M O+ 2HX X2 +H2 O,
H 3BO 3+ 3C3O → B(OC3) 3+ 32O (trimety borat)
4.4.2. Tính chất hố học của nhơm
Al là kim loại có hoạt tính hố học cao nhưng ở điều kiện thường Al tỏ ra kém hoạt động vì bề mặt Al đã được lớp màng oxit bền che phủ.
* Al có tính khử mạnh, nó có khả năng phản ứng trực tiếp với phi kim.
Ở nhiệt độ thường hoặc khi đun nóng, Al phản ứng trực tiếp với các halogen. 2Al + 3X2 → 2AlX3
trừ AlF3 khó tan trong nước (0,56g AlF3/100gH2O ở 250C), các AlX3 còn lại đều tan và bị thuỷ phân trong nước tạo môi trường axit.
Al phản ứng mạnh với oxi, ở nhiệt độ thường đã tạo ra lớp oxit mỏng ở bề mặt. Khi đốt nóng bột Al hoặc lá Al mỏng trong khơng khí thì Al cháy và phát ra ánh sáng chói với lượng nhiệt khá lớn, nếu đốt bột Al trong luồng khí O2 thì có thể tạo ra ngọn lửa trên 30000C.
4Al + 3O2 → 2Al2O3, H= - 1676 kJ/mol
Tuy nhiên, khi đốt dây Al hay lá Al dày thì Al khơng cháy mà nóng chảy tạo thành túi, bên trong là Al lỏng, bên ngoài là oxit.
Do có ái lực lớn với oxi và Al là chất khử mạnh nên ở nhiệt độ cao Al khử dễ dàng nhiều oxit kim loại đến kim loại tự do (cịn gọi là phản ứng nhiệt nhơm)
Ví dụ: 8Al + 3Fe3O4 t0
4Al2O3 + 9Fe, H= - 3338 kJ/mol 2Al + Fe2O3 t0
Al2O3 + 2Fe, H= - 856 kJ/mol 2Al + Cr2O3 t0
Al2O3 + 2Cr, H= - 535 kJ/mol
Thực tế, người ta dùng phương pháp nhiệt nhơm này để điều chế những kim loại khó bị khử và khó nóng chảy như Cr, Fe, Mn, Ni, Ti, Zr, V...
Với N2, S, P, C nhôm cũng tác dụng trực tiếp ở nhiệt độ cao và ở các điều kiện khác nhau tạo AlN, Al2S3, AlP, Al4C3, những hợp chất này đều bị nước thuỷ phân tạo Al(OH)3 và hiđrua của phi kim tương ứng.
Ví dụ: AlN + 3H2O → Al(OH)3 + NH3 Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S AlP + 3H2O → Al(OH)3 + PH3 Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 Al không phản ứng trực tiếp với hiđro.
* Thế điện cực của Al trong môi trường axit khá thấp
Al3+(l) + 3e- → Al(s) E0 = -1,66V
Nhưng do có màng oxit bảo vệ bề mặt nên Al khá bền với nước và một số axit kể cả khi đun nóng như: Al khơng phản ứng với nước, không tác dụng với dung dịch lỗng của
CH3COOH, H3PO4. Nhơm chỉ tan dễ dàng trong dung dịch HCl và dung dịch H2SO4, nhất là khi đun nóng.
2Al + 6H3O+ + 6H2O → 2[Al(H2O)6]3+ + 3H2
- Al hầu như không tác dụng với dung dịch HNO3 rất lỗng nhưng với nồng độ trung bình thì Al lại dễ tan. Trong dung dịch HNO3 đặc nguội, Al bị thụ động hoá, nghĩa là sau khi đã tiếp xúc với axit HNO3 đặc thì Al sẽ khơng tan trong dung dịch lỗng HCl và H2SO4.
* Trong mơi trường kiềm, thế điện cực của Al khá thấp:
AlO2-(l) + 2H2O + 3e- → Al(s) + 4OH-, E0 = - 2,35V do vậy, Al tan dễ dàng trong dung dịch kiềm mạnh như KOH, NaOH
2Al + 6OH- + 6H2O = 2[Al(OH)6]3- + 3H2 dung dịch NH3 cũng ăn mòn Al khá mạnh.