, Fe,Cr bị thụ động hóa trong ddHNO3/H2SO4 đặc, nguội

VD: Fe2O3 + 2Al -to-> Al2O3 + 3Fe
Cr2O3 + 2Al -to-> Al2O3 + 2Cr
Phản ứng nhiệt nhôm -> sx bom cháy, đ/chế kim loại khó nóng chảy, h2 tecmit (Al + Fe2O3/Fe3O4) dùng để hàn ray tàu hòa

Al không tác dụng với H2O, cả khi đun nóng

Al + NaOH + H2O -> NaAlO2 (natri aluminat) + 3/2H2
Na[Al(OH)4]
Al không phải chất lưỡng tính

III. Trạng thái TN - Ứng dụng - Sản xuất Al

Trạng thái tự nhiên:

  • Al là KL mạnh, tong TN chỉ có ở dạng hợp chất
  • Là nguyên tố phổ biến thứ 3 trong vỏ trái đất (Sau Si và O) => kim loại phổ biến nhất (VD: đất sét, mica, boxit, criolit)

Ứng dụng:

  • Al và hợp kim đều nhẹ -> chế tạo vật liệu nhẹ, máy bay, tên lửa,...
  • Dẫn điện tốt -> thay thế cho đồng
  • Bền, sáng, đẹp -> dùng chế tạo chi tiết trang trí, dcu nhà bếp
  • Dễ dát mỏng -> làm "giấy bạc"
  • UD của phản ứng nhiệt nhôm

Sản xuất Al:

  • Quặng sx nhôm (boxit: Al2O3.2H2O lẫn Fe2O3 và SiO2) -> xử lí -> Al2O3
  • PTĐP: Al2O3 -đpnc-> 2Al + 3/2 O2
    Pư phụ: O2 + C (+) -> hỗn hợp bay hơi (CO, CO2, O2 dư)
  • Do to nc Al2O3 = 2050'C -> Vai trò của criolit
    Na3AlF3 -> chính: hạ thấp to nc (Al2O3) còn 900'C
    -> phụ: tăng độ dẫn điện -> tăng H%/ tỉ khối nhỏ (nhẹ) -> ngăn không cho Al bị OXH

Al2O3 🚩

Al(OH)3 🚩

Tính chất vật lý

Tính chất hoá học: Oxit lưỡng tính

(Al2O3): rắn, trắng, không tan/không tác dụng với nước, nóng chảy >2050 độ c

P/ư dd Axit

P/ư dd Kiềm

Vd: Al2O3+ 6HCl -> 2AlCl3+ 3H2O

AlO3+ 6H+ -> 2Al3+ + 3H2O

Vd: Al2O3+ 2NaOH -> 2NaAlO2 (natri aluminat)+ H2O

Al2O3+ 2OH- -> 2AlO2- + H2O

Ứng dụng

Dạng Oxit ngậm nước

Thành phần chủ yếu của quặng boxit (Al2O3.2H2O)

Dạng Oxit khan

Cấu tạo tinh thể là đá quý, ít phổ biến

Chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia laze,...

Điều chế đá quý nhân tạo (hồng ngọc, Saphia)

Corindon ở dạng tinh thể trong suốt, không màu, rất rắn, chế tạo đá mài, giấy nhám

SX chất xúc tác cho tổng hợp hữu cơ

Tính chất vật lý

Rắn, kết tủa dạng keo, trắng

Tính chất hoá học: Hidroxit lưỡng tính

Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit

2Al(OH)3 --−tº, xt--> Al2O3 + 3H2O

Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo

Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O

Al(OH)3 + OH- → [(Al(OH)4]-

Điều chế

Cho muối Al3+ phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 6NaCl + 3CO2↑

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+

SX nhôm

Al2(SO4)3 🚩

Tính chất vật lý

Phèn chua

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

KAl(SO4)2.12H2O

Ứng dụng

chất bột màu trắng, tan trong nước

Ngành thuộc da, CN giấy, chất cầm màu, chất làm trong nước

Cách nhận biết ion Al3+ 🚩

Al3+ + 3OH- -> Al(OH)3

Al(OH)3 + OH-(dư) -> AlO2- + 2H2O