Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

Bài 27. NHÔM VÀ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
NHÔM

B. CÁC HƠP CHẤT CỦA NHÔM
NHÔM
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

IV. ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THIÊ THIÊN NHIÊN

V. SẢN XUẤT NHÔM



B. CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I. NHÔM OXIT

NHÔM HIDROXIT

NHÔM SUNFAT

IV. CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH




I . VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3.
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1
- Dễ nhường cả 3 electron hố trị nên có số oxi hố +3 trong các hợp chất.
NHÔM
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Màu trắng bạc, tnc = 6600C, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng.

- Là kim loại nhẹ (d = 2,7g/cm3), dẫn điện tốt và dẫn nhiệt tốt.
NHÔM
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ, nên dễ bị oxi hoá thành ion dương.
Al – 3e- ---> Al3+
1. Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với halogen
2Al + 3Cl2 ---> 2AlCl3
b) Tác dụng với oxi

* Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có lớp màng oxit Al2O3 rất mỏng bảo vệ.
NHÔM
2. Tác dụng với axit
 Khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng thành H2
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

 Tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng.

Chú ý: Nhôm bị thụ động hoá bởi dung dịch HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc nguội.
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
NHÔM
4. Tác dụng với nước
- Phá bỏ lớp oxit trên bề mặt Al (hoặc tạo thành hỗn hống Al-Hg thì Al sẽ phản ứng với nước ở niệt độ thường)
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2
- Nhôm không phản ứng với nước ở nhiệt độ cao vì trên bề mặt của nhôm được phủ kín một lớp Al2O3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua.
NHÔM
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
5. Tác dụng với dung dịch kiềm
- Trước hết, lớp bảo vệ Al2O3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1)
- Al khử nước:
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 (2)
- Lớp bảo vệ Al(OH)3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3)
Các phản ứng (2); (3) xảy ra xen kẽ nhau cho đến khi nhôm bị hoà tan hết.
2Al + 2NaOH + 2H2O ---> 2NaAlO2 + 3H2
NHÔM
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
IV. ỨNG DỤNG VÀ TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN
1. Ứng dụng

2. Trạng thái thiên nhiên
Đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O), mica (K2O.Al2O3.6SiO2), boxit (Al2O3.2H2O), criolit (3NaF.AlF3),...
NHÔM
V. SẢN XUẤT NHÔM
Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al2O3 nóng chảy

- Điện phân nhôm oxit nóng chảy
 Chuẩn bị chất điện li nóng chảy: Hoà tan Al2O3 trong criolit nóng chảy nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp xuống 9000 C và dẫn điện tốt, khối lượng riêng nhỏ.
 Quá trình điện phân
Al2O3 ---> 2Al3+ + 3O2-
 Khí oxi ở nhiệt độ cao đốt cháy cực dương cacbon, sinh ra hỗn hợp khí CO; CO2. Do vậy trong quá trình điện phân phải hạ thấp dần dần cực dương..
NHÔM
I. NHÔM OXIT
1. Tính chất
 Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước không td với nước, tnc > 20500C.
 Tính chất hoá học: là oxit lưỡng tính.
* Td với dung dịch axit
Al2O3 + 6HCl ---> 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ ---> 2Al3+ + 3H2O
* Td với dung dịch kiềm
Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O
natri aluminat
B. CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM
II. NHÔM HIĐROXIT
 Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, kết tủa ở dạng keo.
 Tính chất hoá học: là hiđroxit lưỡng tính.
* Td với dung dịch axit
Al(OH)3 + 3HCl ---> AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H+ ---> Al3+ + 3H2O
* Td với dung dịch kiềm
Al(OH)3 + NaOH ---> NaAlO2 + 2H2O
natri aluminat
B. CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM
III. NHÔM SUNFAT
- Muối nhôm sunfat khan tan trong nước và làm dung dịch nóng lên do bị hiđrat hoá.
- Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O được dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải, chất làm trong nước,...
- Phèn nhôm: M2SO4.Al2(SO4)3.24H2O (M+ : Na+; Li+, NH4+)
B. CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM
IV. CÁCH NHẬN BIẾT ION Al3+ TRONG DUNG DỊCH
Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch thí nghiệm, nếu thấy kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư ==> có ion Al3+.
Al3+ + 3OH- ---> Al(OH)3
Al(OH)3 + OH (dư) ---> AlO22-+ 2H2O
B. CÁC HỢP CHẤT CỦA NHÔM