Tính chất vật lý của nhôm

Câu hỏi : Tính chất vật lý của nhôm

Trả lời:

Tính chất vật lí của nhôm:

• Nhôm là một kim loại nhẹ, màu trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ 660^oC
• 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

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm một số tính chất, đặc điểm cũng như ứng dụng của nhôm trong đời sống nhé!

I. Định nghĩa nhôm là gì?

Nhôm (bắt nguồn từ tiếng Pháp: aluminium, phiên âm tiếng Việt: a-luy-mi-nhôm) là tên của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Al và số nguyên tử bằng 13.

Nhôm thuộc kim loại, có màu sắc trắng ánh bạc, mềm và nhẹ. Nhôm có độ phản chiếu cao cũng như có tính dẫn nhiệt và dẫn điện lớn. Nhôm là kim loại không độc và có tính chống mài mòn. Nhôm cũng là kim loại có nhiều thành phần nhất.

Trong tự nhiên rất khó để tìm được nhôm nguyên chất, thông thường kim loại này được tìm thấy khi được kết hợp cùng oxygen cùng với những nguyên tố khác. Người ta vẫn thường gọi là hợp kim nhôm trong cuộc sống hàng ngày.

II. Đặc điểm của nhôm

Trong bảng tuần hoàn hóa học, nhôm ở vị trí số 13, chu kỳ 3 và thuộc nhóm IIIA. Đây là một chất thường thấy trong tự nhiên. Vậy ở trạng thái tự nhiên, nhôm thường ở những dạng nào và tính chất vật lý của nó ra sao?

Trạng thái tự nhiên của nhôm

Nhôm là kim loại thường thấy phía bên trong vỏ trái đất (chiếm khoảng 8%). Trong tự nhiên, nhôm thường có trong các hợp chất như đất sét, boxit hay criolit.

Cụ thể:

1. Trong đất sất sét, nhôm thuộc hợp chất: Al₂O₃.2Sio₂.2H₂O.
2. Trong mica: K₂O.Al₂O₃.6Sio₂.2H₂O.
3. Trong Boxit: Al₂O₃.nH₂O.
4. Trong criolit Criolit: 3NaF.AlF₃ hay (Na₃AlF₆).

III.Tính chất hóa học

Tính khử mạnh: Al → Al_3⁺ + 3e

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:

- Với phi kim khác:

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

Ví dụ:

+ Khi đun nóng, phản ứng được với I₂, S. Khi đun nóng mạnh, phản ứng được với N₂, C.

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:

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:

4. Tác dụng với nước

Vật bằng nhôm không tác dụng với H₂O ở bất kì to nào 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.

5. 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↑

IV. Ứng dụng của nhôm trong cuộc sống

Ưu điểm lớn nhất của Al chính là khả năng chống mài mòn rất tốt và độ bền cao nên Al không xảy ra phản ứng hóa học hay vật lý khi tiếp xúc nên nhôm được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống như thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp, gia dụng…

1. Ứng dụng trong y học

Nhôm là kim loại nhưng hợp chất của Al là nhôm Oxit lại có tính chất thích hợp trở thành vật liệu sinh học. Với tính chất trơn nhẵn nhôm oxit được chế tác che chắn các bề mặt tiếp xúc của các bộ phận giả trên cơ thể (hông, vai, chân, tay..), rất an toàn không ảnh hưởng tới sức khỏe.

Ngoài ra nhôm oxit còn được các hãng mỹ phẩm sản xuất kem che khuyết điểm, son, phấn má… nhờ đặc tính làm bóng và mịn da.

2. Ứng dụng trong công nghiệp

Thật dễ dàng để bắt gặp những chiếc máy cắt, các chi tiết vận hành sản xuất được làm từ Al . Với tính chất sáng, không hoen rỉ Al đã dần trở thành những thành phần không thể thiếu được của mỗi nhà máy. Một số vật dụng được sản xuất từ Al như:

– Khung xe máy, khung xe ô tô

– Thùng xe tải, một số chi tiết khác

– Thanh tản nhiệt…

Đặc biệt Al được ứng dụng trong sản xuất của ngành hàng không. Thân và cánh máy bay được làm từ Al – đây là ứng dụng dựa vào đặc tính khối lượng riêng của nhôm nhẹ và bền rất cần thiết để máy bay có thể giảm trọng lượng tối đa khi bay trên bầu trời.

3. Ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày

Có thể nói trong nhà chúng ta rất nhiều đồ gia dụng được làm từ Al . Khác với sắt dễ bị hoen rỉ nhôm vừa có khả năng chống rỉ lại rất bền đẹp đạt độ thẩm mỹ cao. Từ bàn tay tài hoa của những người thợ chế tác những thanh nhôm vô tri vô giác trở nên gần gũi và phổ biến hơn trong cuộc sống với hình dáng của những đồ gia dụng quen thuộc.

– Tủ quần áo, tủ kệ, tủ bếp…

– Thanh treo màn, mắc áo, mắc treo đồ…

– Chậu nhôm, mâm nhôm, thìa nhôm…

– Thang nhôm, bàn ghế, giường nhôm…

4. Ứng dụng trong ngành xây dựng

Al được tôn vinh là “cạ cứng” của ngành xây dựng Việt Nam. Bởi lẽ rất nhiều nguyên liệu được làm từ chất liệu Al – từ giá thành đến tính chất của nhôm đều thích hợp ứng dụng trong sản xuất đại trà.

– Cửa sổ, cửa chính, cửa phụ, cửa nhà vệ sinh…

– Khung sườn nhôm, tủ kệ

– Mái hiên, mặt tiền, mặt dựng, vách ngăn…

5. Ứng dụng trong ngành chiếu sáng

Thanh nhôm định hình LED, hay đèn làm từ chất liệu Al trở thành các khái niệm quen thuộc trong ngành chiếu sáng. Được làm từ chất liệu Al nên các thiết bị chiếu sáng sẽ giảm được giá thành đáng kể so với các dòng đèn làm từ đồng hay hợp kim. Đồng thời với khả năng chịu nhiệt tốt Al sẽ giúp bạn có được 1 sản phẩm thiếu sáng có tuổi thọ dài, hoạt động ổn định.

6. Một số ứng dụng khác của Al

– Nguyên liệu chính cho ngành tái chế – Al là vật liệu được khuyến nghị nên sử dụng nhiều bởi chúng có thể tái chế được, 1 vòng tuần hoàn sản xuất ra các sản phẩm ứng dụng cao. Sử dụng Al cũng là cách bảo vệ môi trường sống.

– Thùng nhôm được dùng để vận chuyển 2 loại axit đặc nguội H₂SO₄ và HNO₃.

– Với nhiệt độ nóng chảy lên tới 660 độ C, Al được ứng dụng để dẫn điện rất tốt

– Tính chất mềm dẻo dễ dàng kéo hoặc cán mỏng Al có thể dùng để làm đồ decor đa dạng mẫu mã chủng loại.