Хімічні властивості алюмінію

Алюміній – це хімічно активний метал, але міцна оксидна плівка визначає його стійкість при звичайних умовах. Практично у всіх хімічних реакціях алюміній проявляє відновні властивості.

Взаємодія алюмінію з неметалами

З киснем взаємодіє тільки в мілкороздрібленому стані при високій температурі:

4Al + 3O2 = 2Al2O3, – реакція супроводжується великим виділенням тепла.

Вище 200°С реагує з сіркою з утворенням сульфіду алюмінію:

2Al + 3S = Al2S3

При 500°С – з фосфором, утворюючи фосфід алюмінію:

Al + P = AlP

При 800°С реагує з азотом, а при 2000°С – з вуглецем, утворюючи нітрид і карбід:

  • 2Al + N2 = 2AlN,
  • 4Al + 3C = Al4C3.

З хлором та бромом взаємодіє за звичайних умов, а з йодом при нагріванні, в присутності води як каталізатора:

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

З воднем безпосередньо не взаємодіє.

З металами утворює сплави, які містять інтерметалічні сполуки – алюмініди, наприклад:

  • CuAl2;
  • CrAl7;
  • FeAl3 та ін.

Взаємодія алюмінію з водою

Очищений від оксидної плівки алюміній енергійно взаємодіє з водою:

2Al + 6H2O = 2Al (OH)3 + 3H2

В результаті реакції утворюється малорозчинний гідроксид алюмінію і виділяється водень.

Взаємодія алюмінію з кислотами

Легко взаємодіє з розведеними кислотами, утворюючи солі:

  • 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2;
  • 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 3H2;
  • 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3)3 + 3N2O + 15H2O (в якості продукту відновлення азотної кислоти також може бути азот і нітрат амонію).

З концентрованої азотної та сірчаної кислотами при кімнатній температурі не взаємодіє, при нагріванні реагує з утворенням солі і продукту відновлення кислоти:

  • 2Al + 6H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O;
  • Al + 6HNO3 = Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O.

Взаємодія алюмінію з лугами

Алюміній – амфотерний метал, він легко реагує з лугами.

В розчині з утворенням тетрагідроксодіакваалюміната натрію:

2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na[Al (H2O)2 (OH)4] + 3H2

При сплаві з утворенням алюмінатів:

2Al + 6KOH = 2KAlO2 + 2K2O + 3H2.

Відновлення металів з оксидів і солей

Алюміній – активний метал, здатний витісняти метали з їх оксидів. Ця властивість алюмінію знайшла практичне застосування в металургії:

2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3.

Посилання на основну публікацію