Nhôm và hợp chất của nhôm là gì? Sơ đồ tư duy, lý thuyết và bài tập 

16:52 11/02/2024

Nhôm và hợp chất của nhôm là một trong những chủ đề quan trọng thường xuất hiện trong đề thi THPT Quốc Gia. Mặc dù không quá khó, nhưng để nắm vững kiến thức trong chương này, cần chú ý ôn tập kỹ càng các kiến thức cơ bản. Bài viết dưới đây cung cấp lý thuyết và sơ đồ tư duy về nhôm và hợp chất của nhôm cho các bạn học sinh tham khảo.

Nhôm và hợp chất của nhôm là gì
Nhôm và hợp chất của nhôm là gì

Nhôm và hợp chất của nhôm là gì?  

1. Nhôm

Khái niệm: Nhôm là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Al và số nguyên tử 13. Nó có màu trắng bạc và có độ cứng và độ bền cao. Nhôm là một kim loại nhẹ, dẻo, dễ uốn và dẻo dai. Nó có một điểm nóng chảy thấp (660°C) và điểm sôi cao (2519°C). Nhôm là một chất dẫn điện tốt và có tính ổn định hóa học.

Vị trí của nhôm trong bảng tuần hoàn hóa học: 

  • Nhôm (Al) ở ô số 13, thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 của bảng tuần hoàn.
  • Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p1; viết gọn là [Ne]3s23p1.
  • Nhôm dễ nhường cả 3 electron hóa trị nên có số oxi hóa +3 trong các hợp chất.

2. Các hợp chất của nhôm 

  • Oxit nhôm (Al2O3): Còn được gọi là alumina, oxit nhôm là một chất rắn không màu, có tính chất cách điện tốt và độ cứng cao. 
  • Clorua nhôm (AlCl3): Clorua nhôm là một chất rắn màu trắng, tan trong nước. 
  • Sunfat nhôm (Al2(SO4)3): Sunfat nhôm là một chất rắn màu trắng, tan trong nước. 
  • Hidroxit nhôm (Al(OH)3): Hidroxit nhôm là một chất rắn không màu, tan trong nước. 
  • Silicat nhôm (Al2SiO5): Silicat nhôm, còn được gọi là andalusite, là một khoáng chất tự nhiên có màu trắng đến xám. 

Lý thuyết nhôm và hợp chất của nhôm

1. Tính chất vật lý của nhôm

  • Nhôm là một kim loại nhẹ, màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ 660 độ C
  • Nhôm rất dẻo, có thể dát được lá nhôm mỏng 0,01 mm dùng để gói thực phẩm
  • Nhôm nằm ở nhóm IIIA và chu kì 3
  • Nhôm có cấu trúc tinh thể là lập phương tâm diện
  • Nhôm là kim loại có tính dẫn điện tốt, độ dẫn điện của nhôm bằng khoảng 2/3 độ dẫn điện của đồng.

2. Tính chất hóa học của nhôm

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, mang đầy đủ tính chất hóa học của một kim loại.

Al→Al3++3e. 

2.1. Tác dụng với phi kim

Với oxi: Ở to thường tạo lớp màng oxit bảo vệ. Nếu đốt bột nhôm thì sẽ phản ứng mạnh.

Ví dụ: 4Al + 3O2 -(nhiệt độ) → 2Al2O3

Với phi kim khác:

  • Với Cl2, Br2 phản ứng ngay ở to thường tạo thành AlCl3, AlBr3 phản ứng bốc cháy.

Ví dụ: 2Al + 3Cl2 -(nhiệt độ) → 2AlCl3

  • Khi đun nóng, phản ứng được với I2, S. Khi đun nóng mạnh, phản ứng được với N2, C.
    • 2Al + 3S -(nhiệt độ) → Al2S3
    • 2Al + N2 -(nhiệt độ) → 2AlN
    • 2Al + 3C -(nhiệt độ) → Al4C3

2.2. Tác dụng với axit

  • Axit thường: khử dễ dàng ion H+ thành H2. 

Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2 H2

  • Axit oxi hóa: Không tác dụng với axit H2SO4, HNO3 đặc nguội. Al tác dụng mạnh với axit HNO3 loãng, H2SO4 đặc, nóng.

Ví dụ:

Al + 4HNO3 -> Al(NO3)2 + NO + H2O

2Al + 6H2SO4 đặc -(nhiệt độ) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

2.3. Tác dụng với oxit kim loại - Phản ứng nhiệt nhôm

Ở to cao, Al khử được nhiều ion kim loại trong oxit như (Fe2O3, Cr2O3, CuO …) thành kim loại tự do.

Ví dụ: 2Al + Fe2O3 - (nhiệt độ) → Al2O3 + 2Fe

2.4. Tác dụng với nước

Vật bằng nhôm không tác dụng với H2O vì có lớp oxit bảo vệ. Nếu phá bỏ lớp bảo vệ, nhôm khử được nước ở to thường, nhưng phản ứng nhanh chóng dừng lại vì tạo kết tủa Al(OH)3.

Nhôm là một kim loại lưỡng tính là chất vừa có khả năng tác dụng với dung dịch axit, vừa có khả năng tác dụng với bazơ. 

Ví dụ: 

Tác dụng với dung dịch kiềm: Al + NaOH + 3H2O → Na[(Al(OH)4] + 3/2 H2↑

Phương trình ion thu gọn: Al + OH- + 3H2O → [(Al(OH)4]- + 3/2 H2↑

Với chương trình cơ bản có thể viết:

  • Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2↑
  • Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
  • Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
  • Zn(OH)2 + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O
  • Zn(OH)2 + 2KOH → K2ZnO2 + 2 H2O

Tính chất hóa học của nhôm và hợp chất của nó có vài điểm đặc biệt. Hợp chất của nhôm Al2O3, Zn(OH)2,…đều là các chất có tính lưỡng tính. Nói rằng chất có tính lưỡng tính tác dụng được với axit và bazơ. Chất có tính lưỡng tính khi tác dụng với axit hoặc bazơ gây ra phản ứng trung hòa. Nhưng nhiều loại hợp chất khi tác dụng với axit hoặc bazơ không gây ra phản ứng trung hòa.

Sơ đồ tư duy nhôm và hợp chất của nhôm

Sơ đồ tư duy là một trong những phương pháp được đánh giá là hiệu quả nhất giúp các bạn học sinh học tập tốt. Vì vậy, các bạn học sinh nên học cách vẽ và sử dụng sơ đồ tư duy thường xuyên để hệ thống hóa kiến thức một cách logic. Không chỉ vậy, phương pháp này còn giúp tăng khả năng sáng tạo và tư duy, đặc biệt là tiết kiệm rất nhiều thời gian ôn bài. 

Các bạn học sinh có thể tham khảo sơ đồ tư duy dưới đây để tự hệ thống hóa kiến thức đã học về nhôm và hợp chất của nhôm nhé!

Sơ đồ tư duy nhôm và hợp chất của nhôm
Sơ đồ tư duy nhôm và hợp chất của nhôm

 

Kinh nghiệm học nhôm và hợp chất của nhôm

Trước hết, các bạn học sinh cần nắm chắc lý thuyết về sắt và hợp chất của sắt bao gồm khái niệm, tính chất vật lý và hóa học để có thể dễ dàng áp dụng vào giải bài tập. Để ghi nhớ kiến thức nhanh chóng, hiệu quả các bạn học sinh nên tự xây dựng cho mình sơ đồ tư duy cá nhân cho mỗi bài học. 

Việc giải bài tập thường xuyên cũng là một cách hiệu quả để củng cố kiến thức và nâng cao điểm số. Các bạn học sinh nên làm nhiều dạng bài tập khác nhau, bao gồm cả bài tập trắc nghiệm và bài tập tự luận có mức độ từ dễ đến khó. Khi luyện tập, học sinh cần chú ý phân tích kỹ đề bài, xác định phương pháp giải phù hợp và kiểm tra lại kết quả. 

Để ôn tập hiệu quả các bạn học sinh nên chú ý chọn những nguồn tài liệu tham khảo uy tín, bám sát đề thi THPT Quốc Gia. Có rất nhiều nguồn tài liệu uy tín các bạn có thể tham khảo để luyện giải bài tập như sách giáo khoa, sách bài tập và các loại sách tham khảo được xuất bản bởi Bộ giáo dục và đào tạo, Đại học Quốc Gia Hà Nội,…

Kinh nghiệm học nhôm và hợp chất của nhôm
Kinh nghiệm học nhôm và hợp chất của nhôm

Hy vọng với những kinh nghiệm và kiến thức mà chúng mình đã chia sẻ ở bài viết trên đây sẽ giúp các bạn có quá trình học tập và ôn luyện hiệu quả. BTEC FPT chúc bạn học tốt!

 

Tags:

Có thể bạn chưa đọc

  • Đặt câu hỏi tư vấn
  • BTEC FPT sẽ trực tiếp liên hệ lại với bạn trong vòng 48h để giải đáp cụ thể mọi thắc mắc về vấn đề tuyển sinh và học tập của bạn