Алюминий и его соединения
🧪 Химия · 9 класс
Алюминий
Алюминий — элемент главной подгруппы третьей группы. На внешнем уровне его атома три электрона, поэтому в соединениях алюминий проявляет единственную степень окисления +3. Это самый распространённый металл в земной коре. Алюминий — лёгкий серебристо-белый металл, хорошо проводящий тепло и электрический ток, пластичный и прочный в сплавах. На воздухе он быстро покрывается тонкой, но очень прочной плёнкой оксида, которая защищает металл от дальнейшего разрушения и делает его устойчивым.
Химические свойства
По активности алюминий — довольно сильный восстановитель. Он реагирует с кислородом, многими неметаллами, кислотами, а также способен вытеснять менее активные металлы из их оксидов. Этот процесс называют алюмотермией и применяют для получения металлов:
2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3
С соляной кислотой алюминий даёт соль и водород:
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Амфотерность соединений
Главная особенность алюминия — амфотерность его оксида и гидроксида. Это значит, что они реагируют и с кислотами, и со щелочами. Поэтому сам алюминий растворяется как в кислотах, так и в растворах щелочей с выделением водорода:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Гидроксид алюминия Al(OH)3 — белое нерастворимое вещество. С кислотами он ведёт себя как основание, а со щелочами — как кислота:
| Реагент | Поведение гидроксида | Что образуется |
|---|---|---|
| Кислота | как основание | соль алюминия и вода |
| Щёлочь | как кислота | алюминат и вода |
Алюминий и его сплавы широко применяют в авиации, строительстве, при производстве посуды и проводов благодаря лёгкости и устойчивости к коррозии.
Получение и применение
В промышленности алюминий получают электролизом расплава оксида алюминия, который выделяют из природной руды — боксита. Этот процесс требует очень много электроэнергии, поэтому заводы по выплавке алюминия строят рядом с крупными электростанциями. Благодаря сочетанию лёгкости, прочности сплавов и устойчивости к коррозии алюминий стал одним из важнейших металлов современной техники. Из него делают корпуса самолётов, детали автомобилей, провода линий электропередачи, упаковочную фольгу и посуду. Прочная оксидная плёнка надёжно защищает изделия от разрушения на воздухе.
Правило. Амфотерные вещества реагируют и с кислотами, и со щелочами. Оксид и гидроксид алюминия — типичные амфотерные соединения.
Частая ошибка: считать, что алюминий не реагирует со щелочами. Благодаря амфотерности он растворяется и в кислотах, и в щелочах.
Кратко о главном
- Алюминий — элемент третьей группы, степень окисления
+3. - Самый распространённый металл земной коры.
- Защищён прочной оксидной плёнкой.
- Оксид и гидроксид алюминия амфотерны.
- Растворяется и в кислотах, и в щелочах.