Hóa học 9, Hóa học 10
Phân tích phương trình & Bảo toàn khối lượng
2Al
2 × 27g
+
+
3Cl2
3 × 71g
→
=
2AlCl3
2 × 133.5g
Tra cứu nhanh các chất trong phản ứng
Phương trình ion thu gọn
Không có
Hướng dẫn các bước cân bằng
- Bước 1: Xác định số oxi hóa của các nguyên tố trước và sau phản ứng: Al⁰ → Al³⁺, Cl₂⁰ → Cl⁻¹.
- Bước 2: Viết các quá trình khử và quá trình oxi hóa:
Quá trình oxi hóa: Al⁰ → Al³⁺ + 3e
Quá trình khử: Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹. - Bước 3: Tìm hệ số thăng bằng electron sao cho tổng số electron nhường bằng tổng số electron nhận (Bội chung nhỏ nhất của 3 và 2 là 6):
Nhân 2 vào quá trình oxi hóa: 2 × (Al⁰ → Al³⁺ + 3e)
Nhân 3 vào quá trình khử: 3 × (Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹). - Bước 4: Đưa các hệ số tìm được vào phương trình: 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃ và kiểm tra sự cân bằng của cả hai vế.
1. Điều kiện phản ứng
Cần đun nóng nhẹ ban đầu để khơi mào phản ứng. Sau đó phản ứng tỏa nhiệt cực mạnh và tự tiếp diễn mà không cần cấp nhiệt.
2. Hiện tượng sau phản ứng
Bột nhôm hoặc dây nhôm mỏng cháy sáng chói trong bình chứa khí clo màu vàng lục. Màu vàng lục của khí clo nhạt dần và xuất hiện khói màu trắng hoặc hơi vàng nhạt của tinh thể nhôm clorua bám vào thành bình.
3. Quá trình phản ứng & Bản chất cơ chế xảy ra
- Cơ chế oxi hóa - khử: Đây là phản ứng oxi hóa - khử điển hình diễn ra giữa một kim loại hoạt động mạnh (Al) và một phi kim có tính oxi hóa rất mạnh (Cl₂).
- Sự thay đổi số oxi hóa: Nguyên tử Al bị oxi hóa từ số oxi hóa 0 lên +3 bằng cách nhường đi 3 electron. Phân tử Cl₂ bị khử từ số oxi hóa 0 xuống -1 bằng cách nhận thêm electron.
- Cơ chế liên kết: Dưới tác dụng của nhiệt độ ban đầu, mạng tinh thể kim loại của Al bị kích thích và liên kết cộng hóa trị Cl-Cl bị đứt gãy để tạo ra các gốc tự do Cl hoạt động. Các hạt điện tích Al³⁺ và Cl⁻ mới hình thành kết hợp với nhau bằng lực hút tĩnh điện mạnh mẽ tạo nên hợp chất ion AlCl₃ có một phần đặc tính cộng hóa trị.
Mẹo nhớ nhanh bài học: Nhôm gặp khí Clo nung nóng bừng, Khói trắng AlCl₃ bay tưng bừng. Cân bằng siêu dễ đừng lo lắng, Nhôm nhân đôi, Clo nhân ba nhé bạn ơi!
4. Thông thư chi tiết các chất tham gia phản ứng (Reactants)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Tính chất |
|---|---|---|
| Al | Nhôm (Aluminium) | Trạng thái rắn, màu trắng bạc, dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Là kim loại hoạt động hóa học mạnh, dễ nhường electron thể hiện tính khử mạnh. |
| Cl₂ | Khí clo (Chlorine) | Trạng thái khí, màu vàng lục, mùi hắc đặc trưng, rất độc. Là phi kim hoạt động hóa học rất mạnh, thể hiện tính oxi hóa cực mạnh. |
5. Thông tin chi tiết các chất sản phẩm sau phản ứng (Products)
| Công thức | Tên gọi | Trạng thái & Cách nhận biết |
|---|---|---|
| AlCl₃ | Nhôm clorua (Aluminium chloride) | Trạng thái rắn, dạng tinh thể màu trắng hoặc vàng nhạt (do lẫn tạp chất). Nhận biết: Chất này tan rất mạnh trong nước tỏa nhiệt lớn. Khi nhỏ dung dịch NaOH từ từ đến dư vào dung dịch chứa AlCl₃ sẽ xuất hiện kết tủa keo trắng Al(OH)₃, sau đó kết tủa này tan dần tạo thành dung dịch trong suốt. |
Bài tập vận dụng kiểm tra kiến thức liên quan
Khi cho dây nhôm nóng đỏ vào bình chứa khí clo dư, sản phẩm thu được sau phản ứng hòa tan hoàn toàn vào nước, sau đó thêm dung dịch AgNO3 dư vào thì có hiện tượng gì xuất hiện?
Lời giải chi tiết: Khi nhôm phản ứng với clo thu được muối nhôm clorua (AlCl3). Hòa tan muối này vào nước thu được dung dịch chứa các ion Al3+ và Cl-. Khi thêm dung dịch AgNO3 vào, ion Ag+ kết hợp với ion Cl- tạo thành kết tủa trắng bạc clorua (AgCl) không tan trong các axit mạnh như HNO3. Phương trình phản ứng minh họa là: Ag+ + Cl- -> AgCl kết tủa trắng.