Алюминий. Общая характеристика

Алюминий — самый распростра­ненный в земной коре металл. Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюд и многих других минералов. Общее содержание алю­миния в земной коре составляет 8% (масс.).

Алюминий, в отличие от бора, является типичным амфотерным элементом. Металлические свойства выражены у алюминия гораздо сильнее, чем у бора.

Алюминий — активный металл серебристо-белого цвета. Имеет большое сродство к кислороду, поэтому на воздухе металл быстро покрывается защитной оксидной пленкой.

Химические свойства

1. Взаимодействие с кислородом и другими неметаллами (галогенами, серой, азотом, углеродом)

4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

2Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃ хлорид

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃ бромид

2Al + 3I₂ = 2AlI₃ йодид

2Al + 3S 2Al₂S₃

2Al + N₂ 2AlN

2) Взаимодействие со щелочами:

2Al + 6H₂O + 2NaOH = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

3) Взаимодействие с кислотами-неокислителями:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

4) Взаимодействие с концентрированными HNO₃ и H₂SO₄:

При обычной температуре реакции не протекают, так как происходит пассивирование поверхности алюминия. При нагревании реакции протекают довольно активно:

Al + 6HNO_3(конц.) Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

8Al + 15H₂SO_4(конц.) 4Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S + 12H₂O

5) Взаимодействие с разбавленной HNO₃:

Реакции медленно протекают при обычной температуре, при нагревании – более быстро:

Al + 4HNO_3(разб.) = Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

8Al + 30HNO_3(разб.) = 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃+9Н₂О

6) Взаимодействие с органическими кислотами:

Реакции протекают с разбавленными уксусной и лимонной кислотами.

2Al + 6CH₃COOH 2(CH₃COO)₃Al + 3H₂

7) Восстановление металлов из их оксидов (алюминотермия):

2Al + Cr₂O₃ = 2Cr + Al₂O₃

8) После удаления защитной пленки алюминий энергично взаимодействует с водой, вытесняя из нее водород:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

9) В водном растворе, даже очень кислом, свободные ионы Al³⁺ не существуют из-за гидратации.

Разновидность оксида алюминия. Применение в медицине.

Если порошок алюминия (или тонкую алюминиевую фольгу) сильно нагреть, то он воспламеняется и сгорает ослепительным белым пламенем, образуя оксид алюминия А1₂О₃. Оксид алюминия А1₂О₃, называемый также глиноземом, встре­чается в природе в кристаллическом виде, образуя минерал корунд. Корунд обладает очень высокой твердостью. Его прозрачные кристаллы, окрашенные примесями в красный или синий цвет, пред­ставляют собой драгоценные камни — рубин и сапфир. Кристаллы рубинов, содержащих малую примесь Сr₂О₃, а кристаллы сапфиров – примесь Tl (III), Fe (III).

Кристаллические модификации Al₂O₃ химически очень стойки, не взаимодействуют с водой. С кислотами и щелочами реагирует лишь при длительном нагревании.

Алюминий оксид — составная часть зубоврачебных цемен­тов — “цемента для фиксации несъемных протезов”, силикатного цемента “силицин”, применяемого для пломбирования зубов, фиксации одиночных коронок, мостов. При употреблении напит­ков (например, “фанта”) и пищи с повышенной кислотностью такие цементы довольно быстро разрушаются.