Trong hóa học, khái niệm “lưỡng tính” thường được đề cập đến khi nói về một chất có thể phản ứng vừa như một axit, vừa như một bazơ. Vậy, Al (nhôm) có tính lưỡng tính không? Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần xem xét kỹ các tính chất hóa học của nhôm và các hợp chất của nó.
Xét các nhận định sau về tính chất của nhôm và các hợp chất liên quan:
(a) Kim loại Al có tính lưỡng tính vì Al tan được trong các dung dịch axit mạnh và kiềm.
Nhận định này sai. Mặc dù Al có thể tan trong cả axit mạnh và kiềm, nhưng điều này không chứng minh rằng Al có tính lưỡng tính. Al phản ứng với axit thể hiện tính khử, nhường electron, và phản ứng với kiềm cũng thể hiện tính khử, tạo thành các aluminat.
Alt: Hình ảnh minh họa phản ứng hóa học giữa kim loại nhôm và dung dịch axit clohydric, tạo thành muối nhôm clorua và khí hidro, thể hiện tính chất hóa học của nhôm.
Phản ứng với axit (ví dụ: HCl):
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Phản ứng với kiềm (ví dụ: NaOH):
2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 (hoặc 2Na[Al(OH)4])
Trong cả hai trường hợp, nhôm đều đóng vai trò là chất khử (nhường electron).
(b) Cr(OH)3 là chất lưỡng tính.
Nhận định này đúng. Crom(III) hydroxit, Cr(OH)3, là một hydroxit lưỡng tính. Nó có thể phản ứng với cả axit và bazơ.
- Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O (phản ứng với axit)
- Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O (phản ứng với bazơ, tạo thành natri cromit)
(c) Công thức của phèn chua là: Na2SO4.Al2(SO4)2.24H2O.
Nhận định này sai. Công thức chính xác của phèn chua là KAl(SO4)2.12H2O. Phèn chua là một loại muối kép của kali sunfat và nhôm sunfat ngậm nước.
(d) Al(OH)3 là hiđroxit lưỡng tính, trong đó tính bazơ trội hơn tính axit.
Nhận định này sai. Al(OH)3 là một hydroxit lưỡng tính, nhưng tính axit và bazơ của nó không hẳn trội hơn nhau một cách rõ rệt. Nó có thể phản ứng với cả axit và bazơ mạnh:
- Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O (phản ứng với axit)
- Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (hoặc Na[Al(OH)4]) (phản ứng với bazơ)
Alt: Sơ đồ phản ứng Al(OH)3 tác dụng với NaOH tạo ra dung dịch NaAlO2 và nước, minh họa tính chất lưỡng tính của nhôm hydroxit.
(e) Hỗn hợp Al2O3 và Fe dùng thực hiện phản ứng nhiệt nhôm dùng hàn đường ray.
Nhận định này sai. Phản ứng nhiệt nhôm dùng để hàn đường ray thường sử dụng hỗn hợp Al và Fe3O4 (hoặc Fe2O3), không phải Al2O3 và Fe. Phản ứng nhiệt nhôm tạo ra nhiệt độ cao, làm nóng chảy sắt và kết nối các đoạn đường ray lại với nhau.
(f) NaHCO3 là chất lưỡng tính, trội tính axit.
Nhận định này sai. Natri bicacbonat (NaHCO3) là một chất lưỡng tính, nhưng nó trội tính bazơ hơn là tính axit. Nó có khả năng nhận proton (H+) từ axit mạnh và nhường proton cho bazơ mạnh.
Tóm lại, Al (kim loại nhôm) không có tính lưỡng tính theo định nghĩa chặt chẽ. Mặc dù nó có thể phản ứng với cả axit và kiềm, nhưng trong cả hai trường hợp, nó đều đóng vai trò là chất khử. Al(OH)3 mới là chất lưỡng tính, có thể phản ứng vừa như axit, vừa như bazơ.
