Al2O3 là gì?

 Al₂O₃ là chất rắn màu trắng, chịu nhiệt rất tốt, rất cứng, không tan trong nước. Trong tự nhiên tồn tại ở cả dạng ngậm nước như Al₂O₃.2H₂O và dạng khan như emeri, corinđon có độ cứng cao. Cùng Toploigiai tìm hiểu Al2O3 qua bài viết dưới đây nhé!

Al2O3 là gì?

- Nhôm oxit là hợp chất hóa học của nhôm và oxy với công thức hóa học Al₂O₃

- Công thức phân tử: Al₂O₃

- Công thức cấu tạo O = Al – O – Al = O

- Al₂O₃ là chất rắn màu trắng, chịu nhiệt rất tốt, rất cứng, không tan trong nước.

- Trong tự nhiên tồn tại ở cả dạng ngậm nước như Al₂O₃.2H₂O và dạng khan như emeri, corinđon có độ cứng cao.

 Dạng thù hình nguyên chất là những tinh thể trong suốt, không lẫn màu của các loại đá quý: màu đỏ ngọc rubi (tạp chất Cr²⁺, màu xanh ngọc xaphia (tạp chất Fe³⁺ và Ti⁴⁺).

Tính chất hóa học của Al₂O₃

Al₂O₃ là oxit lưỡng tính.

+ Tác dụng với axit:

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

+ Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh

Al₂O₃ + 2NaOH → NaAlO₂ + H₂O

hay

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Al₂O₃ + 2OH– → 2AlO_2^– + H₂O

+ Al₂O₃ tác dụng với C

+ Tính bền: Ion Al³⁺ có điện tích lớn(3+) và bán kính nhỏ(0.048nm), bằng ½ bán kính ion Na⁺ nên lực hút giữa ion Al₃⁺ và ion O₂^– rất mạnh, tạo ra liên kết rất bền vững. Vì thế Al₂O₃ có nhiệt độ nóng chảy rất cao(2050ºC) và rất khó bị khử thành kim loại Al.

+ Al₂O₃ không tác dụng với H₂, CO ở bất kì nhiệt độ nào.

+ Khi khử Al₂O₃ bằng C, chỉ thu được Al₄ C₃ mà khó thu được Al.

Điều chế

 

 

 

Ứng dụng của  Al₂O₃

  Điều chế đá quý nhân tạo bằng cách nấu chảy Al₂O₃ với một lượng nhỏ oxít của kim loại tạo màu ở trong ngọn lửa hiđro – oxi hoặc hồ quang rồi cho kết tinh thành những tinh thể lớn. Những đá quý này trong suốt, lấp lánh và có màu rất đẹp nên được dung làm đồ trang sức.

 Tinh thể Al₂O₃ còn được dùng để chế tạo các chi tiết trong các ngành kĩ thuật chính xác như chân kính đồng hồ, thiết bị phát tia laze,…

 Bột Al₂O₃ có độ cứng cao(emeri) được dùng làm vật liệu mài.

 Phần chủ yếu nhôm oxit được dùng để điều chế nhôm.

  Ngoài ra, Al₂O₃ còn được dùng làm vật liệu chịu lửa: chén nung, ống nung và lớp lót trong các lò điện. Nhôm oxit tinh khiết còn được dùng làm ximăng tram răng.

Ví dụ bài tập

1. Cho 31,2 hỗn hợp bột Al và Al₂O₃ tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 13,44 lit H2 (đktc). Phần trăm khối lượng bột nhôm trong hỗn hợp bằng:

Kiến thức cơ bản của nhôm lưỡng tính tác dụng với kiềm.

Phản ứng hóa học xảy ra:

2Al + 2NaOH + 6H₂O –>2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O —> 2Na[Al(OH)₄]

Từ phương trình phản ứng suy ra số mol Al = 2/3 số mol hidro = 2/3 x 0,6 = 0,4 nên khối lượng của nhôm bằng 0,4 x 27 = 10,8. % khối lượng Al bằng 34,615 %

Al => 3/2 H2

nH₂= 13.44/22.4=0.6 mol

%Al = (0.4*27)/31.2 *100%=34.615%

2. Nhận biết Al và Al₂O₃

Mình dùng thuốc thử là dung dịch NaOH:

+ Lọ không hiện tượng là Mg

+ Lọ có thoát ra không màu là Al do phản ứng:

Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + 3/2 H₂

+ Lọ nào xuất hiện kết tủa trắng sau đó kết tủa tan thì lọ đó chứa Al₂O₃

Al₂O₃ + NaOH → Al(OH)₃ + H₂O

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O