Hoá chất Aluminium tinh khiết

Nhôm là nguyên tố phong phú thứ ba (sau oxy và silic) và là kim loại phong phú nhất trong vỏ Trái đất. Nhôm chiếm khoảng 17% khối lượng rắn của Trái đất. Kim loại nhôm hiếm phản ứng hóa học với các mẫu quặng và bị hạn chế trong môi trường khử cực mạnh. Tuy nhiên, nó vẫn tồn tại ở dạng phức tạp trong hơn 2.700 loại khoáng chất khác nhau. Quặng chính chứa nhôm là boxit.

Nhôm có các đặc điểm phân biệt của một kim loại tỷ trọng thấp và có khả năng chống ăn mòn thụ động. Các thành phần kết cấu được làm từ nhôm và các hợp kim của nó rất quan trọng đối với ngành hàng không vũ trụ, cũng như trong các ngành vật liệu kết cấu và giao thông vận tải khác. Các hợp chất nhôm hữu ích nhất là oxit và sunfat.

Mặc dù nhôm có mặt ở khắp nơi trong môi trường, nhưng muối nhôm không được sử dụng bởi bất kỳ dạng sống nào. Tuy nhiên, thực vật và động vật có khả năng chịu đựng đáng kể đối với các hợp chất nhôm, do chúng có mặt ở khắp mọi nơi.

Tính chất vật lý

Nhôm Aluminium tinh khiết là một kim loại mềm, nhẹ, có màu trắng bạc mờ do một lớp oxit mỏng tạo thành nhanh chóng khi tiếp xúc với không khí. Nhôm chỉ có trọng lượng riêng bằng một phần ba so với sắt hoặc đồng; nó rất mềm (chỉ đứng sau vàng), dễ uốn (thứ sáu) và dễ gia công hoặc đúc; do có lớp oxit bảo vệ nên nó có khả năng chống ăn mòn và độ bền. Nó cũng không nhiễm từ và sẽ không cháy khi tiếp xúc với không khí ở điều kiện bình thường.

Độ bền của nhôm nguyên chất là 7-11 MPa, trong khi độ bền của hợp kim nhôm là 200-600 MPa. Các nguyên tử nhôm được sắp xếp theo cấu trúc lập phương tâm diện (fcc). Nhôm có định mức năng lượng đánh thủng khoảng 200 mJ / m².

Tính chất hóa học

1) Nhôm Aluminium tinh khiết tác dụng với oxi và một số phi kim.

a) Nhôm phản ứng với oxi

Chồng chéo 4Al + 3O2 → 2Al2O3

- Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng và ổn định, lớp oxit này bảo vệ sản phẩm bằng nhôm và ngăn nhôm bị oxi hóa trong không khí và nước.

b) Nhôm phản ứng với các phi kim loại khác

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

2Al + 3S → Al2S3

2) Nhôm Al tinh khiết tác dụng với axit

- Nhôm phản ứng với HCl, H2SO4 loãng tạo muối nhôm và giải phóng hiđro

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑

2Al + 3H2SO4 → Al2 (SO4) 3 + 3H2 ↑

- Nhôm phản ứng với axit HCl, đun nóng, H2SO4 đặc (phụ thuộc vào nồng độ axit tạo thành sản phẩm).

8Al + 30HNO3 đặc, nóng → 8Al (NO3) 3 + 3N2O ↑ + 15H2O

Al + 6HNO3 đặc, nóng → Al (NO3) 3 + 3NO2 + 3H2O

8Al + 15H2SO4 đặc, nóng → 4Al2 (SO4) 3 + 3H2S ↑ + 12H2O

2Al + 6H2SO4 đặc, nóng → Al2 (SO4) 3 + 3SO2 + 3H2O

* Lưu ý: Nhôm không phản ứng với H2SO4, HNO3 đặc, nguội.

3. Nhôm phản ứng với nước

- Thường các sản phẩm nhôm không phản ứng với nước, do có một lớp màng Al2O3 không cho nước thấm qua, và nếu lớp màng này bị vỡ thì Al sẽ phản ứng với nước.

2Al + 6H2O → 2Al (OH) 3 + 3H2 ↑

4. Nhôm phản ứng với dung dịch muối

- Nhôm phản ứng với dung dịch muối của kim loại yếu hơn (trong dãy điện hóa) tạo thành muối mới và giải phóng kim loại yếu ra khỏi muối.

Al + 3AgNO3 → Al (NO3) 3 + 3Ag ↓

2Al + 3Cu (NO3) 2 → 2Al (NO3) 3 + 3Cu ↓

2Al + 3FeCl2 → 2AlCl3 + 3Fe ↓

5. Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm

- Lớp nhôm oxit dễ tan trong kiềm nên nhôm phản ứng được với dung dịch kiềm.

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑

6. Nhôm phản ứng với oxit kim loại

- Nhôm có thể khử một số oxit kim loại (sau nhôm trong dãy điện hóa) ở nhiệt độ cao, gọi là phản ứng thu nhiệt của nhôm.

2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

2Al + 3CuO → 3Cu + Al2O3