Phản ứng nhiệt nhôm, hóa học phổ thông

Phản ứng nhiệt nhôm: là phản ứng hóa học tỏa nhiệt trong đó nhôm là chất khử ở nhiệt độ cao.

Phản ứng nhiệt nhôm

Ví dụ nổi bật nhất là phản ứng giữa ôxít sắt (III) và kim loại nhôm:

Fe₂O₃ + 2Al -> Al₂O₃ + 2Fe ( Gồm 2 phần Fe₂O₃ và 8 phần Al)

Ngoài sắt (III) oxit, nhôm cũng có thể phản ứng với một số oxit kim loại khác và tỏa ra nhiệt lượng rất lớn như:

3CuO + 2Al -> Al₂O₃ + 3Cu

8Al + 3Fe₃O₄ -> 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al -> Al₂O₃ + 2Cr

Phản ứng này lần đầu tiên được sử dụng để khử ôxit kim loại mà không sử dụng cacbon. Nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình phản ứng rất cao (khoảng 2200^oC) 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. Oxit 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.

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 hoàn.

Khi giải bài tập cần chú ý:

+ Nếu hỗn hợp sau phản ứng cho tác dụng với dung dịch kiềm sinh ra khí H₂ thì Al còn dư sau phản ứng hoặc hiệu suất H của phản ứng < 100%.

+ Nếu không có khí thoát ra chứng tỏ không dư Al và phản ứng xảy ra hoàn toàn.

+ Tổng khối lượng hỗn hợp trước phản ứng = tổng khối lượng hỗn hợp sau phản ứng.

+ Áp dụng định luật bảo toàn e.

Hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm