Алюминий – получение, свойства, применение. Оксид, гидроксид, алюминаты, галогениды, строение их молекул, получение и свойства

Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов, третьего периода, с атомным номером 13. Обозначается символом Al, относится к группе лёгких металлов.

алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке.

Получение.

Растворении оксида алюминия Al₂O₃ в расплаве криолита Na₃AlF₆ с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых анодных электродов.

Восстановлением металлическим калием безводного хлорида алюминия (реакция протекает при нагревании без доступа воздуха):

Химические свойства.

При н.у. алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с окислителями. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован в современной промышленности. Однако при разрушении оксидной плёнки, алюминий выступает как активный металл-восстановитель.

Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

Применение: в тепловом оборудовании, в криогенной технике, изготовления зеркал, для производства сероводорода, в пиротехнике.

Оксидалюминия представляет собой белую, очень тугоплавкую (т. пл. 2050 ^оС) и нерастворимую в воде массу. Природный Al₂O₃ (минерал корунд), а также полученный искусственно и затем сильно прокаленный отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах.

Гидроксид Al(OH)₃ может быть получен лишь косвенным путем из солей. Представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах.

При взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:

NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄]

Алюминаты наиболее активных одновалентных металлов в воде хорошо растворимы, а от более слабых оснований, гидролизованы в растворе практически нацело.

С кислотами Al(OH)₃ образует соли. Производные большинства сильных кислот хорошо растворимы в воде, но довольно значительно гидролизованы, и поэтому растворы их показывают кислую реакцию, а еще сильнее гидролизованы растворимые соли алюминия из слабых кислот.

Галогениды алюминия в обычных условиях — бесцветные кристаллические вещества. В ряду галогенидов алюминия AlF₃ сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Он тугоплавок, мало растворяется в воде, химически неактивен. Основной способ получения AlF₃ основан на действии безводного HF на Al₂O₃ или Al:

Al₂O₃ + 6HF = 2AlF₃ + 3H₂O