Химические свойства алюминия 9 класс

Алюминий

Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре. Свойства алюминия позволяют активно применять в составе металлоконструкций: он легкий, мягкий, поддается штамповке, обладает высокой антикоррозийной устойчивостью.

Для алюминия характерна высокая химическая активность, отличается также высокой электро- и теплопроводностью.

Основное и возбужденное состояние

При переходе атома алюминия в возбужденное состояние 2 электрона s-подуровня распариваются, и один электрон переходит на p-подуровень.

Природные соединения

В природе алюминий встречается в виде минералов:

• Al₂O₃ — корунд
• 3BeO*Al₂O₃*6SiO₂ — берилл (аквамарин — примесь Fe и изумруд — примесь Cr₂O₃)
• Al₂O₃*Cr₂O₃ — красный рубин
• Al₂O₃ с примесью Fe +2 /Fe +3 /Ti
• Al₂O₃*H₂O — боксит

Получение

Алюминий получают путем электролиза расплава Al₂O₃ в криолите (Na₃[AlF₆]). Галлий, индий и таллий получают схожим образом — методом электролиза их оксидов и солей.

Химические свойства

• Реакции с неметаллами

При комнатной температуре реагирует с галогенами (кроме фтора) и кислородом, покрываясь при этом оксидной пленкой.

Al + Br₂ → AlBr₃ (бромид алюминия)

При нагревании алюминий вступает в реакции с фтором, серой, азотом и углеродом.

Al + F₂ → (t) AlF₃ (фторид алюминия)

Al + S → (t) Al₂S₃ (сульфид алюминия)

Al + N₂ → (t) AlN (нитрид алюминия)

Al + C → (t) Al₄C₃ (карбид алюминия)

Алюминий проявляет амфотерные свойства (греч. ἀμφότεροι — двойственный), вступает в реакции как с кислотами, так и с основаниями.

Al + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] + H₂↑ (тетрагидроксоалюминат натрия; поскольку алюминий дан в чистом виде — выделяется водород)

При прокаливании комплексные соли не образуются, так вода испаряется — вместо них образуются (в рамках ЕГЭ) средние соли — алюминаты (академически — сложные окиселы):

Реакция с водой

При комнатной температуре не идет из-за образования оксидной пленки — Al₂O₃ — на воздухе. Если разрушить оксидную пленку нагреванием раствора щелочи или амальгамированием (покрытием металла слоем ртути) — реакция идет.

Алюминотермия (лат. Aluminium + греч. therme — тепло) — способ получения металлов и неметаллов, заключающийся в восстановлении их оксидов алюминием. Температуры при этом процессе могут достигать 2400°C.

С помощью алюминотермии получают Fe, Cr, Mn, Ca, Ti, V, W.

Оксид алюминия

Оксид алюминия получают в ходе взаимодействия с кислородом — на воздухе алюминий покрывается оксидной пленкой. При нагревании гидроксид алюминия, как нерастворимое основание, легко разлагается на оксид и воду.

Проявляет амфотерные свойства: реагирует и с кислотами, и с основаниями.

Al₂O₃ + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия)

Гидроксид алюминия

Гидроксид алюминия получают в ходе реакций обмена между растворимыми солями алюминия и щелочами. В результате гидролиза солей алюминия часто выпадает белый осадок — гидроксид алюминия.

Проявляет амфотерные свойства. Реагирует и с кислотами, и с основаниями. Вследствие нерастворимости гидроксид алюминия не реагирует с солями.

Al(OH)₃ + LiOH → Li[Al(OH)₄] (при избытке щелочи будет верным написание — Li₃[Al(OH)₆] — гексагидроксоалюминат лития)

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

2.2.3. Характерные химические свойства алюминия.

Алюминий — амфотерный металл. Электронная конфигурация атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Таким образом, на внешнем электронном слое у него находятся три валентных электрона: 2 — на 3s- и 1 — на 3p-подуровне. В связи с таким строением для него характерны реакции, в результате которых атом алюминия теряет три электрона с внешнего уровня и приобретает степень окисления +3. Алюминий является высокоактивным металлом и проявляет очень сильные восстановительные свойства.

Взаимодействие алюминия с простыми веществами

с кислородом

При контакте абсолютно чистого алюминия с воздухом атомы алюминия, находящиеся в поверхностном слое, мгновенно взаимодействуют с кислородом воздуха и образуют тончайшую, толщиной в несколько десятков атомарных слоев, прочную оксидную пленку состава Al₂O₃, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. Невозможно и окисление крупных образцов алюминия даже при очень высоких температурах. Тем не менее, мелкодисперсный порошок алюминия довольно легко сгорает в пламени горелки:

с галогенами

Алюминий очень энергично реагирует со всеми галогенами. Так, реакция между перемешанными порошками алюминия и йода протекает уже при комнатной температуре после добавления капли воды в качестве катализатора. Уравнение взаимодействия йода с алюминием:

С бромом, представляющим собой тёмно-бурую жидкость, алюминий также реагирует без нагревания. Образец алюминия достаточно просто внести в жидкий бром: тут же начинается бурная реакция с выделением большого количества тепла и света:

Реакция между алюминием и хлором протекает при внесении нагретой алюминиевой фольги или мелкодисперсного порошка алюминия в заполненную хлором колбу. Алюминий эффектно сгорает в хлоре в соответствии с уравнением:

с серой

При нагревании до 150-200 о С или после поджигания смеси порошкообразных алюминия и серы между ними начинается интенсивная экзотермическая реакция с выделением света:

— сульфид алюминия

с азотом

При взаимодействии алюминия с азотом при температуре около 800 o C образуется нитрид алюминия:

с углеродом

При температуре около 2000 o C алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид (метанид) алюминия, содержащий углерод в степени окисления -4, как в метане.

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

с водой

Как уже было сказано выше, стойкая и прочная оксидная пленка из Al₂O₃ не дает алюминию окисляться на воздухе. Эта же защитная оксидная пленка делает алюминий инертным и по отношению к воде. При снятии защитной оксидной пленки с поверхности такими методами, как обработка водными растворами щелочи, хлорида аммония или солей ртути (амальгирование), алюминий начинает энергично реагировать с водой с образованием гидроксида алюминия и газообразного водорода:

с оксидами металлов

После поджигания смеси алюминия с оксидами менее активных металлов (правее алюминия в ряду активности) начинается крайне бурная сильно-экзотермическая реакция. Так, в случае взаимодействия алюминия с оксидом железа (III) развивается температура 2500-3000 о С. В результате этой реакции образуется высокочистое расплавленное железо:

Данный метод получения металлов из их оксидов путем восстановления алюминием называется алюмотермией или алюминотермией.

с кислотами-неокислителями

Взаимодействие алюминия с кислотами-неокислителями, т.е. практически всеми кислотами, кроме концентрированной серной и азотной кислот, приводит к образованию соли алюминия соответствующей кислоты и газообразного водорода:

2Аl 0 + 6Н + = 2Аl 3+ + 3H₂ 0 ;

с кислотами-окислителями

-концентрированной серной кислотой

Взаимодействие алюминия с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, а также низких температурах не происходит вследствие эффекта, называемого пассивацией. При нагревании реакция возможна и приводит к образованию сульфата алюминия, воды и сероводорода, который образуется в результате восстановления серы, входящей в состав серной кислоты:

Такое глубокое восстановление серы со степени окисления +6 (в H₂SO₄) до степени окисления -2 (в H₂S) происходит благодаря очень высокой восстановительной способности алюминия.

— концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях также пассивирует алюминий, что делает возможным ее хранение в алюминиевых емкостях. Так же, как и в случае с концентрированной серной, взаимодействие алюминия с концентрированной азотной кислотой становится возможным при сильном нагревании, при этом преимущественно параллельно протекают реакции:

— разбавленной азотной кислотой

Взаимодействие алюминия с разбавленной по сравнению с концентрированной азотной кислотой приводит к продуктам более глубокого восстановления азота. Вместо NO в зависимости от степени разбавления могут образовываться N₂O и NH₄NO₃:

со щелочами

Алюминий реагирует как с водными растворами щелочей:

так и с чистыми щелочами при сплавлении:

В обоих случаях реакция начинается с растворения защитной пленки оксида алюминия:

В случае водного раствора алюминий, очищенный от защитной оксидной пленки, начинает реагировать с водой по уравнению:

Образующийся гидроксид алюминия, будучи амфотерным, реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината натрия:

§ 53. Алюминий

Что вам известно о физических свойствах алюминия и его применении?

Алюминий — один из наиболее распространенных в природе элементов. На его долю приходится 8,13% массы земной коры. В основном он сосредоточен в минералах, называемых алюмосиликатами. К их числу относятся как обыкновенные глины и слюда, так и замечательные драгоценные камни, такие как гранат, берилл, топаз. Обратитесь к схеме 8, где дана характеристика алюминия.

Важнейшими минералами алюминия, имеющими промышленное значение, являются бокситы (Аl₂O₃ • Н₂O), криолит (Na₃AlF₆.) и др.

Лабораторный опыт. Изучение свойств алюминия. Рассмотрите образцы алюминиевой фольги и проволоки. Несколько раз согните и разогните проволоку. О каком свойстве алюминия позволяют судить эти действия? Поцарапайте поверхностную оксидную пленку на проволоке. Что вы наблюдаете?

На поверхности алюминия тонкая и прочная, но отслаивающаяся при механическом воздействии (сгибании — разгибании) пленка. Ее толщина всего 0,00001 мм, но она надежно защищает металл от атмосферных воздействий, обеспечивая высокую коррозионную устойчивость.

Химические свойства алюминия

1. Отношение к простым веществам:

2. Взаимодействие со сложными веществами:

а) взаимодействие с водой

Лабораторный опыт. Окисление алюминия. Полученный от лаборанта кусочек алюминиевой проволоки зачистите с целью удаления оксидной пленки и поместите в стакан с водой.

Наблюдайте выделение водорода и образование студенистого осадка гидроксида алюминия. Когда наберется достаточно много осадка, извлеките проволоку из воды, обсушите фильтровальной бумагой и положите на подставку. Через несколько минут рассмотрите образовавшийся на поверхности алюминия оксид.

Зарисуйте алюминиевую проволоку до опыта и после него.

Сущность процессов выражается уравнениями:

б) взаимодействие с оксидами металлов — алюмотермия (алюминотермия) Вследствие высокого сродства алюминия к кислороду этот металл способен восстанавливать многие другие металлы (вольфрам, ванадий, хром) из их соединений:

в) взаимодействие с кислотами и щелочами

Алюминий реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами:

но не взаимодействует при нормальных условиях с очень разбавленными и концентрированными растворами азотной кислоты (пассивируется).

После удаления оксидной пленки алюминий активно взаимодействует со щелочами, образуя комплексные соединения (гексагидроксоалюминаты). Сущность процесса взаимодействия алюминия со щелочью можно выразить следующим уравнением реакции:

Алюминий, его физические и химические свойства. Химия. 9 класс. Конспект урока

Цели урока:

• продолжить формирование представлений у учащихся о переходных элементах, умения составлять уравнения химических реакций с участием простых веществ;
• Развитие умений логически рассуждать, обобщать, делать выводы, работать с дополнительной литературой;
• Формирование умений работать в группе, способствовать формированию культуры умственного труда, уверенности в своих силах, воспитание коммуникативности, ответственности .

Оборудование: Алюминий (фольга, пудра, лист, проволока), растворы HCl, H₂SO₄, CuSO₄,пробирки, штативы, дистиллированная вода.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: урок-исследование

Ход урока

1. Организационная часть урока

2. Актуализация знаний учащихся

Проверка домашнего задания: самопроверка и самооценка.

(На доске уравнения реакций.)

Написать уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

2. Mg → MgO → MgCl₂ → Mg(OH)₂ → MgO

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H2O

III. Изучение нового материала

1. Учитель: Сегодня вы проведете независимое расследование в удивительном мире металлов. Мы с вами уже познакомились с 2 семействами металлов. И поведем разговор о простом веществе – металле, рассмотрим его с точки зрения разных наук. Ведь, как известно, химия – наука, в которой переплелись и биология, и история и физика. А о каком металле пойдет речь, вы скажете сами, прослушав стих-загадку.

В тринадцатой квартире
Живу, известный в мире
Как проводник прекрасный.
Пластичен, серебрист.
Еще по части сплавов завоевал я славу
И в этом деле я специалист.
Вот мчусь я, словно ветер,
В космической ракете.
Спускаюсь в бездну моря,
Там знают все меня.
По внешности я видный,
Хоть пленкою оксидной
Покрыт, она мне – прочная броня.
Я мягкий, легкий, ковкий
Сверкаю в упаковке.
Обернуты конфеты блестящею фольгой.
Для плиток шоколада
Меня немало надо,
А раньше был я очень дорогой.

О каком металле пойдет речь?

(На доске появляется словосочетание «Крылатый металл».)

2. Для получения достоверных и разнообразных сведений об алюминии, мы разделимся на оперативные группы: историков, физиков, биологов и геологов. Каждая группа получит инструкцию по проведению расследования и необходимую литературу: учебники, рефераты учащихся, энциклопедию по неорганической химии, журнал «Химия в школе».

У каждого из вас карта независимого расследования. Ваша задача: заполнить все 4 блока по мере поступления сведений об алюминии. Итак, запишем тему урока «Алюминий, его физические и химические свойства».

Историки получают инструкцию и заполняют 1 блок «ИСТОРИЯ», физики – 2 блок «ФИЗИКА», биологи – 3 блок «БИОЛОГИЯ», геологи — 4 блок «ГЕОЛОГИЯ», а за мной остается 5 блок «Химические свойства алюминия.

Каждая группа работает по инструкции в течение 5 минут, затем – устный отчет каждой группы.

Инструкция составления исторической справки группой историков

Цель: Подготовить историческую справку об открытии алюминия.

1. Прочитайте текст.
2. Внесите в блок «ИСТОРИЯ» своей карты расследования сведения об открытии алюминия.
3. Подготовьте устный отчет.

Инструкция проведения «следственного эксперимента» группой физиков

Цель: Выявить физические свойства алюминия.

1. Покажите на таблице кристаллическую решетку алюминия.
2. Прочитайте текст.
3. Внесите в блок «ФИЗИКА» своей карты расследования сведения о физических свойствах алюминия и подумайте, какое физическое свойство алюминия вы могли бы продемонстрировать сами.
4. Подготовьте устный отчет.

Инструкция проведения «биохимического анализа» группой биологов.

Цель: Выявить содержание алюминия в живой природе.

1. Прочитайте текст.
2. В блок «БИОЛОГИЯ» своей карты расследования внесите сведения о содержании алюминия в живых организмах.
3. Подготовьте устный отчет.

Инструкция проведения «дактилоскопического исследования » группой геологов.

Цель: Выявить области распространения алюминия.

1. Прочитайте текст.
2. В блоке «ГЕОЛОГИЯ» своей карты расследования обозначьте места распространения алюминия.
3. В виде, каких соединений встречается алюминий в природе? Покажите образцы.
4. Подготовьте устный отчет.

3. Учитель на доске заполняет такую же карту расследования по мере выступления участников расследования. (Приложение 1.)

4. Учитель: Настало время провести химическую экспертизу предложенных материалов.

– Какова особенность строения атома алюминия?

– Как это отразится на химических свойствах?

– С какими веществами взаимодействует алюминий?

Объяснение учителя с демонстрацией опытов.

1. С неметаллами Г₂; S, C

2. С кислородом O₂ (демонстрация опыта)

3. C водой (при обычных условиях нет)

4. С растворами кислот: HCl, H₂SO₄ (лабораторный опыт)

А вот концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий, образуя на поверхности металла плотную, прочную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию реакции.

Где можно использовать это свойство алюминия?

5. С растворами щелочей, образуя алюминаты

Вывод: Алюминий – переходный металл.

6. С растворами солей (лабораторный опыт)

7. С оксидами металлов (алюминотермия)

5. Итак, по результатам нашего расследования составьте досье на алюминий.

Алюминий – переходный металл, открытый сравнительно недавно. В химических реакциях – восстановитель с постоянной степенью окисления +3. Взаимодействует с простыми веществами: галогенами, серой, углеродом, кислородом. Также взаимодействует со сложными веществами: с водой, растворами кислот, щелочей. На его свойствах основано широкое применение алюминия в народном хозяйстве.

6. Выводы. Обобщение материала в форме игры «Логические цепочки».

Начало фразы «Алюминий – металл…». Далее ученик повторяет его и составляет предложения, характеризующие алюминий со словами

• «потому что»
• «следовательно»
• «однако»

IV. Итог урока

V. Домашнее задание

§13. Проведите повторный физико-химический анализ – выучите материал по учебнику. Напишите «досье» на алюминий или сказку про алюминий.

Физические и химические свойства алюминия

Атомная масса – 27 а.е.м. Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня – 3s 2 3p 1 . В своих соединениях алюминий проявляет степень окисления равную «+3».

Химические свойства алюминия

Алюминий в реакциях проявляет восстановительные свойства. Поскольку при пребывании на воздухе на его поверхности образуется оксидная пленка, устойчив к взаимодействию с другими веществами. Например, алюминий пассивируется в воде, концентрированной азотной кислоте и растворе дихромата калия. Однако, после удаления с его поверхности оксидной пленки способен взаимодействовать с простыми веществами. Большинство реакций протекает при нагревании:

2Al + 3F₂ = 2AlF₃ (t);

2Al_powder + 3Hal₂ = 2AlHal₃ (t = 25C);

2Al + N₂ = 2AlN (t);

2Al +3S = Al₂S₃ (t);

4Al + 3C_graphite = Al₄C₃ (t);

4Al + P₄ = 4AlP (t, в атмосфере Н₂).

Также, алюминий после удаления с его поверхности оксидной пленки способен взаимодействовать с водой с образованием гидроксида:

Алюминий проявляет амфотерные свойства, поэтому он способен растворяться в разбавленных растворах кислот и щелочах:

Алюмиотермия – способ получения металлов из их оксидов, основанный на восстановлении этих металлов алюминием:

Физические свойства алюминия

Алюминий представляет собой серебристо-белого цвета. Основные физические свойства алюминия – легкость, высокая тепло- и электропроводность. В свободном состоянии при пребывании на воздухе алюминий покрывается прочной пленкой оксида Al₂O₃, которая делает его устойчивым к действию концентрированных кислот. Температура плавления – 660,37С, кипения – 2500С.

Получение и применение алюминия

Алюминий получают электролизом расплава оксида этого элемента:

Однако из-за небольшого выхода продукта, чаще используют способ получения алюминия электролизом смеси Na₃[AlF₆] и Al₂O₃. Реакция протекает при нагревании до 960С и в присутствии катализаторов – фторидов (AlF₃, CaF₂ и др.), при этом на выделение алюминия происходит на катоде, а на аноде выделяется кислород.

Алюминий нашел широкое применение в промышленности, так, сплавы на основе алюминия – основные конструкционные материалы в самолето- и судостроении.

Примеры решения задач

Молярные массы алюминия и сульфата алюминия, рассчитанные с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 27 и 342 г/моль, соответственно. Тогда, количество вещества образовавшегося сульфата алюминия будет равно:

Согласно уравнению реакции n(Al₂(SO₄)₃): n(Al) = 1:2, следовательно n(Al) = 2×n(Al₂(SO₄)₃ ) = 0,02 моль. Тогда, масса алюминия будет равна:

m(Al) = 0,02×27 = 0,54 г.

Молярные массы алюминия и хрома, рассчитанные с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 27 и 52 г/моль, соответственно. Тогда, количество вещества образовавшегося хрома будет равно:

n(Cr) = 15,2 / 52 = 0,29 моль.

Согласно уравнению реакции n(Cr): n(Al) = 2:2, следовательно n(Al) = n(Cr) = 0,29 моль. Тогда, масса алюминия будет равна:

Химические свойства алюминия 9 класс

Ключевые слова конспекта: алюминий, свойства алюминия, получение и применение алюминия, алюмосиликаты, глина, оксид алюминия, боксит, дюралюмин, дюраль.

Алюминий Al – элемент № 13, 3–го периода, IIIA группы, A_r (Al) = 27. Электронная конфигурация невозбуждённого атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 :

Алюминий является р-элементом. В своих соединениях он всегда имеет степень окисления +3. Оксид и гидроксид алюминия (Al₂O₃ и Al(ОН)₃ соответственно) амфотерны. Существует водородное соединение алюминия – гидрид алюминия AlH₃ (алан) – белый порошок.

По распространённости в земной коре алюминий занимает 4-е место (после О, Si, Н). Основная масса алюминия сосредоточена в алюмосиликатах. Продуктом разрушения алюмосиликатов является глина, она состоит из каолинита – Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O. Обычно глина содержит примесь соединений железа, придающую ей бурый цвет. Из других минералов наибольшее распространение имеет боксит – Al₂O₃ • nH₂O.

АЛЮМИНИЙ – ПРОСТОЕ ВЕЩЕСТВО

Алюминий – серебристо-белый металл (на воздухе покрывается плотной тонкой плёнкой оксида), плотность 2,7 г/см 3 (лёгкий металл), легкоплавкий (t°_пл. = 660 °С).

На воздухе алюминий покрывается прочной тончайшей (10 –8 м) защитной плёнкой оксида, которая препятствует проникновению кислорода к металлу и практически полностью прекращает дальнейшее окисление.

Алюминиевый порошок сгорает при нагревании в кислороде:

При окислении алюминия выделяется большое количество теплоты. Нагретый порошок алюминия при попадании в атмосферу кислорода реагирует с выделением огромного количества теплоты, достигается температура до 3000–3500 °С. Тепловой эффект реакции алюминия с кислородом чрезвычайно высок, образование этого соединения энергетически очень выгодно.

При нагревании алюминий легко реагирует с серой:

Алюминиевый порошок легко реагирует с галогенами и сгорает в атмосфере хлора. Кусочек алюминия, с которого снята оксидная плёнка, бурно реагирует с бромом. Эти реакции идут без нагревания:

Алюминиевый порошок реагирует с кристаллическим йодом, в присутствии катализатора (или при нагревании) выделяются капельки воды.

Алюминий без оксидной плёнки реагирует с азотом при сильном нагревании (800–1200 °С), образуя нитрид алюминия:

При сильном нагревании (1500–1700 °С) алюминий реагирует с углеродом (графитом) с образованием карбида алюминия:

Алюминий непосредственно не реагирует с водородом. Гидрид алюминия получают косвенным путём.

Алюминий энергично взаимодействует с водой, если механическим путём или амальгамированием снять предохраняющее действие оксидной плёнки:

Вследствие высокого теплового эффекта соединения алюминия с кислородом алюминий активно восстанавливает многие металлы из оксидов (алюмотермия):

При этом реакция обычно сопровождается выделением большого количества тепла и повышением температуры до 1200–3000 °С. Алюмотермия применяется в производстве марганца, хрома, ванадия, вольфрама, ферросплавов.

Как метод получения металлов, алюмотермия была предложена Н. Бекетовым в 1859 г. Её используют для получения многих металлов (Мп, Cr, V, W, Sr, Ва и др.).

Алюминий реагирует с галогеноводородными кислотами, разбавленной серной и азотной кислотами с образованием солей, в которых алюминий находится в катионной форме, и выделением водорода. Например:

Алюминий не реагирует с азотной и серной концентрированными кислотами в обычных условиях. На поверхности алюминия образуется защитная оксидная плёнка, алюминий пассивируется. Алюминий реагирует с разбавленной азотной кислотой (2–3 моль/л) с образованием нитрата алюминия, нитрата аммония и воды:

Алюминий активно взаимодействует с растворами щелочей. Щёлочи растворяют оксидную плёнку на поверхности алюминия. Образуются соли, в которых алюминий находится в анионной форме, и выделяется водород:

Алюминий реагирует с растворами солей, восстанавливая катионы менее активных металлов (металлов, расположенных в ряду напряжений правее алюминия):

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АЛЮМИНИЯ

Основным сырьём для производства алюминия служат бокситы, содержащие 32–60% глинозёма Al₂O₃. Алюминий получают электролизом расплава глинозёма Al₂O₃ в расплавленном криолите Na₃AlF₆. В электролизёре находится 6–8% глинозёма и 92– 94% криолита. Криолит в ходе электролиза не расходуется. Его получают искусственным путём – взаимодействием Al(ОН)₃, HF и Na₂CO₃.

На катоде происходит восстановление алюминия: Al 3+ + 3е – → Al 0 ,

на аноде – окисление его оксида: 2Al₂О₃ – 12е – → 4Al 3+ + 3O₂↑,

а затем вторичная реакция на аноде: С + O₂ → СO₂ или 2С + O₂ → 2СО

По широте применения сплавы алюминия занимают 2–е место после чугуна и стали. Алюминий – основа лёгких сплавов (например, дюралюмина, силумина), его применяют для производства различных ёмкостей и аппаратов, фольги и проволоки, в качестве раскислителя стали и восстановителя в алюмотермии. Высокая электропроводность и коррозионная стойкость позволяют применять aлюминий для изготовления электрических проводов, кабелей, конденсаторов. Лёгкость, коррозионная стойкость алюминия и относительная нетоксичность его соединений позволяют применять aлюминий для изготовления бытовой посуды, а алюминиевую фольгу – в пищевой и фармацевтической промышленности для упаковки продуктов и препаратов.

Из сплавов алюминия наиболее распространены дюралюмин, сокращённо – дюраль. Большую твёрдость дюралю по сравнению с чистым алюминием придают добавки меди, марганца и т. д. Дюралюмин – основной конструкционный материал в самолётостроении. Сплавы алюминия широко используются в автомобилестроении, судостроении, авиационной технике.

Конспект урока по химии «Алюминий: характеристика и свойства». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии