Открыт Х.К.Эрстедом в 1825 г. Четвертый по распространенности в мире элемент в земной коре. Алюмосиликаты составляют основную массу земной коры. Продукт. - презентация

1 Открыт Х.К.Эрстедом в 1825 г. Четвертый по распространенности в мире элемент в земной коре. Алюмосиликаты составляют основную массу земной коры. Продукт их выветривания глина и полевые шпаты (ортоклаз, альбит, анортит). Основу глин составляет каолин Аl2O3 2SiO2 2Н2О.

2 Серебристо-белый металл, (r=2,7 г/см3), пластичный, высокая тепло- и электропроводность. t° плавления= 660°C. Очень пластичный, легко вытягивается в проволоку и раскатывается в листы: из него можно изготовить фольгу толщиной менее 0,01 мм. Алюминий обладает очень большой тепло- и электропроводностью. Его сплавы с различными металлами прочны и легки.

3 Бокситы – Al2O3 H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3), нефелины – KNa3[AlSiO4]4, алуниты - KAl(SO4)2 2Al(OH)3 и глиноземы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3).

4 2Al2O3 ® 4Al + 3O2Впервые алюминий был получен восстановлением из хлорида алюминия металлическим натрием: АlСl3 + 3 Nа = 3 NаСl + Аl В настоящее время его получают электролизом расплавленных солей в электролитических ваннах.В качестве электролита служит расплав, содержащий 8590 % криолита комплексной соли 3NаF АlF3 (или Nа3АlF6) и 1015 % глинозема оксида алюминия Аl2O3. Такая смесь плавится при температуре около 1000 С. При растворении в расплавленном криолите глинозем ведет себя как соль алюминия и алюминиевой кислоты и диссоциирует на катионы алюминия и анионы кислотного остатка алюминиевой кислоты: АlAlО3 Аl3 + АlO33 Криолит также диссоциирует: Na3AlF6 3 Nа + АlF63 При пропускании через расплав электрического тока катионы алюминия и натрия движутся к катоду графитовому корпусу ванны, покрытому на дне слоем расплавленного алюминия, получаемого в процессе электролиза. Так как алюминий менее активен, чем натрий, он восстанавливается в первую очередь. Восстановленный алюминий в расплавленном состоянии собирается на дне ванны, откуда его периодически выводят. Анионы AlO33 и АlF63 движутся к аноду графитовым стержням или болванкам. На аноде в первую очередь разряжается анион АlO33 4 АlО33 12 е = 2 Аl2О3 + 3 O2 Расход глинозема все время восполняется. Количество криолита практически не меняется, лишь незначительные его потери происходят вследствие образования на аноде тетрафторида углерода СF4. Электролитическое производство алюминия требует больших затрат электроэнергии (на получение 1 т алюминия расходуется окодо кВт ч электроэнергии), поэтому алюминиевые заводы строят вблизи электростанций.

5 Алюминий очень активный металл. В ряду напряжений он стоит после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако на воздухе он довольно устойчив, так как его поверхность покрывается очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от контакта с воздухом. Если с алюминиевой проволоки снять защитную оксидную пленку, то алюминий начнет энергично взаимодействовать с кислородом и водяными парами воздуха, превращаясь в рыхлую массу гидроксид алюминия: Легко реагирует с простыми веществами: 1) С кислородом: 4Al0 + 3O2 ® 2Al+32O3 2) С галогенами: 2Al0 + 3Br20 ® 2Al+3Br3 3) С другими неметаллами (азотом, серой, углеродом) реагирует при нагревании: 2Al0 + 3S –t°® Al2+3S3(сульфид алюминия) 2Al0 + N2 –t°® 2Al+3N(нитрид алюминия) 4Al0 + 3С ® Al4+3С3(карбид алюминия) Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются: Al2S3 + 6H2O ® 2Al(OH)3¯ + 3H2S Al4C3 + 12H2O ® 4Al(OH)3¯+ 3CH4

6 Со сложными веществами: 4) С водой (после удаления защитной оксидной пленки):2Al0 + 6H2O ® 2Al+3(OH)3 + 3H2 5) Со щелочами: 2Al0 + 2NaOH + 6H2O ® 2Na[Al+3(OH)4](тетрагидроксоалюминат натрия) + 3H2 6) Легко растворяется в соляной и разбавленной серной киcлотах: 2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4(разб) ® Al2(SO4)3 + 3H2 При нагревании растворяется в кислотах - окислителях: 2Al + 6H2SO4(конц) ® Al2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O Al + 6HNO3(конц) ® Al(NO3)3 + 3NO2+ 3H2O 7) Восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия): 8Al0 + 3Fe3O4 ® 4Al2O3 + 9Fe 2Al + Cr2O3 ® Al2O3 + 2Cr

7 Алюминий используется очень широко. Из него изготовляют фольгу, применяемую в радиотехнике и для упаковки пищевых лродуктов. Алюминием покрывают стальные и чугунные изделия в целях предохранення их от коррозии: изделия нагревают до 1000 С в смеси алюминиевого порошка (49 %), оксида алюминия (49 %) и хлорида алюминия (2 %). Этот процесс называется алитированием. Алитированные изделия выдерживают нагревание до 1000 С, не подвергаясь коррозии. Сллавы алюминия, отличающиеся большой легкостью и прочностью, применяются в производстве теплообменных апларатов, в самолетостроении и машиностроении.

8 O=Al–O–Al=O Глинозем, корунд, окрашенный – рубин (красный), сапфир (синий). Твердое тугоплавкое (t°пл.=2050°С) вещество; существует в нескольких кристаллических модификациях (a – Al2O3, g – Al2O3). Получение 4Al + 3O2 ® 2Al2O3 2Al(OH)3 ® Al2O3 + 3H2OАмфотерный оксид с преобладанием основных свойств; с водой не реагирует. 1) Реагирует с кислотами и растворами щелочей: Как основной оксид: Al2O3 + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2O Как кислотный оксид: Al2O3 + 2NaOH + 3H2O ® 2Na[Al(OH)4] 2) Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов: Al2O3 + Na2CO3 ® 2NaAlO2(алюминат натрия) + CO2 Al2O3 + 2NaOH ® 2NaAlO2 + H2O

9 Получение 1) Осаждением из растворов солей щелочами или гидроксидом аммония: AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3¯ + 3NaCl Al2(SO4)3 + 6NH4OH ® 2Al(OH)3¯ + 3(NH4)2SO4 Al3+ + 3OH- ® Al(OH)3¯(белый студенистый) 2) Слабым подкислением растворов алюминатов: Na[Al(OH)4] + CO2 ® Al(OH)3¯ + NaHCO3 Амфотерный гидроксид: Как основание Al(OH)3 + 3HCl ® AlCl3 + 3H2O Как кислота Al(OH)3 + NaOH ® Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

10 Презентацию выполнили: ученицы 9 – А класса Патокина Ирина и Меньшикова Екатерина. (учитель: Аванесова Галина Николаевна).