Алюминий (Al) – лёгкий металл, занимающий третье место по распространённости в земной коре среди химических элементов. Строение атома алюминия позволяет легко обрабатывать металл: он поддаётся литью, формовке, механическому воздействию.
В природе алюминий встречается только в составе соединений – глины, слюды, корунда. Металл ценился дороже золота до открытия промышленного способа его получения.
Свойства
Алюминий – серебристый металл, обладающий высокой электропроводностью и пластичностью. Элемент при комнатной температуре легко соединяется с кислородом, образуя на поверхности оксидную плёнку, защищающую металл от коррозии. Образование плёнки препятствует реакции с водой, концентрированными азотной и серной кислотами, поэтому алюминиевая тара подходит для перевозки этих кислот.
Для снятия оксидной плёнки используют соли аммония, горячие щёлочи, сплавы ртути. После разрушения оксидной плёнки алюминий вступает в реакцию со многими неметаллами и соединениями. Основные химические свойства элемента описаны в таблице.
|
Взаимодействие |
Ход реакции |
Пример |
|
С водой |
Только в условиях отсутствия оксидной плёнки. Образуется гидроксид алюминия |
2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 |
|
С кислородом |
Образуется оксид алюминия |
4Al + 3O2 → 2Al2O3 + Q |
|
С галогенами |
При комнатной температуре. С йодом – в присутствии катализатора |
2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 |
|
С серой |
При температуре выше 200°С, образуется сульфид алюминия |
2Al + 3S → Al2S3 |
|
С фосфором |
При температуре 500°С, образуется фосфид алюминия |
Al + P → AlP |
|
С азотом |
При температуре 800°С, образуется нитрид алюминия |
2Al + N2 → 2AlN |
|
С углеродом |
При температуре 2000°С, образуется карбид алюминия |
4Al + 3C → Al4C3 |
|
С кислотами |
При комнатной температуре реагирует с разбавленными кислотами, при нагревании – с концентрированными. Образуются соли |
– 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2; – 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2; – Al + 6HNO3(конц.) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O |
|
Со щелочами |
Реагируют растворы и сплавы |
– 2Al + 2NaOH + 10H2O → 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2; – 2Al + 6KOH → 2KAlO2 + 2K2O + 3H2 |
|
С оксидами |
Вытесняет металлы |
2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3 |
Алюминий не взаимодействует с водородом.
Что мы узнали?
Атом алюминия включает 13 электронов. Схема строения алюминия – 1s22s22p63s23p1. На внешнем уровне находится три электрона, определяющие третью валентность элемента. Алюминий – лёгкий, плавкий металл, легко вступающий в реакцию с кислородом и образующий на поверхности оксидную плёнку. Благодаря плёнке металл не подвержен коррозии и не вступает в реакцию с концентрированными кислотами. При комнатной температуре алюминий реагирует с галогенами, при нагревании – с серой, фосфором, азотом, углеродом.
