Химические свойства алюминия
Алюминий – металл. На внешнем электронном
слое у атома алюминия три электрона в
состоянии …
.В
реакциях алюминий отдает эти электроны
и превращается в положительно заряженный
ион
.Алюминий
– сильный восстановитель, он находится
в левой части электрохимического ряда
напряжений металлов. Алюминий реагирует
со многими простыми и сложными веществами.
I)Взаимодействие алюминия с простыми веществами
1)при взаимодействии с галогенами образуются галогениды:
(хлорид алюминия)
(бромид алюминия)
2)Алюминий легко соединяется с кислородом
при комнатной температуре,при этом на
поверхности алюминия образуется оксидная
пленка (слой
).
Эта пленка очень тонкая (
мм),но
прочная.Она защищает алюминий от
дальнейшего окисления, поэтому называется
защитной пленкой:
3)при взаимодействии с серой образуется сульфид:
(сульфид
алюминия)
4)при взаимодействии с азотом при высокой температуре образуется нитрид:
5)при очень высокой температуре алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид:
II) Взаимодействие алюминия со сложными соединениями
1)если на поверхности алюминия удалить оксидную пленку, то он активно взаимодействует с водой:
2)при высокой температуре алюминий реагирует с оксидами металлов,при этом образуется свободный металл и оксид алюминия. Взаимодействие алюминия при высокой температуре с оксидами металлов называется алюминотермией.Алюминотермию используют в металлургии для получения металлов:
3)Взаимодействия алюминия со щелочами.
Алюминий, как и другие металлы, образующие
амфотерные оксиды и гидроксиды,
взаимодействует с растворами щелочей.
Алюминий при обычных условиях покрыт
защитной пленкой оксида
.
При погружении алюминия в раствор щелочи
эта пленка растворяется:
Освобожденный от защитной пленки алюминий, будучи активным металлом, взаимодействует с водой подобно щелочным и щелочноземельным металлам:
(1)
Образовавшийся гидроксид алюминия, являясь амфотерным гидроксидом ,взаимодействует со щелочью:
(2)
Складывая уравнения (1) и (2) ,получаем суммарное уравнение взаимодействия алюминия с раствором щелочи :
4)взаимодействие с разбавленными кислотами:
А)
3 2 окисление
вост-ль 6
2 3 востановление
окис-ль
=
= 1.662 В
=
-6*96500*1.662= -962 кДж/моль
Реакция термодинамически возможна,
т.к.
Б)
3 8 окисление
вост-ль 24
8 3 востановление
окис-ль
=
=0.732 В
=
-6*96500*0.732= -1695 кДж/моль
Реакция термодинамически возможна,
т.к.
В)
3 2 окисление
вост-ль 6
6 1 востановление
окис-ль
=
=1.962 В
=
-6*96500*1.962 = -1136 кДж/моль
Реакция термодинамически возможна,
т.к.
5)А)взаимодействие с концентрированной серной кислотой при нагревании:
3 2 окисление
вост-ль 6
2 3 востановление
окис-ль
= =1.182
В
=
-6*96500*1.182= -684 кДж/моль
Реакция термодинамически возможна,
т.к.
На холоду алюминий не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею.
Б) с концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий. Поэтому концентрированную азотную кислоту хранят в алюминиевых емкостях.