Al – Aluminium

Tên cũ: nhôm · Còn gọi là: aluminum

Kim loại hoạt động mạnh
Rắn, trắng bạc
Không tan trong nước
A = 27

Aluminium (Al, tên cũ: nhôm; còn gọi: aluminum) là đơn chất, chất rắn màu trắng bạc, không tan trong nước; nguyên tử khối 27. Kim loại có tính khử mạnh (Al → Al⁺³), chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ; bề mặt được lớp Al₂O₃ mỏng, bền bảo vệ nên khá bền trong không khí và nước.

Cấu tạo của Al

Al
electron tự do
Sơ đồ mạng tinh thể kim loại — không theo tỉ lệ thật

1 · Nguyên tử kim loại xếp thành mạng tinh thể
2 · Electron hoá trị tách ra thành electron tự do
3 · Ion dương và e tự do hút nhau → liên kết kim loại

Thông số vật lý của Al

Đại lượng	Giá trị	Ghi chú
Nguyên tử khối	27	tính theo nguyên tử khối làm tròn trong SGK (Al 27)
Khối lượng mol chính xác	26,982 g/mol	theo nguyên tử khối IUPAC (Al 26,982)
Trạng thái, màu	rắn, trắng bạc, nhẹ (D = 2,7 g/cm³), dẻo; dẫn điện, dẫn nhiệt tốt
Nhiệt độ nóng chảy	660,3 °C	NIST: 933,45 K; thấp hơn Fe (1 538 °C) nhiều nên dễ đúc, dễ tái chế
Nhiệt độ sôi	2 520 °C	NIST: 2 793 ± 4 K; một số sách tra cứu cho 2 470 °C
Khối lượng riêng	2,699 g/cm³	ở 20 °C; kim loại nhẹ, bằng khoảng 1/3 thép (SGK làm tròn 2,7 g/cm³)
Điện trở suất	26,5 nΩ·m	ở 20 °C; kém Cu (16,78 nΩ·m) nhưng cùng dòng điện, dây Al chỉ nặng bằng nửa dây Cu
Độ dẫn nhiệt	237 W/(m·K)	Fe: 80,4 W/(m·K); nồi nhôm nóng nhanh và nguội nhanh
Độ cứng Mohs	2,75	mềm, dẻo: dát được thành lá mỏng, kéo sợi; mô đun Young 70 GPa
Cấu hình electron	[Ne]3s²3p¹	nhường cả 3e lớp ngoài thành Al³⁺ — hoá trị duy nhất là III; độ âm điện 1,61
Lớp oxide bảo vệ	≈ 5 nm	Al₂O₃ mỏng, kín, tạo ngay trong không khí ở nhiệt độ phòng; ngăn O₂, nước và acid loãng nên nhôm "không gỉ"
Từ tính	thuận từ yếu	không bị nam châm hút — phân biệt với Fe
Mạng tinh thể	lập phương tâm diện	cùng kiểu mạng với Cu

Số liệu làm tròn cho phổ thông; nguồn ghi ở mục Tài liệu tham khảo.

Thành phần nguyên tố của Al

Nguyên tố	NTKNguyên tử khối	Số ng.tửSố nguyên tử	KLKhối lượng	% khối lượng
Al aluminium	27	1	27	100,00 %
TổngNguyên tử khối Al		1	27	100 %

NTK = nguyên tử khối (làm tròn như trong bài tập phổ thông), KL = khối lượng. Ví dụ: %Al = 27 ÷ 27 × 100 % = 100,0 %.

Tính nhanh: mol – khối lượng – nồng độ

Số mol

Khối lượng (g)

Thể tích dung dịch (mL)

Khối lượng: m = n × M = 0,25 × 27; 6,75 g
Số phân tử: N = n × N_A = 0,25 × 6,022 × 10²³; 1,506 × 10²³
Nồng độ mol: C_M = n / V = 0,25 / 0,25; 1 M

M = phân tử khối (g/mol); N_A = 6,022 × 10²³ là số Avogadro — số phân tử có trong 1 mol của bất kỳ chất nào; V là thể tích dung dịch tính bằng lít.

Điều chế Al

Điện phân Al₂O₃ nóng chảy (tinh chế từ quặng boxit) có criolit Na₃AlF₆ để hạ nhiệt độ nóng chảy: 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂ (điện cực than chì).

Tính chất hoá học của Al

Kim loại có tính khử mạnh (Al → Al⁺³), chỉ sau kim loại kiềm và kiềm thổ; bề mặt được lớp Al₂O₃ mỏng, bền bảo vệ nên khá bền trong không khí và nước.

Với phi kim: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ (bột nhôm cháy sáng chói); 2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃.
Với acid: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂; Al + 4HNO₃ (loãng) → Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O. Al bị thụ động trong HNO₃, H₂SO₄ đặc nguội.
Với oxide của kim loại kém hoạt động hơn (phản ứng nhiệt nhôm): 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe.
Với dung dịch kiềm (sau khi lớp Al₂O₃ bị hoà tan): 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂.

Lỗi thường gặp với Al

Gọi Al là "kim loại lưỡng tính". Al là kim loại, chỉ có tính khử. Lưỡng tính là Al₂O₃ và Al(OH)₃ (tan trong cả acid và base). Al tan trong dung dịch NaOH vì lớp Al₂O₃ bị base hoà tan, rồi Al khử nước: 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂ — chất oxi hoá là H₂O, không phải NaOH.
Cho Al tan trong HNO₃ đặc nguội, H₂SO₄ đặc nguội. Al bị thụ động: acid có tính oxi hoá tạo ngay lớp oxide bền, kín, nên không phản ứng tiếp. Vì thế thùng nhôm chở được HNO₃ đặc. Đun nóng thì Al vẫn tan.
Cho Al tác dụng với nước ở nhiệt độ thường "vì đứng trước H". Lớp Al₂O₃ ngăn nhôm tiếp xúc nước nên vật bằng nhôm không tan. Chỉ khi phá lớp oxide (ngâm trong kiềm, tạo hỗn hống với Hg) nhôm mới khử nước giải phóng H₂.
Quên Al(OH)₃ tan trong NaOH dư. Nhỏ NaOH vào dung dịch Al³⁺: kết tủa keo trắng xuất hiện (Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃) rồi tan khi NaOH dư (Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O). Muốn thu trọn kết tủa phải dùng NH₃ thay NaOH.
Viết Al có hoá trị II hoặc I trong hợp chất. Al chỉ có số oxi hoá +3 trong hợp chất (Al₂O₃, AlCl₃, Al₂(SO₄)₃), vì 3e lớp ngoài đều dễ nhường còn e thứ tư nằm ở lớp trong rất khó tách.

Ứng dụng của Al

Ứng dụng	Dựa trên tính chất nào
Thân máy bay, vỏ ô tô, khung xe (hợp kim duralumin)	Nhẹ (2,7 g/cm³, bằng 1/3 thép) mà hợp kim với Cu, Mg, Mn lại đủ bền; lớp Al₂O₃ tự bảo vệ nên không cần sơn chống gỉ như thép
Dây tải điện cao thế	Điện trở suất 26,5 nΩ·m chỉ kém Cu, nhưng cùng dòng điện dây nhôm nặng bằng nửa dây đồng và rẻ hơn, cột điện đỡ nhẹ hơn
Lon nước, giấy bạc gói thực phẩm, khung cửa	Dẻo, dát mỏng được; lớp oxide kín ngăn ăn mòn và không độc; tái chế chỉ tốn khoảng 5 % năng lượng so với luyện từ quặng
Nồi, chảo, ấm đun	Dẫn nhiệt 237 W/(m·K), gấp ba lần sắt, nên nóng đều và nhanh; nhẹ, không gỉ
Hàn đường ray bằng hỗn hợp tecmit	Nhiệt nhôm: 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe toả nhiệt rất mạnh, sắt lỏng sinh ra chảy vào khe nối ray; bột Al còn dùng làm pháo hoa, sơn nhũ, nhiên liệu tên lửa rắn
Luyện kim loại khó khử (Cr, Mn, V)	Al có ái lực với oxygen rất mạnh nên khử được oxide của chúng ở nhiệt độ cao: 2Al + Cr₂O₃ → Al₂O₃ + 2Cr

Nhận biết Al

Kim loại trắng bạc, nhẹ; tan trong dung dịch NaOH giải phóng H₂ (khác Fe, Mg); dung dịch muối Al³⁺ cho kết tủa keo trắng Al(OH)₃ với NH₃, kết tủa tan trong NaOH dư.

An toàn và bảo quản Al

Dễ cháy (GHS02) — bột nhôm: H228: chất rắn dễ cháy (bột ổn định hoá) hoặc H250: tự bốc cháy khi tiếp xúc không khí (bột tự cháy); H261: tiếp xúc với nước sinh khí dễ cháy

Phân loại hài hoà trên chỉ áp cho bột nhôm (ECHA C&L, chỉ số 013-001-00-6 và 013-002-00-1); nhôm dạng khối, lá, dây, thỏi không xếp loại nguy hiểm. Bột nhôm mịn lơ lửng trong không khí có thể nổ bụi, gặp nước hoặc kiềm sinh H₂. Phản ứng nhiệt nhôm sinh ra sắt ở thể lỏng (nóng hơn 1 538 °C) và không dập được bằng nước. Nồi nhôm bị acid, kiềm mạnh và nước muối ăn mòn, làm nhôm lẫn vào thức ăn.

Bột nhôm cháy: dập bằng cát khô hoặc bình chữa cháy bột chuyên dùng cho kim loại (loại D), tuyệt đối không dùng nước, không dùng CO₂. Bỏng do tecmit, nhôm nóng chảy: làm mát vùng bỏng bằng nước mát ít nhất 15 phút, đến cơ sở y tế. Vụn, phoi nhôm vào mắt: rửa nước, không dụi.

Bảo quản: Bột nhôm đựng lọ kín, khô, xa chất oxi hoá (KMnO₄, KClO₃, Fe₂O₃, I₂), xa acid, kiềm và hơi ẩm; không trộn sẵn hỗn hợp tecmit. Đồ nhôm gia dụng: không ngâm lâu trong nước muối, nước chanh, giấm, không dùng chứa dưa cà muối; không cho nhôm tiếp xúc thuỷ ngân (tạo hỗn hống phá lớp oxide, nhôm mủn nhanh).

Phản ứng tiêu biểu của Al (15)

Xem tất cả 15 phản ứng →

Tự luyện về Al

Gom từ bài tập của các phản ứng có aluminium và câu hỏi riêng cho chất.

1. Hệ số của HCl trong phương trình Al + HCl → AlCl₃ + H₂ (cân bằng, tối giản) là

A. 3B. 4C. 6D. 8

Đáp án C. 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂: 2 Al nhường 6e, 6 H⁺ nhận 6e.

2. Trong phản ứng nhiệt nhôm 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe, chất khử là

A. Fe₂O₃B. AlC. FeD. Al₂O₃

Đáp án B. Al⁰ → Al⁺³ + 3e (nhường electron) là chất khử; Fe⁺³ trong Fe₂O₃ nhận 3e là chất oxi hoá.

3. Chất oxi hoá trong phản ứng Al + NaOH + H₂O → NaAlO₂ + H₂ là

A. AlB. NaOHC. H₂OD. NaAlO₂

Đáp án C. H⁺¹ trong H₂O nhận electron tạo H₂; NaOH chỉ đóng vai trò môi trường hoà tan Al(OH)₃.

4. Kim loại nào sau đây tan được trong cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH?

A. FeB. CuC. AlD. Mg

Đáp án C. Al tan trong HCl (2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂) và trong NaOH (2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂) nhờ Al₂O₃, Al(OH)₃ lưỡng tính. Fe, Mg chỉ tan trong acid; Cu không tan trong cả hai.

5. Cho 2,7 g Al tác dụng hết với dung dịch HCl dư. Thể tích H₂ thu được ở điều kiện chuẩn (24,79 L/mol) là (Al = 27)

A. 2,479 LB. 3,719 LC. 1,240 LD. 7,437 L

Đáp án B. n(Al) = 2,7/27 = 0,1 mol. 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ nên n(H₂) = 0,15 mol; V = 0,15 × 24,79 ≈ 3,719 L.

6. Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl₃, hiện tượng là

A. có kết tủa trắng, không tanB. có kết tủa trắng rồi tan dần thành dung dịch trong suốtC. không có hiện tượngD. có khí thoát ra

Đáp án B. AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃ + 3NaCl tạo kết tủa keo trắng; NaOH dư hoà tan kết tủa vì Al(OH)₃ lưỡng tính: Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O. Nếu thay NaOH bằng NH₃ dư, kết tủa không tan.

Câu hỏi thường gặp về Al

Nhôm có tan trong nước không?

Không: ở nhiệt độ thường vật bằng nhôm không tan trong nước vì lớp Al₂O₃ mỏng (khoảng 5 nm) và kín bảo vệ bề mặt. Về mặt hoá học Al đứng trước H, đủ mạnh để khử nước; chỉ khi lớp oxide bị phá (ngâm kiềm, hỗn hống Hg) mới thấy H₂ thoát ra: 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂.

Nhôm có tác dụng với NaOH không?

Có, ngay ở nhiệt độ thường: 2Al + 2NaOH + 2H₂O → 2NaAlO₂ + 3H₂, có khí thoát ra và nhôm tan dần. NaOH trước hết hoà tan lớp Al₂O₃ (oxide lưỡng tính), rồi Al khử nước tạo H₂ và Al(OH)₃ sinh ra lại tan trong kiềm. Đây là cách phân biệt Al với Fe, Mg (không tan trong kiềm) và cũng là lí do không dùng nồi nhôm chứa dung dịch xút.

Nhôm có bị gỉ không?

Nhôm vẫn bị O₂ oxi hoá nhưng không "gỉ" như sắt. Lớp Al₂O₃ tạo ra rất mỏng, kín, bám chắc nên chặn oxygen và nước không vào tiếp; còn gỉ sắt xốp, bong ra nên sắt bị ăn mòn đến hết. Bề mặt nhôm cũ chỉ xỉn màu, mờ đi. Muối (nước biển), acid và kiềm phá lớp oxide, khi đó nhôm bị ăn mòn nhanh.

Nhôm có phải kim loại lưỡng tính không?

Không có khái niệm "kim loại lưỡng tính". Al là kim loại có tính khử mạnh; tính lưỡng tính (tan trong cả acid lẫn base) thuộc về hợp chất Al₂O₃ và Al(OH)₃. Al tan được trong cả HCl (2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂) và NaOH, nhưng trong cả hai trường hợp Al đều là chất khử, còn chất oxi hoá là H⁺ hoặc H₂O.

Nồi nhôm nấu ăn có độc không?

Dùng bình thường thì an toàn: lớp Al₂O₃ trơ, không tan vào thức ăn. Nhôm chỉ bị hoà tan đáng kể khi gặp acid, kiềm hoặc muối đậm — canh chua, dưa cà muối, nước mắm để lâu trong nồi nhôm — hoặc khi nồi bị cọ xước hết lớp oxide. Nên dùng nồi nhôm để nấu nhanh, không dùng để chứa, ngâm thức ăn mặn, chua qua đêm.

Nhôm không tác dụng với axit nào?

Al bị thụ động trong HNO₃ đặc nguội và H₂SO₄ đặc nguội: acid oxi hoá tạo ngay lớp oxide bền, kín nên nhôm không tan (giống Fe, Cr). Vì thế người ta chở HNO₃ đặc, H₂SO₄ đặc bằng thùng nhôm. Với HCl, H₂SO₄ loãng, HNO₃ loãng hay acid đặc nóng thì Al tan bình thường: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂.

Al và Fe

	Al	Fe
Khối lượng riêng (20 °C)	2,70 g/cm³ (kim loại nhẹ)	7,87 g/cm³ (kim loại nặng)
Nhiệt độ nóng chảy	660 °C	1 538 °C
Điện trở suất (20 °C)	26,5 nΩ·m — dây tải điện	96,1 nΩ·m
Từ tính	không bị nam châm hút	sắt từ, bị nam châm hút
Số oxi hoá trong hợp chất	+3	+2, +3
Lớp oxide ngoài không khí	Al₂O₃ mỏng, kín, bảo vệ	gỉ xốp, không bảo vệ
Với dung dịch NaOH	tan, giải phóng H₂ (nhờ Al₂O₃ và Al(OH)₃ lưỡng tính)	không phản ứng
Với HNO₃, H₂SO₄ đặc nguội	thụ động	thụ động
Điều chế	điện phân Al₂O₃ nóng chảy (có cryolite)	khử Fe₂O₃ bằng CO trong lò cao

Tài liệu tham khảo

Bộ GD&ĐT, Khoa học tự nhiên 9 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 18 Tính chất chung của kim loại, bài 19 Dãy hoạt động hoá học (Al tác dụng với acid, thụ động), bài 20 Tách kim loại và việc sử dụng hợp kim (điện phân Al₂O₃ nóng chảy, hợp kim nhôm).
Bộ GD&ĐT, Hoá học 12 (Kết nối tri thức), NXB Giáo dục Việt Nam, 2024 — bài 21 Hợp kim (duralumin), bài 22 Sự ăn mòn kim loại (lớp oxide bảo vệ, gỉ sắt).
NIST Chemistry WebBook, "Aluminum", Phase change data, webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C7429905 — nhiệt độ nóng chảy 933,45 K, nhiệt độ sôi 2 793 ± 4 K.
Wikipedia, "Aluminium" (infobox; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018, nhiệt độ sôi dẫn Zhang 2011; mục Physical characteristics, Chemistry, Production, Recycling), en.wikipedia.org — khối lượng riêng 2,699 g/cm³, nhiệt độ sôi 2 470 °C, điện trở suất 26,5 nΩ·m, độ dẫn nhiệt 237 W/(m·K), độ cứng Mohs 2,75, mô đun Young 70 GPa, mạng lập phương tâm diện, thuận từ, độ âm điện 1,61, cấu hình [Ne]3s²3p¹, lớp oxide ≈ 5 nm, thụ động với acid oxi hoá, tan trong NaOH/KOH ở nhiệt độ phòng, dây Al nặng bằng nửa dây Cu ở cùng dòng điện, tái chế tốn 5 % năng lượng.
Wikipedia, "Iron" (infobox; khối lượng riêng dẫn Arblaster 2018) và "Copper" (infobox), en.wikipedia.org — nhiệt độ nóng chảy Fe 1 538 °C, khối lượng riêng 7,874 g/cm³, điện trở suất Fe 96,1 và Cu 16,78 nΩ·m, độ dẫn nhiệt Fe 80,4 W/(m·K) (ghi chú và bảng so sánh).
ECHA CHEM, C&L Inventory: aluminium, EC 231-072-3, chỉ số 013-001-00-6 "aluminium powder (pyrophoric)" và 013-002-00-1 "aluminium powder (stabilised)", chem.echa.europa.eu — phân loại hài hoà Pyr. Sol. 1 (H250) / Flam. Sol. 1 (H228), Water-react. 2 (H261), hình đồ GHS02; chỉ áp cho bột nhôm.

Cùng nhóm đơn chất

Xem tất cả hợp chất →

Cập nhật: 10/10/2026