Химические свойства алюминияАлюминий — легкий (плотность 2,7 г/см3), пластичный металл серебристо-белого цвета. На воздухе всегда покрыт прочной оксидной пленкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления.

1. Взаимодействие с неметаллами.

Непосредственно с водородом алюминий не реагирует. Энергично взаимодействует с галогенами, образуя соли — галогениды:

2Al + 3Cl2 = AlCl3

2Al + 3I2 = AlI3

Тонкий порошок алюминия при cильном нагревании сгорает на воздухе, реагируя с с кислородом и образуя оксид:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

Высокое сродство алюминия к кислороду нашло применение в алюминотермии — восстановлении оксидов металлов с помощью Al:

2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Полученный оксид алюминия не реагирует с водой, обладает амфотерными свойствами, т.е. реагирует с растворами сильных кислот и щелочей:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

Амфотерность оксида алюминия проявляется не только при взаимодействии с растворами кислот и щелочей, но и при сплавлении с твердыми щелочами или карбонатами щелочных металлов. При этом образуются метаалюминаты:

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O?

Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2?

C серой образуется сульфид:

2Al + 3S = Al2S3

Полученный сульфид легко гидролизуется:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3? + 3H2S?

При взаимодействии с азотом образуется нитрид:

2Al + N2 = 2AlN

При cильном нагревании протекает реакция с углем с образованием карбида:

4Al + 3C = Al4C3

Карбид алюминия при гидролизе дает метан, поэтому его можно назвать метанидом:

Al4С3 + 12H2O = 4Al(OH)3? + 3СH4?

2. Взаимодействие с водой.

Защитная пленка оксида, покрывающая алюминий, препятствует его взаимодействию с водой. При удалении этой пленки, например при амальгамировании (амальгама — сплав металла со ртутью) поверхности алюминия, возможна реакция:

2Al/Hg + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2?

3. Взаимодействие с кислотами.

Алюминий легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах подобно другим активным металлам:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2?

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2?

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой возможно образование нескольких  продуктов, например оксида азота (II):

Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO? + 2H2O

В очень разбавленной азотной кислоте возрастает вероятность образования продуктов более глубокого восстановления азота:

8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют алюминий и при комнатной температуре на него не действуют. Однако при нагревании алюминий окисляется этими кислотами.

3. Взаимодействие с щелочами.

Алюминий энергично взаимодействует с растворами щелочей:

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2?

Образующиеся тетрагидроксоалюминаты легко разрушаются даже при незначительном подкислении:

Na[Al(OH)4] + CO2 = Al(OH)3?+ NaHCO3

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+