Химические свойства алюминия и его соединений - Алюминий и его свойства

Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид).

I. Взаимодействие с простыми веществами

Алюминий уже при комнатной температуре активно реагирует со всеми галогенами, образуя галогениды. При нагревании он взаимодействует с серой (200 °С), азотом (800 °С), фосфором (500 °С) и углеродом (2000 °С), с йодом в присутствии катализатора - воды:

    2Аl + 3S = Аl2S3 (сульфид алюминия), 2Аl + N2 = 2АlN (нитрид алюминия),

Аl + Р = АlР (фосфид алюминия),

    4Аl + 3С = Аl4С3 (карбид алюминия). 2 Аl + 3 I2 = 2 AlI3 (йодид алюминия)

Все эти соединения полностью гидролизуются с образованием гидроксида алюминия и, соответственно, сероводорода, аммиака, фосфина и метана:

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

Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3+ 3CH4

В виде стружек или порошка он ярко горит на воздухе, выделяя большое количество теплоты:

4Аl + 3O2 = 2Аl2О3 + 1676 кДж.

II. Взаимодействие со сложными веществами

Взаимодействие с водой:

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

Без оксидной пленки

Взаимодействие с оксидами металлов:

Алюминий - хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому Восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция - алюмотермия - используется для получения чистых редких металлов, например таких, как вольфрам, ваннадий и др.

3 Fe3O4 + 8 Al = 4 Al2O3 + 9 Fe +Q

Термитная смесь Fe3O4 и Al (порошок) - используется еще и в термитной сварке.

Сr2О3 + 2Аl = 2Сr + Аl2О3

Взаимодействие с кислотами:

С раствором серной кислоты:

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

С холодными концентрированными серной и азотной не реагирует (пассивирует). Поэтому азотную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах. При нагревании алюминий способен восстанавливать эти кислоты без выделения водорода:

2Аl + 6Н2SО4(конц) = Аl2(SО4)3 + 3SО2 + 6Н2О,

Аl + 6НNO3(конц) = Аl(NO3)3 + 3NO2 + 3Н2О.

Взаимодействие со щелочами.

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

Na[Аl(ОН)4] - тетрагидроксоалюминат натрия

По предложению химика Горбова, в русско-японскую войну эту реакцию использовали для получения водорода для аэростатов.

С растворами солей:

2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu

Если поверхность алюминия потереть солью ртути, то происходит реакция:

2Al + 3HgCl2 = 2AlCl3 + 3Hg

Выделившаяся ртуть растворяет алюминий, образуя амальгаму.

Похожие статьи




Химические свойства алюминия и его соединений - Алюминий и его свойства

Предыдущая | Следующая