Алюминий

Алюминий элемент главной подгруппы третьей группы третьего периода пери- одической системы с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространенный металл и 3й по распространённости (после кислорода и кремния) химиче- ский элемент в земной коре. 2e -, 8e -, 3e -

Нахождение в природе Бокситы Al 2 O 3 H 2 O Алуниты KAl(SO 4 )2 2Al(OH) 3 Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO 2, известняком CaCO 3, магнезитом MgCO 3 ) Корунд Al 2 O 3 Полевой шпат (ортоклаз) K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2 Каолинит Al 2 O 3 ×2SiO 2 × 2H 2 O Алунит (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4 ) 3 ×4Al(OH) 3 Берилл 3ВеО Al 2 О 3 6SiO 2

Химические свойства При нормальных условиях алюминий покрыт оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной индустрией.

Горение в кислороде воздуха Химические свойства Легко реагирует с простыми веществами: с кислородом: 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 с галогенами: 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Химические свойства C другими неметаллами реагирует при нагревании: с серой, образуя сульфид алюминия: 2Al + 3S = Al 2 S 3 с азотом, образуя нитрид алюминия: 2Al + N 2 = 2AlN с углеродом, образуя карбид алюминия: 4Al + 3С = Al 4 С 3

Химические свойства Со сложными веществами: с водой (после удаления защитной пленки, например, растворами щёлочи): 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов): 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na[Al(OH)4] + 3H 2

Химические свойства Соляная и разбавленная серная кислота: 2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 При нагревании растворяется в кислотах окислителях, образующих растворимые соли алюминия: 2Al + 6H 2 SO 4 (конц) = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O Al + 6HNO 3 (конц) = Al(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия): 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

Оксид алюминия Al 2 O 3 в природе распространён как глинозём. Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей. Получают из бокситов и других алюминесодержащих руд: 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O (при t выше 575° C) Реагирует с щелочами: Al 2 O 3 + 2NaOH = NaAl 2 O + 2H 2 O и кислотами.

Гидроксид алюминия Al(OH) 3 – белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде, обладает амфотерными свойствами. Получают при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи. AlCl 3 + 3NaOH Al(OH) 3 + 3NaCl Реагирует с: кислотами: Al(OH) 3 + HCl AlCl 3 + 3H 2 O щёлочами: Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ] = NaAl 2 O + 2H 2 O

Обобщение 1.оксиды получают косвенным путём 2.оксиды получают путём реакции с O 2 3.реакция идёт с водой при обычных условиях 4.реакция идёт с водой только при удалении оксидной плёнки 5.при реакции с водой образуется гидроксид и выделяется водород 6.оксид – основание 7.оксид – амфотерные основание 8.гидроксиды реагируют с водой 9.восстанавливает металлы из их оксидов Alщелочнойщелочноземельный

Тест

Вопросы 1) Почему алюминий не паяют на воздухе? 2) Какие степени окисления характерны для алюминия? 3) На атом какого благородного газа похож ион Al 3+ ? 4) Напишите реакции алюминия с: йодом, водой, серой, гидроксидом натрия, соляной кислотой, углеродом, оксидом хрома(III). 5) Осуществите превращения: Al 2 O 3 Al Al 2 (SO 4 ) 3 Al(OH) 3 Al 2 O 3