История открытия элементов третьей группы главной подгруппы. ???
Алюминий как атом и химический элемент
Алюминий находится в _____группе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Порядковый номер _____ . Относительная атомная масса _____ . В ядре ____ протонов ____ нейтронов.
В атоме _______ энергетических уровней. Строение электронной оболочки атома алюминия — _____________
На внешнем электронном уровне атом содержит ___ электрона.
Поэтому в своих соединениях алюминий всегда проявляет только одну степень окисления, равную ____.
Обрати внимание!
По распространённости в земной коре алюминий находится на третьем месте после кислорода и кремния, а среди металлов — на первом.
В земной коре алюминий встречается только в составе соединений.
Основные природные минералы алюминия: 250 минералов.
боксит, состав которого можно примерно выразить формулой Al2O3⋅xH2O⋅SiO2⋅2H2O,
нефелин (Na,K)O⋅Al2O3⋅xH2O⋅2H2O2,
каолинит Al2O3⋅xH2O⋅SiO2⋅2H2O.
Алуниты — KAl(SO4)2 • 2Al(OH)3
Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
Корунд — Al2O3
Полевой шпат (ортоклаз) — K2O×Al2O3×6SiO2
Каолинит — Al2O3×2SiO2 × 2H2O
Алунит — (Na,K)2SO4×Al2(SO4)3×4Al(OH)3
Берилл — 3ВеО • Al2О3 • 6SiO2
Каолинит — образец многочисленных алюмосиликатов, включающих преимущественно атомы кремния и кислорода, которые очень широко распространены в природе.
Шпинель – оксид алюм и оксид магния. Менее ценный.
Этот элемент сразу после его открытия привлек химиков своей красотой и легкостью. Внешне походит на серебро, примерно в три раза легче железа и меди. Он очень пластичен: его можно прокатать в тонкую фольгу толщиной до 0,01 мм, сделать тончайшие украшения, придать нужную форму. Вот только прочность чистого металла невелика, но в виде сплавов с другими металлами он заметно «крепчает». Уже созданы сплавы данного элемента с прочностью в 10 раз выше, чем у стали.
Химические свойства стр 167 – 168 без амфотерности, 170 – без амфотерности
Алюминий — химически активный металл. На воздухе алюминий покрывается чрезвычайно прочной оксидной плёнкой, которая защищает его от химического воздействия. Поэтому большинство реакций алюминия с различными веществами начинается не сразу, а через некоторое время, в течение которого происходит разрушение оксидной пленки.
Из-за наличия оксидной пленки алюминий при обычных условиях не реагирует с водой и сероводородом. Алюминий, очищенный от оксидной пленки, начинает активно реагировать с водой и неметаллами. Алюминий проявляет достаточно сильные восстановительные свойства.
1. Взаимодействие с неметаллами Заменить ? уравнениями реакций
В мелкораздробленном состоянии при нагревании алюминий взаимодействует кислородом с образованием оксида : ?
Реакция сопровождается выделением большого количества теплоты.
При нагревании алюминий реагирует с серой с образованием сульфида алюминия : ?
При температуре алюминий взаимодействует с фосфором, образуя фосфид алюминия : ?
При температуре алюминий вступает во взаимодействие с азотом, образуя нитрид , а при ещё более высокой температуре, равной — с углеродом, образуя карбид : ?
С хлором и бромом алюминий взаимодействует при обычных условиях, а с иодом — при нагревании и в присутствии воды в качестве катализатора: ???
С водородом алюминий непосредственно не взаимодействует.
2. Взаимодействие с металлами
С металлами алюминий образует сплавы, которые содержат интерметаллические соединения — алюминиды, например, ???
3. Взаимодействие с водой
Очищенный от оксидной плёнки алюминий бурно взаимодействует с водой с образованием гидроксида и выделением водорода: ?
4. Взаимодействие с кислотами
Алюминий легко взаимодействует с разбавленными хлороводородной и серной кислотами с выделением водорода: :Разбавленная азотная кислота в зависимости от условий может реагировать с алюминием с образованием различных продуктов восстановления , например: ?Концентрированные азотная и серная кислоты при комнатной температуре пассивируют алюминий, но при нагревании реагируют с ним с образованием соли и продукта восстановления кислоты: ? ?
5. Взаимодействие с щелочами
Алюминий легко реагирует с растворами щелочей с образованием комплексных солей и выделением водорода:
6. Взаимодействие с оксидами металлов (алюминотермия)
Алюминий способен вытеснять металлы из их оксидов. Это свойство алюминия нашло практическое применение в металлургии: ? ?
Эти реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты.