Хімічні властивості алюмінію і його застосування

Одним з поширених елементів планети є алюміній. Фізичні та хімічні властивості алюмінію застосовуються в промисловості. Все, що необхідно знати, про цей метал ви знайдете в нашій статті.

Будова атома

Алюміній – це 13 елемент періодичної таблиці. Він знаходиться в третьому періоді, III групи, головною підгрупи.

Властивості і застосування алюмінію пов’язані з його електронною будовою. Атом алюмінію має позитивно заряджене ядро ​​(+13) та 13 негативно заряджених електронів, розташованих на трьох енергетичних рівнях. Електронна конфігурація атома – 1s22s22p63s23p1.

На зовнішньому енергетичному рівні знаходиться три електрона, які визначають постійну валентність III. У реакціях з речовинами алюміній переходить в збуджений стан і здатний віддавати все три електрона, утворюючи ковалентні зв’язки. Як і інші активні метали, алюміній є потужним відновлювальним.

Алюміній – амфотерний метал, який утворює амфотерні оксиди і гідроксиди. Залежно від умов сполуки виявляють кислотні або основні властивості.

Фізичний опис

Алюміній має:

  • легкістю (щільність 2,7 г / см3);
  • сріблясто-сірим кольором;
  • високу електропровідність;
  • ковкістю;
  • пластичністю;
  • температурою плавлення – 658 ° C;
  • температурою кипіння – 2518,8 ° C.

З металу роблять бляшані ємності, фольгу, дріт, сплави. Алюміній використовують при виготовленні мікросхем, дзеркал, композитних матеріалів.

Алюміній – парамагнетик. Метал притягується магнітом тільки в присутності магнітного поля.

Хімічні властивості

На повітрі алюміній швидко окислюється, покриваючись оксидною плівкою. Вона захищає метал від корозії, а також перешкоджає взаємодії з концентрованими кислотами (азотної, сірчаної). Тому кислоти зберігають і перевозять в алюмінієвій тарі.

При звичайних умовах реакції з алюмінієм можливі тільки після видалення оксидної плівки. Більшість реакцій протікають при високих температурах.

Основні хімічні властивості елемента описані в таблиці.

Реакція

Опис

Рівняння

З киснем

Горить при високих температурах з виділенням тепла

4Al + 3O2 → 2Al2O3

З неметалом

Взаємодіє з сіркою при температурі вище 200 ° С, з фосфором – при 500 ° С, з азотом – при 800 ° С, з вуглецем – при 2000 ° С

– 2Al + 3S → Al2S3;

– Al + P → AlP;

– 2Al + N2 → 2AlN;

– 4Al + 3C → Al4C3

З галогенами

Реагує при звичайних умовах, з йодом – при нагріванні в присутності каталізатора (води)

– 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3;

– 2Al + 3I2 → 2AlI3;

– 2Al + 3Br2 → 2AlBr3

З кислотами

Реагує з розведеними кислотами при звичайних умовах, з концентрованими – при нагріванні

– 2Al + 3H2SO4(розбав.) → Al2(SO4)3 + 3H2;

– Al + 6HNO3(конц.) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

З лугами

Реагує з водними розчинами лугів і при сплаву

– 2Al + 2NaOH + 10H2O → 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2;

– 2Al + 6KOH → 2KAlO2 + 2K2O + 3H2

З оксидами

Витісняє менш активні метали

2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3

Алюміній не реагує безпосередньо з воднем. Реакція з водою можлива після зняття оксидної плівки.

Що ми дізналися?

Алюміній – амфотерний активний метал з постійною валентністю. Володіє невеликою щільністю, високу електропровідність, пластичністю. Притягується магнітом тільки в присутності магнітного поля. Алюміній реагує з киснем, утворюючи захисну плівку, яка перешкоджає реакціям з водою, концентрованими азотної та сірчаної кислотами. При нагріванні взаємодіє з неметалами і концентрованими кислотами, при звичайних умовах – з галогенами і розведеними кислотами. В оксидах витісняє менш активні метали. Не реагує з воднем.

ПОДІЛИТИСЯ: