Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

NHÔM
Al = 27


Mục lục

•
•

•







Vị trí và cấu tạo





Vị trí
Cấu tạo
Một số hợp chất của nhôm trong tự nhiên

Tính chất vật lý

Tính chất hóa học

•
•

Tác dụng với phi kim
Tác dụng với axit
Tác dụng với oxit kim loại
Tác dụng với nước
Tác dụng với dung dịch kiềm

Sản xuất – Ứng dụng
Tổng kết


I. Vị trí và cấu tạo


1. Vị trí

 Số hiệu: 13
 Nhóm: IIIA
 Chu kỳ: 3


2. Cấu tạo
hình electron nguyêntử:

•   CấuBánkính:
0,125 nm;

•

• Gồm13e, phânbốnhưsau:

1s22s22p63s23p1
Al là nguyêntố p

• Có 3e hóatrị3s23p1ở lớpngoàicùng
• Ion Al3+cócấuhình electron của Ne

2 1
[Ne]3s 3p

Nguyên tử Nhôm

[Ne]

-

13+

13+
10-

13Al

Al

3+


2. Cấu tạo

•  Năng lượng Ion hóa: I1< I2< I3<< I4
Khicungcấpnănglượng Al Al

3+

 Độâmđiện:1,61
•Trongcùng 1 chukỳ
Na > Mg >Al > Si > P > S >Cl>Ar

•Trongcùng 1 nhóm:
B >Al >Ga> In >Tl

Mạng lập phương tâm diện




Sốoxihóa: +3
Mạngtinhthể: lậpphươngtâmdiện


3. Một số hợp chất của Nhôm trong tự nhiên



II. Tính chất vật lý


3

Là kim loại nhẹ (D=2,7g/cm ); mềm,
Là kim loại màu trắng bạc, có ánh kim

dễ kéo sợi và dát mỏng; nóng chảy ở

Dẫn điện tốt (> 3 lần Fe) và dẫn nhiệt

o
660 C

tốt (=2/3 Cu)


III. Tính chất hóa học


Khử mạnh

K Ba Ca Na Mg

Al
H2O Mn Zn Fe…H Cu Fe

3+

Ag…


1. Tác dụng với phi kim

•  Với O2
4Al + 3O2 2Al2O3
Hiệntượng:
- Cónhiềuhạtlóesángbắnra do Nhômtácdụngvới Oxy trongkhôngkhítạothànhchấtrắnmàutrắng
(Al2O3)
- Phảnứngtỏanhiềunhiệt



1. Tác dụng với phi kim

•  Với X2 (X: nhóm Halogen)
Al + X2 AlX3
Chú ý:

 2Al + 3I­2 2AlI­3
 Sảnphẩm AlX3 dễbịthủyphântạomôitrườngaxit (trừ AlF3khó tan)
làmquỳtímhóađỏ


1. Tác dụng với phi kim


•   Với phi kimkhác (trừ H2)

Al + M AlnM3(n: hóatrịcủa M)
Chú ý: AlnM3bịthủyphânhoàntoàn






4Al + 3C Al4C3 4Al(OH)3 + 3CH4
2Al + N2 2AlN Al(OH)3+ NH3
2Al + 3S Al2S3 2Al(OH)3 + 3HsS


2. Tác dụng với axit

•  Vớiaxitcótínhoxihóayếu
+
3+
2Al + 6H 2Al + 3H2
VD: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
2Al + 6H2SO4 2Al2(SO4)3 + 3H2


2. Tác dụng với axit


•   Vớiaxitcótínhoxihóamạnh
Với HNO đậmđặc, nóng
•

3

Al + HNO3đ Al(NO3)3 +

N2O + H2O

NO
N2

• Với H2SO4đặc, nóng
Al + H2SO4đ Al(SO4)3+

NO2

H2S + H2O

NH4NO3
SO2
S


2. Tác dụng với axit

Chú ý:

Nhôm không tác dụng được với HNO3 và H2SO4 đặc, nguội vì chúng oxi hóa bề mặt Al
thành một lớp màng oxit trơ

Nhôm thụ động không tác dụng với HCl, H2SO4 loãng


3. Tác dụng với oxit kim loại

•

 

Khi ở nhiệt độ cao, Al thể hiện tính khử. Phản ứng Al với oxit kim loại được gọi là phản ứng nhiệt nhôm

Al + M2On Al2O3 + M(n: hóatrịcủa M)

•

Phảnứngtỏanhiệtmạnhlàmnóngchảyhỗnhợpsảnphẩm

•

DùngđiềuchếkimloạikhónóngchảyMn, Cr từoxittươngứng

•

 

2Al + 3MnO Al2O3 + 3Mn
2Al + Cr2O3 Al2O3 + 2Cr


3. Tác dụng với oxit kim loại

• Ví dụ
Xét phản ứng nhiệt nhôm với Fe2O3


4. Tác dụng với nước
••  = -0,14V >= -1,66V
Al cótínhkhửmạnhhơnnước

2Al + 6H2O 2Al(OH)3+ 3H2
•

Phảnứngdừnglạingay do cólớp Al(OH)3 không tan
bámtrênbềmặtnhômngănkhôngchonướctiếpxúcvớinhôm

•

Kếtluận:

Nhômkhông tan trongnước


5. Tác dụng với bazơ

 Thí nghiệm
• Cho Nhôm vào dung dịch NaOH
Quan sát hiện tượng và trả lời các câu hỏi sau:
- Mẫu Nhôm tan không?
- Có khí thoát ra không?
- Giải thích hiện tượng trên


Nhôm có tan trong kiềm?

Màng bảo vệ bị phá hủy
Al2O3 + 2NaOH 2Na[Al(OH)4]
Al khử H2O
2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2

Màng Al(OH)3 bị phá hủy
Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]

Al bị hòa tan trong kiềm NaOH (Ca(OH)2…)
2Al + 2NaOH + 6H2O 2Na[Al(OH)4] + 3H2


IV.Sản xuất – Ứng dụng