6.На конкретном примере покажите алгоритм проставления коэффициентов методом электронного баланса. Лабораторное занятие №3 «Свойства алюминия и его соединений»

Цель: закрепление знаний о свойствах алюминия и его соединений; проведение опытов, подтверждающих химические свойства алюминия по отношению к различным кислотам, получение гидроксида алюминия косвенным способом, экспериментальное подтверждение амфотерных свойств гидроксида алюминия.

Теория:

Алюминий - металл. На внешнем электронном слое у атома алюминия расположены три электрона в состоянии ...3s²3p'. В реакциях алюминий отдает электроны и превращается в положительно заряженный ион А1³⁺. Алюминий, образует оксид и гидроксид с амфотерными свойствами. Алюминий самый распространенный металл в природе. Общее содержание его в земной коре составляет 8,8%. В свободном состоянии алюминия в природе нет. Важнейшие природные соединения: алюмосиликаты, боксиды, корунд, криолит.

Алюминий является восстановителем и реагирует со многими простыми и сложными веществами.

Химические свойства алюминия

1. Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка (А1₂0₃). Эта пленка очень тонкая, но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления.

2. При взаимодействии с галогенами образует галогениды - А1С1з, А1Вг₃.

3. При взаимодействии с серой образует сульфид алюминия - A1₂S₃.

4. С азотом реагирует при высокой температуре с образованием нитрида - A1N.

5. При очень высокой температуре алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид алюминия - А1₄Сз.

6. Если с поверхности алюминия удалить оксидную пленку, то он активно взаимодействует с водой. При этом образуется гидроксид алюминия и выделяется газ - водород.

7. С разбавленными серной и соляной кислотами реагирует с образованием соли и выделением газа - водорода.

2Al+6HCL=2AlCl₃+3H₂

2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂

8. С концентрированной серной кислотой при нагревании образует соль, сероводород и воду. На холоде алюминий не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею.

С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий. Поэтому концентрированную азотную кислоту хранят в алюминиевых емкостях.

10. С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием соли, воды и оксида азота (II).

Al+4HNO₃=Al(NO₃)₃+ NO+2H₂O

11. Алюминий, как и другие металлы, образующие амфотерные оксиды и гидроксиды, взаимодействует с растворами щелочей. Как уже было отмечено,

алюминий покрыт защитной пленкой оксида А1₂Оз. При погружении алюминия в раствор щелочи эта пленка растворяется. Освобожденный от защитной пленки алюминий, будучи активным металлом, взаимодействует с водой подобно щелочным и щелочно-земельным металлам с выделением водорода.

Химические свойства гидроксида алюминия

Так как гидроксид алюминия – нерастворимое основание, то его получают косвенным путем: AlCl₃ +3NaOH = Al(OH)₃ +3NaCl. Гидроксид алюминия – амфотерное основание, поэтому

1. Взаимодействует с кислотами, проявляя слабые свойства оснований. При этом образуется соль и вода.

Al(OH)₃ +3HNO₃=Al(NO₃)₃+3H₂O

2. Реагирует со щелочами, проявляя слабые свойства кислоты.

Al(OH)₃ +NaOH= Na[Al(OH)₄]