Lớp 12Hóa học

AlCl3 ra Al(OH)3: các phản ứng điều chế, cân bằng và bài tập

Trả lời nhanh

AlCl3 ra Al(OH)3 khi cho tác dụng với dung dịch kiềm vừa đủ: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl. Ngoài NaOH, có thể dùng dung dịch NH3 dư hoặc muối cacbonat. Nếu NaOH dư, kết tủa keo trắng Al(OH)3 tan thành NaAlO2 (hoặc Na[Al(OH)4]).

Phản ứng chính: AlCl3 + NaOH

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

  • Loại phản ứng: trao đổi ion trong dung dịch (muối tác dụng với bazơ).
  • Hiện tượng: xuất hiện kết tủa keo màu trắng Al(OH)3.
  • Phương trình ion thu gọn: Al3+ + 3OH– → Al(OH)3↓.

Cách cân bằng rất đơn giản vì không có sự thay đổi số oxi hóa: Al giữ nguyên +3, Cl giữ nguyên –1. Chỉ cần đếm: bên phải có 3 Cl nên cần 3 NaCl, do đó bên trái cần 3 Na tương ứng 3 NaOH; kiểm tra 3 OH ở Al(OH)3 cũng khớp với 3NaOH.

Khi NaOH dư: kết tủa tan

Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, vừa tác dụng với axit vừa tác dụng với bazơ mạnh. Vì vậy khi tiếp tục nhỏ NaOH vào, kết tủa tan dần:

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (hoặc Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4])

Tổng hợp cả hai giai đoạn: AlCl3 + 4NaOH (dư) → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O. Khi làm thí nghiệm nhỏ từ từ NaOH vào dung dịch AlCl3, ta thấy kết tủa xuất hiện, tăng dần đến cực đại rồi tan dần đến hết nếu NaOH đủ nhiều.

Các cách khác để từ AlCl3 ra Al(OH)3

Chất tác dụng Phương trình Ghi chú
Dung dịch NH3 AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl NH3 là bazơ yếu nên kết tủa không tan khi NH3 dư; đây là cách điều chế Al(OH)3 tốt nhất
Na2CO3 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑ Có kết tủa trắng và sủi bọt khí; do thủy phân hoàn toàn hai ion
NaAlO2 AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl Dạng bài thường gặp khi trộn dung dịch muối nhôm và aluminat

Bài tập tính toán điển hình

Đề: Cho 0,1 mol AlCl3 vào dung dịch chứa 0,35 mol NaOH. Tính khối lượng kết tủa thu được.

  1. Giai đoạn 1: 0,1 mol AlCl3 cần 0,3 mol NaOH, thu 0,1 mol Al(OH)3.
  2. NaOH còn dư: 0,35 – 0,3 = 0,05 mol, hòa tan 0,05 mol Al(OH)3.
  3. Còn lại: 0,1 – 0,05 = 0,05 mol Al(OH)3.
  4. Khối lượng kết tủa: 0,05 × 78 = 3,9 g.

Công thức nhanh: khi n(OH–) nằm giữa 3n(Al3+) và 4n(Al3+), n kết tủa = 4n(Al3+) – n(OH–). Áp dụng: 4 × 0,1 – 0,35 = 0,05 mol (đúng).

Lỗi sai thường gặp

  • Cho rằng NaOH dư không ảnh hưởng gì đến kết tủa. Thực ra Al(OH)3 bị hòa tan.
  • Dùng NaOH dư để điều chế Al(OH)3. Khi điều chế nên dùng dung dịch NH3 dư hoặc cho NaOH từ từ thật vừa đủ.
  • Nhầm kết tủa Al(OH)3 (keo trắng, tan trong kiềm dư) với Fe(OH)3 (nâu đỏ) hoặc Mg(OH)2 (trắng, không tan trong kiềm).
  • Quên rằng trình tự cho chất vào khác nhau cho hiện tượng khác nhau: nhỏ NaOH vào AlCl3 thì có kết tủa ngay, còn nhỏ AlCl3 vào NaOH dư thì lúc đầu chưa có kết tủa bền vì bị tan ngay.

Luyện tập

  1. Hiện tượng khi nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3? Đáp án: xuất hiện kết tủa keo trắng, kết tủa tăng dần rồi tan hết.
  2. Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng AlCl3 với NH3 dư. Đáp án: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+.
  3. Cần tối thiểu bao nhiêu mol NaOH để hòa tan hoàn toàn kết tủa tạo từ 0,2 mol AlCl3? Đáp án: 0,2 × 4 = 0,8 mol NaOH.

Câu hỏi thường gặp

AlCl3 tác dụng với NaOH tạo ra gì?

Tạo kết tủa keo trắng Al(OH)3 và muối NaCl: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl.

Vì sao NaOH dư làm tan kết tủa Al(OH)3?

Vì Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, tác dụng với NaOH tạo NaAlO2 hoặc Na[Al(OH)4] tan trong nước.

Cách tốt nhất điều chế Al(OH)3 từ AlCl3 là gì?

Dùng dung dịch NH3 dư, vì NH3 là bazơ yếu nên không hòa tan được Al(OH)3.

Al(OH)3 có màu gì?

Là chất kết tủa dạng keo màu trắng.

Bài học liên quan