Нахождение в природе и применение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное общеобразовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Мичуринский государственный педагогический институт»

 

Факультет биологии

Кафедра химии

 

 

Студент 12 группы

Попов Дмитрий Иванович

Алюминий и основные его соединения

 

Реферат

Руководитель: Околелов О.С.

 

МИЧУРИНСК

2009

Оглавление

Введение

Глава I . Свойства алюминия

1.1. Получение

1.2. Химические свойства

1.3. Нахождение в природе и применение

Глава II . Основные соединения

2.1. Оксиды алюминия

2.2. Гидроксиды алюминия

2.3. Алюминаты. Алюминатные растворы

Заключение

Список литературы

Введение

 

Алюминий был открыт Х. Эрстедом в 1825 году. Этот элемент относится к p-элементам главной подгруппы III группы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Радиус атома равен 0,143 нм. Запишем это. Почти во всех соединениях алюминий трёхвалентен и имеет окисление +3. Это тоже запишите.

Рассмотрим строение атома алюминия:

 

 

                                                                      1s²2s²2p⁶3s²3p¹3d⁰

 

 

 

В простом виде алюминий – металл серебристо-белого цвета. Он относится к лёгким и легкоплавким, обладает большой электрической проводимостью и теплопроводимостью. На воздухе изделия из алюминия покрываются тонкой оксидной плёнкой. Температура плавления у этого металла 659°С, а плотность 2,7 г/см³.

Алюминий один из самых активных металлов, т.е. он является сильным восстановителем.

Глава I . Свойства алюминия

Получение

 

Впервые этот металл получили восстановлением его хлорида металлическим калием или натрием без доступа воздуха:

 

AlCl₃ + 3Na = Al + 3NaCl.

 

В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозёма (техн. Al₂O₃) в расплаве криолита Na₃AlF₆ с добавкой CaF₂. Криолит используется как растворитель оксида алюминия, а добавка фторида кальция позволяет поддерживать температуру плавления в электролитической ванне не выше 1000°С.

 

Химические свойства

 

1. Алюминий легко окисляется кислородом воздуха, покрываясь прочной защитной плёнкой оксида алюминия Al₂O₃. Подобная реакция протекает при горении раскалённого алюминия в чистом кислороде:

 

4Al + 3O₂  2Al₂O₃.

 

Данную реакцию мы можем наблюдать при горении бенгальских огней.

2. Если плёнку оксида алюминия разрушить, то этот металл будет активно взаимодействовать с водой при обычной температуре:

 

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₂ + H₂↑.

 

3. Лишённый оксидной плёнки алюминий легко растворяется в щелочах с образованием алюминатов:

 

2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑.

 

4. Лишённый оксидной плёнки алюминий легко растворяется в разбавленных кислотах с выделением водорода:

 

2Al + 6HCl _(разб.) = 2AlCl₃ + 3H₂↑,

2Al + 3H₂SO_{4 (разб.)} = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑.

 

5. Сильно разбавленная и концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий, поэтому для хранения и перевозки азотной кислоты используются алюминиевые ёмкости. Но при нагревании алюминий растворяется в азотной кислоте:

 

Al + 6HNO_{3 (конц.)} = Al(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O.

 

6. Алюминий взаимодействует с галогенами:

 

2Al + 3Br₂  2AlBr₃.

 

7. При высоких температурах алюминий взаимодействует с другими неметаллами (серой, азотом, углеродом):

 

2Al + 3S  Al₂S₃ (сульфид алюминия),

2Al + N₂  2AlN (нитрид алюминия),

4Al + 3C  Al₄C₃ (карбид алюминия).

 

Реакции протекают с выделением большого количества тепла.

8. Для алюминия характерны реакции алюминотермии – восстановления металлов из их оксидов алюминием.

Алюминотермия используется для получения редких металлов, образующих прочную связь с кислородом: ниобия Nb, тантала Та, молибдена Мо, вольфрама W и др.

 

2Al + 3WO₃  3W + Al₂O₃.

 

Смесь мелкого порошка Al и магнитного железняка Fe₃O₄ называется термитом, при поджоге которого выделяется большое количество тепла, и температура смеси повышается до 3500°С. Этот процесс используется при термитной сварке:

 

8Al + 3Fe₃O₄  9Fe + 4Al₂O₃.

Нахождение в природе и применение

 

Алюминий – третий по распространённости элемент после кислорода и кремния в земной коре. В природе встречается в основном в виде:

1) алюмосиликатов;

2) бокситов;

3) корунды;

4) глинозёма.

 

---

Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!