Al+HF→H2+AlF3 | Al ra AlF3 | HF ra AlF3

Phản ứng hóa học Al + HF

2Al + 6HF → 3H₂ + 2AlF₃

Quá trình trao đổi electron

• Al – 3e → Al³⁺
• H⁺ + 2e → H₂

Nhóm phản ứng hóa học

1. Phản ứng oxi hóa – khử.
2. Phản ứng kim loại tác dụng với dung dịch axit.

Điều kiện phản ứng Al + HF là

– Nhiệt độ từ 450 đến 500 độ C

Các bước thực hiện thí nghiệm phản ứng hóa học Al + HF

Dưới đây là các bước thực hiện thí nghiệm để sản xuất khí Aluminfluorua (AlF3) thông qua phản ứng giữa nhôm (Al) và axit hydrofluoric (HF). Lưu ý rằng HF là một chất ăn mòn mạnh và cần được xử lý cẩn thận trong điều kiện an toàn:

Nguyên liệu:

1. Nhôm (Al) – làm sạch để loại bỏ tạp chất bề mặt.
2. Axit hydrofluoric (HF) – chất ăn mòn, cần đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Thiết bị:

1. Bình chứa (ví dụ: bình cầu thủy tinh) với nắp đậy.
2. Máy đun nước để làm mát và làm nguội hơi nước HF.
3. Thiết bị an toàn như kính bảo hộ, găng tay cao su, áo măng.

Các bước thực hiện:

1. Chuẩn bị An Toàn:
   • Mặc đồ bảo hộ an toàn, bao gồm kính bảo hộ và găng tay cao su.
   • Làm việc trong môi trường có đủ thông gió hoặc dưới quạt hút độc tố.
2. Chuẩn bị Phản ứng:
   • Đặt lượng nhôm cần thiết vào bình chứa.
3. Điều Chỉnh Nhiệt Độ:
   • Đặt bình chứa vào một máy đun nước để duy trì nhiệt độ ổn định.
4. Thêm Axit Hydrofluoric (HF):
   • Thêm từ từ axit hydrofluoric vào bình chứa chứa nhôm.
   • Để tránh sự bắn tắt, hạn chế thêm HF một cách từ từ và kiểm soát tốc độ phản ứng.
5. Theo Dõi Phản Ứng:
   • Quan sát quá trình phản ứng để xác định khi nào phản ứng kết thúc.
   • Có thể quan sát sự phát nổ nhẹ do sản xuất khí hydrogen.
6. Lọc và Tách Khí Aluminfluorua (AlF3):
   • Sau khi phản ứng hoàn tất, lọc bỏ chất rắn có thể đã tạo thành (AlF3) từ dung dịch.
   • Lọc sản phẩm bằng cách sử dụng bộ lọc phù hợp.
7. Làm Ngưng Phản Ứng và Làm Mát:
   • Ngừng thêm axit hydrofluoric khi phản ứng hoàn tất.
   • Làm mát bình chứa để làm nguội hơi nước HF và ngăn chặn phản ứng tiếp tục.
8. Tách Chất Lỏng và Chất Rắn:
   • Lọc bỏ chất rắn (AlF3) từ dung dịch sẽ tạo thành sản phẩm chính.

Lưu ý rằng quá trình này đòi hỏi sự cẩn thận và hiểu biết vững về an toàn hóa học. Hãy tuân thủ các biện pháp an toàn và tuân theo quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm.

Hiện tượng phản ứng Al + HF là gì ?

Khi cho Al tác dụng với dung dịch HF sẽ có hiện tượng Al bị tan dần và có khí tạo thành là H2. Do khí hydro tạo ra trong quá trình này, có thể xuất hiện hiện tượng bong tróc hoặc phát nổ nhỏ, đặc biệt nếu quá trình được thực hiện không cẩn thận hoặc không kiểm soát được. Việc sử dụng axit hydrofluoric cũng đòi hỏi sự cẩn thận lớn do axit này có tính chất ăn mòn và độc hại cao.

Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Trong vỏ Trái Đất có nhiều nhôm hơn sắt nhưng giá mỗi tấn nhôm cao hơn nhiều so với giá mỗi tấn sắt. Lí do vì:
A. Chuyển vận quặng nhôm đến nhà máy xử lí tốn kém hơn vận chuyển quặng sắt
B. Nhôm hoạt động mạnh hơn sắt nên để thu hồi nhôm từ quặng sẽ tốn kém hơn
C. Nhôm có nhiều công dụng hơn sắt nên nhà sản xuất có thể có lợi nhuận nhiều hơn
D. Quặng nhôm ở sâu trong lòng đất trong khi quặng sắt từng thấy ngay trên mặt đất
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Vì nhôm hoạt động mạnh hơn sắt
Ví dụ 2: Khi hoà tan AlCl3 vào nước, hiện tượng xảy ra là:
A. Dung dịch vẫn trong suốt
B. Có kết tủa
C. Có kết tủa đồng thời có giải phóng khí
D. Có kết tủa sau đó kết tủa tan
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Hòa tan AlCl3 vào nước thì Al3+ bị thủy phân tạo kết tủa
Al3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H+
Ví dụ 3: Chỉ dùng 1 chất để phân biệt 3 kim loại sau: Al, Ba, Mg
A. Dung dịch HCl      B. Nước
C. Dung dịch NaOH      D. Dung dịch H2SO4
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Thấy kim loại tan dần trong nước và tạo khí là Ba:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
Cho lần lượt kim loại Al, Mg vào dung dịch Ba(OH)2 nếu kim loại tan và tạo khí là Al, còn lại là Mg
2Al + Ba(OH)2 + 6H2O → Ba[Al(OH)4]2 + 3H2↑