Với dung dịch HNO3, H2SO4 đặc:

Một phần của tài liệu Giáo trình ôn thi Đại Học môn Hóa Vô Cơ (Trang 52 - 54)

-Al khụng pư với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội.

- Với cỏc axit HNO3 đặc núng, HNO3 loĩng, H2SO4 đặc núng: Al khử được 5  Nvà 6  S xuống những mức oxi hoỏ thấp hơn.

Al + 6HNO3 đ t0

Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Al + 6H2SO4 đ t0

Al2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O

Khi tỏc dụng với HNO3 loĩng, Al cú thể khử N5 đến mức oxi húa thấp nhất là N3

(sản phẩm khử là muối NH4NO3).

b. Tỏc dụng với H2O:

Vật bằng nhụm khụng tan trong nước do cú lớp màng Al2O3 bền vững bảo vệ .Khi làm sạch lớp màng bảo vệ Al khử được nước:

2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2

Phản ứng dừng lại nhanh vỡ cú lớp Al(OH)3 khụng tan trong H2O bảo vệ lớp nhụm bờn trong.

c. Tỏc dụng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhụm):

Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều ion kim loại kộm hoạt động hơn trong oxit (FeO, CuO, Cr2O3 ...) thành kim loại tự do.

2 Al + Fe2O3 t0

Al2O3 + 2Fe 2 Al + Cr2O3 t0

Al2O3 + 2Cr

d. Tỏc dụng với bazơ: nhụm tỏc dụng với dung dịch bazơ mạnh: NaOH, KOH, Ca(OH)2... Al +NaOH +H2O  NaAlO2 +1

2 H2 natri aluminat Vật bằng nhụm tan trong dung dịch bazơ mạnh.

Vỡ Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 +H2O (1) 2Al + 6H2O  2 Al(OH)3 + 3 H2 (2) Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (3

Phản ứng (1) xảy ra sau đú phản ứng (2) , (3) xảy ra liờn tiếp đến khi nhụm tan hết.

Chỳ ý: Khi cho vào nước hỗn hợp gồm Al và một kim loại tỏc dụng được với nước (vớ dụ Na) thỡ sẽ

xảy ra phản ứng: Na + H2O  NaOH + 1

2 H2 (1)

Sau đú: Al +NaOH +H2O  NaAlO2 +1

2H2 (2).

Lượng NaOH sinh ra cú thể hũa tan hết nhụm ( Nếu nNanNaOHnAl), cũng cú thể chỉ hũa tan 1 phần nhụm (nếu nNanNaOHnAl).

Như vậy khi bài toỏn cho cựng lượng hỗn hợp gồm Al và Na (hoặc K) vào nước thu được n1 mol H2; vào dung dịch NaOH (KOH) dư thu được n2mol H2 thỡ ta cú: n1n2. Dấu “=” xảy ra khi:

Na NaOH Al nnn ). Gọi xnNa, ynAl sẽ cú hệ phƣơng trỡnh: 1 2 1 3 2 2 1 3 2 2 x x n x y n         

Tương tự cho trường hợp bài toỏn hốn hợp Al và Ba (Ca). Gọi xnBa, ynAlsẽ cú hệ phương trỡnh: 1 2 3 3 2 x x n x y n        

3. Sản xuất Al: bằng phương phỏp điện phõn núng chảy.

a. Nguyờn liệu: là quặng boxit Al2O3.2H2O.

b. Điện phõn núng chảy Al2O3:

- Hũa tan Al2O3 trong criolit (Na3[AlF6]) núng chảy nhằm hạ nhiệt độ núng chảy của Al2O3 từ 2050oC xuống 900o

C. Việc làm này cũng tạo ra hỗn hợp núng chảy dẫn điện tốt hơn Al2O3 núng chảy và hỗn hợp này nhẹ hơn nhụm núng chảy nổi lờn bề mặt bảo vệ nhụm núng chảy khụng bị oxi húa.

- Quỏ trỡnh điện phõn:

Cực õm (catot) làm bằng than chỡ: xảy ra quỏ trỡnh khử Al3+: Al3+ + 3e  Al

Cực dƣơng (anot): xảy ra quỏ trỡnh oxi húa O2-: 2O2-  O2 + 4e

Phƣơng trỡnh điện phõn:

Al2O3 đpnc

2Al + 1

2 O2 (*)

Khớ oxi sinh ra ở anot đốt chỏy anot bằng than chỡ tạo thành hỗn hợp khớ (thường là CO, CO2 và O2 dư)

Gọi 2 O an sinh ra ở (*), xnCO, 2 CO yn , 2du O zn thỡ: 1 2 ax y z. 4. Ứng dụng:

- Làm vật liệu chế tạo mỏy bay, ụ tụ, tờn lửa, tàu vũ trụ. - Làm dõy dẫn điện thay cho đồng.

- Bột nhụm trộn với bột sắt oxit (gọi là hỗn hợp tecmit) dựng hàn đường ray.

Một phần của tài liệu Giáo trình ôn thi Đại Học môn Hóa Vô Cơ (Trang 52 - 54)