"Алюминий и его соединения"

Положение в периодической системе, строение атома:

Алюминий – элемент III группы, главной подгруппы, III период

Al + 13 )2)8)3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

2p 3

2 s 2

1 s 2

Нахождение в природе :

В свободном виде не встречается.

Содержание в земной коре: 9%

1 место среди металлов

3 место среди элементов

Соединения алюминия: силикаты, глины.

AI 2 O 3 – (корунд, рубин, сапфир)

KAISi 3 O 10 – ортоклаз

NaAISi 3 O 10 – альбит

Ca ( AISiO 4 ) 2 – анортит

KNaAISiO 4 – нефелин

Na 3 AIF 6 – криолит

AI 2 O 3 * х H 2 O - боксит

AI 2 O 3 – (корунд, рубин, сапфир)

KAISi 3 O 10 – ортоклаз

NaAISi 3 O 10 – альбит

KNaAISiO 4 – нефелин

Na 3 AIF 6 – криолит

AI 2 O 3 * х H 2 O - боксит

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

Впервые алюминий был получен датским физиком  Гансом Эрстедом  в  1825 году

Современный метод получения был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году.

Физические свойства

Металл серебристо-белого цвета, лёгкий

плотность — 2,7 г/см³

температура плавления - 660 °C

Пластичен, легко прокатывается в фольгу и протягивается в проволоку. Обладает высокой электро- и теплопроводностью.

Химические свойства

1. С кислородом - оксид

4Al + 3O 2  = 2Al 2 O 3

• 4Al + 3O 2  = 2Al 2 O 3

2.С хлором - хлорид

2Al + 3 CI 2  = 2Al C l 3  

3. Со фтором - фторид

2Al + 3F 2  = 2AlF 3

4.С серой - сульфид

2Al + 3S = Al 2 S 3

5.С азотом - нитрид

2Al + N 2  = 2AlN

6.С углеродом - карбид

4Al + 3С = Al 4 С 3

• 2Al + 3 CI 2  = 2Al C l 3   3. Со фтором - фторид 2Al + 3F 2  = 2AlF 3 4.С серой - сульфид 2Al + 3S = Al 2 S 3 5.С азотом - нитрид 2Al + N 2  = 2AlN 6.С углеродом - карбид 4Al + 3С = Al 4 С 3

с простыми веществами:

Со сложными веществами :

• с водой :

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3  + 3H 2

• 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3  + 3H 2

• со щелочами:

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

• 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ] + 3H 2

• Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах:

2Al + 6HCl = 2AlCl 3  + 3H 2

2Al + 3H 2 SO 4 (р) = Al 2 (SO 4 ) 3  + 3H 2

• 2Al + 6HCl = 2AlCl 3  + 3H 2 2Al + 3H 2 SO 4 (р) = Al 2 (SO 4 ) 3  + 3H 2

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

8Al + 15H 2 SO 4 (к) = 4Al 2 (SO 4 ) 3  + 3H 2 S + 12H 2 O

Al + 6HNO 3 (к) = Al(NO 3 ) 3  + 3NO 2  + 3H 2 O

• 8Al + 15H 2 SO 4 (к) = 4Al 2 (SO 4 ) 3  + 3H 2 S + 12H 2 O Al + 6HNO 3 (к) = Al(NO 3 ) 3  + 3NO 2  + 3H 2 O

• Восстанавливает металлы из их оксидов:

8Al + 3Fe 3 O 4  = 4Al 2 O 3  + 9Fe

2Al + Cr 2 O 3  = Al 2 O 3  + 2Cr

• 8Al + 3Fe 3 O 4  = 4Al 2 O 3  + 9Fe 2Al + Cr 2 O 3  = Al 2 O 3  + 2Cr

AI(OH) 3 гидроксид алюминия

получение

AICI 3 +3 NaOH = AI(OH) 3 + 3NaCI

Взаимодействие с соляной кислотой

AI(OH) 3 + 3HCI = AICI 3 + 3H 2 O

Взаимодействие со щелочью

AI(OH) 3 + NaOH = Na [AI(OH) 4 ] гидроксоалюминат натрия

ПРИМЕНЕНИЕ

- авиа- и автомобилестроение

- взрывчатые вещества

- изготовление мебели, посуды

- провода, химическая аппаратура, фольга, зеркала

- алюминиевая пудра (краска по «серебро»)

СПЛАВЫ АЛЮМИНИЯ

- силумин ( алюминий + кремний)

- дюралюминий ( + Mg Fe Cu Mn )

- магналий ( + Mg)

СОЛИ АЛЮМИНИЯ

AICI 3 – катализатор в органическом синтезе

AI 2 ( SO 4 ) 3 – очистка воды, производство бумаги

AI 2 ( SO 4 ) 3 * 18 H 2 O – протравливание тканей при окрашивании х/б тканей

KAI ( SO 4 ) 2 *12 H 2 O - дубление кож.