Алюміній

Опорний конспект

Алюміній

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

Охарактеризуйте положення алюмінію у періодичній системі (порядковий номер, група, підгрупа, період)

3.              Будова атома

Замалюйте схему будови атома алюмінію, його електронну формулу, розподіл електронів по орбіталях. Яку валентність має алюміній? Поясніть відповідь.

4.              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.

5.              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 = Al₂S₃.

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

6.              Добування

Алюміній добувають електролізом глинозему розчиненого в розплавленому кріоліті Na₃[AlF₆].

7.              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.