Презентация для урока химии по теме: Алюминий.

13

26,9815

3

8

2

Электронная конфигурация элемента + 13 Al 2 е 8 ē 3 ē

3 s 2 3p 1

+13 Al 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

3s

3p

При высокой температуре очень редко образует соединения со степенью окисления +1, +2.

2p

2s

1 s

в соединениях проявляет степень окисления + 3

Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.

 =2 ,7 г/см 3

t пл. =660 0 С

Легко вытягивается в проволоку и прокатывается в фольгу толщиной до 0,01 мм.

Al активный металл восстанавливает все элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой Al 2 O 3

В ряду напряжений алюминий находится сразу же после щелочных и щелочноземельных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта очень прочной тонкой пленкой оксида, которая защищает металл от воздействия компонентов воздуха и воды.

1. 2 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + O – покрывается пленкой оксида, но в мелкораздроблен-ном виде горит с выделением большого количества теплоты.

2. 2Al + 3Cl 2 = 2 AlCl 3 (Br 2 , I 3 ) – на холоду

3. 2Al + 3S = Al 2 S 3 - при нагревании

4. 4 Al + 3 С = Al 4 С 3 - при нагревании

5. Алюминотермия – получение металлов: Fe, Cr, Mn, Ti, W и другие, например:

3 Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

Алюминий при нагревании сгорает на воздухе. Вследствие образования защитной пленки не реагирует с HNO 3 , не растворяется в H 3 PO 4 . С трудом взаимодействует с H 2 SO 4 , медленно – с растворами HNO 3 и H 3 PO 4 , быстрее – с раствором HCl , растворяется в растворах щелочей: Al + 4HNO 3 = Al(NO 3 ) 3 + NO + 2H 2 O/

При обычной температуре реагирует с Cl 2 , Br 2 , при нагревании – с F 2, I 2 , S, C, N 2 ; с H 2 непосредственно не реагирует.

Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите ( Na 3 AIF 6 ), электролизом расплава AlCl 3 (расходуется около 16 кВт · час на 1 кг Al)

Электролиз: Al 2 O 3 при 950 0 С в расплаве криолита: На катоде: Al 3+ + 3e = Al 0

На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза):

O 2- - 2e = 0 0 ;

C + O = CO ;

2CO + O 2 = 2CO 2 ;

Алюминий получают разложением электрическим током раствора его оксида в расплавленном криолите ( Na 3 AIF 6 ):

(эл.ток)

2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 – 3352 кДж

Из – за высокой энергии химической связи в оксиде процесс его разложения чрезвычайно энергоемок, что ограничивает использование алюминия.

Основные свойства применения алюминия и его сплавов:

• Судостроение;
• Строительство;
• Самолетостроение;
• В химической технике;
• Автомобильная промышленность;
• Производство посуды;
• Производство алюминированных тканей;
• Изготовление аппаратуры для пищевой промышленности;
• Провода для линий электропередач;
• Получение металлов из их оксидов «алюминотермией»;
• Ракетостроение;
• Химическое машиностроение;
• Упаковочный материал;
• Производство пеноалюминия ρ = 0,19 г/ см 3

• Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы.
• Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите.
• Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии.
• Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроений и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве.
• Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую медь в электротехнике.

Очень твердый (корунд, рубин) порошок белого цвета, тугоплавкий - 2050 0 С. Не растворяется в воде.

Амфотерный оксид , взаимодействует :

а) с кислотами Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2 O

б) со щелочами Al 2 O 3 + 2OH - = 2AlO - 2 + H 2 O

Образуется:

а) при окислении или горении алюминия на воздухе

4 Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

б) в реакции алюминотермии

2 Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe

в) при термическом разложении гидроксида алюминия 2 Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

Белый нерастворимый в воде порошок.

Проявляет амфотерные свойства , взаимодействует :

а) с кислотами Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O

б) со щелочами Al (OH) 3 + Na OH = NaAlO 2 + 2H 2 O

Разлагается при нагревании 2 Al (OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O

Образуется:

а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка)

Al 3+ + 3OH - = Al (OH) 3

б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка)

AlO - 2 + H + + H 2 O = Al (OH) 3