Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Nhôm và hợp chất của nhôm.

Bài 27 : NHÔM – HỢP CHẤT CỦA NHÔM A NHƠM I Vị trí cấu hình : * Al số 13 , nhóm IIIA , chu kì bảng HTTH * Cấu hình electron : 1s2 2s2 2p6 3s23p1 hay [Ne] 3s23p1 ( thu gọn ) → Al dễ nhường e hóa trị nên có số oxihóa +3 hợp chất II Tính chất vật lí : * Là kim loại màu trắng bạc , nóng chảy 6600C , mềm , dễ kéo sợi , dễ rát mỏng * Là kim loại nhẹ , dẫn điện dẫn nhiệt tốt III Tính chất hóa học : * Al kim loại có tính khử mạnh , sau KLK ,à KLKT * Dễ nhường 3e lớp : Al → Al3+ + 3e Tác dụng với phi kim : a) Tác dụng với O2 → oxit : Nhơm cháy oxi tạo lửa sáng chói tỏa nhiệt t 4Al + 3O2  → 2Al2O3 b) Tác dụng với halogen → muối halogenua : 2Al + 3Cl2  → 2AlCl3 c) Tác dụng với N ( S , C , P…) → Muối nitrua … 800 C 2Al + N2  → 2AlN 800 C 4Al + 3C  → Al4C3 0 Tác dụng với axit : a) Tác dụng với axit thường( HCl ,H2SO4 ):Nhôm dễ dàng khử ion H+ dung dịch axit thành H2 2Al + 6H+ → 2Al3+ + 3H2 b) Tác dụng với axit tính oxh mạnh ( HNO3 , H2SO4 đặc ) : Al + HNO3 → Al (NO3)3 + SP khử (N ) + H2O t Al + H2SO4 đặc  → Al2(SO4)3 + SP khử ( S ) + H2O Chú ý : + Nhôm bị thụ động với HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội ( Do nhôm tạo lớp oxit bền bảo vệ ) + Tùy theo nồng độ axit mà tạo sp khử khác Tác dụng với nước : 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 Chú ý : + Phản ứng nhanh chóng bị dừng lại Al(OH)3 khơng tan nước → làm tốn xem nhơm khơng tác dụng với H2O + Thực tế Al không phản ứng với nước bề mặt nhơm có lớp Al 2O3 bền vững bảo vệ Tác dụng dung dịch muối : Al đẩy kim laọi yếu khỏi dung dịch muối 2Al + 3CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3Cu Tác dụng với oxit kim loại ( Phản ứng nhiệt nhôm ) : Nhôm khử oxit kim loại hoạt động nhiệt đọ cao t 8Al + 3Fe3O4  → 4Al2O3 + 9Fe t 2Al + Cr2O3  → Al2O3 + 2Cr t 2Al + 3CuO  → Al2O3 + 3Cu 0 Trang Tác dụng với dung dịch kiềm : Khi bỏ mảnh nhơm vào dung dịch kiềm : * Lớp màng bảo vệ (Al2O3 ) tác dụng với kiềm trước : Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O * Khi lớp màng oxit bị phá hủy Al tiếp tục phản ứng : 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Chú ý :1-Thực tế NaAlO2 , KalO2 …chỉ tạo trạng thái nóng chảy ( không tạo dung dịch ) 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2 ↑ ( Nat ri tetra hiđroxo aluminat ) 2- Al pư tan phần dung dịch muối có tính axit kiềm đủ mạnh Na2CO3 , CuSO4 … 3- Trong mơi trường kiềm Al khử ion NO3- , NO2- thành NH3 Al + NO3- + OH- + H2O → AlO2- + NH3 ↑ Al + NO2- + OH- + H2O → AlO2- + NH3 ↑ IV Trạng thái tự nhiên - ứng dụng Trạng thái tự nhhiên : * Nhôm kimloại hoạt động mạnh nên tự nhiên tồn dạng hợp chất * Nhôm nguyên tố đứng hàng thứ sau oxi Silic độ phổ biến vỏ trái đất * Một số dạng tồn Al : + Đất sét : Al2O3 2SiO2 2H2O + mica : K2O Al2O3 6SiO2 + Boxit : Al2O3 2H2O + Criolit : 3NaF Al F3 … 2.ứng dụng : ( SGK ) V Sản xuất nhôm : Nguyên liệu : * Nguyên liệu để sản xuất mhôm quặng boxit : Al2O3 2H2O * Quặng bôxit thường lẫn tạp chất Fe2O3 SiO2 Nguyên tắc : * Khử ion nhôm Al3+ thành Al kim loại * Nhôm sản xuất phương pháp điện phân nóng chảy nhơm oxit ) Phương pháp : Sản xuất nhôm qua giai đoạn sau : * Tinh chế nhôm oxit quặng boxit : - Loại bỏ oxit sắt : Cho quặng nghiền nhỏ tác dụng với dung dịch xút đặc (1800C ) ta thu dung dịch chứa muối Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH → Na2SiO2 + H2O - Sử lí dung dịch thu khí CO2 ta thu Al(OH)3 NaAlO2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 - Lọc rửa kết tủa nung nhiệt độ cao : 900 C 2Al(OH)3  → Al2O3 + 3H2O * Chuẩn bị chất điện li nóng chảy : Để giảm nhiệt độ nóng chảy Al2O3 ( 20500C ), người ta hòa tan Al2O3 criolit ( Na3AlF6 ) nóng chảy ta hỗn hợp chất lỏng 9000C ưu điểm việc làm : + Tiết kiệm lượng Trang + Chất lỏng dẫn điện tốt Al2O3 nóng chảy + Chất lỏng có tỉ khối nhỏ Al , mặt ngăn cản Al bị oxihóa * Quá trình điện phân : - cực âm : Al3+ bị khử thành Al : Al3+ + 3e → Al - cực dương O2- bị oxihóa : 2O2- → O2 + 4e Chú ý : nhiệt độ cao O2 tác dụng với điện cực dương Cacbon : C + O → CO2 CO2 + C →2CO B HỢP CHẤT CỦA NHƠM I Nhơm oxit Al2O3 : 1-Tính chất vật lí : *Al2O3 chất rắn, màu trắng, không tan không tác dụng với nước, nóng chảy 20500C *Tinh thể Al2O3 làm đồ trang sức, mặt kính … 2-Tính chất hố học: a )Al2O3 hợp chất bền *Nhôm oxit bền với nhiệt độ, tnc = 20500C b) Al2O3 hợp chất lưỡng tính *T/d với dung dịch axit : Al2O3 + H+ → Al3+ + H2O *T/d với dung dịch bazơ : Al2O3 + OH- → AlO2- + H2O Chú ý : Al2O3 oxit lưỡng tính, tác dụng với dung dịch axit mạnh dung dịch kiềm Dễ phản ứng với kiềm nóng chảy : Al2O3 + 2NaOH → NaAlO2 + H2O 3- ứng dụng: (SGK) II Nhôm hiđroxit Al(OH)3 : 1-Tính chất vật lí : *Al(OH)3 chất rắn mầu trắng , kết tủa dạng keo *Al(OH)3 chất bền với nhiệt 2-Tính chất hố học: a) Al(OH)3 hợp chất bền : Dễ bị phân huỷ nhiệt độ cao tạo thành Al2O3 t Al(OH)3  → Al2O3 + H2O b) Al(OH)3 hidroxit lưỡng tính *T/d với dung dịch axit : Al(OH)3 + 3H+ → Al3+ + 3H2O *T/d với dung dịch bazơ : Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O Chú ý : + Al(OH)3 (bazơ 3lần) HAlO2.H2O (axit lần) + Muối aluminat: Có ion AlO2-, bền dung dịch kiềm (ví dụ NaAlO2) Trong mơi trường axit yếu tạo thành Al(OH)3 kết tủa Ví dụ: NaAlO2 + CO2 + 2H2O → NaHCO3 + Al(OH)3 3-Điều chế , ứng dụng: Trang a) Điều chế : Cho muối dung dịch Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm (OH-) vừa đủ dung dịch NH3 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 VD : Điều chế Al(OH)3 phản ứng trao đổi với dung dịch NH4OH: Al2(SO4)3 + 6NH4OH → Al(OH)3 + (NH4)2SO4 b) ứng dụng (SGK) III Muối nhơm sunphat : Al2(SO4)3 *Muối Nhơm sunfat khan hồ tan vào nước toả nhiệt làm dung dịch nóng lên bị hidrat hố *Muối Nhơm ứng dụng nhiều phèn chua: KAl(SO4)2.12H2O hay K 2SO4 Al2(SO4)3 24H2O + *Có thể thay Ion K Ion khác không gọi phèn chua IV : Cách nhận biết ion Al3+ dung dịch : Khi cho dung dịch OH- dư vào dung dịch muối nhôm Al3+ xuất kết tủa sau kết tủa tan dung dịch kiềm dư Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O (tan) Trang Trang ... ứng dụng: (SGK) II Nhôm hiđroxit Al(OH)3 : 1-Tính chất vật lí : *Al(OH)3 chất rắn mầu trắng , kết tủa dạng keo *Al(OH)3 chất bền với nhiệt 2-Tính chất hố học: a) Al(OH)3 hợp chất bền : Dễ bị phân... *Tinh thể Al2O3 làm đồ trang sức, mặt kính … 2-Tính chất hố học: a )Al2O3 hợp chất bền *Nhôm oxit bền với nhiệt độ, tnc = 20500C b) Al2O3 hợp chất lưỡng tính *T/d với dung dịch axit : Al2O3 + H+... O2- bị oxihóa : 2O2- → O2 + 4e Chú ý : nhiệt độ cao O2 tác dụng với điện cực dương Cacbon : C + O → CO2 CO2 + C →2CO B HỢP CHẤT CỦA NHƠM I Nhơm oxit Al2O3 : 1-Tính chất vật lí : *Al2O3 chất rắn,