Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Алюминий
Алюминий входит в главную подгруппу III группы периодической системы Д.И.Менделеева. На внешнем электронном слое атома три электрона: Al..3s23p1; при возбуждении: Al*….3s13p2. Поэтому в соединениях алюминий проявляет степень окисления +3.По своим свойствам он резко отличается от бора и обладает ярко выраженными металлическими свойствами. Из-за устойчивой оксидной пленки алюминий не растворяется в воде, несмотря на высокое значение электродного потенциала (-1, 66 В). Оксидная пленка растворяется в кислотах (с трудом) и в щелочах. Оксид алюминия амфотерный. Al2O3 + 6 H+ ® 2 Al+3 + 3 H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O ® 2[Al(OH)4] - Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействует с водой: 2Al + 6 H2O ® 2 Al(OH)3 + 3 H2. Алюминий активно реагирует с кислотами 2 Al + 6 H+ ® 2 Al+3 + 3 H2 и с водными растворами щелочей: 2Al + 2OH- + 6 H2O ® 2[Al(OH)4]- + 3H2. Гидроксид алюминия Al(OH)3 - типичное амфотерное соединение: свежеприготовленный легко растворяется в кислотах и в щелочах. OH- OH- Al+3 Al(OH)3 ¯ [Al(OH)4] - H+ H+ Для получения осадка Al(OH)3 щелочь обычно не используют из-за легкости перехода осадка в раствор, а действуют на соли алюминия гидроксидом аммония, причем при комнатной температуре образуется Al(OH)3 (ортоалюминиевая кислота H3AlO3), а при кипячении - AlO(OH) (метаалюминиевая кислота HAlO2): AlCl3 + 3 NH4OH = Al(OH)3¯ + 3NH4Cl t AlCl3 + 3 NH4OH = HAlO2 + 3NH4Cl + H2O Соли алюминия и сильных кислот хорошо растворимы в воде и подвергаются в значительной степени гидролизу по катиону, создавая сильнокислотную среду, в которой возможно растворение металлов, например Mg или Zn: Al+3 + H2O AlOH2+ + H+ (рН < < 7) (I ступень) При определенных условиях (нагревание, подщелачивание) гидролиз протекает и по следующим ступеням (AlOH) 2+ + H2O [Al(OH)2]+ + H + (II ступень) [Al(OH)2]+ + H2O Al(OH)3 + H+ (III ступень) В растворах метаалюминатов (NaAlO2) среда щелочная из-за гидролиза по аниону: AlO2- + H2O HAlO2 + -OH (pH > 7) Алюминий - важнейший конструкционный металл, основа легких коррозионно-стойких сплавов (с магнием - дюралюмин или дюраль, с медью - бронза). Чистый алюминий в больших количествах идет на изготовление посуды и электрических проводов.
Вопросы для подготовки к занятию 1. Электронные конфигурации атомов, валентные электроны, степени окисления. 2. Свойства простых веществ – металлов: - активность металлов, положение в «ряду стандартных окислительно-восстановительных (электродных) потенциалов металлов»; - взаимодействие с кислородом, галогенами, серой, азотом и другими неметаллами; - взаимодействие с водой, водными растворами щелочей, водными растворами кислот, окисляющими H+ (HF, HCl, HBr, HI, разбавленной H2SO4, H3PO4, RCOOH и другими); - взаимодействие с концентрированной H2SO4, разбавленной и концентрированной HNO3. 3. Свойства оксидов и гидроксидов металлов IIIA подгруппы: - растворимость, взаимодействие с водой, диссоциация в водном растворе; - взаимодействие с кислотами и кислотными оксидами; - взаимодействие с основаниями при сплавлении и растворами щелочей, с основными оксидами. 4. Свойства солей металлов IIIA подгруппы: - растворимость в воде, гидролиз; - растворимость в кислотах, в щелочах. 5. Нахождение в природе и получение простых веществ – металлов. 6. Получение и применение металлов IIIA подгруппы их соединений.
|