Алюминий

АЛЮМИНИЙ

Строение атома

 

AI - 3–й период; IIIА-подгруппа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В=III

C.O=0;+3

Строение атома

 

Формы соединений амфотерны:

AI²O³ - оксид алюминия

 

 

 

 

AI(OH)³ - гидроксид алюминия

 

 

 

Простое вещество

 

Строение:

• Металлическая связь
• Гранецентрированная кубическая кристаллическая решетка

Физические свойства

 

• Бесцветный металл серебристо-белого цвета
• Легкий
• p=2700кг/м³
• ^tпл = 600⁰с
• Высокопластичный
• Характеризуется высокой электро – и теплопроводностью

 

 

 

Химические свойства

 

AI

 

 

 

 

 

 

 

С простыми веществами:

1) + O_² 

• ) + галогены
• ) + неМе (t)

 

 

Со сложными веществами:

1) + H_²O

• ) + Ме_^У (ОН)_^Х
• ) легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах

Химические свойства

 

С простыми веществами:

1) с кислородом:

4Al + 3O_² = 2Al_²O_³

2) с галогенами:

2Al + 3Br_² = 2AlBr_³

3) с другими неМе (t):

• с S - 2Al + 3S = Al_²S_³ - сульфид алюминия:
• с N - 2Al + N_² = 2AlN - нитрид алюминия:
• с С - 4Al + 3С = Al_⁴С_³ - образуя карбид алюминия:

Сульфид и карбид алюминия  полностью гидролизуются:

Al_²S_³ + 6H_²O = 2Al(OH)_³ + 3H_²S­

Al_⁴C_³ + 12H_²O = 4Al(OH)_³+ 3CH_⁴­

 

Химические свойства

 

Со сложными веществами:

1) с  H²O (после удаления защитной оксидной пленки, например, амальгамированием):

2Al + 6H²O = 2Al(OH)³ + 3H^2­

2) со Ме^У (ОН)^Х(с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):

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

3) Легко растворяется в соляной  и разбавленной серной кислотах:

2Al + 6HCl = 2AlCl³ + 3H^2­

2Al + 3H²SO⁴(разб.) = Al²(SO⁴)³ + 3H²

При нагревании растворяется  в кислотах — окислителях, образующих  растворимые соли алюминия:

2Al + 6H²SO⁴(конц) = Al²(SO⁴)³ + 3SO² + 6H²O

Al + 6HNO³(конц) = Al(NO³)³ + 3NO^2­ + 3H²O

4) восстанавливает металлы из  их оксидов (алюминотермия):

8Al + 3Fe³O⁴ = 4Al²O³ + 9Fe

2Al + Cr²O³ = Al²O³ + 2Cr

 

Получение

 

1. Ганс Христиан Эрстед (1825)

Na_³AlF_⁶ + 3K   Al + 3NaF + 3KF

 

2. Анри Этьен Сент-Клер Девилль  (1854)

NaAlCl_⁴ + 3Na      Al + 4NaCl

 

 

Получение

Применение

 

Алюминий и его сплавы применяют  во многих областях промышленности  и техники.

• Авиационная промышленность
• Автомобильная промышленность
• Машиностроение
• Электротехническая промышленность
• Приборостроении
• Промышленное и гражданское строительство
• Химической промышленность
• Производство предметов народного потребления

 

Оксид алюминия

 

 

• Оксид алюминия – основная часть глинистых минералов: глин, нефелина, бокситов

 

• Нерастворим в воде
• Амфотерен
• Сплавляется с твердыми KOH и NaOH
• Взаимодействует с кислотами и щелочами

Оксид алюминия

 

• В лаборатории AI²O³ получают, сжигая порошок AI в O² или прокаливая его AI(OH)³ :

 

Гидроксид алюминия

 

 

• Гидроксид алюминия – полимерное соединение, имеющие слоистое строение
• Белое студенистое вещество
• Практически нерастворимое в воде
• Обладающее амфотерными свойствами

Гидроксид алюминия

 

• Гидроксид алюминия может быть получен обработкой солей алюминия щелочами или гидроксидом аммония