Lý thuyết về hợp chất của Al cơ bản và nâng cao

adquangtruong

Sinh viên trường đại học FPT Hà Nội
Staff member
Sáng lập
#1
I. NHÔM OXIT Al2O3:

1. Cấu tạo:

- Chất rắn màu trắng, thường tồn tại dạng polyme.

- Ion Al³+ có bán kính r = 0.48 A° và điện tích 3+ nên có sự biến dạng ion lớn do đó liên kết có nhiều tính chất cộng hóa trị.

2. Tính chất:

- Do có liên kết bền nên không tan trong nước, t° nóng chảy = 2050°C;

- Liên kết có tính chất ion và cộng hóa trị tương đương nhau nên có tính chất lưỡng tính.

- Al2O3 dạng tinh thể rất bền, chỉ bị hòa tan trong axit và kiềm khi đun nóng; Al2O3 ở dạng vô định hình hoạt động mạnh hơn và thể hiện tính chất của oxit lưỡng tính.

+ Với dung dịch axit:

Al2O3 + 6H+ ----> 2Al³+ + 3H2O;

Al2O3 + 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2O;

+ Với dung dịch kiềm mạnh:

Al2O3 + 2OH- ----> 2AlO2- + H2O;

Al2O3 + 2OH- + 3H2O -----> 2[Al(OH)4]-;

3. Dạng tự nhiên và phương pháp điều chế:

a. Dạng tự nhiên:

- Dạng ngậm nước: Quặng boxit Al2O3.2H2O, quan trọng nhất dùng để sản xuất nhôm.

- Dạng tinh thể khan:

+ Corundum: Rất cứng dùng làm đá mài, giấy nhám.

+ Hồng ngọc: Khi có một số ion Al³+ trong mạng lưới tinh thể được thay thế bằng Cr³+.

+ Bích ngọc: Khi có lẫn tạp chất Fe²+ và Ti4+.

b. Điều chế:

4Al + 3O2 ----> 2Al2O3;

2Al(OH)3 --t°--> Al2O3 + 3H2O;

Kỹ thuật cũng điều chế được hồng ngọc và bích ngọc để dùng làm đồ trang sức và dùng trong kỹ thuật lazer,...

II. NHÔM HIDROXIT Al(OH)3:

1. Tính chất:

- Chất kết tủa keo trắng và là hidroxit lưỡng tính.

- Dễ nhiệt phân: 2Al(OH)3 --t°--> Al2O3 + 3H2O;

- Tính chất lưỡng tính: Bị hòa tan trong axit và kiềm

Al(OH)3 + 3H+ ----> Al³+ + 3H2O;

Al(OH)3 + 3CH3COOH ----> (CH3COO)3Al + 3H2O;

Al(OH)3 + OH- <----> AlO2- + 2H2O;

Al(OH)3 + OH- <----> [Al(OH)4]-;

Al(OH)3 không bị hòa tan bởi NH3.

2. Điều chế:

Al³+ + OH- ----> Al(OH)3 (kt);

Al³+ + 3NH3 + 3H2O <----> Al(OH)3 (kt) + 3NH4+;

III. MUỐI NHÔM:

1. Tính chất chung: Các muối nhôm đều bị thủy phân.

Al³+ + H2O <----> Al(OH)²+ + H+;

Al(OH)²+ + H2O <----> Al(OH)2+ + H+;

Al(OH)2+ + H2O <----> Al(OH)3 + H+;

Hoặc Al³+(H2O) + H2O <----> Al(OH)²+ + H3O+;

Al(OH)(H2O)²+ + H2O <----> Al(OH)2+ + H3O+;

Al(OH)2(H2O)+ + H2O <----> Al(OH)3 + H3O+;

2. Nhôm sunfat Al2(SO4)3:

a. Điều chế:

Nấu quặng boxit Al2O3.2H2O hoặc đất sét Al2O3.2SiO2.2H2O với H2SO4 đặc.

Al2O3 + 3H2SO4 --t°--> Al2(SO4)3 + 3H2O;

b. Ứng dụng:

Có nhiều ứng dụng nhất là phèn chua:

K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O được dùng làm sạch nước, dùng trong công nghiệp giấy,...

3. Nhôm clorua AlCl3:

- AlCl3 là axit theo Lewis: Al lai hóa sp2 còn 1 orbital trống nên AlCl3 là axit theo Lewis được dùng nhiều làm xúc tác trong hóa hữu cơ để điều chế chất thân điện tử.

CH3-Cl + ⬜ AlCl3 ----> CH3+ + AlCl4-;

- AlCl3 là axit theo Bronsted:

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ----> 2Al(OH)3 (kt) + 3CO2 (k) + 6NaCl;
 

Bình luận bằng Facebook

Thống kê diễn đàn

Threads
359
Messages
465
Members
43
Latest member
Tin1997

DMCA

IT40.TECH