Алюміній
План
Поширення в природі
Положення в періодичній системі, будова атома
Фізичні властивості
Хімічні властивості
Добування
Застосування
1. Поширення в природі
Алюміній по поширеності займає третє місце серед інших елементів. Масова частка Алюмінію в земній корі становить 8,5 %. У природі він зустрічається тільки у вигляді сполук. Він входить до складу алюмосилікатів, до яких належать: глини, слюди, польові шпати, зокрема каолін. Промислово важливою алюмінієвою рудою є боксит Al2O3 • nН2О. Алюміній входить до складу мінералу корунду, який є кристалічним алюміній оксидом Al2O3. Різні домішки здатні надавати корундові різних кольорів. зеленого, жовтого, жовтогарячого, фіолетового та інших кольорів й відтінків. Його синій різновид називають сапфіром, а червоний — рубіном. І рубіни, і сапфіри є коштовними каменями.
2. Положення в періодичній системі, будова атома
Охарактеризуйте положення алюмінію у періодичній системі (порядковий номер, група, підгрупа, період)
Замалюйте схему будови атома алюмінію, його електронну формулу, розподіл електронів по орбіталях. Яку валентність має алюміній? Поясніть відповідь.
3. Фізичні властивості
Алюміній — блискучий сріблясто-білий метал. Він має високу здатність відбивати світлові та теплові промені, а також високі тепло- та електропровідність. Температура плавлення алюмінію 660°С. Це досить легкий і пластичний метал. З нього можна виробляти тонкий дріт і фольгу.
4. Хімічні властивості
Хімічно алюміній дуже активний. На повітрі він швидко окиснюється і вкривається тонкою плівкою алюміній оксиду. Оксидна плівка є досить міцною й зумовлює корозійну стійкість алюмінію.
1. При нагріванні на повітрі чи в кисні алюміній згоряє:
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
3. При нагріванні алюміній реагує з сіркою, азотом, вуглецем, наприклад:
2Al + 3S = Al₂ S₃
2. Алюміній активно реагує з хлором:
2Al + 3Сl₂ = 2AlСl₃
4. У звичайному стані алюміній покритий захисною оксидною плівкою і є стійким до дії води навіть при нагріванні. Якщо плівка алюміній оксиду буде зруйнована, то алюміній буде активно реагувати з водою:
2Al + 6Н₂О = 2Al(ОН)₃↓ + 3Н₂↑
5. Алюміній реагує з розчинами кислот з утворенням солей і водню, наприклад:
2Al + 6НСl= 2AlCl₃ + 3Н₂↑
Концентровані сульфатна і нітратна кислоти пасивують алюміній, тобто збільшують міцність оксидної плівки. Таким чином, алюміній з ними не реагує.
6. Оксидна плівка легко розчиняється в лугах і алюміній реагує з розчинами лугів з виділенням водню:
2Al + 2NaOH +6Н₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂↑
7. Алюміній відновлює метали з їхніх оксидів при нагріванні (алюмінотермія), наприклад:
Fe₂O₃ + 2Al = 2Fe + Al₂O₃
5. Добування
Алюміній добувають електролізом глинозему розчиненого в розплавленому кріоліті Na₃[AlF₆]
6. Застосування
Широке застосування алюмінію зумовлене його властивостями. Поєднання легкості з достатньо високою електропровідністю дозволяє застосовувати алюміній як провідник електричного струму. Алюміній і його сплави використовують практично у всіх галузях сучасної техніки: в авіаційній й автомобільній промисловості, залізничному і водному транспорті, машинобудуванні тощо. Завдяки високій корозійній стійкості алюміній широко застосовують при виготовленні апаратури для виробництва харчових продуктів та деяких хімічних речовин. З полірованого алюмінію виготовляють дзеркала та поверхні нагрівальних і освітлювальних рефлекторів. Алюміній використовують як розкисник сталей та інших сплавів. Ним відновлюють метали з їхніх оксидів.
Педагогічна скарбничка
Вся гордість учителя в учнях, в зростанні посіяних ним зерен.
Дмитро Менделєєв