Bài 18. Nhôm

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

• Nhôm là kim loại nhẹ, màu trắng bạc, có ánh kim, nhiệt độ nóng chảy 660^oC.
• Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
• Nhôm có tính dẻo nên có thể cán mỏng hoặc kéo thành sợi.​​ 

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Nhôm có những tính chất hóa học của kim loại không?

a. Phản ứng của nhôm với oxi

• Thí nghiệm: Rắc bột nhôm trên ngọn lửa đèn cồn.

• Hiện tượng: Bột nhôm cháy sáng tạo thành chất rắn màu trắng.
• Giải thích: Nhôm cháy trong oxi tạo thành Al₂O₃.

4Al   +   3O₂    2Al₂O₃

Ngoài ra, ở điều kiện thường nhôm phản ứng với oxi trong không khí tạo thành lớp Al₂O₃ mỏng, bền vững. Lớp oxit này bảo vệ các đồ vật bằng nhôm, khiến chúng không bị ăn mòn bởi nước hay không khí.

b. Phản ứng với phi kim khác

Nhôm tác dụng được với nhiều phi kim khác như Cl₂, S,... tạo thành các muối tương ứng.

Ví dụ: Ở nhiệt độ thường, nhôm tác dụng với clo tạo thành muối nhôm clorua, tác dụng với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao thành muối nhôm sunfua.

2Al   +   3Cl₂   →  2AlCl₃

2Al    +   3S       Al₂S₃

c. Nhôm phản ứng với dung dịch axit

Nhôm phản ứng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng tạo thành muối nhôm và giải phóng hidro.

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

Phản ứng của nhôm với dung dịch axit HCl.

Nhôm phản ứng với dung dịch axit H₂SO₄ đặc,nóng tạo thành muối và giải phóng các sản phẩm khác là SO₂, S hoặc H₂S.

               2Al + 6H₂SO_{4đặc,nóng} → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 3H₂O

Chú ý: Nhôm không tác dụng với axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội.

d. Nhôm phản ứng với dung dịch muối

Nhôm phản ứng với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn tạo thành muối nhôm và giải phóng kim loại trong muối.

Ví dụ: Nhôm phản ứng với muối đồng (II) clorua sinh ra muối nhôm clorua và kim loại đồng.

Thí nghiệm nhôm phản ứng với dung dịch CuCl₂.

Màu xanh lam của dung dịch CuCl₂ nhạt dần, có lớp kim loại màu đỏ bám ngoài dây nhôm chính là kim loại đồng bị nhôm đẩy ra khỏi dung dịch muối.

2Al + 3Cu(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Cu↓

2Al +3FeCl₂ → 2AlCl₃ + 3Fe↓

Kết luận: Nhôm có những tính chất hóa học của kim loại.

2. Nhôm có tính chất hóa học nào khác

Khác với đa số các kim loại khác, nhôm có thể phản ứng được với dung dịch kiềm, giải phóng khí hidro.

2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂↑

III. ỨNG DỤNG

Nhôm và hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong đời sống như:

• Chế tạo đồ dùng gia đình, dây dẫn điện, vật liệu xây dựng.
• Chế tạo hợp kim dùng trong công nghiệp chế tạo máy bay, ô tô.​

Một số ứng dụng của kim loại nhôm trong đời sống.

IV. SẢN XUẤT NHÔM

Trong tự nhiên, nhôm không tồn tại ở dạng đơn chất mà chủ yếu ở dạng oxit, muối. Nguyên liệu để sản xuất nhôm là quặng boxit có thành phần chủ yếu là Al₂O₃.

Phương pháp: Điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit.

Sau khi đã làm sạch tạp chất, người ta điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit (criolit có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃) trong bể điện phân, thu được nhôm và oxi.

2Al₂O₃             4Al   +   3O₂↑

Sơ đồ bể điện phân nhôm oxit nóng chảy.

1. Nhôm là kim loại nhẹ, dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.

2. Nhôm có những tính chất hóa học của kim loại như: tác dụng với phi kim, dung dịch axit (trừ  HNO₃ đặc nguội và H₂SO₄ đặc nguội), dung dịch muối của các kim loại kém hoạt động hơn. Nhôm có phản ứng với dung dịch kiềm.

3. Nhôm và hợp kim nhôm có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và trong đời sống.

4. Nhôm được sản xuất bằng cách điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit.

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!