Реферат: Алюминий и основные его соединения

2Al + 6HCl_(разб.) = 2AlCl₃ + 3H₂ ↑,

2Al + 3H₂ SO_{4 ( разб .)} = Al₂ (SO₄ )₃ + 3H₂ ↑.

5. Сильно разбавленная и концентрированная азотная кислота пассивирует алюминий, поэтому для хранения и перевозки азотной кислоты используются алюминиевые ёмкости. Но при нагревании алюминий растворяется в азотной кислоте:

Al + 6HNO_{3 ( конц .)} = Al(NO₃ )₃ + 3NO₂ ↑ + 3H₂ O.

6. Алюминий взаимодействует с галогенами:

2Al + 3Br₂ 2AlBr₃ .

7. При высоких температурах алюминий взаимодействует с другими неметаллами (серой, азотом, углеродом):

2Al + 3S Al₂ S₃ (сульфидалюминия),

2Al + N₂ 2AlN (нитридалюминия),

4Al + 3CAl₄ C₃ (карбид алюминия).

Реакции протекают с выделением большого количества тепла.

8. Для алюминия характерны реакции алюминотермии – восстановления металлов из их оксидов алюминием.

Алюминотермия используется для получения редких металлов, образующих прочную связь с кислородом: ниобия Nb, тантала Та, молибдена Мо, вольфрама W и др.

2Al + 3WO₃ 3W + Al₂ O₃ .

Смесь мелкого порошка Al и магнитного железняка Fe₃ O₄ называется термитом, при поджоге которого выделяется большое количество тепла, и температура смеси повышается до 3500°С. Этот процесс используется при термитной сварке:

8Al + 3Fe₃ O₄ 9Fe + 4Al₂ O₃ .

1.3. Нахождение в природе и применение

Алюминий – третий по распространённости элемент после кислорода и кремния в земной коре. В природе встречается в основном в виде:

1) алюмосиликатов;

2) бокситов;

3) корунды;

4) глинозёма.

Природные соединения алюминия:а – боксит; б – корунд; в – рубин; г – сапфир.

Основные области применения алюминия и его сплавов

Алюминий используется в производстве зеркал оптических телескопов, в электротехнике, для производства сплавов (дюралюмин, силумин) в самолёто- и автомобилестроении, для алитирования чугунных и стальных изделий с целью повышения их коррозионной стойкости, для термической сварки, для получения редких металлов в свободном виде, в строительной промышленности, для изготовления контейнеров, фольги и т.п.

Глава II . Основные соединения

2.1. Оксиды алюминия

Оксид алюминия образует несколько полиморфных разновидностей, или форм, имеющих одинаковый химический состав, различное строение кристаллической решетки и, следовательно, различные свойства. При производстве глинозема наибольшее значение имеют две из этих разновидностей: α–Al₂ O₃ (альфа-глинозем или корунд) и γ–Al₂ O₃ (гамма-глинозём).

Корунд – наиболее устойчивая форма глинозёма; встречается в природе в виде бесцветных или окрашенных примесями кристаллов, а также получается искусственным путем: при кристаллизации расплавленного глинозема или нагревании гидроксидов алюминия до высокой температуры. Кристаллизуется α–Al₂ O₃ в тригональной системе. Корунд химически стоек но отношению к многим химическим реагентам и расплавам. Он очень медленно реагирует с растворами щелочей и кислот даже при высоких температурах. Корунд обладает высокой твердостью (9 по шкале Мооса), практически не гигроскопичен, т.е. не поглощает влаги при хранении. Плотность α–Al₂ O₃ 4г/см³ , температура плавления 2050°С, температура кипения около 3500°С. Теплота образования α–Al₂ O₃ по реакции:

2Alтв+1,5O_{2 газ} = α–Al₂ O₃