Nhôm là một chất rất quen thuộc mà chúng ta dễ dàng bắt gặp trong cuộc sống hàng ngày.
Vì vậy, …
- Đặc điểm của nhôm là gì?
- Nhôm có những tính chất gì và ứng dụng của nó là gì?
Tất cả những câu hỏi này sẽ được giải đáp trong bài viết dưới đây của nhôm, chúng ta cùng tìm hiểu nhé!
Định nghĩa của nhôm là gì?
Nhôm (từ tiếng Pháp: nhôm , phiên âm tiếng Việt: a-luy-mi-nhôm ) là tên của nguyên tố hóa học trong bảng. Kí hiệu al và số hiệu nguyên tử 13.
Kim loại nhôm, màu trắng bạc, mềm và nhẹ. Nhôm có tính phản xạ cao và có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện rất tốt. Nhôm là một kim loại không độc hại và chịu mài mòn. Nhôm cũng là kim loại có thành phần nhiều nhất.
Nhôm nguyên chất rất khó tìm trong tự nhiên, thường kim loại được tìm thấy khi kết hợp với oxy và các nguyên tố khác. Người ta thường gọi là hợp kim nhôm trong cuộc sống hàng ngày.
Đặc điểm của nhôm
Trong bảng tuần hoàn, nhôm ở vị trí 13, chu kỳ 3 và thuộc nhóm iii. Đây là một chất phổ biến trong tự nhiên. Vậy ở trạng thái tự nhiên, nhôm thường ở dạng nào, và tính chất vật lý của nó là gì?
Trạng thái tự nhiên của nhôm
Nhôm là kim loại thường được tìm thấy trong vỏ Trái đất (khoảng 8%). Trong tự nhiên, nhôm thường được tìm thấy trong các hợp chất như đất sét, bôxít hoặc creole.
Cụ thể:
- Trong đất sét, nhôm thuộc hợp chất: al2o3.2sio2.2h2o.
- Bằng mica: k2o.al2o3. 6sio2.2h2o.
- Trong bauxit: al2o3.nh2o.
- Trong creole: 3naf .alf3 hoặc (na3alf6).
Tính chất vật lý của nhôm
Nhôm được đặc trưng bởi cấu trúc mạng lập phương tâm diện. Ngoài ra, khi nói đến tính chất của nhôm , đặc biệt là tính chất vật lý của nó, chúng ta không thể không nhắc đến tính dẫn điện của nhôm hay tính dẫn nhiệt tốt của nó. hợp chất. Nhôm nóng chảy ở 660oc.
Bằng mắt thường, chúng ta có thể thấy nhôm có màu trắng bạc, cứng, bền và dẻo dai. Nhôm có thể dễ dàng kéo thành sợi hoặc dát mỏng. Tỷ trọng của nhôm là 2,7 g / cm3.
Tính chất hóa học và hợp chất trong nhôm
Tính chất hóa học của nhôm dưới đây sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về những chất nào và những hợp chất nào có trong nhôm.
Hiệu ứng phi kim loại
Thực tế, vật liệu làm bằng nhôm có một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt. Nhôm phản ứng với oxy trên bề mặt . Vì trong quá trình phản ứng, nhôm sẽ tạo thành một lớp màng oxit trên bề mặt. Từ đó bảo vệ và ngăn không cho nhôm phản ứng với oxy tạo thành oxit.
- 2al + 3o2 => al2o3
al2o 3 là một oxit lưỡng tính, vì vậy tính chất hóa học của al2o3 là một oxit lưỡng tính. tức là nó có thể phản ứng với axit và bazơ.
Ngoài ra, nhôm cũng có thể phản ứng với các phi kim loại khác để tạo thành muối.
Ví dụ:
- 2al + 3cl2 => 2alcl3
- 2al + 3s => al2s3
Sử dụng nước
Trên thực tế, al không phản ứng với nước vì nó được bảo vệ bởi một lớp oxit mỏng. Sau khi loại bỏ lớp oxit, nguyên tố al phản ứng trực tiếp với nước.
2al + 6h2o => 2al (oh) 3 + 3h2
Phản ứng với oxit kim loại ít phản ứng hơn (nhôm tỏa nhiệt)
al có thể khử oxit kim loại tiếp theo, chuỗi phản ứng hóa học: 2al + 3feo => al2o3 + 3fe
Phản ứng với dung dịch axit
Nhôm phản ứng khác nhau với các axit khác nhau.
Cụ thể:
- Với axit loãng hcl và h2so4, nhôm dễ phản ứng với muối và hiđro: 2al + 6hcl => 2alcl3 + 3h2
- Dùng h2so4 loãng: 2al + 3h2so4 => al2 (so4) 3 + 3h2
- Với các axit có tính oxi hóa mạnh như hno3 đặc hoặc h2so4:
- al + 4hno3 => al ( no3) 3 + no + 2h2o
- al + 6hno3 => al (no3) 3 + 3no2 + 3h2o
- 2al + 6h2so4 = > al2 (so4) 3 + 3so2 + 6h2o
Phản ứng với các giải pháp cơ bản
al có thể dễ dàng tham gia các phản ứng này với dung dịch kiềm: al + naoh + h2o => naalo2 + 1,5 h2
Đầu tiên, al phản ứng với nước, sau đó al (oh) 3 được tạo thành. Đây là một hydroxit lưỡng tính có thể hòa tan trong dung dịch kiềm.
Phản ứng với dung dịch muối
al có thể khử kim loại của kim loại cuối cùng trong dãy tác dụng ra khỏi dung dịch muối: 2al + 3cuso4 => al2 (so4) 3 + 3cu
Nhôm hấp thụ nhiệt
Phản ứng nhôm thu nhiệt là một phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng nhiệt học giữa oxit sắt và nhôm:
- fe2o3 + 2 al → 2 fe + al2o3
Một số câu trả lời khác, chẳng hạn như:
- 3cuo + 2al → al2o3 + 3cu
- 8al + 3fe3o4 → 4al2o3 + 9fe
- 3mn3o4 + 8 al → 4 al2o3 + 9 mn
- cr2o3 + 2 al → al2o3 + 2 cr
Phản ứng này lần đầu tiên được sử dụng để khử các oxit kim loại mà không cần sử dụng cacbon. Phản ứng tỏa nhiệt rất mạnh nhưng lại có năng lượng hoạt hóa cao vì liên kết giữa các nguyên tử trong chất rắn trước hết phải bị phá vỡ. Các oxit kim loại được nung cùng với nhôm trong lò. Phản ứng này chỉ có thể được sử dụng để sản xuất một lượng nhỏ vật liệu.
Nhôm nóng cũng được sử dụng để chế tạo kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao (chẳng hạn như crom hoặc trang trại phong thủy). Do sự thụ động của h2so4 đặc nguội và hno3 đặc nguội nên người ta sẽ dùng lon nhôm để vận chuyển hai axit này.
Các phản ứng này thường được sử dụng trong hàn đường ray tại chỗ cho các công trình lắp đặt phức tạp hoặc sửa chữa tại hiện trường mà không thể thực hiện được bằng cách hàn đường sắt với đường ray. Nhôm nhiệt điện tử cũng được sử dụng để sản xuất hầu hết các ferroalloys như ferroniobi được làm từ niobi pentoxit và ferrovanadium được làm từ vanadi oxit. Các kim loại khác cũng có thể được sản xuất theo cách này.
Ứng dụng và điều chế nhôm
Chuẩn bị nhôm
Hiện nay, phương pháp điều chế chủ yếu là tách nhôm trong quặng bôxít trộn với sio2 và fe2o3.
Đầu tiên, nguyên liệu thô được phản ứng với dung dịch kiềm để tách al2o3 và rửa nó. Al2o3 nóng chảy sau đó được điện phân với sự có mặt của cririolit na3alf6 bằng cách sử dụng một tế bào điện phân. Để làm được điều này, chúng ta cần hạ nhiệt độ nóng chảy từ 2050 oc xuống 900 oc để tạo thành nhiều ion ngăn cản oxy phản ứng với nhôm tạo thành lớp oxit bảo vệ.
Ứng dụng của nhôm
Nhôm có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Do độ bền và độ mỏng của nó, các thương hiệu nhôm ở Việt Nam sử dụng kim loại này cho vỏ máy bay. Nhôm cũng được sử dụng để làm các thiết bị và đồ gia dụng như nồi, chảo, đường dây điện, cửa, v.v.
Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy rằng nhôm rất phổ biến trong cuộc sống và được sử dụng rất nhiều ví dụ:
Trong ngành xây dựng
Ngành xây dựng sẽ sử dụng nhôm:
- Lối vào chính
- Cửa sổ
- Khung nhôm
- Vách ngăn
- Mặt tiền
- Mái hiên
- …
Ngành
Các ứng dụng nhôm trong công nghiệp sẽ liên quan đến:
- Khung xe
- Xe
- Bộ tản nhiệt
- …
Trong hàng tiêu dùng
Ngoài ra, nhôm còn được sử dụng trong một số sản phẩm tiêu dùng như:
- Tủ trưng bày
- Thanh rèm
- Tấm tường
- Thang
- Giường
- Nhôm Nội thất
- …
Từ nhu cầu thiết yếu hàng ngày cho đến các công trình xây dựng, nhôm được sử dụng chủ yếu, đặc biệt là nhôm Nhật Bản . Không chỉ vậy, ứng dụng của nhôm trong y học cũng là một lĩnh vực đang được nghiên cứu và phát triển.
Vì vậy, chúng ta đã tìm hiểu về tính chất của nhôm cũng như các ứng dụng và vai trò của nó. Đây là kim loại thông dụng có vai trò rất quan trọng đối với sự sống. Mọi thắc mắc về kim loại này cũng như những đóng góp gì thêm cho bài viết về tính chất của nhôm, các bạn hãy để lại bình luận bên dưới nhé!