Giáo trình hóa vô cơ B part 4

hôm oxyd (Al2O3): Al2O3 có nhiều dạng thù hình, bền nhất là tinh thể Al2O3α (hình thoi) và Al2O3γ (lập phương). * Trong cơ cấu Al2O3α, các ion O2- xếp theo cơ cấu lục lăng đặc, các ion AL3+ chiếm các lỗ trống trong mạng tinh thể, vì vậy Al2O3α rất rắn chắc. Dạng thù hình Al2O3α gặp trong thiên nhiên dưới dạng khoáng vật corundun (chứa 90% Al2O3). Corundun tinh khiết không màu và trong suốt nhưng do thường lẫn tạp chất nên có màu đục hay màu bẩn....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hóa vô cơ B part 4 - 40 -Giaùo Trình Hoaù Voâ Cô ñp Phöông trình ñieän phaân : 2Al2O3 = 4Al + 3O 2 (-) ( +) - Phöông phaùp clor hoùa ñaát seùt: duøng ñaát seùt ñem nung, nghieàn nhoû, cho doøngkhí Cl2 ñi vaøo ñaát seùt; Al trong ñaát seùt taùch ra döôùi daïng AlCl3 roài duøng boät Mn ñeåkhöû AlCl3 ôû 2300 2300 3Mn+ 2AlCl3 = 2Al + 3MnCl2 B. HÔÏP CHAÁT 1. Nhoâm oxyd (Al2O3): Al2O3 coù nhieàu daïng thuø hình, beàn nhaát laø tinh theå Al2O3α (hình thoi) vaøAl2O3γ (laäp phöông). * Trong cô caáu Al2O3α, caùc ion O2- xeáp theo cô caáu luïc laêng ñaëc, caùc ion AL3+chieám caùc loã troáng trong maïng tinh theå, vì vaäy Al2O3α raát raén chaéc. Daïng thuø hình Al2O3α gaëp trong thieân nhieân döôùi daïng khoaùng vaät corundun(chöùa >90% Al2O3). Corundun tinh khieát khoâng maøu vaø trong suoát nhöng do thöôønglaãn taïp chaát neân coù maøu ñuïc hay maøu baån. Corundun coù T0nc raát cao (20500C) vaø raát cöùng (chæ thua kim cöông), tính chòulöûa lôùn neân ñöôïc duøng laøm vaät lieäu maøi döôùi daïng voøng corundun hay giaáy nhaùm. Caùc corundun coù maøu vaø trong suoát laø Rubi (hoàng ngoïc : maøu ñoû, chöùa taïp chaátCr ), xaffir (bích ngoïc : xanh, chöùa taïp chaát Fe2+, Fe3+, Ti4+). 3+ * Al2O3γ laø tinh theå laäp phöông khoâng maøu vaø khoâng toàn taïi trong thieân nhieân.Al2O3γ ñöôïc taïo neân khi nung Al(OH)3 ôû 5500C, noù nheï vaø ít raén chaéc hôn, coù dieäntích ngoaøi raát lôùn) neân ñöôïc duøng laøm chaát haáp phuï duøng trong pheùp saéc kyù. - Caùc daïng tinh theå Al2O3 raát beàn veà maët hoùa hoïc, khoâng tan trong nöôùc vaøacid. Kieàm chæ phaù huûy chuùng khi ñoát noùng laâu. ÔÛ 10000C, noù töông taùc maïnh vôùi hydroxyd, carbonat, hydrosulfat vaø disulfatkim loaïi kieàm ôû traïng thaùi noùng chaûy Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2+ CO2 Al2O3 + 3K2S2O7 = Al2(SO4)3 + 3K2SO4 - Trong coâng nghieäp, Al2O3 ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch nung Al(OH)3 ôû 1200-14000C. 0 t 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O - Phaàn chuû yeáu Al2O3 ñöôïc duøng ñeå luyeän nhoâm, duøng laøm vaät lieäu chòu löûa,AL2O3 tinh khieát coøn ñöôïc duøng laøm xi maêng traùm raêng (28,4% Al2O3).Hoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc - 41 -Giaùo Trình Hoaù Voâ Cô 2. Nhoâm hydroxyd Al(OH)3: - Al(OH)3 laø moät keát tuûa nhaày maøu traéng, thöïc teá khoâng tan trong nöôùc, khoângcoù kieán truùc tinh theå. Keát tuûa naøy chöùa nhieàu nöôùc, ñeå laâu noù maát nöôùc daàn vaø khi saáy khoâ roài nungñeán maát nöôùc hoaøn toaøn, noù bieán thaønh oxyd. Ngoaøi söï maát nöôùc keát tinh, keát tuûañoù coøn maát nöôùc do söï ngöng tuï nhöõng phaân töû Al(OH)3. O O O O O H H H H H H O Al Al Al Al Al Al H O H O H O H O O O O H O H O H O H Söï ngöng tuï giöõa caùc nhoùm _ OH tieáp tuïc laøm maát nöôùc cho ñeán khi chæ coønoxyd neân keát tuûa nhaày cuûa Al(OH)3 laø hydrat cuûa oxyd coù thaønh phaàn bieán ñoåi töøAl2O3.nH2O (n>3), qua Al2O3.3H2O, Al2O3.H2O (AlOOH) ñeán Al2O3. - Al(OH)3 laø chaát löôõng tính ñieån hình, khi môùi keát tuûa noù deã tan trong caùcdung dòch acid vaø baz : 3H3O+ [Al(H2O)6]3+Al(OH)3 + = OH- + [Al(OH)4(H2O)2]- , Hay [Al(OH)4]-Al(OH)3 + 2H2O =[Al(OH)4]- OH- [Al(OH)5]2- + =[Al(OH)5]2- OH- [Al(OH)6]3- + = Muoái khan thu ñöôïc khi laøm bay hôi dung dòch natrihydroxyd aluminat laøNaAlO2 (muoái cuûa acid meta aluminic HAlO2 hay AlOOH). Tính acid cuûa Al(OH)3 raát yeáu neân muoái aluminat bò thuûy phaân maïnh trongdung dòch ñaäm ñaëc vaø bò thuûy phaân hoøan toaøn trong dung dòch loaõng cho keát tuûahydroxyd vaø moâi tröôøng kieàm, neân khi pha loaõng dung dòch aluminat hay suïc khíCO2 vaøo dung dòch ñoù, Al(OH)3 seõ keát tuûa. - Ñieàu cheá baèng caùch cho dung dòch kieàm hay nöôùc amoniac taùc duïng vôùi dungdòch muoái nhoâm. Al3+ 3OH- + = Al(OH)3↓ 3. Nhoâm sulfat vaø pheøn nhoâm: a. Nhoâm sulfat Nhoâm sulfat khan laø chaát boät maøu traéng, bò phaân huûy ôû t0 > 7700C. Töø dungdòch nöôùc, noù keát tinh ôû daïng hydrat Al2(SO4)3.18H2O laø nhöõng tinh theå ñôn taøHoà Bích Ngoïc Khoa Hoùa Hoïc - 42 -Giaùo Trình Hoaù Voâ Côtrong suoát (pheøn ñôn). Khí saáy trong chaân khoâng ôû 500C maát bôùt nöôùc chuyeån thaønhhydrat Al2(SO4)3.16H2O vaø khi ñun noùng ñeán 3400C, maát nöôùc hoaøn toaøn bieán th ...