Получение

Оксид алюминия

Применение

Химические свойства

Получение

Нахождение в природе

Физические свойства

Al

Алюминий

Химические свойства

1. Все элементы трехвалентны, но с повышением атомной массы приобретает значение валентность, равная единице (Tl в основном одновалентен).

2. Основность гидроксидов R(OH)₃ возрастает с увеличением атомной массы (H₃BO₃ - слабая кислота, Al(OH)₃ и Ga(OH)₃ - амфотерные основания, ln(OH)₃ и Tl(OH)₃ -типичные основания, TlOH - сильное основание).

3. Металлы подгруппы алюминия (Al, Ga, In, Tl) химически достаточно активны (реагируют с кислотами, щелочами (Al, Ga), галогенами).

4. Соли элементов подгруппы алюминия в большинстве случаев подвергаются гидролизу по катиону. Устойчивы лишь соли одновалентного таллия.

5. Al и Ga защищены тонкой оксидной пленкой; Tl разрушается при действии влажного воздуха, (хранят в керосине).

Открыт Х.К.Эрстедом в 1825 г.

Четвертый по распространённости элемент в земной коре.

Серебристо-белый металл, (=2,7 г/см³), пластичный, высокая тепло- и электропроводность.
t°пл.= 660°C.

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).

Электролиз расплава Al₂O₃ (в присутствии криолита Na₃[AlF₆]):

2Al₂O₃ ® 4Al + 3O₂­

Al – покрыт тонкой и прочной оксидной пленкой (не реагирует с простыми веществами: с H₂O (t°); O₂, HNO₃ (без нагревания)).

Al – активный металл-восстановитель.

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

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

Основа легких и прочных сплавов. Раскислитель стали. Используется для получения ряда металлов алюминотермией.

Al₂O₃

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).

4Al + 3O₂ ® 2Al₂O₃

2Al(OH)₃ ® Al₂O₃ + 3H₂O

Амфотерный 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

Дата добавления: 2014-01-14