Thông Số Kỹ Thuật
| Khối lượng mol: | 143.959 g/mol |
| Phân tử khối: | 143.959 |
| Số CAS: | 12904-21-5 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Vàng nâu đến vàng nhạt |
| Tính tan: | Không tan trong nước lạnh; thủy phân mạnh trong nước nóng và axit tạo thành metan. |
| Độ tan: | Thủy phân hoàn toàn trong nước nóng và axit (ví dụ: HCl, H₂SO₄) tạo ra khí CH₄. |
| Độ pH: | Không có (thủy phân) |
| Oxi hóa - Khử: | Trong Al₄C₃, nhôm có số oxi hóa +3 và cacbon có số oxi hóa -4. Có tính khử yếu trong một số điều kiện. |
| Nhiệt độ sôi: | Không xác định (thăng hoa ở nhiệt độ rất cao) |
| Nhiệt nóng chảy: | 2100 °C (thăng hoa) |
| Tỷ trọng: | 2.36 g/cm³ |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 143.959 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Sản xuất vật liệu gốm: Được dùng để tạo ra gốm chịu nhiệt, chịu mài mòn cao.
- Chất mài mòn: Do độ cứng cao, Al₄C₃ có thể dùng làm chất mài mòn trong một số ứng dụng đặc biệt.
- Chất xúc tác: Nghiên cứu cho thấy tiềm năng trong vai trò chất xúc tác trong một số phản ứng hóa học.
- Tạo hợp kim nhẹ: Dùng để chế tạo hợp kim nhôm-cacbon với độ bền và độ cứng cải thiện.
- Nghiên cứu về vật liệu nano: Là tiền chất tiềm năng để tổng hợp các vật liệu nano cacbua nhôm.
Phương pháp điều chế
- Trong công nghiệp: Tổng hợp trực tiếp từ nhôm và cacbon (dạng than cốc) ở nhiệt độ cao (2000-2200 °C) trong lò điện:
4Al + 3C → Al₄C₃ - Phản ứng với oxit cacbon: Có thể điều chế từ nhôm và khí cacbon oxit ở nhiệt độ cao nhưng ít phổ biến hơn.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Nước (H₂O): Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄
- Axit mạnh (ví dụ: HCl, H₂SO₄): Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄
- Oxi (O₂) ở nhiệt độ cao: Al₄C₃ + 6O₂ → 2Al₂O₃ + 3CO₂
Không phản ứng:
Các dung môi hữu cơ không phân cực (ví dụ: benzen, toluen), nhiều kim loại trơ ở nhiệt độ phòng.
Chuỗi chuyển hóa
Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄
Hiện tượng thực tế
- Khi Al₄C₃ tiếp xúc với nước, đặc biệt là nước nóng, sẽ thấy sủi bọt khí (khí metan) và có thể ngửi thấy mùi đặc trưng của khí hydrocarbon.
- Nếu thu khí metan và đốt, sẽ thấy ngọn lửa màu xanh lam đặc trưng.
Bài tập vận dụng
- Bài tập: Cho 14.4 g Aluminum carbide (Al₄C₃) phản ứng hoàn toàn với lượng dư nước. Tính thể tích khí metan (CH₄) thu được ở điều kiện tiêu chuẩn (ĐKTC).
Lời giải:
Phương trình phản ứng: Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄
Số mol Al₄C₃ = 14.4 g / 143.96 g/mol ≈ 0.1 mol
Theo phương trình, 1 mol Al₄C₃ tạo ra 3 mol CH₄.
Vậy 0.1 mol Al₄C₃ sẽ tạo ra 0.1 × 3 = 0.3 mol CH₄.
Thể tích CH₄ ở ĐKTC = 0.3 mol × 22.4 L/mol = 6.72 L.
Mẹo nhớ nhanh: Al₄C₃ gặp nước là xong, metan sinh ra bốc cháy vòng quanh.
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Phản ứng mạnh với nước: Al₄C₃ phản ứng mãnh liệt với nước (đặc biệt là nước nóng) và axit, giải phóng khí metan (CH₄) là chất dễ cháy nổ. Cần tránh tiếp xúc với độ ẩm. Gây kích ứng: Bụi Al₄C₃ có thể gây kích ứng đường hô hấp và mắt.
Độc tính: Không độc trực tiếp nhưng khí metan sinh ra khi thủy phân rất dễ cháy và có thể gây ngạt thở nếu tích tụ trong không gian kín. Hít phải bụi có thể gây kích ứng đường hô hấp. Sơ cứu: Nếu hít phải, đưa nạn nhân ra nơi thoáng khí. Nếu tiếp xúc với da/mắt, rửa sạch bằng nước. Trường hợp nuốt phải, không gây nôn, đưa đến cơ sở y tế.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.
Cập nhật: 28/08/2026
Đã kiểm duyệt chuyên môn
Miễn trừ trách nhiệm (Disclaimer): Toàn bộ thông số hóa học, điều kiện phản ứng và hiện tượng được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu danh pháp IUPAC và sách giáo khoa Hóa học chuẩn. Dữ liệu mang tính chất tham khảo phục vụ học thuật. Chúng tôi khuyến cáo người dùng không tự ý thực hành các phản ứng sinh nhiệt, tạo khí độc hoặc chất nổ tại nhà khi không có thiết bị bảo hộ và sự giám sát của chuyên gia.