+ Nhụm thuộc ụ thứ 13, chu kỡ 3, nhúm IIIA.
+ Cấu hỡnh: 1s22s22p63s23p1. Nhụm dễ nhường 3e nờn thường cú số oxi hoỏ +3.
II. Tớnh chất vật lớ:
+ Nhụm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. + Nhụm rất bền trong khụng khớ và nước do cú lớp oxit Al2O3 bảo vệ.
III. Tớnh chất húa học:
Nhụm là kim loại cú tớnh khử mạnh (chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ). Nờn dễ bị oxi hoỏ thành ion dương.
Al → Al3+ + 3e
1. Phản ứng với phi kim: Nhụm khử cỏc nguyờn tố phi kim thành ion õm.
a. Tỏc dụng với halogen: tạo ra muối nhụm halogenua.
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
b. Tỏc dụng với oxi: tạo ra oxit nhụm.
4Al + 3O2 → Al2O3
* Lưu ý: Ở điều kiện thường, nhụm bền với khụng khớ do cú lớp oxit bảo vệ.
2. Tỏc dụng với axit:
a. Axit HCl và H2SO4 loóng: tạo ra H2.
Nhụm khử dễ dàng ion H+ trong dd HCl và H2SO4 loóng thành H2: Al + HCl → AlCl3
2Al + 3H2SO4 loóng → Al2(SO4)3 + 3H2
b. Tỏc dụng với H2SO4 đặc và HNO3:
Nhụm khử N+5 và S+6 xuống số oxi hoỏ thấp hơn.
8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O 2Al + 6H2SO4 đặc núng → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
3. Tỏc dụng với oxit kim loại: (phản ứng nhiệt nhụm)
Nhụm khử được cỏc ion của kim loại yếu hơn trong oxit thành kim loại tự do ở nhiệt độ cao. Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe
4. Tỏc dụng với H2O:
Nhụm chỉ phản ứng với nước khi lớp oxit Al2O3 bị phỏ vỡ. Al + 3H2O → Al(OH)3 + 3/2H2
5. Dung dịch kiềm:
Lớp oxit Al2O3 cú tớnh lưỡng tớnh sẽ tỏc dụng với dd kiềm, lớp oxit bảo vệ nhụm đó bị phỏ vỡ. Nhụm phản ứng với nước. Sau đú Al(OH)3 phản ứng với NaOH:
* Kết luận: Nhụm khụng tỏc dụng trực tiếp với kiềm mà tỏc dụng với H2O trước sau đú Al(OH)3 mới tỏc
dụng với kiềm → Nhụm khụng cú tớnh lưỡng tớnh.
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2
II. Sản xuất:
1. Nguyờn tắc:
Nhụm là kim loại mạnh nờn sản xuất bằng phương phỏp điện phõn núng chảy Al2O3. Khi điện phõn người ta cho thờm Criolit (3NaF.AlF3 hay Na3AlF6) vào nhằm mục đớch:
+ Hạ nhiệt độ núng chảy của Al2O3 (2050oC xuống 900oC). + Tăng tớnh đẫn điện của dd điện phõn.
+ Bảo vệ Al sinh ra khụng bị oxi húa.
2. Nguyờn liệu: Quặng boxit Al2O3.2H2O3. Cơ chế điện phõn: 3. Cơ chế điện phõn:
Al2O3 núng chảy: Al2O3 → 2Al3+ + 3O2- Cực (+): 2O 2- → O2 + 4e Cực (-): Al3+ + 3e → Al
Phương trỡnh điện phõn: 2Al2O3 → 4Al + 3O2
B. HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA NHễM:I. Nhụm oxit: là chất lưỡng tớnh. I. Nhụm oxit: là chất lưỡng tớnh.
1. Tỏc dụng với dd NaOH: Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2OPhương trỡnh ion: Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O Phương trỡnh ion: Al2O3 + 2OH- → 2AlO2- + H2O
2. Tỏc dụng với dd HCl: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2OPhương trỡnh ion: Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O Phương trỡnh ion: Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O