I. Kim loại nhôm 1. Vị trí và cấu tạo - Cấu hình elect

I. Kim loại nhôm

1. Vị trí và cấu tạo

- Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹ → ô 13, nhóm IIIA, chu kì 3.

- Số oxi hoá: Trong hợp chất, nguyên tố Al có số oxi hoá bền là +3.

2. Tính chất vật lí

- Kim loại màu trắng bạc, mềm, nhẹ.

- Dễ kéo sợi và dát mỏng.

- Dẫn điện và nhiệt tốt.

3. Tính chất hóa học

- Là kim loại có tính khử mạnh, yếu hơn các kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ.

a, Tác dụng với phi kim

Nhôm tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như ${{O}_{2}},\text{ }C{{l}_{2}},\text{ }S,\text{ }...$

$4Al~+~3{{O}_{2}}~\xrightarrow{{{t}^{o}}}2A{{l}_{2}}{{O}_{3}}$

→ Nhôm bền trong không khí ở t^o thường do có màng oxit $A{{l}_{2}}{{O}_{3}}$rất mỏng, mịn và bền chắc bảo vệ.

b, Tác dụng với axit

            $2Al\text{ }+\text{ }6{{H}^{+}}\to ~2A{{l}^{3+}}+\text{ }3{{H}_{2}}\uparrow $

            $Al\text{ }+\text{ }4HN{{O}_{3}}~$_loãng  $\xrightarrow{{{t}^{o}}}Al{{\left( N{{O}_{3}} \right)}_{3}}~+\text{ }NO~+\text{ }2{{H}_{2}}O$

            $2Al\text{ }+\text{ }6{{H}_{2}}S{{O}_{4}}$_đặc  $\xrightarrow{{{t}^{o}}}A{{l}_{2}}{{\left( S{{O}_{4}} \right)}_{3}}+\text{ }3S{{O}_{2}}+\text{ }6{{H}_{2}}O$

Chú ý: Al thụ động với${{H}_{2}}S{{O}_{4}}$và $HN{{O}_{3}}$đặc, nguội.

c, Tác dụng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhôm)

$2Al\text{ }+\text{ }F{{e}_{2}}{{O}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+\text{ }2Fe$

d, Tác dụng với nước: $2Al\text{ }+\text{ }6{{H}_{2}}O~\to 2Al{{\left( OH \right)}_{3}}+~3{{H}_{2}}\uparrow $

Phản ứng trên nhanh chóng dừng lại vì lớp $Al{{\left( OH \right)}_{3}}$không tan trong nước đã ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước.

e, Tác dụng với dung dịch kiềm

            $2Al+2NaOH+2{{H}_{2}}O\to 2NaAl{{O}_{2}}+3{{H}_{2}}$

4. Ứng dụng

- Dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô, tên lửa, tàu vũ trụ.

- Dùng làm khung cửa và trang trí nội thất.

- Dùng làm dây cáp dẫn điện thay thế cho đồng là kim loại đắt tiền.

- Chế tạo hỗn hợp tecmit (hỗn hợp bột Al và$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}$), được dùng để hàn gắn đường ray,...

5. Sản xuất

Trong tự nhiên, nhôm chỉ tồn tại dạng hợp chất.

- Sản xuất từ quặng boxit $(A{{l}_{2}}{{O}_{3}}.2{{H}_{2}}O)$: $2A{{l}_{2}}{{O}_{3}}\xrightarrow{dpnc}4Al+3{{O}_{2}}$