Chuyên đề 8. Kim loại nhóm A

Một số hợp chất quan trọng của nhôm

Chi tiết

Chuyên mục: Chuyên đề 8. Kim loại nhóm A

Được viết ngày Thứ bảy, 20 Tháng 12 2014 08:58

Viết bởi Nguyễn Văn Đàm

I. NHÔM OXIT - Al₂O₃

- Chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước, rất bền vững, nóng chảy ở 2050⁰C.

- Tồn tại ở dạng khan (emeri, corindon, rubi (lẫn Cr₂O₃), saphia (lẫn TiO₂ và Fe₃O₄) hoặc dạng ngậm nước (boxit)).

1. Tính chất hóa học

- Tính bền: Al₂O₃ không bị khử bởi H₂, CO ở nhiệt độ cao; Al₂O₃ tác dụng với C không cho Al kim loại mà tạo Al₄C₃:                         

Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6CO (> 2000⁰C)

- Tính lưỡng tính:

+ Al₂O₃ là oxit bazơ khi tác dụng với axit mạnh → muối + H₂O.

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

+ Al₂O₃ là oxit axit khi tác dụng với dung dịch bazơ mạnh → muối + H₂O.

Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + H₂O     

hay

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Al₂O₃ + 2OH^- → 2AlO₂^- + H₂O

2. Điều chế

     Nhiệt phân Al(OH)₃:              

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

II. NHÔM HIĐROXIT - Al(OH)₃

     Là chất kết tủa keo, màu trắng.

1. Tính chất hóa học

- Kém bền với nhiệt:                                  

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O (t⁰)

- Là hiđroxit lưỡng tính:

+ Tác dụng với axit mạnh:                          

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H_2­O

+ Tác dụng với dung dịch kiềm mạnh:          

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O

Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)­₄]

2. Điều chế

- Kết tủa Al³⁺:

Al³⁺ + 3OH^- (vừa đủ) → Al(OH)₃

Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄⁺

- Kết tủa AlO_2­^-:

AlO₂^- + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ + HCO₃^-

AlO₂^- + H⁺ (vừa đủ) + H₂O → Al(OH)₃

III. MUỐI NHÔM (hay gặp: phèn chua: K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O)

1. Muối Al³⁺

- Các dung dịch AlCl₃, Al₂(SO₄)₃ và Al(NO₃)₃ đều là các axit theo Bronstet có môi trường axit:

AlCl₃ → Al³⁺ + 3Cl^-

Al³⁺ + 3H₂O ↔ Al(OH)₃ + 3H⁺

→ Giải thích được sự thủy phân của muối Al trong các dung dịch có tính bazơ:

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂ 

- Phản ứng với dung dịch kiềm: (chú ý cách thức và tỷ lệ phản ứng)

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃

Al³⁺ + 4OH^- → [Al(OH)₄] ^-

Al(OH)₃ + 3OH^- → [Al(OH)₄] ^-

Chú ý: 

+ Nếu n_OH- < 4n_Al3+ → có kết tủa.

+ Nếu n_OH- ≥ 4n_Al3+ → không có kết tủa.

Ngoài ra cách thức tiến hành phản ứng cũng ảnh hưởng đến hiện tượng quan sát được.

2. Muối aluminat AlO₂^-

- Các muối aluminat NaAlO₂, KAlO₂, Ba(AlO₂)₂ và Ca(AlO₂)₂ đều là bazơ dung dịch có môi trường bazơ.

AlO₂^- + 3H₂O  ↔ Al(OH)₃ + 3OH^-

- Phản ứng với dung dịch axit:

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

Chú ý: 

+ Nếu n_H⁺ < 4.n_AlO2^- → có kết tủa.

+ Nếu n_H⁺ ≥ 4.n_AlO2^- thì không có kết tủa.

Ngoài ra cách thức phản ứng cũng ảnh hưởng đến hiện tượng quan sát được.

     Mời các bạn cùng tham khảo một số bài tập và câu hỏi áp dụng: