Tính chất, công thức hóa học của nhôm sunfat

Lời giải chi tiết câu hỏi  "Tính chất, công thức hóa học của nhôm sunfat?" kèm kiến thức tham khảo về nhôm sunfat . Là tài liệu môn Hóa học 8 hay và hữu ích.

1. Nhôm sunfat là gì?

- Nhôm sunfat là một hợp chất hóa học của nhôm với công thức Al₂(SO₄)₃.Nó hòa tan trong nước và chủ yếu được sử dụng như một chất kết tủa (khiến các hạt ô nhiễm co cụm lại thành các hạt lớn hơn, dễ dàng bị mắc kẹt) trong lọc nước uống và các nhà máy xử lý nước thải, và trong sản xuất giấy.

- Công thức phân tử: Al₂(SO₄)₃

- Công thức cấu tạo: 

2. Tính chất vật lý, cơ chế tụ keo và nhận biết nhôm sunfat

- Tên khoa học: Kali Alum

- Công thức hóa học của phèn nhôm: KAl(SO₄)₂.12H₂O. Công thức của phèn nhôm có thể hiểu rằng: “K” là một cation hóa trị như Amoni hoặc Kali và “Al” là ion kim loại nhôm có hóa trị ba.

- Khối lượng mol: 258.205 g/mol

- Khối lượng riêng: 1.725 g/cm³

- Tỷ trọng: 1.760 kg/m³

- Nóng chảy ở 92 – 93ºC

- Độ sôi: 200 độ C

- Phân tử gam: 258.207 g/mol

- Độ hòa tan trong nước: 14.00 g/100 mL (20°C); 36.80 g/100 mL (50°C)

- Không tan trong acetone

- Nhận biết: Cho dung dịch nhôm clorua tác dụng với dung dịch BaCl₂, thấy xuất hiện kết tủa trắng:

       Al₂(SO₄)₃ + 3BaCl₂ → 3BaSO₄↓ + 2AlCl₃

3. Tính chất hóa học của nhôm sunfat

- Mang đầy đủ tính chất hóa học của muối

- Tác dụng với dung dịch bazo:

       Al₂(SO₄)₃ + 6KOH(vừa đủ) → 3K₂SO₄ + 2Al(OH)₃

- Tác dụng với dung dịch muối khác:

       Al₂(SO₄)₃ + Ba(NO₃)₂ → 3BaSO₄↓ + 2Al(NO₃)₃

- Phản ứng với kim loại mạnh hơn:

       3Mg + Al₂(SO₄)₃ → 3MgSO₄ + 2Al

4. Điều chế nhôm sunfat

- Nhôm sunfat Al₂(SO₄)₃ có thể được điều chế bằng cách thêm nhôm hydroxit Al(OH)₃ vào trong axit sunfuric. Phương trình phản ứng như sau: 

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Ngoài ra, nhôm sunfat Al₂(SO₄)₃ cũng có thể được điều chế bằng cách nung nóng kim loại nhôm trong dung dịch H₂SO₄

2Al(s) + 3 H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ (g)

5. Ứng dụng nhôm sunfat

Nhôm sunfat được sử dụng làm chất gắn màu trong quá trình nhuộm. Mordant là một chất hỗ trợ thuốc nhuộm có in trên vải hoặc giấy. Khi trộn với nước, nhôm sunfat tạo ra hydroxyt nhôm giống như bùn giúp hỗ trợ cho hàng dệt với sự hấp thu thuốc nhuộm. Nó cũng làm cho thuốc nhuộm của vải không hòa tan trong nước, do đó vải dệt sẽ không chảy màu. Mặc dù nhôm sunfat đã được sử dụng rất nhiều theo cách này kể từ năm 2000 trước Công nguyên, chỉ có thuốc nhuộm hữu cơ mới yêu cầu chất màu. Thuốc nhuộm tổng hợp hiện đại thì không.

Chất làm đông

Sử dụng công nghiệp lớn nhất của nhôm sulfat là hoạt động như một chất đông tụ trong các nhà máy xử lý nước. Khi xử lý nước thải và nước uống, nó trở thành một yếu tố không thể thiếu của cơ sở hạ tầng hiện đại, nhôm sunfat được sử dụng rất nhiều.

Trong sản xuất giấy

Giống như nhuộm, nhôm sunfat phần lớn đã được thay thế trong quy trình sản xuất giấy bằng cách phát triển hiện đại, nhưng nó vẫn được sử dụng trong bột ban đầu của một số loại giấy. Các hóa chất có tính axit đã được sử dụng để loại bỏ các tạp chất từ ​​nước được sử dụng để làm giấy. Nó cũng được sử dụng trong bột giấy chính nó để giúp ràng buộc vật liệu, trung hòa chi phí và trong kích thước rosin. Mặc dù giấy không có axit, không có Alum đã trở nên phổ biến như một lựa chọn bền hơn, ít có khả năng thay đổi màu sắc.

Ứng dụng khác

Nhôm sulfat cũng đã được sử dụng để giúp kiểm soát sự phát triển tảo trong ao, hồ và đường thủy. Người làm vườn cũng sử dụng hợp chất có tính axit này với cây để điều chỉnh độ pH đặc biệt là đất cơ bản. Nó cũng đã được sử dụng trong bọt chữa cháy, khử mùi, baking soda, làm da, phân bón, xà phòng, thuốc và chất xúc tác hóa học.

Nhôm sunfat được sử dụng rộng rãi trong hóa chất công nghiệp, được biết đến nhiều nhất vì nó sử dụng như một chất làm đông trong xử lý nước

Bài tập 1: Phản ứng hóa học: Al₂(SO₄)₃ + 6KOH → 2Al(OH)₃↓ + 3K₂SO₄ - Cân bằng phương trình hóa học?

Đáp án: 

Phản ứng hóa học:

Al₂(SO₄)₃ + 6KOH → 2Al(OH)₃↓ + 3K₂SO₄

Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ phòng

Cách thực hiện phản ứng

- Cho Al₂(SO₄)₃ tác dụng với dung dịch KOH

Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Xuất hiện kết tủa keo trắng nhôm hidroxit trong dung dịch

Bạn có biết

Các muối tan của nhôm đều tác dụng với dung dịch kiềm vừa đủ tạo kết tủa keo trắng Al(OH)₃

Bài tập 2: Cho kim loại nhôm tác dụng với axit sunfuric (H₂SO₄) tạo ra khí hiđro (H₂) và hợp chất nhôm sunfat Al₂(SO₄)₃, Phương trình hóa học của phản ứng là

A. 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

B. 2Al + 2H₂SO₄ à Al₂(SO₄)₃ +  H₂

C. 2Al + H₂SO_4 → Al₂(SO₄)₃ + H₂

D. 3AI + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Đáp án đúng: A. 2Al + 3H₂SO→ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Giải thích: 

Sơ đồ phản ứng: Al + H₂SO₄ ---> Al₂(SO₄)₃ + H₂

Nhận thấy bên phải có 3 nhóm SO₄ => bên phải cũng phải có 3 nhóm SO₄ => cần thêm 3 trước H₂SO₄

Al + 3H₂SO₄ ---> Al₂(SO₄)₃ + H₂

Ở bên trái có 3H₂ và 2 nguyên tử Al => ở bên phải thêm 3 trước H₂ và thêm 2 trước Al

=> phương trình hóa học: 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Đáp án cần chọn là: A

Bài tập 3: Phản ứng hóa học: Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ - Cân bằng phương trình hóa học?

Đáp án: 

Phản ứng hóa học:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Điều kiện phản ứng

- Nhiệt độ phòng

Cách thực hiện phản ứng

- Cho Al₂(SO₄)₃ tác dụng với dung dịch NaOH

Hiện tượng nhận biết phản ứng

- Xuất hiện kết tủa keo trắng nhôm hidroxit trong dung dịch

Bạn có biết

Các muối tan của nhôm đều tác dụng với dung dịch kiềm vừa đủ tạo kết tủa keo trắng Al(OH)₃