Hóa vô cơ ( phần8)

Hóa vô cơ ( phần8) Nhôm Cấu tạo nguyên tử - Nguyên tử Al có 3 electron hoá trị ở lớp ngoài cùng (cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 31). - Bán kính nguyên tử tương đối lớn. - Điện tích hạt nhân Z tương đối nhỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa vô cơ ( phần8) Hóa vô cơ ( phần8)NhômCấu tạo nguyên tử - Nguyên tử Al có 3 electron hoá trị ở lớp ngoài cùng (cấu hình e : 1s22s2 2 p6 3s2 31). - Bán kính nguyên tử tương đối lớn. - Điện tích hạt nhân Z tương đối nhỏ. Vì thế Al có tính khử mạnh (kém Mg), dễ nhường 3e hoá trị:Tính chất vật lý - Al là kim loại nhẹ (d = 2,7 g/cm3), trắng như bạc, nhiệt độ nóng chảylà 6000C. - Al rất dẻo, dễ kéo dài, dát mỏng. - Al dẫn nhiệt, dẫn điện rất tốt. Tạo hợp kim với nhiều kim loại khác.Tính chất hoá học 1. Phản ứng với oxi - Ở nhiệt độ thường: do lớp oxit mỏng bảo vệ nên Al không phản ứngvới oxi. Nếu làm cho lớp Al2O3 tạo thành này không bám vào bề mặtnhôm thì nhôm sẽ phản ứng mạnh với oxi. Ví dụ, sau khi nhúng Al vào thuỷ ngân để tạo thành hỗn hống trên bềmặt Al, khi để ra không khí sẽ xảy ra hiện tượng Al mọc lông tơ. Ở dạng bột, khi đun nóng, Al cháy mạnh toả nhiều nhiệt. 2. Phản ứng với các phi kim - Với Cl2, Br2 : Al phản ứng ngay ở nhiệt độ thường, tạo thành AlCl3,AlBr3. - Khi đun nóng, Al phản ứng với I2, S. ở nhiệt độ cao, Al phản ứngđược với N 2, C. 3. Phản ứng với H2O - Ở nhiệt độ thường, Al không phản ứng với H2O vì có lớp oxit bềnvững bảo vệ. Nếu đánh bỏ lớp oxit đi, Al phản ứng với H2O ở nhiệt độthường. Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì Al(OH)3 ¯ bảo vệ không cho Altiếp xúc với H2O. 4. Phản ứng với axit thường Với dung dịch HCl và H2SO 4(l), phản ứng dễ dàng (Al đứng trước H): 5. Phản ứng với axit oxi hoá - Với HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội : Al bị thụ động hoá. - Trong các trường hợp khác (axit loãng, axit đặc, nóng) phản ứng xảyra dễ dàng: Ví dụ: 6. Phản ứng với dung dịch kiềm. Phản ứng mạnh vì Al(OH)3 ¯ lưỡng tính, tan được trong kiềm. 7. Phản ứng đẩy kim loại yếu hơn khỏi hợp chất. - Với dung dịch muối: - Phản ứng nhiệt nhôm: Đẩy mạnh kim loại yếu khỏi oxit khi nungnóng. Phản ứng nhiệt nhôm được dùng để điều chế Mn, Cr, V, W và các hợpkim của sắt.Hợp chất của Al 1. Nhôm oxit Al2O3 - Màu trắng, rất bền với nhiệt, khó nóng chảy (nhiệt độ nóng chảy >2000oC) - Không tác dụng với nước, không tan trong nước. - Al2O 3 là oxit lưỡng tính, tác dụng với dung dịch axit mạnh và dungdịch kiềm. Dễ phản ứng với kiềm nóng chảy. 2. Nhôm hiđroxit Al(OH)3 - Al(OH)3 là chất kết tủa dạng keo, ít tan trong nước. - Là hiđroxit lưỡng tính, dễ tan trong axit và trong dung dịch kiềm, đặcbiệt không tan vào dung dịch NH4OH loãng. - Al(OH)3 nung nóng b ị mất nước. - Điều chế Al(OH)3 bằng phản ứng trao đổi với dung dịch NH4OH: 3. Muối nhôm - Các muối nitrat, sunfat, halogenua của nhôm đều tan nhiều trongnước. - Một loại muối Al phổ biến là phèn chua. Đó là muối kép Al - K cócông thức: K2SO 4.Al2(SO4)3.24H2O, phèn chua được dùng để làm trongnước, dùng trong kỹ nghệ thuộc da và giấy. - Muối aluminat: Có ion , chỉ bền trong dung dịch kiềm (ví dụNaAlO2). Trong môi trường axit yếu tạo thành Al(OH)3 kết tủa. Ví dụ:Điều chế Al Trong công nghiệp, sản xuất nhôm chủ yếu b ằng phương pháp điệnphân nóng chảy Al2O3 có mặt criolit Na3AlF6 để làm giảm nhiệt độ nóngchảy của Al2O3. Khi nóng chảy: Điện phân ở 950 oC, điện thế 4 - 5 von. Các điện cực làm bằng than graphit, do đó anôt bị ăn mòn bởi phảnứng. Vì vậy, khi điện phân phải thường xuyên bổ sung than ở anôt. Al2O3lấy từ quặng boxit.Nhận biết ion Al3+ Nhận biết ion Al3+ bằng phản ứng tạo kết tủa keo Al(OH)3 tan trongkiềm dư nhưng không tan trong NH4OH.Trạng thái tự nhiên của nhôm Nhôm thường gặp dưới dạng : boxit (Al2O3.nH2O), cao lanh(Al2O3.2SiO2.2H 2O),…SắtCấu tạo nguyên tử Cấu hình electron: Lớp sắt ngoài cùng có 14 electron, đang xây dựng dở dang nên kémbền. Vì vậy Fe có thể nhường 2 electron lớp ngo ài cùng và một sốelectron ở lớp sát ngoài cùng để có số oxi hoá +2, +3 và +6. Sắt là kim loại hoạt động trung bình, số oxi hoá thường gặp là +2 và+3.Tính chất vật lý - Sắt nguyên chất có ánh bạc, dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, nóng chảy ở1539oC. - Dưới 800 oC sắt có tính nhiễm từ, bị nam châm hút và trở thành namchâm (tạm thời).Tính chất hoá học 1. Phản ứng với O2. - Ở nhiệt độ thường, trong không khí khô, tạo thành lớp oxit bề mặt(Fe3O4). - Trong không khí ẩm, sắt bị gỉ (do bị ăn mòn điện hoá). - Khi nóng đỏ, cháy với oxi: 2. Phản ứng với các phi kim. Khi bị đốt nóng, Fe phản ứng với hầu hết các phi kim, ví dụ: 3. Phản ứng với nước: Ở nhiệt độ nóng đỏ, Fe phản ứng mạnh với hơi nước: 4. Phản ứng với axi thường: 5. Phản ứng với axit oxi hoá. - Fe bị thụ động hoá bởi HNO3 đặc, nguội và H2SO4 đặc, nguội. - Trong các trường hợp khác (H2SO4 đặc, nóng; HNO3 loãng), Fe dễdàng phản ứng. 6. V ới dung dịch kiềm Fe không tác dụng với dung dịch kiềm 7. Đ ẩy kim loại chủ yếu khỏi hợp chất.Hợp chất. 1. Oxit. Có 3 lo ại: FeO, Fe2O3, Fe3O4 (FeO.Fe2O3). - Cả 3 đều là chất rắn, không tác dụng với ...