Алуминий

Изготвил:Велика Ботева
IIIкурс химия-задочно
Физични свойства:
Той е метал със сребристобял цвят. Лек е, пластичен и може да се изтегля на жици и да се валцува на тънко алуминиево фолио. Има много добра електропроводимост и топлопроводимост. При темперетура от 6000C от него се получава алуминиев прах.Притежава много добра електропроводимост,която съчетана с малката му плътност 2,7g/см3 ,го превръщат в изключително полезен за производството на проводници.
Химични свойства:
Алуминият може да взаимодейства с кислород, неметали, метални оксиди, вода, киселини и основи.Метали като него, които могат да реагират както с киселини, така и с основи, проявяват двойствени (амфотерни свойства) и се наричат преходни метали. Алуминият е такъв метал.
Алуминият е устойчив по отношение на въздух, влага и киселини-окислители, поради бързото образуване на защитен слой от Al2O3 , който покрива повърхността му. След отстраняването на този слой, обаче, неговата химическа активност много нараства.За да докажем това в епруветка се поставя гранулка алуминий и се налива 40% р-р на NaOH.При загряване оксидната корица се разрушава.Гранулката се промива и се поставя във вода,като при нагряване се наблюдават мехурчета H2:
1.Взаимодействие с вода:
2Al + 6HOH = 2Al(OH)3 + 3H2
2.Взаимодействие с кислород:
Al на прах се поднася на пламък и поради силното му сродство към кислорода, наблюдаваме бурна реакция и алуминият изгаря при висока температура и с ярка светлина-процесът е екзотермичен!
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 + Q
Заради бурното си участие в окислително-редукционни реакции,при наличието на кислород и пламък алуминият влиза в състава на множество пиротехнически материали,който се използват за бързо,енергично,високотемпературно и краткотрайно изгаряне,като например при фойерверките.Алуминият има толкова голям афинитет към кислорода,че може да го отнеме от оксидите на някои метали,например като да речем желязото:
2 Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2 Fe
Съединения на алуминия:
I.Диалуминиев триоксид-Al2O3 e бяло прахообразно в-во,неразтворимо във вода,има амфотерен характер и се среща в природата под формата на минерала корунд.
1.Взаимодействие с киселини:
В епруветка се насипва малко Al2O3 и се налива 10% р-р на HCl.При нагряване се наблюдава постепенно разтваряне на оксида:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
2.Взаимодействие с конц. р-ри на алкални основи:
При стапяне с алкални основи алуминиевият оксид образува метаалуминати:Al2O3 + 2NaOH t= 2NaAlO2 + H2Oнатриев метаалуминат
II.Алуминиев трихидроксид Al(OH)3:
1.Получаване:
Представлява бяло пихтиесто аморфно вещество. Получава се при смесване на разтвори, съдържащи алуминиеви йони (Al3+) с ОН йони:Al3+ + 3ОН = Al(OH)3,или:
Към 2-3 см3 р-р на AlCl3 се накапва р-р на 10%NaOH ,при което се получава бяла утайка от Al(OH)3:
AlCl3+3NaOH->Al(OH)3+3NaCl
Утайката от Al(OH)3 се разделя в три епруветки,за да се изследват химичните отнасяния на хидроксида.Al(OH)3 има амфотерни свойства - разтваря се в киселини и в основи:
2.Взаимодействие с киселини:
Към утайката в първата епруветка се наливат 1-2 см3 р-р на 10%HCl,при което утайката се разтваря:
Al(OH)3 +3HCl->AlCl3+3H2O
3.Взаимодействие на конц.р-ри на алкални основи:
Във втората епруветка се добавят 2-3см3 р-р на 40%NaOH.Утайката се разтваря,получава се разтворима комплексна сол-тринатриев хексахидроксоалуминат(III):
Al(OH)3+ 3NaOH → Na3[Al(OH)6] => и Al(OH)3 има амфотерни свойства.
4.Промени при нагряване:
Третата епрувенка се нагрява,при t0 1500C утайката се разтваря:
2Al(OH)3->Al2O3+3H2O
Получаване на алуминий:
Промишлено се получава от рудата боксит, която е с химична формула Al2O3.H2O. Пропуска се прав ток през стопилка с веществото криолит, което е с химична формула Na3AlF6.
Практическо приложение на алуминия:
Алуминият се използва почти навсякъде - като се започне от популярната алуминиева дограма, та се стигне до домакински съдове, самолети, медицински изделия и много други.
При практическото му използване има някои опасности - например в домакинството при държане за период от дълго време на силно кисели храни. При отравяне с алуминий се дава за противоотрова мляко с разбити сурови яйца.