NHÔM



NHÔM

A. NHÔM

I. Vị trí, tính chất vật lí

Al (Z=13): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 , nhóm IIIA, chu kì 3.

- nhẹ, mềm dẽo, dẫn điện và nhiệt tốt.

-tinh thể lập phương tâm diện.

II. Tính chất hóa học

Tính khử Al ® Al3+ + 3e

1) P/ư với phi kim:

2Al + 3/2O2  Al2O3 ; 

2Al  + 3Cl22AlCl3

2Al  + 3I22AlI3

2) P/ư với axit:

2Al  +  6HCl ® 2AlCl3  +  3H2

Al  + 4HNO3 ® Al(NO3)3 + NO + 2H2O

2Al + 6H2SO4 đặc Al2(SO4)3  + 3SO2 + 6H2O

Al không p/ư với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội.

3) P/ư khử oxit kim loại: (P/ư nhiệt nhôm)

2Al  + Fe2O3  2Fe  + Al2O3

2Al  + Cr2O3  2Cr  + Al2O3

4) P/ư với nước:

Al  + 3H2O ® Al(OH)3  + 3/2 H2  (p/ư bị dừng lại ngay)

5) P/ư với dd kiềm: NaOH, KOH, Ca(OH)2

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O® 2Na[Al(OH)4]   natri aluminat

hay Al2O3 +  NaOH ® NaAlO2 +  H2O

Al(OH)3 +  NaOH ® Na[Al(OH)4]

hay Al(OH)3 +  NaOH ® NaAlO2 +  2H2O

2Al + 2NaOH + 6H2O ® 2Na[Al(OH)4]  + 3H2

hay 2Al + 2NaOH + 2H2O ® 2NaAlO2  + 3H2

III. Điều chế:

Điện phân nóng chảy hỗn hợp Al2O3 và Na3AlF6 (criolit)

Anot (+): 2O2-  ® O2 + 4e

Anot bằng than bị oxi đốt cháy mòn dần tạo ra CO2, CO

Catot (-): Al3+   + 3e ® Al

Ptr: Al2O3  2Al + 3/2 O2

IV. Ứng dụng: làm hợp kim nhẹ dùng chế tạo xe hơi, máy bay, tên lửa, đồ nội thất, tecmit (bột Al + Fe2O3), ...

 

B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG

I. Al2O3 : oxit lưỡng tính

Quặng boxit: Al2O3.2H2O ; emeri: làm đá mài

Corinđon: ngọc thạch, nếu lẫn Cr2O3 có màu đỏ (rubi), lẫn TiO2 và Fe3O4 có màu xanh (saphia).

Al2O3 có tonc cao do lực hút Al3+ với O2- mạnh.

Al2O3 +  6HCl  ® 2AlCl3  +  3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ® 2Na[Al(OH)4] 

 

II. Al(OH)3: hidroxit lưỡng tính

2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O

Al(OH)3 +  3HCl ® AlCl3  +  3H2O

Al(OH)3 +  NaOH ® Na[Al(OH)4]

Hay Al(OH)3  +  NaOH  ® NaAlO2  +  2H2O

Nhận biết Al3+ dùng dd NaOH tạo ra kết tủa keo tan khi dư NaOH.  

   Al3+  + 3OH- ® Al(OH)3 ¯

   Al(OH)3  +  OH- ® AlO2-  +  2H2O

 

Bài toán về kết tủa Al(OH)3 chú ý trường hợp NaOH thiếu và NaOH dư. Nếu NaOH dư thì kết tủa Al(OH)3 bị tan 1 phần.

Xét tỉ lệ mol:  £ 3, kết tủa không bị tan

 

                       >3, kết tủa bị tan 1 phần.

 

Điều chế Al(OH)3 nên dùng dd NH3.

   AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ® Al(OH)3 ¯ + 3NH4Cl

     Al3+ + 3NH3 + 3H2O ® Al(OH)3 ¯ + 3NH4+

Chú ý:

- Nhỏ từ từ dd HCl vào dd NaAlO2: có kết tủa trắng keo

      HCl  +  NaAlO2 + H2O ® Al(OH)3 ¯ + NaCl

- Thổi CO2 vào dd NaAlO2 thấy có kết tủa trắng keo

      NaAlO2 + CO2 + H2O ® Al(OH)3 ¯ + NaHCO3

 

III. Phèn:

 

Phèn chua:

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O

 

Thay K+ bằng Li+, Na+, NH4+ được phèn nhôm.

Ứng dụng: làm trong nước bẩn, thuộc da, ...

Quá trình lắng trong nước đục:

          Al3+   +  3H2O ® Al(OH)3 ¯ +  3H+

 

Al(OH)3 ¯ hút các hạt phù sa lại làm chúng nặng và chìm xuống.

 

 

 

 

 

 

 

 

 




No comments:

 

© 2012 Học Để ThiBlog tài liệu