Một số hợp chất quan trọng của Nhôm

I. NHÔM OXIT - Al₂O₃

- Chất rắn màu trắng, không tan và không tác dụng với nước, rất bền vững, nóng chảy ở 2050⁰C.
- Tồn tại ở dạng khan (emeri, corindon, rubi (lẫn Cr₂O₃), saphia (lẫn TiO₂ và Fe₃O₄) hoặc dạng ngậm nước (boxit)).

1. Tính chất hóa học

- Tính bền:

Al₂O₃ không bị khử bởi H₂, CO ở nhiệt độ cao; Al₂O₃ tác dụng với C không cho Al kim loại mà tạo Al₄C₃:                         

Al₂O₃ + 9C → Al₄C₃ + 6CO (> 2000⁰C)

- Tính lưỡng tính:

+ Al₂O₃ là oxit bazơ khi tác dụng với axit mạnh → muối + H₂O.

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

+ Al₂O₃ là oxit axit khi tác dụng với dung dịch bazơ mạnh → muối + H₂O.

Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + H₂O     

hay

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]
Al₂O₃ + 2OH^- → 2AlO₂^- + H₂O

2. Điều chế

Nhiệt phân Al(OH)₃:              

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

II. NHÔM HIĐROXIT - Al(OH)₃

Là chất kết tủa keo, màu trắng.

1. Tính chất hóa học

- Kém bền với nhiệt:                                  

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O (t⁰)

- Là hiđroxit lưỡng tính:

+ Tác dụng với axit mạnh:                          

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H_2­O

+ Tác dụng với dung dịch kiềm mạnh:          

Al(OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2H₂O
Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)­₄]

2. Điều chế

- Kết tủa Al³⁺:

Al³⁺ + 3OH^- (vừa đủ) → Al(OH)₃
Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄⁺

- Kết tủa AlO_2­^-:

AlO₂^- + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃ + HCO₃^-
AlO₂^- + H⁺ (vừa đủ) + H₂O → Al(OH)₃

III. MUỐI NHÔM 

(hay gặp: phèn chua: K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O)

1. Muối Al³⁺

- Các dung dịch AlCl₃, Al₂(SO₄)₃ và Al(NO₃)₃ đều là các axit theo Bronstet có môi trường axit:

AlCl₃ → Al³⁺ + 3Cl^-
Al³⁺ + 3H₂O ↔ Al(OH)₃ + 3H⁺

→ Giải thích được sự thủy phân của muối Al trong các dung dịch có tính bazơ:

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂

- Phản ứng với dung dịch kiềm: (chú ý cách thức và tỷ lệ phản ứng)

Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃
Al³⁺ + 4OH^- → [Al(OH)₄] ^-
Al(OH)₃ + 3OH^- → [Al(OH)₄] ^-

Chú ý: 
+ Nếu n_OH- < 4n_Al3+ → có kết tủa.
+ Nếu n_OH- ≥ 4n_Al3+ → không có kết tủa.
Ngoài ra cách thức tiến hành phản ứng cũng ảnh hưởng đến hiện tượng quan sát được.

2. Muối aluminat AlO₂^-

- Các muối aluminat NaAlO₂, KAlO₂, Ba(AlO₂)₂ và Ca(AlO₂)₂ đều là bazơ dung dịch có môi trường bazơ.

AlO₂^- + 3H₂O  ↔ Al(OH)₃ + 3OH^-

- Phản ứng với dung dịch axit:

AlO₂^- + H⁺ + H₂O → Al(OH)₃
Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

Chú ý: 
+ Nếu n_H⁺ < 4.n_AlO2^- → có kết tủa.
+ Nếu n_H⁺ ≥ 4.n_AlO2^- thì không có kết tủa.
Ngoài ra cách thức phản ứng cũng ảnh hưởng đến hiện tượng quan sát được.

Bài viết liên quan: 

• Lý thuyết về Nhôm
• Kim loại kiềm thổ