Алюминий. Общая характеристика. Простое вещество и его химическая активность. (Решение → 7097)

Заказ №38752

4.Алюминий. Общая характеристика. Простое вещество и его химическая активность. Разновидность оксида алюминия. Амфотерность гидроксида. Алюминаты. Аl +3 как комплексообразователь.

Ответ:

Алюминий — элемент главной подгруппы III группы, третьего периода, с атомным номером 13. Алюминий – р-элемент. На внешнем энергетическом уровне атома алюминия содержится 3 электрона, которые имеют электронную конфигурацию 3s 23p 1 . Алюминий проявляет степень окисления +3. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния). Простое вещество алюминий— лёгкий, парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия. Химические свойства алюминия При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H2O (t°);O2, HNO3 (без нагревания). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной 367 промышленностью. При разрушении оксидной плёнки алюминий выступает как активный металл-восстановитель. 1. Алюминий легко реагирует с простыми веществаминеметаллами: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3, 2Al + 3 Br2 = 2AlBr3 2Al + N2 = 2AlN 2Al + 3S = Al2S3 4Al + 3С = Al4С3 Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются: Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3+ 3CH4 2. Алюминий реагирует с водой (после удаления защитной оксидной пленки): 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2 3. Алюминий вступает в реакцию со щелочами 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 2(NaOH•H2O) + 2Al = 2NaAlO2 + 3H2 Сначала растворяется защитная оксидная пленка: Al2О3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]. Затем протекают реакции: 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2, NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4], или суммарно: 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na[Al(OH)4] + 3Н2, и в результате образуются алюминаты: Na[Al(OH)4] — тетрагидроксоалюминат натрия Так как для атома алюминия в этих соединениях характерно координационное число 6, а не 4, то действительная формула тетрагидроксосоединений следующая: Na[Al(OH)4(Н2О)2] 4. Алюминий легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 3H2SO4(разб) = Al2(SO4)3 + 3H2 При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия: 8Al + 15H2SO4(конц) = 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O Al + 6HNO3(конц) = Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 5. Алюминий восстанавливает металлы из их оксидов (алюминотермия): 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe 2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr Оксид алюминия образует несколько полиморфных разновидностей, или форм, имеющих одинаковый химический состав, различное строение кристаллической решетки и, следовательно, различные свойства. При

v