Нахождение в природе и применение
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное общеобразовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Мичуринский государственный педагогический институт»
Факультет биологии
Кафедра химии
Студент 12 группы
Попов Дмитрий Иванович
Алюминий и основные его соединения
Реферат
Руководитель: Околелов О.С.
МИЧУРИНСК
2009
Оглавление
Введение
Глава I . Свойства алюминия
1.1. Получение
1.2. Химические свойства
1.3. Нахождение в природе и применение
Глава II . Основные соединения
2.1. Оксиды алюминия
2.2. Гидроксиды алюминия
2.3. Алюминаты. Алюминатные растворы
Заключение
Список литературы
Введение
Алюминий был открыт Х. Эрстедом в 1825 году. Этот элемент относится к p-элементам главной подгруппы III группы Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Радиус атома равен 0,143 нм. Запишем это. Почти во всех соединениях алюминий трёхвалентен и имеет окисление +3. Это тоже запишите.
Рассмотрим строение атома алюминия:
1s22s22p63s23p13d0
В простом виде алюминий – металл серебристо-белого цвета. Он относится к лёгким и легкоплавким, обладает большой электрической проводимостью и теплопроводимостью. На воздухе изделия из алюминия покрываются тонкой оксидной плёнкой. Температура плавления у этого металла 659°С, а плотность 2,7 г/см3.
|
|
Алюминий один из самых активных металлов, т.е. он является сильным восстановителем.
Глава I . Свойства алюминия
Получение
Впервые этот металл получили восстановлением его хлорида металлическим калием или натрием без доступа воздуха:
AlCl3 + 3Na = Al + 3NaCl.
В промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозёма (техн. Al2O3) в расплаве криолита Na3AlF6 с добавкой CaF2. Криолит используется как растворитель оксида алюминия, а добавка фторида кальция позволяет поддерживать температуру плавления в электролитической ванне не выше 1000°С.
Химические свойства
1. Алюминий легко окисляется кислородом воздуха, покрываясь прочной защитной плёнкой оксида алюминия Al2O3. Подобная реакция протекает при горении раскалённого алюминия в чистом кислороде:
4Al + 3O2 2Al2O3.
Данную реакцию мы можем наблюдать при горении бенгальских огней.
2. Если плёнку оксида алюминия разрушить, то этот металл будет активно взаимодействовать с водой при обычной температуре:
2Al + 6H2O = 2Al(OH)2 + H2↑.
3. Лишённый оксидной плёнки алюминий легко растворяется в щелочах с образованием алюминатов:
|
|
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑.
4. Лишённый оксидной плёнки алюминий легко растворяется в разбавленных кислотах с выделением водорода:
2Al + 6HCl (разб.) = 2AlCl3 + 3H2↑,
2Al + 3H2SO4 (разб.) = Al2(SO4)3 + 3H2↑.
5. Сильно разбавленная и концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий, поэтому для хранения и перевозки азотной кислоты используются алюминиевые ёмкости. Но при нагревании алюминий растворяется в азотной кислоте:
Al + 6HNO3 (конц.) = Al(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O.
6. Алюминий взаимодействует с галогенами:
2Al + 3Br2 2AlBr3.
7. При высоких температурах алюминий взаимодействует с другими неметаллами (серой, азотом, углеродом):
2Al + 3S Al2S3 (сульфид алюминия),
2Al + N2 2AlN (нитрид алюминия),
4Al + 3C Al4C3 (карбид алюминия).
Реакции протекают с выделением большого количества тепла.
8. Для алюминия характерны реакции алюминотермии – восстановления металлов из их оксидов алюминием.
Алюминотермия используется для получения редких металлов, образующих прочную связь с кислородом: ниобия Nb, тантала Та, молибдена Мо, вольфрама W и др.
2Al + 3WO3 3W + Al2O3.
Смесь мелкого порошка Al и магнитного железняка Fe3O4 называется термитом, при поджоге которого выделяется большое количество тепла, и температура смеси повышается до 3500°С. Этот процесс используется при термитной сварке:
|
|
8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3.
Нахождение в природе и применение
Алюминий – третий по распространённости элемент после кислорода и кремния в земной коре. В природе встречается в основном в виде:
1) алюмосиликатов;
2) бокситов;
3) корунды;
4) глинозёма.
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!