Химические свойства алюминия
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 651.
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 651.
Одним из распространённых элементов планеты является алюминий. Физические и химические свойства алюминия применяются в промышленности. Все, что необходимо знать, про этот металл вы найдете в нашей статье.
Строение атома
Алюминий – это 13 элемент периодической таблицы. Он находится в третьем периоде, III группе, главной подгруппе.
Свойства и применение алюминия связаны с его электронным строением. Атом алюминия имеет положительно заряженное ядро (+13) и 13 отрицательно заряженных электронов, располагающихся на трёх энергетических уровнях. Электронная конфигурация атома – 1s22s22p63s23p1.
На внешнем энергетическом уровне находится три электрона, которые определяют постоянную валентность III. В реакциях с веществами алюминий переходит в возбуждённое состояние и способен отдавать все три электрона, образуя ковалентные связи. Как и другие активные металлы, алюминий является мощным восстановителем.
Алюминий – амфотерный металл, образующий амфотерные оксиды и гидроксиды. В зависимости от условий соединения проявляют кислотные или основные свойства.
Физическое описание
Алюминий обладает:
- лёгкостью (плотность 2,7 г/см3);
- серебристо-серым цветом;
- высокой электропроводностью;
- ковкостью;
- пластичностью;
- температурой плавления – 658°C;
- температурой кипения – 2518,8°C.
Из металла делают жестяные ёмкости, фольгу, проволоку, сплавы. Алюминий используют при изготовлении микросхем, зеркал, композитных материалов.
Алюминий – парамагнетик. Металл притягивается магнитом только в присутствии магнитного поля.
Химические свойства
На воздухе алюминий быстро окисляется, покрываясь оксидной плёнкой. Она защищает металл от коррозии, а также препятствует взаимодействию с концентрированными кислотами (азотной, серной).
При обычных условиях реакции с алюминием возможны только после удаления оксидной плёнки. Большинство реакций протекают при высоких температурах.
Основные химические свойства элемента описаны в таблице.
|
Реакция |
Описание |
Уравнение |
|
С кислородом |
Горит при высоких температурах с выделением тепла |
4Al + 3O2 → 2Al2O3 |
|
С неметаллом |
Взаимодействует с серой при температуре выше 200°С, с фосфором – при 500°С, с азотом – при 800°С, с углеродом – при 2000°С |
– 2Al + 3S → Al2S3; – Al + P → AlP; – 2Al + N2 → 2AlN; – 4Al + 3C → Al4C3 |
|
С галогенами |
Реагирует при обычных условиях, с йодом – при нагревании в присутствии катализатора (воды) |
– 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3; – 2Al + 3I2 → 2AlI3; – 2Al + 3Br2 → 2AlBr3 |
|
С кислотами |
Реагирует с разбавленными кислотами при обычных условиях, с концентрированными – при нагревании |
– 2Al + 3H2SO4(разбав.) → Al2(SO4)3 + 3H2; – Al + 6HNO3(конц.) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O |
|
Со щелочами |
Реагирует с водными растворами щелочей и при сплавлении |
– 2Al + 2NaOH + 10H2O → 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2; – 2Al + 6KOH → 2KAlO2 + 2K2O + 3H2 |
|
С оксидами |
Вытесняет менее активные металлы |
2Al + Fe2O3 → 2Fe + Al2O3 |
Алюминий не реагирует непосредственно с водородом. Реакция с водой возможна после снятия оксидной плёнки.
Что мы узнали?
Алюминий – амфотерный активный металл с постоянной валентностью. Обладает небольшой плотностью, высокой электропроводностью, пластичностью. Притягивается магнитом только в присутствии магнитного поля. Алюминий реагирует с кислородом, образуя защитную плёнку, которая препятствует реакциям с водой, концентрированными азотной и серной кислотами. При нагревании взаимодействует с неметаллами и концентрированными кислотами, при обычных условиях – с галогенами и разбавленными кислотами. В оксидах вытесняет менее активные металлы. Не реагирует с водородом.
Тест по теме
- /5Вопрос 1 из 5
Какую валентность имеет алюминий?
