Алюминий: положение в периодической системе, строение атома, физические и химические свойства, его роль в современной технике. Где этот металл применяется в вашей профессии.

Алюминий расположен в 3 периоде, в III-А группе (III группа, главная подгруппа). Порядковый номер – 13, массовое число – 27. Электронная конфигурация атома –

1S² 2S² S² 2P⁶ 3S² 3P¹. Степень окисления атомов в соединениях +3.

Алюминий – третий по распространенности элемент в земной коре. Из-за своей активности в природе встречается только в виде соединений. Примерами минералов, содержащих алюминий, являются: каолинит Al₂O₃ • 2 SiO₂ • 2 H₂O (основная составная часть глины); корунд или глинозем Al₂O₃ ; боксит Al₂O₃ • n H₂O ; криолит AlF₃ • 3 NaF и др. Окрашенные кристаллы Al₂ O₃ красного цвета являются драгоценными камнями

( красный -рубин, синий - сапфир).

Физические свойства: металл серебристо-белого цвета, легкий (плотность – 2,7 г/см³), температура плавления – 660 °С, очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в листы и фольгу. Высокие тепло- и электропроводность (уступает лишь серебру и меди).

Химические свойства. Обычно покрыт тонкой оксидной пленкой и без нагревания не взаимодействует с водой, кислородом воздуха, азотной кислотой.

1. С простыми веществами при нагревании:

С водородом не реагирует, гидрид AlH₃ получен косвенным путем.

· С кислородом образует оксид: 4 Al + 3 O₂ = 2 Al₂O₃.

· С галогенами (Cl₂ Br₂ I₂) образует хлорид, бромид или иодид:

2 Al + 3 Cl₂ = 2 Al Cl₃.

· С серой образует сульфид: 2 Al + 3S = Al₂S₃.

· C азотом образует нитрид: 2 Al + N₂ = 2 AlN

· С углеродом образует карбид: 4 Al + 3C = Al₄ C₃.

1. Со сложными веществами:
• С водой (без оксидной пленки): 2Al + 6H₂O = 2 Al (OH)₃ + 3 H₂.
• Со щелочами: 2 Al + 2 NaOH + 6 H₂O = 2 Na (Al (OH)₄) + 3 H₂.
• С кислотами: 2 Al + 6 HCl = 2 Al Cl₃ + 3 H₂.

С HNO₃ и H₂SO₄ без нагревания не реагирует.

· C оксидами металлов (алюмотермия ): 8Al + 3 Fe ₃ O₄ = 4 Al₂ O₃ + 9 Fe.

Алюминий – активный металл – восстановитель!

Соединения алюминия: 1. Оксид алюминия (глинозем, корунд) - Al₂O₃.

Твердое, тугоплавкое вещество, температура плавления – 2050 °С. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств.

Основной: Al₂O₃ + 6 HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂O

Кислотный: Al₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O = 2 Na (Al ( OH)₄ )

C водой не реагирует.

2. Гидроксид алюминия - Al (OH)₃ . Амфотерный гидроксид.

Как основание: Al (OH)₃ + 3 HCl = 3 H₂O + AlCl₃.

Как кислота: Al(OH)₃ + NaOH = Na (Al (OH)₄ )

Тетрагидроксоалюминат натрия

Применение: для получения легких сплавов (самолетостроение); для производства электрических проводов; для алитирования (насыщение верхнего слоя) стальных и чугунных изделий; В металлургии для получения других металлов методомалюминотермии;для изготовления бытовых предметов. В швейной профессии алюминий используют в виде металлических волокон и металлизированных нитей (покрытые металлом узкие полоски полимерных пленок – люрекс, алюнит) для производства парчовых тканей, трикотажа с люрексом, нетканых материалов, шнуров и др. материалов для одежды.