[r]
(1)NHÔM- HỢP CHẤT NHÔM A- NHÔM
I- VỊ TRÍ- CẤU TẠO:
Cấu hình e Al (Z =13) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ( 2/ 8/ 3)
Chu kì 3, nhóm IIIA, ngun tố p, số oxi hóa +3 hóa trị III hợp chất Nhơm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện ( giống Ca, Sr)
o nc
t Nhôm kim loại nhẹ, = 660oc, mềm, dễ kéo sợi dát mỏng
Nhôm dẩn điện, dẩn nhiệt tốt ( tốt sắt đồng) II- TÍNH CHẤT HĨA HỌC:
Nhơm có tính khử mạnh ( nhiên yếu kim loại kiềm kiềm thổ) Al Al3+ + 3e
TÍNH CHẤT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG GHI CHÚ
1-Tác dụng với phi kim : O2,
Cl2, S, C, N2
o
t c
2
4Al 3O 2Al O (nhơm oxít)
o
t c
2
2Al 3S Al S (nhôm sunfua)
o
t c
4
4Al 3C Al C (nhôm cacbua)
o
t c
2Al N 2AlN(nhôm nitrua)
Chú ý: Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S
Al2O3 không tan nước
Các chất Al2S3; Al4C3; AlN
khi tác dụng với H2O
tạo Al(OH)3 khí
2-T/d với H2O 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2
Phản ứng dừng lại tạo Al(OH)3 bao phủ bề
mặt nhôm
3 2
0
H O/H Al /Al
E 0,41VE 1,66V
Do
Nên Nhôm khử nước, giải phóng H2
3-T/d với kiềm Những đồ vật nhơm bị hịa ta dung dịch kiềm phản ứng sau
Al2O3 +2 NaOH 2NaAlO2 + H2O
Hay Al2O3 +2 NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4]
Tiếp đến kim loại nhôm khử nước: 2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2
Tiếp đến Al(OH)3 bị hòa tan dung dịch bazơ Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Hay Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]
Natri aluminat
Kết luận:
1-Khi nhơm cho vào dd NaOH
Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2
1mol Al t/d với mol NaOH tạo 1,5 mol H2
2-Khi nhôm tác dụng với dd NaOH thì :
Al chất khử H2O chất oxi hóa
NaOH mơi trường 4-T/d với axít *Axit loại 1: HCl, H2SO4 lỗng
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
*Với axít loại 1:
Al + 3H+ Al3+ + 3/2 H 2
*Axit loại 2:
HNO3loãng, HNO3 đặc nóng ;
Al + 6HNO3 đặc nóng Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Khí màu nâu
Al + 4HNO3 loãng Al(NO3)3 + NO + 2H2O
Khí khơng màu hóa nâu Hay:
8Al + 30HNO3 loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
10Al + 36HNO3 loãng 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
8Al + 30HNO3 l 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
2
N O N
n : n 2 : 3
Trường hợp tạo khí với tỉ lệ Thì viết phương trình phản ứng
Al + HNO3Al3+ + sản phẩm
(2)Al + HNO3Al(NO3)3 + 2N2O +3N2 + H2O
Cân bằng:
46Al + 168HNO346Al(NO3)3 + 6N2O +9N2 + 84H2O
H2SO4 đặc nóng:
2Al + 6H2SO4 đặc nóng Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Hay:
2Al + 4H2SO4 đặc nóng Al2(SO4)3 + S + 4H2O
8Al + 15H2SO44Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
Al + H2SO4Al3+ + sản phẩm khử
chứa S + H2O
*Với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội Al thụ động không tác dụng tạo lớp màng oxít mỏng có
tính trơ làm cho kim loại bị thụ động , Nhôm bị thụ động không tác dụng với dd HCl, H2SO4 loãng
5- Với dung dịch muối
2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu
8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 18H2O
8Na[Al(OH)4] + 3NH3
6- Phản ứng nhiệt nhôm
o
t c
2 3
2Al Fe O 2Al O
o
t c
2 3
2Al Cr O Al O 2Cr
Al khử oxít kim loại sau Al trừ BaO
III- ĐIỀU CHẾ NHÔM:
Đpnc Al2O3 từ quặng boxit Al2O3 2H2O có xúc tác quặng Criolit
NaOHd,nong
CO2 t c0 dpnc
quặng boxit dd chứa NaAlO2 Na2SiO3 Al(OH)3 Al2O3 Al
Vai trò quặng Criolit :
1- Hạ nhiệt độ nóng chảy hệ 2- Tăng tính dẫn điện
3- Ngăn khơng cho Al ngun chất tiếp xúc với khơng khí
HỢP CHẤT CỦA NHƠM
CHẤT TÍNH CHẤT ĐIỀU CHẾ ỨNG DỤNG
1- Nhơm oxít Al2O3
M= 102
Là oxít lưỡng tính:
2 3
Al O 6HCl 2AlCl 3H O
2 2
Al O 2NaOH 2NaAlO H O
0
t c
3
2Al(OH) Al O 3H O
2- Nhôm hidroxit Al(OH)3 keo trắng
M = 78
1- Là hidroxit lưỡng tính
Dạng axit HAlO2.H2O ( axit aluminic)
Dạng bazơ Al(OH)3 (nhôm hidroxit)
3
Al OH 3HCl AlCl 6H O
3 2
Al OH NaOH NaAlO 2H O
2- Al(OH)3 không tan axit yêú (dd CO2)
Al(OH)3 không tan bazơ yêú (dd NH3)
3- Phản ứng nhiệt phân:
3 t c0
2Al OH Al O 3H O
3
3
Al 3NH 3H O Al(OH) 3NH
Hoặc tác dụng với lượng vừa đủ OH
-3
3
Al 3OH Al(OH)
3-Muối nhôm Al3+
VD: AlCl3
Al2(SO4)3
Al(NO3)3
Muối Al3+ có mơi trường axít
pH <7 làm q tím hóa đỏ Tác dụng với bazơ:
+ Khi cho từ từ dd bazơ mạnh ( NaOH, KOH, Ba(OH)2….)đến dư vào dd muối Al3+
nhận thấy có kết tủa Al(OH)3 tăng dần đến
Điều chế:
Al
Al2O3 + H+
(3)cực đại sau kết tủa từ từ tan dần Al3+ + 3OH- Al(OH)
3
2 AlO
Al(OH)3 + OH- + 2H2O
+ Khi cho từ từ dd bazơ yếu đến dư vào dd muối Al3+ nhận thấy có kết tủa Al(OH)
3
cực đại, kết tủa không tan
4 NH
Al3++3NH
3 +3H2O Al(OH)3 +
+ Nếu dd chứa đồng thời Al3+, H+ tác dụng
dung dịch bazơ phản ứng theo thứ tự (1) H+ + OH- H
2O
3
3
Al 3OH Al(OH)
(2)
2 AlO
(3) Al(OH)3 + OH- dư + 2H2O
Phèn chua là: K2SO4 Al2(SO4)3.24H2O
Hay KAl(SO4)2.12H2O
Ứng dụng phèn chua: làm nước, dùng công nghiệp thuộc da, chất cầm màu…
2 AlO
4- Muối nhôm aluminat
2 AlO
Muối có mơi trường bazơ pH >7 làm q tím hóa xanh Tác dụng với axit:
2 AlO
+ Khi cho từ từ dd axít mạnh ( HCl, H2SO4 lỗng )đến dư vào dd muối nhận
thấy có kết tủa Al(OH)3 tăng dần đến cực
đại sau kết tủa từ từ tan dần
2 AlO
+ H+ + H
2O Al(OH)3
Al(OH)3 + 3H+ Al3++ 2H2O
2 AlO
+ Khi cho từ từ dd axít yếu đến dư vào dd muối nhận thấy có kết tủa Al(OH)3
cực đại, kết tủa không tan
2 AlO
3 HCO
+ CO2 +H2O Al(OH)3 +
2 AlO
+ Nếu dd chứa đồng thời , OH- tác
dụng dung dịch axít phản ứng theo thứ tự
(1) H+ + OH- H 2O
2 AlO
(2) + H+ + H
2O Al(OH)3
(4)CÁC LƯU Ý KHI LÀM BÀI TẬP NHÔM 1- Hiện tượng
Al rắn Al2O3 rắn Al(OH)3 rắn Al3+ dd
Dd NaOH Tan + H2 Tan Tan Tạo keo trắng sau kết
tủa tan
Al + NaOH + H2O
NaAlO2 + 3/2 H2
Al2O3+ 2NaOH
NaAlO2 + H2O
Al(OH)3+ NaOH
NaAlO2 +2 H2O
Al3+ + 3OH- Al(OH) 3
2 AlO
Al(OH)3 + OH- +
2H2O
2- Sử dụng định luật
2
2 N O N NO
NO NH NO
n .1 n .8 n 10 n .8 n 3
Định luật bảo toàn e: nAl =
2
H
n 2
2
SO
n .2
nAl = ; nAl = ;
Định luật bảo toàn nguyên tố: nNaOH = nAl= nNaAlO2 ; nNaOH = 2n Al2O3; nNaOH = n Al(OH)3
Dự đoán sản phẩm khử có NH4NO3 hay khơng?
4
NH NO
n echo8enhan
4
NH NO
n
= sản phẩm khử khơng có NH4NO3
4
NH NO
n
Nếu sản phẩm khử có NH4NO3
Đất sét: 3- Trong tự nhiên nhơm có Quặng boxit