Химические свойства алюминия и его соединений

Алюминий и его соединения

Главную подгруппу III группы периодической системы со­ставляют бор (В),алюминий (Аl), галлий (Ga), индий (In) и таллий (Тl).

Как видно из приведенных данных, все эти элементы были открыты в XIXстолетии.

Бор представляет собой неметалл. Алюминий — переход­ный металл, а галлий, индий и таллий — полноценные метал­лы. Таким образом, с ростом радиусов атомов элементов каждой группы периодической системы металлические свой­ства простых веществ усиливаются.

Положение алюминия в таблице Д. И. Менделеева. Строение атома, степени окисления

Элемент алюминий расположен в III группе, главной «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер №13, относительная атомная масса Ar(Al) = 27. Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний – уже неметалл. Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера и его соединения являются амфотерными.

Al +13)₂)₈)₃, p – элемент,

Основное состояние 1s22s22p63s23p1

Возбуждённое состояние 1s22s22p63s13p2

Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3:

Al⁰ – 3 e^- → Al⁺³

Физические свойства

Алюминий в свободном виде — се­ребристо-белый металл, обладающий высокой тепло- и электро­проводностью. Температура плавления 650 ^оС. Алюминий имеет невысокую плотность (2,7 г/см³) — при­мерно втрое меньше, чем у железа или меди, и одновременно — это прочный металл.

Нахождение в природе

По распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры.

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах).

Некоторые из них:

· Бокситы — Al₂O₃ • H₂O (с примесями SiO₂, Fe₂O₃, CaCO₃)

· Нефелины — KNa₃[AlSiO₄]₄

· Алуниты — KAl(SO₄)₂ • 2Al(OH)₃

· Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO₂, известняком CaCO₃, магнезитом MgCO₃)

· Корунд — Al₂O₃ (рубин, сапфир)

· Полевой шпат (ортоклаз) — K₂O×Al₂O₃×6SiO₂

· Каолинит — Al₂O₃×2SiO₂ × 2H₂O

· Алунит — (Na,K)₂SO₄×Al₂(SO₄)₃×4Al(OH)₃

· Берилл — 3ВеО • Al₂О₃ • 6SiO₂

Химические свойства алюминия и его соединений

Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид).

Её толщина 0,00001 мм, но благодаря ней алюминий не коррозирует. Для изучения химических свойств алюминия оксидную пленку удаляют. (При помощи наждачной бумаги, или химически: сначала опуская в раствор щелочи для удаления оксидной пленки, а затем в раствор солей ртути для образования сплава алюминия со ртутью – амальгамы).