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 (+): 2O^2-  ® 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 t^o_nc cao do lực hút Al³⁺ với O^2- 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.