Bài 18. Nhôm

Kí hiệu hóa học: $Al$

Nguyên tử khối: $27$

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.

- Nhôm nhẹ, $D = 2,7 \,g/cm^{3},$ nóng chảy ở $660^{o}C.$

- Nhôm có tính dẻo nên có thể cán mỏng, kéo sợi…

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Nhôm có tính chất hóa học của kim loại

a) Phản ứng với oxi và một số phi kim

$\underbrace {4\,\mathop {Al}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {3\,\mathop {O_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\, \underbrace {2\,\mathop {Al_{2}O_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}}$

$\Longrightarrow $ Nhận xét: Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp $Al_2O_3$ mỏng bền vững. Lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng oxi trong không khí và nước.

$\underbrace {2\,\mathop {Al}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {3\,\mathop {Cl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(vàng\,\,lục)}\limits_{}^{}} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {2\,\mathop {AlCl_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}}$

$\Longrightarrow $ Kết luận: Nhôm phản ứng với oxi tạo thành oxit và phản ứng với nhiều phi kim khác như $S,$ $Cl_{2},...$ tạo thành muối.

b) Phản ứng với axit ($HCl,$ $H_{2}SO_{4}$ loãng,..)

$\underbrace {2\,\mathop {Al}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {6\,\mathop {HCl}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {2\,\mathop {AlCl_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {3\,\mathop {H_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}$

$\Longrightarrow $ Lưu ý: Nhôm không tác dụng với $H_{2}SO_{4}$ đặc, nguội và $HNO_{3}$ đặc, nguội.

c) Phản ứng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn

$\underbrace {2\,\mathop {Al}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {3\,\mathop {CuCl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(xanh\,\,lam)}\limits_{}^{}} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {2\,\mathop {AlCl_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {3\,\mathop {Cu}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(đỏ)}\limits_{}^{}}$

$\Longrightarrow $ Kết luận: Nhôm phản ứng với nhiều dung dịch muối của những kim loại hoạt động hóa học yếu hơn tạo ra muối nhôm và kim loại mới.

2. Nhôm có tính chất hóa học nào khác?

- Cho dây nhôm vào dung dịch $NaOH$: có khí không màu thoát ra, nhôm tan dần.

$2\,Al\,\, + \,\,2\,NaOH\,\, + \,\,2\,H_{2}O\,\, \longrightarrow \,\,2\,NaAlO_{2}\,\, + \,\,3\,H_{2}$

$\Longrightarrow $ Kết luận: Nhôm có phản ứng với dung dịch kiềm.

III. ỨNG DỤNG

- Nhôm và hợp kim của nhôm được sử dụng rộng rãi trong đời sống, như làm đồ dùng gia đình, dây dẫn điện, vật liệu xây dựng,...

- Đuyra (hợp kim của nhôm với đồng và một số nguyên tố khác như mangan, sắt, silic) nhẹ và bền, được dùng trong công nghiệp chế tạo máy bay, ô tô, tàu vũ trụ...

IV. SẢN XUẤT NHÔM

- Nguyên liệu: Quặng bôxit có thành phần chủ yếu là $Al_{2}O_{3}.$

- Quy trình sản xuất: Điện phân hỗn hợp nóng chảy của $Al_{2}O_{3}$ và criolit, thu được nhôm và oxi.

$2\,Al_{2}O_{3}\,\,\, \underset{criolit}{\overset{Điện\,\,phân\,\,nóng\,\,chảy}{\longrightarrow}} \,\,\,4\,Al\,\,+\,\,3\,O_{2}$