Алюминий

13 Алюминий Алюминий (лат. Aluminium)Aluminium ,9815 3s 2 3p 1 Был впервые получен датским физиком Х.К. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от латинского алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей. Латинское название, вероятно, восходит к греческому «халмэ» - рассол, соляной раствор.

13 Алюминий Алюминий (лат. Aluminium) (лат. Aluminium) ,9815 3s 2 3p 1 Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.

13 Алюминий Алюминий (лат. Aluminium) (лат. Aluminium) ,9815 3s 2 3p 1 Атомная масса элемента

13 Алюминий Алюминий (лат. Aluminium) (лат. Aluminium) ,9815 3s 2 3p 1 Электронная конфигурация элемента +13 Al 2 Электронная конфигурация элемента +13 Al 2 е 8ē 3ē

Число протонов p + =13 нейтронов ē=13 электронов n 0 =14

Схема расположения электронов на энергетических подуровнях +13 Al 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 в соединениях проявляет степень окисления +3

Металл серебристо-белого цвета легкий металл (p =2,7 г/см 3 плавится при 660С, по электропроводности уступает лишь серебру и меди очень пластичен, легко втягивается в проволоку и прокатывается в фольгу

Химические свойства алюминий – восстановитель, отдает свои электроны 1. Взаимодействие с простыми веществами 2Al +3Cl 2 =2AlCl 3 4Al+3O 2 =2Al 2 O 3 2Аl + 3S = Al 2 S 3 4Al+ 3C = Al 4 C 3 2Al + N 2 = 2AlN С водородом алюминий непосредственно не реагирует, но его гидрид AlH 3 получен косвенным путем

Взаимодействие со сложными веществами 2Al+6HCl = 2AlCl 3 +3H 2 2Al+ 2 разбH 2 SO 4 =Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 концентрированные серная и азотная кислоты с алюминием не взаимодействуют, они его пассивируют, образуя на поверхности металла прочную оксидную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции 2Al+ 2 NaOH + 2H 2 O =2NaAlO 2 + 3H 2 2AL+ H 2 O= 2Al(OH) 3 + 3H 2 8Al + 3Fe 3 O 4 =4Al 2 O 3 +9Fe + Q

Получение вещества Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na 3 AIF 6 ), Этот способ получения алюминия предложил американский учёный Чарлз Мартин Холл в 1886 году. В этом же году независимо от Холла француз Поль Эру сделал такое же открытие. До этого открытия алюминий стоил дороже золота и считался драгоценным металлом

Применение Al Применение Al

Ряд факторов применения алюминия: Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы. Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите. Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии. Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроений и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве. Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Интересный факт. Алюминий АЛЮМИНИЙ В РАКЕТНОМ ТОПЛИВЕ. При сгорании алюминия в кислороде и фторе выделяется много тепла. Поэтому его используют как присадку к ракетному топливу. Ракета "Сатурн" сжигает за время полёта 36 тонн алюминиевого порошка. Идея использования металлов в качестве компонента ракетного топлива впервые высказал Ф. А. Цандер.

Оксид алюминия Al 2 О 3 : Очень твердый (корунд, рубин) порошок белого цвета, тугоплавкий С. Не растворяется в воде. Образуется: а) при окислении или горении алюминия на воздухе 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 б) в реакции алюминотермии 2Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe в) при термическом разложении гидроксида алюминия 2Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

встречается в бокситовых рудах, из которых получают металлический алюминий. Эту же формулу имеет другое природное соединение алюминия – глинозем. Еще одно природное соединение алюминия состава Al 2 O 3 – корунд, очень твердый минерал с высокой температурой плавления(2050С), используется как абразивный материал для шлифовки и полировки металлов. Многие драгоценные камни - рубин, сапфир, аметист - разновидности корунда, окрашенные примесями. Искусственно выращенные монокристаллы рубина используются в лазерах, часовой и ювелирной промышленности

Амфотерный оксид Al 2 O 3 отличается высокой химической стойкостью, например не взаимодействует с водой. 1. реагирует с кислотами Al 2 O 3 +6HCl =2AlCl 3 +3H 2 O 2. реагирует с щелочами Al 2 O 3 +2NaOH + 3H 2 O=2Na[Al(OH) 4

Гидроксид алюминия Al(OH) 3 - белое студенистое вещество, практически нерастворимое в воде. Получение : AlCl 3 + 3NaOH= Al(OH) 3 +3N а Cl Химические свойства: Амфотерный гидроксид легко растворяется в кислотах и щелочах 1.Al(OH) 3 +3HNO 3 =Al(NO 3 ) 3 + 3H 2 O нитрат алюминия 2.Al(OH) 3+ NaOH = NaAlO 2 +2H 2 O избыток алюминат натрия

Алюмосиликаты Na 2 O x Al 2 O 3 x 2SiO 2 – нефелин Соли алюминия (кроме фосфатов ) хорошо растворимы в воде. Алюминаты -соли неустойчивых алюминиевых кислот – ортоалюминиевой H 3 AlO 3 и мета алюминиевой HAlO Хлорид алюминия AlCl 3 – широко применяется в органическом синтезе в качестве катализатора.

Влияние соединений алюминия на загрязнение окружающей среды. Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Оседающие аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения, доступные растениям,что иногда приводит к гибели растений. Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий, растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиевая болезнь, при которой нарушается структура тканей растений, оказывается для деревьев смертельной.

Металл будущего Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионно устойчивость, устойчивость к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое значение в авиационном и космическом транспорте, применение во многих отраслях народного хозяйства. Особое место занял алюминий и его сплавы в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.