Чтение онлайн

и, проявляя амфотерность, из концентрированного раствора щелочей (окислитель – вода):

2Al + 2NaOH + 6Н 2O = 2Na[Al(OH) 4] + ЗН 2^ (80 °C)

Реагирует со щелочами в расплаве (также демонстрируя амфотерные свойства):

2Al + 6NaOH (T)= 2NaAlO 2+ ЗН 2+ 2Na 2O (450 °C)

Взаимодействует с разбавленнойазотной кислотой:

Al + 4НNO 3(разб.) = Al(NO 3) 3+ NO^ + 2Н 2O

и восстанавливает N vдо N – IIIв реакциях с очень разбавленнойазотной кислотой и ее солями:

8Al + З0НNO 3(оч. разб.) = 8Al(NO 3) 3+ 3NH 4NO 3+ 9Н 2O

8Al + 18Н 2O + 5КОН + 3KNO 3= 8К[Al(ОН) 4] + 3NH 3^ (кипячение)

(движущей силой этих реакций служит промежуточное выделение атомарного водорода Н 0, а во второй реакции – также и образование устойчивого гидроксокомплекса [Al(OH),] – ).

Получениеалюминия в промышленности– электролиз Al 2O 3в расплаве криолита Na 3[AlF 6] при 950 °C:

Применяется как реагент в алюминотермии для получения редких металлов и термитной сварке стальных конструкций. Алюминий – важнейший конструкционный материал, основа легких коррозионно-стойких сплавов (с магнием — дуралюмин,или дюраль,с медью — желтая алюминиевая бронза,из которой чеканят мелкую разменную монету). Чистый алюминий в больших количествах идет на изготовление посуды и электрических проводов.

Оксид алюминияAl 2O 3.Амфотерный оксид, кислотные и основные свойства равно выражены. Белый, имеет ионное строение (Al 3+) 2(O 2-) 3. Тугоплавкий, термически устойчивый. Аморфный порошок гигроскопичен и химически активен, кристаллический – очень тверд и химически пассивен. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами и щелочами. Переводится в раствор концентрированными кислотами и щелочами, реагирует со щелочами и карбонатом натрия при сплавлении. Применяется как сырье в производстве алюминия, для изготовления огнеупорных, химически стойких и абразивных материалов, особо чистый Al 2O 3– для изготовления рубиновых лазеров и синтетических драгоценных камней (рубины, сапфиры и др.), окрашенных примесями оксидов других металлов – Cr 2O 3(красный цвет), Ti 2O 3и Fe 2O 3(голубой цвет).

Уравнения важнейших реакций:

(эта реакция используется для «вскрытия» бокситов)

В природе входит в состав глиныи бокситов,образует минерал корунд.

Гидроксид алюминияAl(ОН) 3.Амфотерный гидроксид, кислотные и основные свойства равно выражены. Белый, аморфный (гелеобразный) или кристаллический. Связи Al – ОН преимущественно ковалентные. Разлагается при нагревании без плавления. Практически не растворяется в воде. Реагирует с кислотами, щелочами в растворе и при сплавлении. Не реагирует с NH 3Н 2O, NH 4Cl, СO 2, SO 2и H 2S. МетагидроксидАlO(ОН) химически менее активен, чем Al(ОН) 3. Промежуточный продукт в производстве алюминия. Применяется для синтеза других соединений алюминия (в том числе криолита),органических красителей, как лекарственный препарат при повышенной кислотности желудочного сока.

Уравнения важнейших реакций:

• термическое разложение

• основная и кислотная диссоциация в растворе

(реакции характеризуют очень малую растворимость в воде и амфотерность гидроксида, поставляющего в раствор одновременно ионы ОН и Н +примерно в равной концентрации; гидроксид диссоциирует слабее, чем сама вода)

• амфотерные свойства

Al(ОН) 3+ ЗНСlразб.) = AlCl 3+ ЗН 2O

Al(ОН) 3+ NaOH (т)= NaAlO 2+ 2Н 2O (1000 °C)

Al(ОН) 3+ NaOH(конц.) = Na[Al(OH) 4] (p)

Для полученияосадка Al(ОН) 3щелочь обычно не используют из-за легкости перехода осадка в раствор (см. выше), а действуют на соли алюминия гидратом аммиака. При комнатной температуре образуется Al(ОН) 3, а при кипячении – менее активный АlO(ОН):

Удобный способ получения Al(ОН) 3– пропускание СO 2через раствор гидроксокомплекса:

[Al(ОН) 4] – + СO 2= Al(ОН) 3V +HCO 3 –

Тетрагидроксоалюминат(III) натрияNa[Al(OH) 4].Комплексная соль. С таким составом существует при комнатной температуре в концентрированном растворе NaOH. Для твердого состояния состав условный, так как при кристаллизации из раствора он усложняется (выделены Na 4[Al(OH) 7], Na 4[Al 4O 3(OH) 10] и др.). При прокаливании твердые соли разлагаются до диоксоалюмината(III) натрия NaAlO 2, при разбавлении их растворов – до Al(ОН) 3. По-разному реагируют с сильными и слабыми кислотами, с хлоридом алюминия и карбонатом аммония.

Уравнения важнейших реакций:

Получение: взаимодействие Al(ОН) 3и солей алюминия с NaOH в концентрированном растворе:

Al(OH) 3+ NaOH(конц.) = Na[Al(OH) 4]

AlCl 3+ 4NaOH(конц.) = Na[Al(OH) 4]+ 3NaCl

Образуется из оксида алюминия (см.) как промежуточный продукт при промышленном «вскрытии» бокситов.

1. Среди металлов главной подгруппы II группы наиболее сильнымвосстановителем является

1) барий

2) кальций

3) стронций

4) магний

2. При сжигании магния на воздухе образуются

1) Mg(OH) 2

2) MgO

3) Mg(NO 3) 2

4) Mg 3N 2

3. Алюминий будет выделять водород из реактива

1) HNO 3(разб.)

2) NaHSO 4(разб.)

3) H 2SO 4(конц.)

4) NaOH (конц.)

4. Реакция замещения протекает в растворе между алюминием и

1) Na 2SO 4

2) BeSO 4

3) NiSO 4

4) MgSO 4

5. Из раствора гидрокарбоната бария выпадает осадок при добавлении реактивов

1) ВаО