Chuyên đề: Lý thuyết về Nhôm và Hợp chất của Nhôm




Nhôm và hợp chất của nhôm là gì? Công thức hợp chất của nhôm? Các dạng bài tập điển hình về nhôm và hợp chất của nhôm… Hãy cùng DINHNGHIA.COM.VN tìm hiểu về chủ đề nhôm và hợp nhất của nhôm cũng như những nội dung liên quan qua bài viết dưới đây nhé!

Nhôm là gì?

Trong chuyên đề về nhôm và hợp chất của nhôm, trước tiên chúng ta cần nắm được khái niệm nhôm là gì, vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn cũng như cấu hình electron nguyên tử của nhôm/.

Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử

Tính chất vật lí của Nhôm là gì?

Tính chất hóa học của Nhôm là gì?

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, nên nó bị oxi hoá dễ dàng thành ion nhôm (Al^{3+})

Ta có:

(Al rightarrow Al^{3+} + 3e)

(2Al + 3Cl_{2} rightarrow 2AlCl_{3})

(4Al + 3O_{2} rightarrow 2Al_{2}O_{3})

(2Al + 6 HCl rightarrow 2AlCl_{3} + 3 H_{2})

(Al + 4HNO_{3} rightarrow Al(NO_{3})_{3} + 2H_{2}O + NO)

Chú ý: Nhôm bị thụ động trong (HNO_{3}, H_{2}SO_{4}) đặc nguội.

(2Al + Fe_{2}O_{3} rightarrow Al_{2}O_{3} + 2Fe)

(Al_{2}O_{3} + 2 NaOH rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O) (1)

(2Al + 6H_{2}O rightarrow 2Al(OH)_{3} + 3H_{2}) (2)

(Al(OH)_{3} + NaOH rightarrow NaAlO_{2} + 2H_{2}O) (3)

Phản ứng (2), (3) xảy ra xen kẽ nhau mãi cho đến khi nhôm bị tan hết.

(2Al + 2NaOH + 2H_{2}O rightarrow NaAlO_{2} + 3 H_{2})

tìm hiểu về nhôm và hợp chất của nhôm Chuyên đề: Lý thuyết về Nhôm và Hợp chất của Nhôm

Ứng dụng và trạng thái tự nhiên của Nhôm

Ứng dụng của nhôm và hợp chất của nhôm là gì?

Trạng thái tự nhiên của nhôm 

Nhôm là kim loại hoạt động mạnh nên trong tự nhiên chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như: đất sét, mica, criolit …

Quy trình sản xuất Nhôm

Quặng boxit (Al_{2}O_{3}.2H_{2}O) quặng thường lẫn tạp chất là (Fe_{2}O_{3}) và (SiO_{2}), nên ta phải làm sạch nguyên liệu

Khử  ion (Al^{3+}) thành Al.

Vì sự khử  ion (Al^{3+}) trong (Al_{2}O_{3}) là rất  khó khăn, không thể dùng các chất khử thông thường như (CO, C, H_{2}…) mà ta phải dùng phương pháp điện phân nóng chảy với xúc tác là criolit ((Na_{3}AlF_{6})) nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy của (Al_{2}O_{3}) ((2050^{circ}C rightarrow 2900^{circ}C)) để tiết kiệm năng lượng, và tạo được chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn.

Một số hợp chất quan trọng của nhôm

Nhôm oxit (Al_{2}O_{3})

Tính chất vật lí của Nhôm oxit (Al_{2}O_{3})

(Al_{2}O_{3}) là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước và không tác dụng với nước, (t^{circ}nc=2050^{circ}C)

Tính chất hóa học của Nhôm oxit (Al_{2}O_{3})

(Al_{2}O_{3} + 6HCl rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2}O)

(Al_{2}O_{3} + 2NaOH rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O)

Ứng dụng của Nhôm oxit (Al_{2}O_{3})

Nhôm hidroxit (Al(OH)_{3})

Tính chất vật lí của Nhôm hidroxit (Al(OH)_{3})

Tính chất hóa học của Nhôm hidroxit (Al(OH)_{3})

(2Al(OH)_{3} overset{t^{circ}}{rightarrow} Al_{2}O_{3} + 3H_{2}O)

(Al(OH)_{3} + 3HCl rightarrow AlCl_{3} + 3H_{2}O)

(Al(OH)_{3} + NaOH rightarrow NaAlO_{2} + 2H_{2}O)

Nhôm Sunfat (Al_{2}(SO_{4})_{3})

Nhận biết ion (Al^{3+}) trong dung dịch

nhôm và hợp chất của nhôm cùng một số ứng dụng Chuyên đề: Lý thuyết về Nhôm và Hợp chất của Nhôm

Một số bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm

Bài 1: Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện dãy chuyển đổi sau:

(Aloverset{(1)}{rightarrow} AlCl_{3} overset{(2)}{rightarrow} Al(OH)_{3}overset{(3)}{rightarrow} NaAlO_{2} overset{(4)}{rightarrow} Al(OH)_{3}overset{(5)}{rightarrow} Al_{2}O_{3}overset{(6)}{rightarrow}Al)

Cách giải:

((1), 2Al + 6HCl rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2})

((2), AlCl_{3} + 3NaOH rightarrow Al(OH)_{3} + 3NaCl)

((3), Al(OH)_{3} + NaOH rightarrow NaAlO_{2} + 2H_{2}O)

((4) NaAlO_{2} + CO_{2} + 2H_{2}O rightarrow NaHCO_{3} + Al(OH)_{3})

((5) 2Al(OH)_{3}overset{t^{circ}}{rightarrow} Al_{2}O_{3})

((6), 2Al_{2}O_{3} overset{dpnc}{rightarrow} 4Al + 3O_{2})

Bài 2: Cho một lượng hỗn hợp Mg – Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 8,96 lít (H_{2}). Mặt khác, cho lượng hỗn hợp như trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 6,72 lít (H_{2}). Các thể tích khí đều đo ở đktc.

Tính khối lượng của mỗi kim loại có trong lượng hỗn hợp đã dùng.

Cách giải:

Gọi x, y (mol) lần lượt là số mol Mg, Al trong hỗn hợp.

Phương trình phản ứng:

bài tập nhôm và hợp chất của nhôm Chuyên đề: Lý thuyết về Nhôm và Hợp chất của Nhôm

ví dụ điển hình về nhôm và hợp chất của nhôm Chuyên đề: Lý thuyết về Nhôm và Hợp chất của Nhôm

Số mol (H_{2})

(n_{H_{2}(1,2)} = frac{8,96}{22,4} = 0,4, (mol))

(n_{H_{2}(3)} = frac{6,72}{22,4} = 0,3, (mol))

Theo đề bài ta có hệ phương trình:

(left{begin{matrix} x+frac{3}{2}y = 0,4\ frac{3}{2}y = 0,3 end{matrix}right. Leftrightarrow left{begin{matrix} x = 0,1\ y = 0,2 end{matrix}right.)

Vậy:

Khối lượng Mg là 24.0,1 = 2,4 (g)

Khối lượng Al là: 27.0,2 = 5,4 (g)

Như vậy, nội dung trong bài viết đã giải đáp những thắc mắc nhôm và hợp chất của nhôm là gì, công thức hợp chất của nhôm cũng như các dạng bài tập điển hình về nhôm và hợp chất của nhôm. Hy vọng bạn đã tìm được kiến thức hữu ích cho mình trong quá trình học tập. Chúc bạn luôn học tốt!

Tác giả: Việt Phương

Hóa học -