TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC HÓA VÔ CƠ TÊN ĐỀ TÀI: NHÔM LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHÔM Người thực hiện: Võ Văn Hường MSSV:09161341 Lớp: 21046003 GVHD : TS Đặng Kim Triết TP.Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 1 năm 2010 1 Mục lục Lời nói đầu…………………………………………………… … 2 A . Phần mở đầu…………………………………………… 4 B . Phần nội dung………………………………………………… 4 Chương 0……………………………………………………… … 4 Chương 1……………………………………………………… … 6 Chương 2………………………………………………………….…7  Trọng lượng nhẹ…………………………………… 7  Bền………………………………………………… 8  Tỉ lệ giữa trọng lượng và độ bền cao……………… 8  Chống mài mòn…………………………………… 8  Tính dẫn nhiệt cao………………………………… 8  Không có tính từ…………………………………… 9  Độ đàn hồi………………………………………… 9  Độ phản chiếu……………………………………… 9  Độ chống cháy……………………………………… 9  Thích hợp nơi có khí hậu lạnh…………………… 9  Tái sinh…………………………………………… 9  Bề ngoài đẹp……………………………………… 10  Dể định hình……………………………………… 10  Tính kinh tế…………………………………………10  Giá nhôm……………………………………………10  Nhôm tái sinh……………………………………….11 Chương 3: Tinh chất……………………………………………… 11 I.Đơn chất…………………………………………………… 11 1.Tinh chất vật lí…………………………………………… 11 2.Tính chất hóa học………………………………………….13 II.Hợp chất…………………………………………………… 14 1.Nhôm hidrua……………………………………………….14 2.Nhôm oxit (Al 2 O 3 )………………………………… …….15 3.Nhôm hidroxit……………………………………… ……16 4.Nhôm halogenua………………………………… ………18 a) Nhôm florua………………………………… ……….18 b) Nhôm clorua………………………………….……… 18 c) Clorua hidrat……………………………….………… 19 5. Nhôm sunfat và phèn nhôm …………………………… 20 a) Nhôm sunfat……………………… ………………… 20 2 b) Phèn nhôm kali………………… ………………… 20 Chương 4: Đồng vị của nhôm ………… ……………………….21 Chương 5: Ứng dụng………………… ………………………….22 Chương 6: Những lưu ý khi sử dụng nhôm …………………… 23 Chương 7: Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế… … 26 Chương 8: 5 câu bài tập trắc nghiệm về nhôm ………… …… 30 C . Phần kết luận………………………………………………… 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………… 32 LỜI NÓI ĐẦU ''Hoá vô cơ là một nghành khoa học nghiên cứu các thuộc tính và các phản ứng hóa học của các nguyên tố và hợp chất. Môn học hóa vô cơ thuộc khối kiến thức cơ sở nền tảng cho các chuyên nghành thuộc nghành công nghệ hóa học,công nghệ dầu khí,môi trường thực phẩm,vật liệu,xây dựng''… Tiểu luận môn hóa vô cơ là điều kiện bắt buộc đối với tất cả sinh viên khoa hóa trường đại học công nghiệp thành phố hồ chí minh khi tham gia học phần hóa vô cơ theo chương trình chuẩn của trường. 3 Kết cấu của tiểu luận gồm 3 phần: phần mở đầu,phần nội dung,phần kết luận và điểm khác biệt mới của tiểu luận là phần cuối có 5 câu hỏi trắc nghiệm do mỗi sinh viên tự nghĩ ra viết về nguyên tố hóa học hoặc đề tài mình chọn. Mỗi tiểu luận thể hiện sự năng động,sáng tạo của mỗi sinh viên vì thể tiểu luận là cả một quá trình tìm tòi nguyên cứu của sinh viên nên tiểu luận của tôi cũng vậy vì thế đây cũng có thể là tài liệu tham khảo cho các bạn đọc khác.Nhưng trong thời gian ngắn biên soạn nên chắc chắn không tránh phần sai sót mong bạn đọc đặc biệt giáo viên hướng dẫn tôi thực hiện tiểu luận này là thầy Đặng Kim Triết đóng góp ý kiến giúp đở tôi để tiểu luận sau hoàn thành tốt hơn. Mọi ý kiến đóng góp gữi về huongvanvo@yahoo.com. Xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 1 năm 2010 A. PHẦN MỞ ĐẦU Tất cả các nước trên thế giới đều vận động đưa đất nước mình phát triển lên một tầm cao mới,trong sự vận động đó không thể tách rời sự phát triển của hóa học nói chung và môn hóa vô cơ nói riêng. Để ngày càng nâng cao chất lượng cuộc sống,con người ta không ngừng việc nghiên cứu khoa học kĩ thuật nhằm tạo ra các sản phẩm khoa học mới phục vụ có ích cho xã hội như: làm thế nào để sử dụng nguồn năng lượng sạch,chế tạo chất bán dẩn,vật liệu siêu dẩn,khắc phục ô nhiểm môi trường,sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng 4 có sẳn trong thiên nhiên một cách hiệu quả nhất…vậy đó chính là nhiệm vụ của các nhà hóa học chúng ta. Vì sao các nhà hóa học chúng ta lại có nhiệm vụ quan trọng như vậy!vâng các bạn hãy thử nhìn xem vật chất xung quanh chúng ta cấu tạo từ đâu,đó là từ các hợp chất hóa học.Ứng dụng thực tế các hợp chất đó như:bàn học, gas, muối ăn, bóng đèn, máy bay, dây dẩn điện, nồi nấu thức ăn, nữ trang, phấn viết,giấy…mỗi kim loại hay phi kim có một ứng dụng thực tế khác nhau,trong đó có một phần không nhỏ của nguyên tố thuộc ô 13 trong bảng hệ thống tuàn hoàn Mendeleev,nó là nguyên tố gì vậy?. Nó có rất nhiều ứng dụng trong thực tiển như:phần lớn vỏ của máy bay cấu tạo từ hợp chất của nó, đặc biệt hơn nó dùng làm dây dẩn điện phổ biến hiện nay, làm cửa sổ, tráng gương kính thiên văn…Đó chính là nhôm (Al).Đó chính là lí do chọn đề tài nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng của nhôm. B.PHẦN NỘI DUNG Nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng của nhôm là một đề tài hay thể hiện rõ sự khôn ngoan của con người đã biết tìm ra kim loại có nhiều ứng dụng đặc biệt phục vụ lợi ích của con người.Phần nội dung của tiểu luận gồm 9 chương Chương 1: Khái quát về tính chất nhóm IIIA Chương 2: Lịch sử tìm ra nguyên tố Chương 3: Sơ lược về thuộc tính nguyên tố Chương 4: Tính chất của nhôm Chương 5: Đồng vị của nhôm Chương 6: Ứng dụng Chương 7: Những lưu ý khi sử dụng nhôm 5 Chương 8: Trạng thái tự nhiên và phương pháp điều chế Chương 9: Bài tập trắc nghiêm về nhôm Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ TÍNH CHẤT NHÓM IIIA Nhôm thuộc nhóm IIIA trong bảng hệ thống tuần hoàn hóa học Mendeleev. Phân nhóm IIIA gồm các nguyên tố:Bo (B), nhôm (Al), gali (Ga), indi (In) và Tali (Tl). Các nguyên tố nhóm IIIA trong bảng tuần hoàn hóa học mndeleev nằm sát bên phải các kim loại chuyển tiếp.Nhóm IIIA có nhiều đặc điểm hóa học khác với nhóm IIA và IA.Các nguyên tố này có nhiều đặc điểm khác nhau:B thể hiện tính phi kim ở điều kiện thường,câc nguyên tố còn lại thể hiện tính kim loại ngoài ra Al còn thể hiện tính lưỡng tính khi ở điều kiện thích hợp. Đặc điểm của các nguyên tố nhóm IIIA Nguyên tử Số thứ tự nguyên tử Cấu hình electron Năng lượng ion hóa Thế điện cực E 0 ,V I 1 I 2 I 3 I 4 B Al 5 13 [He]2s 2 2p 1 [Ne]3s 2 3p 1 8,30 5,95 25,1 5 18,8 37,92 28,44 259,3 0 119,9 Không xđ được -1,66 6 Ga In Tl 31 49 81 [Ar]3d 10 4s 2 4p 1 [Kr]4d 10 5s 2 5p 1 [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 6,00 5,80 6,10 2 20,4 3 18,7 9 20,3 2 30,6 27,9 29,7 6 63,8 57,8 50,5 -0,53 -0,342 +0,72 Phân nhóm này có cấu hình chung là ns 2 np 1 trong đó B và Al đứng sau kim loại kiềm thổ còn Ga, In và Tl đứng sau các nguyên tố chuyển tiếp nên các nguyên tố trong nhóm IIIA không gống nhau nhiều về tính chất hóa học như các nguyên tố kiềm và kiềm thổ. Nhóm IIIA chủ yếu là kim loại trừ B (Bo là nguyên tố phi kim),tính kim loại tăng dần theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân. Nhôm là một trong những nguyên tố điển hình và khá phổ biến trong đời sống so với các nguyên tố còn lại trong một nhóm. CHƯƠNG 2 : LỊCH SỬ TÌM RA NGUYÊN TỐ '' Có một ngày một người thợ vàng ở Roma được phép cho hoàng đế Tiberius xem một chiếc đĩa ăn làm từ một kim loại mới.Chiếc đĩa rất nhẹ và có màu sang như bạc.Người thợ vàng nói với hoàng đế rằng ông đã sản xuất kim loại từ đất sét thô.Ông cũng cam đoan với hoàng rằng chỉ có ông ta và chúa trời biết cách sản xuất kim loại này từ đất sét.Hoàng đế rất thích thú và như một chuyên gia về tài chính ông đã quan tâm tới nó.Tuy nhiên ông nhận thấy rằng mọi tài sản vàng,bạc của ông sẻ mất giá trị nếu người dân sản xuất kim loại màu sáng này từ đất sét.Vì thế, thay vì cảm ơn người thợ vàng,ông ra lệnh chặt đầu ông ta.'' Những người Hi Lạp và La Mã Cổ đại đã sử dụng các loại muối của kim loại này như thuốc cẩn màu (nhuộm) và như chất là se vết thương,và phèn 7 chua vẫn dùng như chất làm se. Năm 1761 Guyton de Morveau đề xuất gọi gốc của phèn chua là alumina. Năm 1808, Humphry Davy xác định được gốc kim loại phèn chua (alum),vì vậy mà dựa theo đó ông đặt tên cho nhôm là aluminium. Tên tuổi của Friedrich Wohler nói chung được gắn liền với việc phân lập nhôm vào năm 1827. Tuy nhiên, kim loại này đã được sản xuất lần đầu tiên trong dạng không nguyên chất hai năm trước bởi nhà vật lý và hóa học Đan Mạch Hans Christian Orsted . Nhôm được chọn làm chóp cho đài kỷ niệm Washington vào thời gian khi một aoxơ (28,35g) có giá trị bằng hai lần ngày lương của người lao động. Charles Martin Hall nhận được bằng sáng chế (số 400655) năm 1886, về quy trình điện phân để sản xuất nhôm. Henri Saint-Claire Deville (Pháp) đã hoàn thiện phương pháp của Wohler (năm 1846) và thể hiện nó trong cuốn sách năm 1859 với hai cải tiến trong quy trình là thay thế kali thành natri và hai thay vì một (chlorure)?. Phát minh của quy trình Hall-Heroult năm 1886 đã làm cho việc sản xuất nhôm từ khoáng chất trở thành không đắt tiền và ngày nay nó được Sử dụng rộng rải trên thế giới. Nước Đức trở thành nhà sản xuất nhôm lớn nhất thế giới sau khi Adolf Hitler lên nắm quyền. Tuy nhiên, năm 1942, những nhà máy thủy điện mới như Grand Coulee Dam đã cho phép Mỹ những thứ mà nước Đức quốc xã không thể hy vọng cạnh tranh: khả năng sản xuất đủ nhôm để có thể sản xuất 60.000 máy bay chiến đấu trong bốn năm. CHƯƠNG 3 : SƠ LƯỢC VỀ THUỘC TÍNH NGUYÊN TỐ Nhôm là một kim loại mềm,nhẹ với màu xám bạc ánh kim mờ vì có một lớp mõng oxi hóa tạo thành rất nhanh khi nó để ngoài không khí.Tỷ trọng riêng của nhôm chỉ khoãng một phần ba sắt hay đồng, nó rất mềm (chỉ sau 8 vàng),dể uốn (đứng thứ sáu) và dể dàng gia công trên máy móc hay đúc, nó có khả năng chống mòn và bền vững do có lớp oxit bảo vệ.Nó cũng không nhiểm từ và không cháy khi để ngoài không khí ở điều kiện thông thường.Nó có độ phản chiếu cao dùng làm tráng kính thiên văn,có tính dẫn điện và dẫn nhiệt cao, không độc,chống mài mòn.Nhôm chiếm 1/12 trong vỏ trái đất.Tuy nhiên không tìm thấy nhôm tinh khiết trong tự nhiên,chỉ có thể tìm thấy dưới dạng hợp chất. Trong số các kim loại, nhôm vượt trội về thuộc tính cũng như hình thức và nhờ vào kỹ thuật sản xuất làm cho nhôm có giá cả cạnh tranh. Nhôm được sử dụng ngày càng nhiều trong nhiều ngành, những thị trường lớn như ngành công nghiệp ô tô bắt đầu nhận ra đặc tính không thể so sánh được của nhôm.  Trọng lượng nhẹ Nhôm nhẹ nhất trong các kim loại, có trọng lượng 2.7 và chỉ nặng 0.1 pound trên inch vuông. Nó chỉ nặng bằng 1/3 trọng lượng sắt, thép, đồng và đồng thau. Nhôm dễ vận chuyển và có chi phí vận chuyển thấp, là nguyên liệu hấp dẫn cho ngành hàng không, nhà cao tầng và công nghiệp ôtô. Khi được dùng trong lĩnh vực vận tải nó giúp giảm chi phí nhiên liệu.  Bền Người ta có thể làm cho nhôm bền theo ý muốn. Khi nhiệt độ giảm, nhôm bền hơn vì vậy nó được dùng chủ yếu ở nơi có khí hậu lạnh.  Tỉ lệ giữa trọng lượng và độ bền cao: Nhôm là sự kết hợp đặc biệt giữa trọng lượng nhẹ và độ bền cao. Độ bền có thể tăng nếu thêm một hay nhiều chất sau: manganese, silicon, đồng, magnesium, kẽm. Và độ bền còn tăng cao nếu được xử lý nhiệt đặc biệt. Ngày nay ngành công nhiệp hàng không và ôtô dùng nhôm làm thành phần chính.  Chống mài mòn Tính chống mài mòn của nhôm tuỳ vào lớp màng nhôm oxide mỏng, cứng bên ngoài. Lớp màng này có thể dày đến 0.2mili, có thể sơn hay xi để tăng độ bền. Nhôm không co lại như thép. 9  Tính dẫn nhiệt cao Nhôm có tính dẫn nhiệt cao thích hợp cho những nơi cần trao đổi nhiệt như bộ phận làm mát của tủ lạnh và các thành phần của động cơ. Nhôm được định hình theo hình dạng mong muốn thích hợp cho những bộ phận cần dẫn nhiệt.  Tính dẫn điện cao Nhôm là kim loại rẻ có tính dẫn điện cao được dùng dẫn điện. Vì nhôm có độ dày thấp, nó sẽ dẫn điện cao gấp hai lần đồng. Những hợp kim nhôm khác nhau có tính dẫn điện khác nhau và được dùng cho các thiết bị điện đặc biệt như dây dẫn điện .  Không có từ tính Nhôm không có từ tính nên được dùng cho các thiết bị có điện áp cao như tấm chắn thiết bị điện.  Độ đàn hồi Nhôm dễ định hình và tạo thành hình dạng khác. Nhôm có độ bền và độ dẻo có thể được uốn lại nếu như bị móp méo. Có nhiều cách tạo hình nhôm, chủ yếu là định hình, uốn, ép, kéo .  Độ phản chiếu Nhôm đánh bóng có độ phản chiếu cao. Do độ phản chiếu cao (trên 80%) nên nhôm được dùng làm chụp đèn. Nó còn được dùng làm tấm che nắng, chắn sóng radio, tia tử ngoại .  Chống cháy Nhôm không cháy thậm chí ở nhiệt độ cao cũng không sinh ra khí độc .  Thích hợp nơi có khí hậu lạnh Nhôm được dùng cho mục đích đông lạnh. Độ bền của nhôm tăng khi ở nhiệt độ lạnh vì vậy được dùng bên ngoài không gian cũng như cho máy bay, xây dựng ở nơi có vĩ độ cao.  Tái sinh 10 [...]... Ba và Al đã hòa tan hết vào lượng nước dư b Nhôm tan trong dung dịch kiềm và số mol Al nhỏ hơn 2 lần số mol Ba c Nhôm tan trong dung dịch kiềm và số mol Al bằng số mol Ba d Nhôm tan trong dung dịch kiềm và số mol Ba nhỏ hơn hoặc lớn hơn 2 lần số mol Al Đáp án: 1.c 2.d 3.a 4.b 5.b C PHẦN KẾT LUẬN 29 Nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng đã nói lên hết quá trình hình thành tìm ra nguyên tố,tính chất ,ứng. .. 99,980%99,999% nhôm được sử dụng trong công nghiệp điện tử và sản xuất đĩa CD Nhôm dạng bột thông thường được sử dụng để tạo màu bạc trong sơn Các bông nhôm có thể cho thêm vào trong sơn lót, chủ yếu là trong xử lý gỗ — khi khô đi, các bông nhôm sẽ tạo ra một lớp kháng nước rất tốt .Nhôm dương cực 23 hóa là ổn định hơn đối với sự ôxi hóa, và nó được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau của xây dựng Phần... tên lửa, nhiệt nhôm và các thành phần của pháo CHƯƠNG 7 : NHỮNG LƯU Ý KHI SỬ DỤNG NHÔM Nhôm là một trong ít các nguyên tố phổ biến nhất mà không có chức năng có ích nào cho các cơ thể sống, nhưng có một số người bị dị ứng với nó , họ bị các chứng viêm da do tiếp xúc với các dạng khác nhau của nhôm: các vết ngứa do sử dụng các chất làm se da hay hút mồ hôi (phấn rôm), các rối loạn tiêu hóa và giảm hay... được định giá tuỳ theo thị trường Giá của nhôm thay đổi theo quy luật cung cầu và theo các nhà đầu tư Các sản phẩm của nhôm như nhôm định hình được định giá bằng LME+phí bảo hiểm Phí bảo hiểm phản ánh chi phí sản xuất và chi phí để định hình Nhân tố lớn nhất ảnh hưởng đến giá của thành phẩm nhôm tùy thuộc vào giá nhôm ở Lodon Metal Exchange (LME) LME báo giá nhôm tinh khiết hàng ngày (chính xác 99.7%);... độ thường nhôm tinh khiết khá mềm ,dể dát mỏng và dẻ kéo sợi.Lá nhôm mỏng được dùng làm tụ điện ,lá nhôm rất mỏng(dày 0,005mm) dùng để gói bánh ,kẹo và dược phẩm Ở trong khoảng nhiệt độ 100-150 0C ,nhôm tương đối dỏ và dễ chế hóa cơ học nhưng đến khoảng 6000C,trở nên giòn và nghiền nhỏ được Nhôm là kim loại dẩn điện và đẩn nhiệt tốt Độ dẩn điện của nhôm bằng 0,6 độ dẩn điện của đồng nhưng nhôm rất nhẹ... nhiệt cho CPU của các máy tính hiện đại được sản xuất từ nhôm vì nó dễ dàng trong sản xuất và độ dẫn nhiệt cao Ôxít nhôm, alumina, được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng corunđum, emery, ruby và saphia và được sử dụng trong sản xuất thủy tinh Ruby và saphia tổng hợp được sử dụng trong các ống tia laser để sản xuất ánh sáng có khả năng giao thoa Sự ôxi hóa nhôm tỏa ra nhiều nhiệt, nó sử dụng để làm nguyên... nước và nhiều dung môi hữu cơ.Khi bỏ nhôm clorua khan vào nước ta nghe tiếng xèo xèo giống như khi nhúng sắt đỏ vào nước ,ở đây phản ứng phát ra nhiều nhiệt.Dung dịch nước của nó cũng như của muối nhôm khác có phản ứng axit và bị thủy phân.Những nất thủy phân của ion Al 3+ ở trong nước được coi như là sự phân li proton của phân tử nước ở trong ion phức aqua Trong thực tế người ta chuẩn độ muối nhôm. .. vị của nhôm có ứng dụng thực tế trong việc tính tuổi của trầm tích 21 dưới biển, các vết mangan, nước đóng băng, thạch anh trong đá lộ thiên, và các thiên thạch Tỷ lệ của Al-26 trên beryli-10 được sử dụng để nghiên cứu vai trò của việc chuyển hóa, lắng đọng, lưu trữ trầm tích , thời gian cháy và sự xói mòn trong thang độ thời gian 105 đến 106 năm (về sai số).Al-26 nguồn gốc vũ trụ đầu tiên được sử dụng. .. CO 2 vào dung dịch đó ,nhôm hidroxit sẽ kết tủa.Trong phòng thí nghiệm ,để điều chế nhôm hidroxit người ta cho một trong các chất NaOH, KOH, NH 3 và Na2CO3 vào dung dịch của muối nhôm Phản ứng chung là: Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 4) Nhôm halogenua: Ta sẽ khảo sát hai hợp chất halogenua thường gặp và phổ biến nhất đó là AlF3 và AlCl3 Các hợp chất halogenua khác nhau nhiều về cấu tạo và tính chất a) Nhôm florua:... Al2Cl6 + 4Al = 6AlCl Nhôm clorua khan có thể điều chế bằng cách cho khí clo tương tác với bột nhôm ở 500-5500C hoặc hổn hợp Al2O3 và than ở 10000C hoặc cho khí HCl khô đi qua bột nhôm đốt nóng Ví dụ: 3Cl2 + Al2O3 + 3C = 2AlCl3 + 3CO Muối hidrat được điều chế bằng cách sục khí HCl đến bảo hòa vào dung dịch của nhôm trong axit clohdric 5) Nhôm sunfat và phèn nhôm : a) Nhôm sunfat: Nhôm sunfat khan là . kính thiên văn…Đó chính là nhôm (Al).Đó chính là lí do chọn đề tài nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng của nhôm. B.PHẦN NỘI DUNG Nhôm lịch sử hình thành và ứng dụng của nhôm là một đề tài hay thể. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC HÓA VÔ CƠ TÊN ĐỀ TÀI: NHÔM LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHÔM Người thực hiện: Võ Văn Hường . IIIA Chương 2: Lịch sử tìm ra nguyên tố Chương 3: Sơ lược về thuộc tính nguyên tố Chương 4: Tính chất của nhôm Chương 5: Đồng vị của nhôm Chương 6: Ứng dụng Chương 7: Những lưu ý khi sử dụng nhôm 5 Chương