I- Cấu tạo

Cấu hình etectron của Al: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Al là nguyên tố p

                   Al → Al³⁺ + 3e

Mạng tinh thể: Nhôm có cấu tạo kiểu mạng lập phương tâm diện.

II- TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1. Tác dụng với phi kim

a. Tác dụng với oxi

Khi đốt nóng, bột nhôm cháy trong không khí

             4Al + 3O₂  2 Al₂O₃

b. Tác dụng với clo

Bột nhôm tự bốc cháy khi tiếp xúc với khí clo

            2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

c. Tác dụng với C, S, N,...

            2Al + N₂  2AlN

            2Al + 3S  Al₂S_3.

2. Tác dụng với axit

a. Với HCl loãng cũng như đặc, H₂SO₄ loãng cho H₂ bay ra.

b. Với H₂SO₄ đặc, nóng tuỳ theo nồng độ tính khử của kim loại, điều kiện phản ứng mà tạo ra sản phẩm khử khác nhau: SO₂, S, H₂S .

            2Al + 6H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ ↑ + 6H₂O

            2Al + 4H₂SO₄ → Al₂ (SO₄)₃ + S ↓ + 4H₂O

            8Al + 15H₂SO₄ → 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O

c. Với HNO₃

- Al phản ứng với HNO₃ đặc, nóng cho khí NO₂.

- Al phản ứng với HNO₃ loãng cho NO, N₂O, N₂, NH₄NO₃ và muối nitrat.

           Al + 4HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

           8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O

           10Al + 36HNO₃ → 10Al(NO₃)₃ + 3N₂ + 18H₂O

           8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)3 + 3NH₄NO₃ + 9H₂O 

- Al không tác dụng với HNO₃ rất loãng.

- Với HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội: Al, Fe bị thụ động không có phản ứng, do chúng bị oxi hóa tạo các lớp oxit bền vững.

3. Tác dụng với nước

           2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 3H₂ ↑

Phản ứng nhanh chóng dừng lại vì Al(OH)₃, không tan trong nước đã ngăn cản không cho nhôm tiếp xúc với nước.

4. Tác dụng với oxit kim loại

Ở nhiệt độ cao, Al khử được nhiều oxit kim loại yếu hơn như CuO, Fe₂O₃, Cr₂O₃,... thành kim loại gọi là phản ứng nhiệt nhôm.

           

5. Tác dụng với dung dịch kiềm

            2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na [Al(OH)₄ ] + 3H₂ ↑

6. Tác dụng với dung dịch muối

            2Al + 3FeSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Fe

III- Điều chế

           Al₂O₃    2Al + 3/2O₂

- Ở cực âm xảy ra sự khử ion Al³⁺ : Al³⁺ + 3e → Al

- Ở cực dương xảy ra sự ion hoá các ion O^2- : 2O^2- → O₂ + 4e

- Không thể điều chế Al bằng cách dùng H₂, CO, C đế khử Al₂O₃ ở bất kì nhiệt độ nào.

IV- Một số hợp chất quan trọng của nhôm

1. Al₂O₃

- Nhôm oxit là một chất rắn màu trắng, không tác dụng với nước. Nóng chảy ở nhiệt độ 2050°C.

- Dạng ngậm nước như boxit Al₂SO₃.2H₂O là nguyên liệu quan trọng để sản xuất Al.

-$A{l}_2{O}_3$ CÓ lẫn tạp chất như Cr₂O₃, ngọc có màu đỏ có tên là rubi, nếu tạp chất là TiO₂, và Fe₃O₄, ngọc màu

xanh có tên là saphia.

-$A{l}_2{O}_3$ là hợp chất lưỡng tính

                Al₂O₃ + 6HCl → 2Al₂Cl₃ + 3H₂O

                Al₂O₃ + 6H⁺ → 2Al³⁺ + 3H₂O

                Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

                Al₂O₃ + 2OH^- + 3H₂O → 2[Al(OH)₄]^-

2. Al(OH)₃

- Là hợp chất không bền với nhiệt, khi đun nóng:

              2Al(OH)₃  Al₂O₃ + 3H₂O

- Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính

              Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

              Al(OH)₃ + 3H⁺ → Al³⁺ + 3H₂O

              Al(OH)₃ + OH^- → [Al(OH)₄]^-

- Điều chế Al(OH)₃

              Al³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄

                 Al³⁺ + 3OH^- → Al(OH)₃ ↓
                        _{vừa đủ}

              CO₂ + 2Na[Al(OH)₄] → 2Al(OH)₃↓ + Na₂CO₃ + H₂O

              2CO₂ + 2Ba[Al(OH)₄]₂ → 2Al(OH)₃↓ + Ba₂(HCO₃)₂

3. Muối nhôm

Muối nhôm có nhiều ứng dụng quan trọng là muối sunfat kép kali và nhôm ngậm nước (phèn chua)

K₂SO₄.Al(SO₄)₃.24H₂O hay KAl(SO₄)₂.12H₂O