Lý thuyết về Nhôm

I. VỊ TRÍ TRONG HỆ THỐNG TUẦN HOÀN:

- Cấu hình electron Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1;
- Thuộc chu kì 3, nhóm IIIA trong HTTH;
- Al chiếm vị trí đặc biệt trong HTTH: Al nằm giữa B và Si là phi kim, Mg là kim loại mạnh;
Tính kim loại Al > B; Mg > Al > Si;

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ:

- Al là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng và kéo sợi.
- t°nc = 660°C ; t°s = 2060°C ; d = 2.7 g/cm³ (nhẹ bằng 1/3 Đồng).
- Độ dẫn điện = 3 lần độ dẫn điện của Fe = 2/3 lần độ dẫn điện của Cu.
- Độ dẫn nhiệt = 3 lần độ dẫn điện của Fe.
- Al được dùng làm dây dẫn điện; làm dụng cụ nhà bếp và cũng là vật liệu không thể thay thế được trong xây dựng, kĩ thuật hàng không và giao thông vận tải.

III. HÓA TÍNH:

Nhôm có tính khử mạnh và có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.

a. Tác dụng với Halogen:

Al tự bốc cháy khi tiếp xúc với halogen.
2Al + 3X2 ----> 2AlX3;
2Al + 3Cl2 ----> 2AlCl3;
Mức độ mãnh liệt của phản ứng giảm dần từ F2 đến I2.

b. Với oxi:

- Bột nhôm: Cháy trong không khí cho ngọn lửa sáng chói, tỏa nhiệt.
4Al + 3O2 ----> 2Al2O3;
Bột nhôm cũng khử được nước và các oxit kim loại.
- Ở nhiệt độ thường các vật liệu bằng nhôm được bảo vệ bằng lớp Al2O3 bền vững nếu đánh sạch lớp Al2O3 thì Al bị oxi hóa.

c. Với các phi kim khác như: C, N, S: Phản ứng khi đun nóng (700 - 800°C);

3C + 4Al --t°--> Al4C3;
N2 + 2Al --t°--> 2AlN;
d. Nhôm không tác dụng trực tiếp với H2.

2. Tác dụng với các hợp chất:

a. Với nước:

- Đồ vật bằng nhôm được bảo vệ bằng lớp Al2O3 mỏng.
- Khi đánh sạch lớp Al2O3 thì nhôm phản ứng với H2O:
Al + 3H2O ----> Al(OH)3 (kt) + 3/2H2;
- Al(OH)3 lại bảo vệ nhôm nên phản ứng chỉ xảy ra trên bề mặt rồi dừng lại.

b. Với dung dịch Kiềm:

- Đầu tiên có phản ứng:
Al + 3H2O ----> Al(OH)3 (kt) + 3/2H2;
- Al(OH)3 là hidroxit lưỡng tính nên tan trong kiềm:
Al(OH)3 + OH- ----> AlO2- + 2H2O;
Vậy:
Al + H2O + OH- ----> AlO2- + 3/2H2;
Al + 3H2O + OH- ----> [Al(OH)4]- + 3/2H2;
Dạng phân tử:
Al + H2O + NaOH ----> NaAlO2 + 3/2H2;
Al + H2O + NaOH -----> Na[Al(OH)4] + 3/2H2;

c. Tác dụng với axit:

* Axit thường:
Al + 3H+ ----> Al³+ + 3/2H2;
Al + 3HCl ----> AlCl3 + 3/2H2;
2Al + 2H2SO4(l) ----> Al2(SO4)3 + 3H2;
Al + 3CH3COOH ----> (CH3COO)3Al + 3/2H2;
* HNO3 và H2SO4 đặc:
- HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng: Sản phẩm khử của axit là NO2 và SO2.
Al + 6HNO3 ----> Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O;
Al + 6H2SO4 ----> Al2(SO4)3 + 4SO2 + 6H2O;
- HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội làm thụ động hóa Al.
- HNO3 loãng:
8Al + 3NO3- + 30H+ ----> 8Al³+ + 3NH4+ 9H2O;
10Al + 6NO3- + 36H+ ----> 10Al³+ + 3N2 + 18H2O;
Nếu phản ứng tạo thành 2 sản phẩm NO2 và N2O với tỉ lệ x : y thì phản ứng:
(x+8y)Al + (6x+30y)HNO3 ----> (x+8y)Al(NO3)3 ++ 3xNO2 + 3yN2O + (3x+15y)H2O;

d. Với các oxit kim loại và dung dịch muối:

* Phản ứng nhiệt nhôm:
2Al + Fe2O3 --t°--> Al2O3 + 2Fe;
Nhiệt độ của phản ứng lên đến khoảng 3000°C: Al và Al2O3 nóng chảy, phản ứng dùng điều chế 1 lượng nhỏ Fe để hàn đường ray và dùng điều chế các kim loại khó nóng chảy như Cr, Mn, Mo,...
* Với các dung dịch muối:
2Al + 3Zn²+ ----> 2Al³+ + 3Zn;
2Al + 3Cu²+ ----> 2Al³+ + 3Cu;

Tham khảo thêm: Lý thuyết về Nhôm
Mọi thắc mắc các bạn hãy gửi câu hỏi về Fanpage: Hóa Học Unlimited để được giải đáp sớm nhất có thể.
Chúc bạn thành công !