Hóa học 12: Nhôm - Hợp chất nhôm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu thông tin đến các bạn hệ thống kiến thức về vị trí, cấu tạo của nhôm, tính chất hóa học của nhôm, hợp chất của nhôm. Mời các bạn và các em học sinh cùng tham khảo tài liệu để ôn luyện kiến thức phục vụ cho học tập.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hóa học 12: Nhôm - Hợp chất nhôm

NHÔM- HỢP CHẤT NHÔM A- NHÔM I- VỊ TRÍ- CẤU TẠO: Cấu hình e Al (Z =13) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ( 2/ 8/ 3)  Chu kì 3, nhóm IIIA, nguyên tố p, số oxi hóa là +3  hóa trị III trong các hợp chất Nhôm có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm diện ( giống Ca, Sr) o Nhôm là kim loại nhẹ, t nc = 660oc, mềm, dễ kéo sợi và dát mỏng Nhôm dẩn điện, dẩn nhiệt tốt ( tốt hơn sắt nhưng kém hơn đồng) II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Nhôm có tính khử mạnh ( tuy nhiên vẫn yếu hơn kim loại kiềm và kiềm thổ) Al  Al3+ + 3e TÍNH CHẤT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG GHI CHÚ 1-Tác dụng với 4Al  3O 2  t c o  2Al2O3 (nhôm oxít) Al2O3 không tan trong nước phi kim : O2, o Cl2, S, C, N2... 2Al  3S  t c  Al2S3 (nhôm sunfua) Các chất Al2S3; Al4C3; AlN o khi tác dụng với H2O đều 4Al  3C  t c  Al4C3 (nhôm cacbua) tạo Al(OH)3  và khí  o 2Al  N 2  t c  2AlN (nhôm nitrua) Chú ý: Al2S3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2S  2-T/d với H2O 2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2 Do E0H2O/H2 0,41V E0Al3/Al 1,66V Phản ứng dừng lại ngay vì tạo Al(OH)3 bao phủ Nên Nhôm khử nước, giải phóng H2 bề mặt nhôm 3-T/d với kiềm Những đồ vật bằng nhôm bị hòa ta trong dung dịch Kết luận: kiềm là do các phản ứng sau 1-Khi nhôm cho vào dd NaOH thì Al2O3 +2 NaOH  2NaAlO2 + H2O Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 Hay Al2O3 +2 NaOH + 3H2O  2Na[Al(OH)4] 1mol Al t/d với 1 mol NaOH tạo 1,5 Tiếp đến kim loại nhôm khử nước: mol H2 2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2 2-Khi nhôm tác dụng với dd NaOH Tiếp đến Al(OH)3 bị hòa tan trong dung dịch thì : bazơ Al là chất khử H2O là chất oxi hóa Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O NaOH chỉ là môi trường Hay Al(OH)3 + NaOH  Na[Al(OH)4] Natri aluminat 4-T/d với axít *Axit loại 1: HCl, H2SO4 loãng *Với axít loại 1: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2  Al + 3H+  Al3+ + 3/2 H2 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2  *Axit loại 2: HNO3loãng, HNO3 đặc nóng ; Al + 6HNO3 đặc nóng Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Khí màu nâu Al + HNO3Al3+ + sản Al + 4HNO3 loãng Al(NO3)3 + NO + 2H2O phẩm khử chứa N + H2O Khí không màu hóa nâu Hay: 8Al + 30HNO3 loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 10Al + 36HNO3 loãng 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 8Al + 30HNO3 l 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
Trường hợp tạo 2 khí với tỉ lệ n N O : n N  2 : 3 2 2 Thì viết phương trình phản ứng Al + HNO3 Al(NO3)3 + 2N2O +3N2 + H2O Cân bằng: 46Al + 168HNO3 46Al(NO3)3 + 6N2O +9N2 + 84H2O H2SO4 đặc nóng: 2Al + 6H2SO4 đặc nóng Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Al + H2SO4Al3+ + sản phẩm Hay: khử chứa S + H2O 2Al + 4H2SO4 đặc nóng Al2(SO4)3 + S + 4H2O 8Al + 15H2SO4 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O *Với HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội Al thụ động không tác dụng do tạo ra lớp màng oxít mỏng có tính trơ làm cho kim loại bị thụ động , Nhôm bị thụ động sẽ không tác dụng với dd HCl, H2SO4 loãng 5- Với dung 2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu dịch muối 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 18H2O  8Na[Al(OH)4] + 3NH3  6- Phản ứng 2Al  Fe 2O3  t c o  2Al2O3 Al chỉ khử những oxít của kim nhiệt nhôm o loại sau Al trừ BaO 2Al  Cr2O3  t c  Al2O3  2Cr III- ĐIỀU CHẾ NHÔM: Đpnc Al2O3 từ quặng boxit Al2O3. 2H2O có xúc tác là quặng Criolit t 0c quặng boxit   dd chứa NaAlO2 và Na2SiO3   Al(OH)3  Al2O3   Al NaOHd,nong 2 CO dpnc Vai trò của quặng Criolit là : 1- Hạ nhiệt độ nóng chảy của hệ 2- Tăng tính dẫn điện 3- Ngăn không cho Al nguyên chất tiếp xúc với không khí HỢP CHẤT CỦA NHÔM CHẤT TÍNH CHẤT ĐIỀU CHẾ ỨNG DỤNG 1- Nhôm oxít Là oxít lưỡng tính: 2Al(OH)3  t c 0  Al2O3  3H 2O Al2O3 Al2O3  6HCl  2AlCl3  3H 2O M= 102 Al2O3  2NaOH  2NaAlO 2  H 2O 2- Nhôm hidroxit 1- Là hidroxit lưỡng tính Al3  3NH 3  3H 2O  Al(OH)3  3NH 4 Al(OH)3 keo trắng Dạng axit HAlO2.H2O ( axit aluminic) Hoặc tác dụng với lượng vừa đủ OH- M = 78 Dạng bazơ Al(OH)3 (nhôm hidroxit) Al3  3OH   Al(OH)3  Al  OH 3  3HCl  AlCl3  6H 2O Al  OH 3  NaOH  NaAlO 2  2H 2O 2- Al(OH)3 không tan trong axit yêú (dd CO2) Al(OH)3 không tan trong bazơ yêú (dd NH3) 3- Phản ứng nhiệt phân: 2Al  OH 3  0 t c  Al2O3  3H 2O 3-Muối nhôm  Muối Al3+ có môi trường axít Điều chế: Al3+  pH
Al(NO3)3 KOH, Ba(OH)2….)đến dư vào dd muối Al3+ nhận thấy có kết tủa Al(OH)3 tăng dần đến cực đại sau đó kết tủa từ từ tan dần Al3+ + 3OH-  Al(OH)3  Al(OH)3 + OH-  AlO 2 + 2H2O + Khi cho từ từ dd bazơ yếu đến dư vào dd muối Al3+ nhận thấy có kết tủa Al(OH)3 cực đại, kết tủa không tan  Al3++3NH3 +3H2O  Al(OH)3 + 3 NH 4 + Nếu dd chứa đồng thời Al3+, H+ tác dụng dung dịch bazơ thì phản ứng theo thứ tự (1) H+ + OH-  H2O 3 (2) Al  3OH   Al(OH)3   (3) Al(OH)3 + OH- dư  AlO 2 + 2H2O  Phèn chua là: K2SO4. Al2(SO4)3.24H2O Hay KAl(SO4)2.12H2O Ứng dụng phèn chua: làm trong nước, dùng trong công nghiệp thuộc da, chất cầm màu…. 4- Muối nhôm   Muối AlO 2 có môi trường bazơ  aluminat AlO 2  pH >7 làm quì tím hóa xanh  Tác dụng với axit: + Khi cho từ từ dd axít mạnh ( HCl, H2SO4  loãng...)đến dư vào dd muối AlO 2 nhận thấy có kết tủa Al(OH)3 tăng dần đến cực đại sau đó kết tủa từ từ tan dần AlO 2 + H+ + H2O  Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H+  Al3++ 2H2O + Khi cho từ từ dd axít yếu đến dư vào dd  muối AlO 2 nhận thấy có kết tủa Al(OH)3 cực đại, kết tủa không tan AlO 2 + CO2 +H2O  Al(OH)3 + HCO3  + Nếu dd chứa đồng thời AlO 2 , OH- tác dụng dung dịch axít thì phản ứng theo thứ tự (1) H+ + OH-  H2O  (2) AlO 2 + H+ + H2O  Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + 3H+ dư  Al3++ 3H2O
CÁC LƯU Ý KHI LÀM BÀI TẬP NHÔM 1- Hiện tượng Al rắn Al2O3 rắn Al(OH)3 rắn Al3+ dd Dd NaOH Tan ra + H2  Tan ra Tan ra Tạo  keo trắng sau đó kết tủa tan Al + NaOH + H2O Al2O3+ 2NaOH  Al(OH)3+ NaOH  Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 NaAlO2 + 3/2 H2 NaAlO2 + H2O NaAlO2 +2 H2O Al(OH)3 + OH-  AlO 2 + 2H2O 2- Sử dụng các định luật Định luật bảo toàn e: nAl. 3 = n NO .1  n N 2O .8  n N 2 .10  n NH .8  n NO .3 2 4 NO3 nAl. 3 = n H .2 ; nAl. 3 = n SO .2 ; 2 2 Định luật bảo toàn nguyên tố: nNaOH = nAl= nNaAlO2 ; nNaOH = 2n Al2O3; nNaOH = n Al(OH)3 Dự đoán sản phẩm khử có NH4NO3 hay không? n NH NO   echo   enhan nếu n NH = 0 thì sản phẩm khử không có NH4NO3 4 NO3 4 3 8 Nếu n NH  0 thì sản phẩm khử có NH4NO3 4 NO3 Đất sét: 3- Trong tự nhiên nhôm có trong Quặng boxit Quặng Criolit Quặng mica