Химические свойства алюминия

1. Не взаимодействует с Н2.

2. Как активный металл реагирует почти со всеми неметаллами без нагревания, если снять оксидную пленку.

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3

Al + P → AlP

3. Реагирует с Н2О:

Алюминий – активный металл с большим сродством к кислороду. На воздухе покрывается защитной пленкой оксида. Если пленку уничтожить, то алюминий активно взаимодействует с водой.

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2­

4. С разбавленными кислотами:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

С концентрированными HNO3 и H2SO4 при обычных условиях не реагирует, а только при нагревании.

5. Со щелочами:

2Al + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2

С водными растворами щелочей алюминий образует комплексы:

2Al + 2NaOH + 10 H2O = 2Na+[Al(OH)4(H2O)2]- + 3H2

или Na[Al(OH)4],

Na3[Al(OH)6], Na2[Al(OH)5] – гидроксоалюминаты. Продукт зависит от концентрации щелочи.

4Al + 3O2 → 2Al2O3

Al2O3 (глинозем) встречается в природе в виде минерала корунда (по твердости близок к алмазу). Драгоценные камни рубин и сапфир – тоже Al2O3, окрашенный примесями железа, хрома

Оксид алюминия – амфотерен. При сплавлении его со щелочами получаются соли метаалюминиевой кислоты HAlO2. Например:

.

Также взаимодействует с кислотами

.

Белый студенистый осадок гидроксида алюминия растворяется как в кислотах

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3 H2O,

так и в избытке растворов щелочей, проявляет амфотерность

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

При сплавлении со щелочами гидроксид алюминия образует соли метаалюминиевой или ортоалюминиевой кислот

.

Аl(OH)3 Al2O3 + H2O

Соли алюминия сильно гидролизуются. Соли алюминия и слабых кислот превращаются в основные соли или подвергаются полному гидролизу:

AlCl3 + HOH ↔ AlOHCl2 + HCl

Al+3 + HOH ↔ AlOH+2 + H+ pH>7 протекает по I ступени, но при нагревании может протекать и по II ступени.

 

AlOHCl2 + HOH ↔ Al(OH)2Cl + HCl

AlOH+2 + HOH ↔ Al(OH)2+ + H+

При кипячении может протекать и III ступень

Al(OH)2Cl + HOH ↔ Al(OH)3 + HCl

Al(OH)2+ + HOH ↔ Al(OH)3 + H+

.

Соли алюминия хорошо растворимы.

AlCl3 – хлорид алюминия является катализатором при переработке нефти и различных органических синтезах.

Al2(SO4)3×18H2O – сульфат алюминия применяется для очистки воды от коллоидных частиц, захватываемых Al(OH)3 образовавшихся при гидролизе и снижении жесткости

Al2(SO4)3 + Ca(HCO3)2 = Al(OH)3 + CO2↑ + CaSO4

В кожевенной промышленности служит протравой при крошении хлопчатобумажных тканей – KAl(SO4)2×12H2O –сульфат калия-алюминия (алюмокалиевые квасцы).

Основное применение алюминия – производство сплавов на его основе. Дюралюмин – сплав алюминия, меди, магния и марганца.

Силумин – алюминий и кремний.

Основное их достоинство – малая плотность, удовлетворительная стойкость против атмосферной коррозии. Из алюминиевых сплавов изготавливают корпуса искусственных спутников Земли и космических кораблей.

Используется алюминий как восстановитель при выплавке металлов (алюминотермия)

Cr2O3 + 2 Al t = 2Cr + Al2O3.

Также применяют для термитной сварки металлических изделий (смесь алюминия и оксида железа Fe3O4) называемая термитом дает температуру около 3000°С.

При движении от Ga к Tl кислотные свойства оксидов ослабевают, а основные усиливаются. В связи с этим Тl2O3 не взаимодействует со щелочами. Устойчивость оксидов сверху вниз падает. Тl2O3 при небольшом нагревании разлагается. Тl2O растворяется в H2O.

Тl2O + H2O → 2TlOH TlOH – щелочь

 

По размерам ион Тl+1 близок к иону К+, отсюда близость свойств этих соединений. Получают их из оксидов восстановлением H2(CO). У Ga как и у алюминия амфотерные свойства.

Ga + NaOH + H2O → Na[Ga(OH)4] + H2

Могут реагировать с галогенами:

 

Tl + Cl2 → TlCl

Tl + Cl2 → TlCl3

Ga + Cl2 → GaCl3

Соединения Ga, In, Tl – ядовиты.

 








Дата добавления: 2016-01-30; просмотров: 3030;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.