4. Химические свойства

При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H₂O (t°); O₂, HNO₃ (без нагревания). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной индустрией. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония NH₄⁺, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель.

5. Окись алюминия получают разложением гидроксида алюминия при нагревании:

2А1(ОН)₃ = А1₂О₃ + З Н₂О,

путем взаимодействия алюминия с кислородом:

4 А1 + 30₂ = 2А1₂0₃

Свойства

А1₂О₃ - амфотерный оксид, не растворимый в воде. Он может реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Кристаллический оксид алюминия (в виде корунда) обладает высокой химической стойкостью. да и с порошкообразным А12О3 реакции обычно проводят при нагревании методом сплавления: А1₂О₃ + 2 КОН = 2 КАIО₂ + H₂O А1₂О₃ + К₂С0₃ = 2 КАIО₂ + CO₂ и при этом получают метааллюминаты.  Реакции с А1₂О₃ можно провести и в растворе: А1₂О₃ + 2 КОН + З Н₂О = 2 К[А1(ОН)₄],  А1₂О₃ + 3Н₂5О₄ = А1₂(50₄)₃ + З Н₂0 При электролизе раствора А1₂0₃ в криолите получают алюминий. Оксид алюминия применяют в качестве огнеупорного и абразивного материала.

Гидроксиды алюминия Гидроксиды алюминия обладают амфотерными свойствами. Обе формы гидроксида алюминия: А1(ОН)₃ - ортогидроксид алюминия и НА10₂ - метагидроксидалюминия в воде малорастворимы. А1₂О₃ не растворим в воде, и поэтому гидроксиды алюминия получают осаждением из растворимых солей алюминия действием щелочей или кислот: А1Сl₃ + З NаОН = А1(ОН)₃+ З NаС1.  А1Сl₃ + ЗNаНСО₃ = А1(ОН)₃ + 3С0₂ + ЗNаСI При дальнейшем прибавлении NаОН выпавший белый осадок растворяется: А1(ОН)3 +NaOH =Nа[А1(ОН)₄ Если к этой комплексной соли алюминия добавлять кислоту, то процесс пойдет в обратном порядке: Nа[А1(ОН)₄] + НСI = А1(ОН)₃ + NaСI +Н₂0 При дальнейшем прибавлении НСI выпавший белый осадок растворится: А1(ОН)₃ + ЗНСI = А1С1₃ + ЗН₂О Ортогидроксид алюминия является очень слабой кислотой и его вытесняет из раствора его солей даже такая слабая кислота, как угольная: Nа[А1(ОН)₄] + Н₂С0₃ = А1(ОН)₃. +NаНСО₃ + Н₂О дополнительное пропускание СО₂ через такой раствор с осадком не приводит к растворению гидроксида алюминия. Соли алюминия и слабых кислот в водных растворах полностью гидролизуются: А1₂(СО₃)_З + 6Н₂О = 2А1(ОН)з + ЗН₂О + 3CO₂

6. Алюминаты — соли, образующиеся при действии щёлочи на свежеосаждённый гидроксид алюминия:

• Al(ОН)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия)

• Al(ОН)₃ + 3NaOH = Na₃[Al(OH)₆] (гексагидроксоалюминат натрия)

Алюминаты получают также при растворении металлического алюминия (или Al₂O₃) в щелочах:

2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + ЗН₂

Ион [Al(ОН)₄]⁻ — существует в водных растворах. Алюминаты щелочных металлов хорошо растворимы в воде, их водные растворы вследствие гидролизаустойчивы только при избытке щёлочи. При сплавлении Al₂O₃ с оксидами металлов образуются безводные алюминаты, которые можно рассматривать как производные метаалюминиевой кислоты HAlO₂ например, метаалюминат кальция Са(AlO₂)₂ может быть получен сплавлением Al₂O₃ с СаО. В природе встречаются алюминаты магния, кальция, бериллия: MgAl₂O₄(шпинель), CaAl₂O₄, BeAl₂O₄ (минерал хризоберилл). Искусственные алюминаты с добавлением активаторов РЗЭ являются люминофорами с длительным послесвечением и с большим накоплением энергии активации. Эти соединения являются формульными и структурными аналогами природного минерала шпинели — MgAl2O4. Эффективная люминесценция в алюминатах обеспечивается введением в их кристаллическую решетку активаторов в виде редкоземельных элементов, в частности двухвалентного европия в концентрации Eu⁺² от 1,10—2 до 8 ат.%. Изготовление и рецептура алюминатных люминофоров так же как и изготовление цинк сульфидных люминофоров носит тонажный промышленный характер и находит довольно широкое применение в световой маркировке и оформительской деятельности.

Алюминат натрия — промежуточный продукт при получении Al₂O₃, его используют в текстильной и бумажной промышленности для очистки воды. Порошковый метаалюминат натрия (NaAlO₂) также используется в качестве добавки в строительные бетоны как ускоритель отвердевания: алюминат кальция — главная составная часть быстро твердеющего глиноземного цемента.

Получение: Al₂O₃ + Na₂O = 2NaAlO₂

Квасцы́^[1] — двойные соли, кристаллогидраты сульфатов трёх- и одновалентных металлов общей формулы M⁺₂SO₄·M³⁺₂(SO₄)₃·24H₂O (другая записьM⁺M³⁺(SO₄)₂·12H₂O), где M⁺ — один из щелочных металлов (литий, натрий, калий, рубидий или цезий), а M³⁺ — один из трёхвалентных металлов (обычно алюминий, хром или железо(III)). Ионы аммония (NH₄⁺) могут также выступать в роли M⁺, замещённые ионы аммония (например, CH₃NH₃⁺) также могут входить в состав квасцов.

Известны также селенатные квасцы аналогичного состава M⁺M³⁺(SeO₄)₂·12H₂O, в которых сульфат-ион заменён ионом селената.

Квасцы могут быть получены смешением горячих эквимолярных водных растворов сульфатов соответствующих металлов, при охлаждении таких растворов из них кристаллизуются квасцы.

С галогенидными солями ряда одновалентных металлов галогениды алюминия образуют комплексные соединения, главным образом типов M₃[AlF₆] и M[AlHal₄] (где Hal - хлор, бром или иод). Склонность к реакциям присоединения вообще сильно выражена у рассматриваемых галогенидов. Именно с этим связано важнейшее техническое применение AlCl₃ в качестве катализатора (при переработке нефти и при органических синтезах).