Химия
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ
13. Алюминий
Свойства 13Al.
|
Атомная масса |
26,98 |
кларк, ат.% (распространненость в природе) |
5,5 |
|
Электронная конфигурация* |
|
Агрегатное состояние (н. у.). |
твердое вещество |
|
|
0,143 |
Цвет |
серебристо-белый |
|
|
0,057 |
|
695 |
|
Энергия ионизации
|
5,98 |
|
2447 |
|
Относительная электроотрицательность |
1,5 |
Плотность  |
2,698 |
|
Возможные степени окисления |
+1, +2,+3 |
Стандартный электродный потенциал
|
-1,69 |
*Приведена конфигурация внешних электронных уровней атома элемента. Конфигурация остальных электронных уровней совпадает с таковой для благородного газа, завершающего предыдущий период и указанного в скобках.
Алюминий
— основной представитель металлов главной подгруппы III группы периодической системы. Свойства его аналогов — галлия, индия и таллия — во многом напоминают свойства алюминия, поскольку все эти элементы имеют одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня ns2np1 и поэтому все они проявляют степень окисления 3+.Физические свойства. Алюминий — серебристо-белый металл, обладающий высокой тепло- и электропроводностью. Поверхность металла покрыта тонкой, но очень прочной пленкой оксида алюминия Аl
2Oз.Химические свойства. Алюминий весьма активен, если нет защитной пленки Аl
2Oз. Эта пленка препятствует взаимодействию алюминия с водой. Если удалить защитную пленку химическим способом (например, раствором щелочи), то металл начинает энергично взаимодействовать с водой с выделением водорода:
Алюминий в виде стружки или порошка ярко горит на воздухе, выделяя большое количество энергии:
Эта особенность алюминия широко используется для получения различных металлов из
их оксидов путем восстановления алюминием. Метод получил название алюмотермии. Алюмотермией можно получить только те металлы, у которых теплоты образования оксидов меньше теплоты образования Аl2Oз, например:
При нагревании алюминий реагирует с галогенами серой, азотом и углеродом, образуя при этом соответственно галогениды:
Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются образованием гидроксида алюминия и соответственно сероводорода и метана.
Алюминий легко растворяется в соляной кислоте любой концентрации:
Концентрированные серная и азотная кислоты на холоде не действуют на алюминий (пассивируют).
При нагревании алюминий способен восстанавливать эти кислоты без выделения водорода:
В разбавленной серной кислоте алюминий растворяется с выделением водорода:
В разбавленной азотной кислоте реакция идет с выделением оксида азота (II):
Алюминий растворяется в растворах щелочей и карбонатов щелочных металлов с образованием тетрагидроксоалюминатов:
Оксид алюминия.
Al2O3 имеет 9 кристаллических модификаций. Самая распространенная a - модификация. Она наиболее химически инертна, на ее основе выращивают монокристаллы различных камней для использования с ювелирной промышленности и технике.В лаборатории оксид алюминия получают, сжигая порошок алюминия в кислороде или прокаливая его гидроксид:
Оксид алюминия, будучи амфотерным, может реагировать не только с кислотами, но и с щелочами, а также при сплавлении с карбонатами щелочных металлов, давая при этом метаалюминаты:
и с кислыми солями:
Гидроксид алюминия
— белое студенистое вещество, практически нерастворимое в воде, обладающее амфотерными свойствами. Гидроксид алюминия может быть получен обработкой солей алюминия щелочами или гидроксидом аммония. В первом случае необходимо избегать избытка щелочи, поскольку в противном случае гидроксид алюминия растворится с образованием комплексных тетрагидроксоалюминатов [Аl(ОН)4]` :
На самом деле в последней реакции образуются тетрагидроксодиакваалюминат-ионы
[Al(OH)4(Н2O)2]` , однако для записи реакций обычно используют упрощенную форму [Аl(ОН)4]` . При слабом подкислении тетрагидроксоалюминаты разрушаются:
Соли алюминия.
Из гидроксида алюминия можно получить практически все соли алюминия. Почти все соли алюминия и сильных кислот хорошо растворимы в воде и при этом сильно гидролизованы. Галогениды алюминия хорошо растворимы в воде, и по своей структуре являются димерами: |
2AlCl3є Al2Cl6 |
Сульфаты алюминия легко, как и все его соли, гидролизуются:
Известны также калий-алюминиевые квасцы:
KAl(SO4)2Ч 12H2O.Ацетат алюминия
Al(CH3COO)3 используют в медицине в качестве примочек.Алюмосиликаты. В природе алюминий встречается в виде соединений с кислородом и кремнием – алюмосиликатов. Общая их формула:
(Na, K)2Al2Si2O8 – нефелин.Также природными соединениями алюминия являются:
Al2O3 – корунд, глинозем; и соединения с общими формулами Al2O3 Ч nH2O и Al(OH)3Ч nH2O – бокситы.Получение. Алюминий получают электролизом расплава
Al2O3.| Вернуться в главное меню | |
|
Если Вам нужно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу, написать реферат..., то Вам сюда |
Опыты для дома Химические опыты дома. Всем юным химикам рекомендуется. |
Поддержите сайт, поставте на нас ссылку. | |
| Пример ссылки | Код ссылки |
| Мир химии | |
| Выбрать другой баннер... | |
