Алюминий

7 Апр

Алюминий входит в главную подгруппу III группы. Встречается только в связанном состоянии, это самый распространенный металл в природе. В земной коре его 7,45 % по массе.

Алюминий – очень пластичный металл серебристо-белого цвета. Прекрасно проводит электрический ток и тепло. Алюминий является активным металлом. На внешнем электронном слое у атома алюминия три электрона, отдавая которые, он проявляет восстановительные свойства.

xarakteristika-alyuminiya

В электрохимическом ряду напряжений алюминий стоит перед железом. Поверхность металла всегда покрыта химически инертной пленкой оксида Al2O3, которая не дает алюминию окисляется. Разбавленные же соляная, серная и азотная кислоты легко растворяют алюминий вместе с его оксидной пленкой:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

Al + 4HNO3 = Al (NO3)3 + NO + 2H2O

Концентрированные серная и азотная кислоты на холоде не действуют на алюминий, поэтому азотную кислоту хранят и перевозят в алюминиевых емкостях. При нагревании алюминий вступает в реакцию, восстанавливая серную кислоту до оксида серы (IV) и азотную кислоту до низших оксидов азота.

При нагревании порошкообразный алюминий сгорает с ослепительной вспышкой, образуя оксид Al2O3:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

В отсутствие оксидной пленки алюминий бурно взаимодействует с водой:

2Al + 6H2O = 2 Al (OH)3 + 3H2

Алюминий соединяется с галогенами – хлором, бромом, йодом, образуя галогениды:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

При сильном нагревании алюминий реагирует с серой, углеродом и азотом, хорошо растворяется в щелочах и растворах карбонатов щелочных металлов, образуя алюминаты:

2NaOH + 2Al + 6H2O = 2Na [Al (OH)4] + 3Н2

6NaOH + 2Al + 6H2O = 2Na3 [Al (OH)6] + 3Н2

Алюминий способен отнимать кислород у оксидов многих металлов. Способность алюминия восстанавливать металла из оксидов при высоких температурах называется алюмотермией и используется в промышленности:

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

Алюминий очень широко применяется во многих отраслях промышленности и в быту.

Получают алюминий прокаливанием бокситов Al2O3∙nН2О, далее расплав Al2O3 подвергают электролизу, добавляя криолит для уменьшения температуры плавления. Суммарное уравнение реакции электролиза Al2O3:

2А12О3 = 4А1 + 3О2

Расплавленный алюминий на дне емкости электролизера и является катодом. Как анод используются угольные стержни. Кислород реагирует с углеродом анода, образуя оксид углерода, т. е. анод надо постоянно возобновлять.

Соединения алюминия

Оксид алюминия Al2O3 – это белое, очень твердое и тугоплавкое вещество, называемое карборундом. Прокаленный оксид алюминия нерастворим в воде, плохо растворяется в кислотах и щелочах. Al2O3 обладает амфотерными свойствами:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na [Al (OH)4]

6NaOH + Al2O3 + 3H2O = 2Na3 [Al (OH)6]

Гидроксид алюминия Al (OH)3 амфотерен. Его получают действием щелочей на растворы солей алюминия:

А13+ + 3ОН = Аl (ОН)3

Гидроксид алюминия реагирует с кислотами и со щелочами (кроме раствора гидроксида аммония), хотя и кислотные, и основные свойства выражены у него слабо:

Al (ОН)3 + 3НСl = AlCl3 + 3H2O

Al (OH)3 + NaOH = Na [Al (OH)4]

3NaOH + Al (OH)3 + = Na3 [Al (OH)6]

Водные растворы солей алюминия в сильной степени подвержены гидролизу.

alyuminij-oksid-alyuminiya-gidroksid-alyuminiya

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники

Комментарии: