A NHÔM – lý thuyết nhôm và hợp chất của nhôm

– Tinh thể Al2O3 (corinđon) được dùng làm đồ trang sức, chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác, như chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia lade,…

A. NHÔM

I. VÍ TRÍ VÀ CẤU TẠO

– Al: 1s22s22p63s23p1

=> Số hiệu nguyên tử 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 .- Trong hợp chất, Al có số OXH bền là + 3- Nhôm có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

– Nhôm là sắt kẽm kim loại nhẹ, màu trắng bạc .- Nhôm rất dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt rất tốt .

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với phi kim

-Với oxi: Ở tothường tạo lớp màng oxit bảo vệ. Nếu đốt bột nhôm thì sẽ phản ứng mạnh.

4Al + 3O2 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2Al2O3

– Với phi kim khác:

+ Với Cl2, Br2phản ứng ngay ở tothường tạo thành AlCl3, AlBr3phản ứng bốc cháy .

Ví dụ:

+ Khi đun nóng, phản ứng được với I2, S. Khi đun nóng mạnh, phản ứng được với N2, C .

2. Tác dụng với axit

– Al + dung dịch axit ( HCl, H2SO4 ) muối + H2

2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2­

– Al + dung dịch axit ( có tính OXH mạnh ) muối + mẫu sản phẩm khử + H2O

4Al + 4HNO3 loãng \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al(NO3)3 + NO + 2H2O

2Al + 6H2SO4 đặc \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

– Al không tính năng với H2SO4, HNO3 đặc nguội .

3. Tác dụng với oxit kim loại

Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit sắt kẽm kim loại như Fe2O3, Cr2O3, … thành sắt kẽm kim loại tự do .

2Al + Fe2O3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2O3 + 2Fe

4. Tác dụng với dung dịch kiềm

2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na\(\left[ Al{{(OH)}_{4}} \right]\)(dd) + 3H2­

IV. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT

1. Ứng dụng

– Người ta dùng nhôm để chế tạo vỏ máy bay, tên lửa, tàu ngoài hành tinh do đặc tính nhẹ, bền với không khí và nước- Làm dây dẫn điện cao áp, đồ nội thất bên trong, làm vật trao đổi nhiệt- Chế tạo hỗn hợp tecmit ( Al và Fe2O3 ) được dùng để hàn gắn đường ray .

2. Sản xuất

Điện phân nóng chảy Al2O3

2Al2O3 \(\xrightarrow{\text{đpnc}}\) 4Al + 3O2­

B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHÔM

I. NHÔM OXIT

Tính chất vật lí : là chất rắn màu trắng, không tan trong nước nóng chảy ở 2050 độ C

Tính chất hóa học: Al2O3 là oxit lưỡng tính, tác dụng được với dung dịch axit và dung dịch kiềm:

Al2O3 + 6HCl 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na\(\left( Al{{(OH)}_{4}} \right)\)

Ứng dụng:

– Tinh thể Al2O3 ( corinđon ) được dùng làm đồ trang sức đẹp, sản xuất những cụ thể trong những ngành kĩ thuật đúng chuẩn, như chân kính đồng hồ đeo tay, thiết bị phát tia lade, …- Bột Al2O3 có độ cứng cao được dùng làm vật tư mài .- Boxit Al2O3. 2H2 O là nguyên vật liệu sản xuất nhôm sắt kẽm kim loại .

II. NHÔM HIDROXIT

Tính chất vật lí: Là chất kết tủa keo, màu trắng, không tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy

Tính chất hóa học:

– Dễ bị nhiệt phân thành nhôm oxit :

2Al(OH)3 \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) Al2O3 + 3H2O

– Là hợp chất lưỡng tính, tan trong axit và bazo

Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 + NaOH Na\(\left[ Al{{(OH)}_{4}} \right]\)

Điều chế: Cho muối nhôm phản ứng với dung dịch NH3 hoặc muối Na2CO3:

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

III. NHÔM SUNFAT

– Al2 ( SO4 ) 3 : là chất bột màu trắng, bị phân hủy nhiệt trên 770 oC

– Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hoặc : KAl(SO4)2.12H2O tồn tại ở dạng tinh thể có vị hơi chua và chát.

Sơ đồ tư duy:Nhôm và hợp chất của nhôm