Phản ứng hóa học Al+Fe3O4:
Al – 3e → Al-3
3Fe+8/3 + 8e → 3Fe
Quá trình trao đổi electron ở trên cùng giải thích tại sao Fe3O4 trở thành Fe lại nhận 8 electron nha cả nhà.
Điều kiện phản ứng Al+Fe3O4
– Nhiệt độ cao kích thích phản ứng.
Cách thực hiện phản ứng AL+Fe3O4
Trộn hỗn hợp bột kim loại nhôm và oxit sắt vào cốc sứ hoặc vật liệu chịu nhiệt độ cao. Sau đó dùng lửa để mồi, kích thích phản ứng hóa học xảy ra từ từ và nhanh dần lên. Quá trình cung cấp nhiệt không cần liên tục, chỉ cần mồi cho phản ứng xảy ra và quá trình phản ứng tỏa nhiều nhiệt gây hiệu ứng lan truyền cho tới khi bột nhôm tác dụng hết với oxit sắt.
Hiện tượng nhận biết phản ứng Al+Fe3O4
Hiện tượng quan sát được sau phản ứng đó chính là hỗn hợp chất rắn gồm có bột nhôm oxit và kim loại sắt. Bột nhôm oxit có màu đen hoặc xám không còn ánh kim nữa bên cạnh đó thì khối kim loại sắt được “kết tủa” thành một cục có màu trắng xám ánh kim.
Phản ứng nhiệt nhôm là gì ?
Phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng hóa học khi cho oxit kim loại phản ứng với nhôm ở nhiệt độ cao tạo thành oxit nhôm và kim loại kết tủa. Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng giữa Al với Fe3O4 hoặc Fe2O3 tạo thành Fe và Al2O3 có ứng dụng rất hữu ích khi hàn đường ray tàu hỏa.
Phản ứng nhiệt nhôm giữa oxide sắt III và nhôm: Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3
Một số phản ứng khác như:
3CuO+2Al→Al2O3+3Cu
8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe
3Mn3O4+8Al→4Al2O3+9Mn
Cr2O3+2Al→ Al2O3+2Cr
2yAl+3FexOy→yAl2O3+3xFePhản ứng nhiệt nhôm lần đầu tiên được sử dụng nhằm khử oxide kim loại mà không sử dụng cacbon. Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt rất cao, nhưng nó có một năng lượng hoạt hóa cao do các liên kết giữa các nguyên tử trong chất rắn phải được phá vỡ trước. Oxide kim loại được đun nóng với nhôm trong một lò đun.
Phản ứng này chỉ có thể sử dụng để sản xuất số lượng nhỏ vật liệu. Hans Goldschmidt đã cải tiến quy trình nhiệt nhôm giữa năm 1893 và 1898, bằng cách đốt cháy hỗn hợp của bột oxide kim loại mịn và bột nhôm bằng một phản ứng khởi động mà không làm nóng hỗn hợp từ bên ngoài. Quá trình này được cấp bằng sáng chế vào năm 1898 và được sử dụng rộng rãi trong các năm sau để hàn đường sắt.
Người ta thường sử dụng các phản ứng này để hàn đường sắt tại chỗ, hữu ích cho việc cài đặt phức tạp hoặc sửa chữa tại chỗ mà không thể được thực hiện bằng cách sử dụng cách hàn đường sắt liên.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Trong các cặp chất sau đây, cặp chất nào có thể cùng tồn tại trong một dung dịch?
A. AlCl3 và Na2CO3
B. HNO3 và NaHCO3
C. NaAlO2 và KOH
D. NaCl và AgNO3
Đáp án: C
Hướng dẫn giải
NaAlO2 và KOH không xảy ra phản ứng hóa học
Ví dụ 2: Dùng hóa chất nào sau đây để phân biệt Zn(NO3)2 và Al(NO3)3 ?
A. Dung dịch NaOH
B. Dung dịch Ba(OH)2
C. Dung dịch NH3
D. Dung dịch nước vôi trong
Đáp án: C
Hướng dẫn giải
Khi cho NH3 vào 2 dung dịch cả 2 dung dịch đều xuất hiện kết tủa hidroxit, nhưng Zn(OH)2 tạo thành có khả năng tạo phức với NH3 nên kết tủa lại tan, còn với Al(OH)3 không tan trong NH3
Ví dụ 3: Nhôm không bị hoà tan trong dung dịch
A. HCl. B. HNO3 đặc, nguội.
C. HNO3 loãng D. H2SO4 loãng.
Đáp án: B
Hướng dẫn giải
Nhôm bị thụ động hóa trong HNO3 đặc nguội
Tác giả: Minh 0969507197, TC-Chemistry
Với đam mê truyền đạt và chia sẻ những kiến thức hóa học hữu ích với mọi người, TC Chemistry không chỉ giới hạn việc chia sẻ kiến thức hóa học từ cơ bản đến nâng cao, mà còn cung cấp câu hỏi, đề thi thử và phương trình phản ứng hóa học để giúp người đọc hiểu sâu về chủ đề và phát triển kỹ năng trong lĩnh vực này.