Nhôm là kim loại có chủ yếu trong hợp kim làm vỏ máy bay, ghê chưa!
Al (ô số 13, chu kì 3, nhóm IIIA), 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1.
Bạn đang xem: Nhôm phản ứng nước, nhưng phải dừng lại ngay, sao vậy …?
Kim nhẹ, dẻo, dẫn điện và nhiệt tốt (nhớ thêm Ag > Cu > Au > Al > Fe). Mạng tinh thể lập phương tâm diện.
Al (cũng tựa như Zn) tạo oxit lưỡng tính, hiđroxit lưỡng tính. Bạn nhớ:
Đương nhiên là tính khử rồi – Al dễ cho 3e ở lớp ngoài cùng:
Al → Al3+ + 3e
nên Al chỉ có số oxi hóa +3 trong hợp chất
Tính khử của nhôm mạnh; nhưng yếu hơn kim loại nhóm IA, IIA.
4Al + 3O2 → 2Al2O3, nhôm oxit
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3, nhôm clorua
2Al + 3S → Al2S3, nhôm sunfua
Al + HCl hoặc H2SO4 loãng → muối Al3+ + H2
Al + H2SO4 đặc nóng → muối Al3+ + SO2 (S, H2S) + H2O
Al + HNO3 đặc nóng hoặc HNO3 loãng → muối Al3+ + NO2(NO, N2O, N2, muối NH4NO3) + H2O
LƯU Ý Al (Cr, Fe) không phản ứng với axit HNO3 đặc nguội ; axit H2SO4 đặc nguội.
Chính là phản ứng thuộc phương pháp nhiệt luyện trong bài điều chế kim loại đã học:
Al + Oxit của kim loại sau nhôm —t0→ Al2O3 + kim loại
Áp dụng trong thực tế:
2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2Fe nóng chảy hàn hai đầu nối
Nhiệt độ tỏa ra tối đa (tính theo lý thuyết) của phản ứng là 3.2000C. Tuy nhiên, trong thực tế, nhiệt dao động trong khoảng 2.2000C đến 2.4000C.
Nếu bạn quan tâm, hãy xem thêm nội dung chi tiết về quá trình hàn nhiệt tại đây.
2Al + Cr2O3 —t0→ Al2O3 + 2Cr
Vật làm bằng kim loại nhôm không phản ứng với H2O ở bất kì t0 nào (do bề mặt Al bị phủ kín một lớp Al2O3 mỏng bền_t0nc của Al2O3 lên đến 20500C lận! )
Al nguyên chất khử H2O ngay ở t0 thường,
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 là kết tủa bọc Al lại + 3H2
nhưng . . . . phản ứng cũng dừng lại nhanh chóng do Al(OH)3 tủa keo_bọc lấy thanh Al, ngăn cản Al tiếp xúc – gặp gỡ bạn H2O ⇒ NÓI THỰC TẾ Al KHÔNG PHẢN ỨNG VỚI H2O.
Nhôm bền trong môi trường không khí và nước là do có màng oxit Al2O3 bền vững bảo vệ
Al không tan trong H2O vì có lớp Al2O3 bảo vệ.
Al nguyên chất tác dụng với H2O nhưng phản ứng cũng dừng lại ngay vì tạo lớp Al(OH)3 bảo vệ.
Nhưng Al TAN dễ dàng trong dung dịch BAZƠ MẠNH vì
[1] Lớp Al2O3 bị tan trong dung dịch kiềm
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+H2O
Xem thêm : Tìm hiểu khái niệm văn hoá giao thông là gì?
[2] Al gặp H2O, lập tức tác dụng
2Al0 + 6H+2O → 2Al3+(OH)3 tủa bọc Al lại + 3H20
[3] NaOH phá tan lớp Al(OH)3 tủa sinh ra ở [2]
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 tan + 2H2O
Phản ứng [2] và [3] xảy ra xen kẽ nhau, cho đến khi Al tan hết. Gộp 2 phương trình này lại, ta được
Al0 + NaOH + H+2O → NaAl3+O2 tan + 1,5H20
Em thấy:
1. Ví dụ để phân biệt 2 chất rắn Al, Al2O3 ta dùng dung dịch NaOH do
2. Có 3 chất rắn: Fe, Al, Al2O3 đựng trong 3 lọ mất nhãn. Thuốc thử nhận biết được mỗi chất là dung dịch NaOH do:
3. Cho bốn chất rắn riêng biệt Na, Al, Al2O3 ,Fe . Có thể dùng H2O đây để phân biệt 4 chất do:
Rắn màu trắng không tan trong H2O
Tồn tại dạng đá quý hoặc trong quặng nhôm Rất bền, t0nc > 20000C, không phân hủy.
Là hợp chất lưỡng tính (oxit bazơ, oxit axit)
Al2O3 (bazơ) +6HCl → 2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+ → 2Al2++3H2O
Al2O3 (axit) +2NaOH → 2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH- → 2AlO2-+H2O
Chất kết tủa keo trong ; keo trắng
Thu được khi cho muối Al3+ + dung dịch kiềm mạnh/yếu
Al3+ + 3OH- (kiềm mạnh_vừa đủ) → Al(OH)3 tủa
Al3+ + 3NH3 (kiềm yếu_dư) + 3H2O → Al(OH)3 tủa + 3NH4+
Kém bền, dễ bị phân hủy khi đun nóg
2Al(OH)3 —t0→ Al2O3 + 3H2O
Là hợp chất lưỡng tính (bazơ_nhôm hiđroxit Al(OH)3 ; axit_axit aluminic HAlO2.H2O)
Al(OH)3 (bazơ) + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ → Al3++ 3H2O
Al(OH)3 (axit) + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + OH- → AlO2-+ 2H2O
Ở ban cơ bản, NaAlO2 có tên là Natri aluminat; trong đó Aluminat chỉ ion rất lạ là AlO2-.
Ở ban nâng cao,
+Dùng axit yếu H2CO3 dư
NaAlO2 + CO2 dư + 2H2O → Al(OH)3 tủa + NaHCO3
Xem thêm : Bôi phấn rôm lên mặt có tốt không?
Do CO2 + H2O = axit yếu H2CO3
nên cho dù CO2 có dư thì cũng không thể nào hòa tan tủa Al(OH)3
+Dùng axit mạnh HCl vừa đủ thôi
NaAlO2 + HCl ĐỦ + H2O → Al(OH)3 tủa + NaCl
Do Al(OH)3 + 3HCl axit mạnh → AlCl3 tan + 3H2O
nên phải dùng axit HCl, H2SO4 ĐỦ, không được dùng dư!
+Nói dẫn khí CO2 từ từ cho đến dư vào dung dịch NaAlO2: thấy xuất hiện kết tủa keo trắng rồi kết tủa keo trắng vẫn tồn tại, hổng tan gì hết á!
+Nói rót từ từ cho đến dư dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2: em thấy xuất hiện kết tủa keo trắng rồi kết tủa keo trắng lại tan tạo dung dịch trong suốt.
Phèn chua: là muối sunfat kép của nhôm và kali ngậm nước,
Phèn nhôm: thay K+ của Phèn chua bằng Li+, Na+ hay NH4+.
Hợp kim quan trọng của nhôm: đuyara, silumin, almelec, electron.
Hợp kim nhôm là dung dịch rắn trong đó,
Việc thêm các nguyên tố vào nhôm sẽ làm cho hợp kim được cải thiện về
Một đặc tính tuyệt vời của hợp kim nhôm là chúng nhẹ và chống ăn mòn rất tốt.
Hợp kim của nhôm phức tạp lắm. Có cả dãy danh sách dài các hợp kim nhôm và kí hiệu từng loại – để người mua biết dùng hợp kim đó để làm gì nữa cơ!. Chúng mình chỉ cần nhớ tên các hợp kim nhôm như trên, để làm bài tập trắc nghiệm lấy điểm 10, rồi khoe mẹ và “gấu” thôi; còn lại …khi là kĩ sư vật liệu chuyên nghiệp mới rõ.
Quặng boxit Al2O3.nH2O (thường lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2).
1. Làm sạch nguyên liệu: Quặng boxit [Al2O3.nH2O + tạp Fe2O3, SiO2] + NaOH dư
Al2O3 + 2NaOH dư → 2NaAlO2 (natrti aluminat) + H2O
SiO2 + 2NaOH dư → Na2SiO3 (natri silicat) + H2O
2. Thổi khí CO2 dư vào dung dịch chứa 3 chất trên; rồi lọc tách thu Al(OH)3 tủa
NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3 tủa + NaHCO3
3. Lấy Al(OH)3 đem đi nung ở t0 > 1000C, ta thu Al2O3
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
Nguyên tắc: khử ion Al3+ trong Al2O3 thành Al (Al3+ + 3e → Al).
Phương pháp: các chất khử thông thường như C, CO, H2 không đủ khỏe để khử Al3+ thành Al (C, CO, H2 có tính cho e – tính khử không đủ mạnh để chuyển electron vào Al3+) ⇒ nguời ta phải dùng phương pháp ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY Al2O3 (khi đó, dòng điện một chiều trên cực âm là chất khử rất mạnh).
Người ta trộn Al2O3 với CRIOLIT 1AlF3.3NaF ⇔ Na3AlF6. Criolit có 3 vai trò:
Al2O3 —đpnc→ 2Al (ở catot-cực âm)+ 1,5O2 (ở anot-cực dương)
Trong đó:
Al3+ + 3e → Al
2O2- → O2 + 4e
Hạn chế: hai điện cực của bình điện phân làm bằng than chì (cacbon) ⇒ bị O2 sản phẩm đốt cháy cực + tạo khí CO, CO2 …gây nên 2 hậu quả:
Đọc thêm các bài viết về Kim loại và Hóa lớp 12 tại đây.
Đừng quên chia sẻ bài viết lên mạng xã hội để nhiều người cùng học nha bạn.
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp
This post was last modified on 23/04/2024 10:12
Con số may mắn hôm nay 23/11/2024 theo năm sinh: Nhặt TIỀN từ con số…
Tử vi thứ bảy ngày 23/11/2024 của 12 con giáp: Tuổi Thìn chán nản, tuổi…
Vận may của 4 con giáp đang ngày càng xuống dốc. Cuối tuần này (23-24/11),…
Con số cuối cùng trong ngày sinh dự đoán con người sẽ GIÀU CÓ, sống…
Cuối tuần này (23-24/11), 4 con giáp sẽ gặp nhiều may mắn và thành công…
Tử vi hôm nay – Top 3 con giáp thịnh vượng nhất ngày 22/11/2024