Контрольні запитання:

1. Які властивості характерні для кальцій оксиду?

2. Які властивості характерні для кальцій гідроксиду?

3. Що називають твердістю води?

4. Чим зумовлена карбонатна твердість?

5. Способи усунення карбонатної твердості.

6. Чим зумовлена некарбонатна твердість?

7. Способи усунення карбонатної твердості.

8. Барій кількістю речовини 0,05 моль помістили в 500 г розчину з масовою часткою барій гідроксиду 8%. Обчисліть масову частку розчиненої речовини в новоутвореному розчині.

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 8 – 9 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 165.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 13, §§ 107-109, с. 117-119.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль: «Богдан», 1998. – с. 19.

Тема 2.6. Алюміній

План

1. Загальна характеристика елементів ІІІ-А групи періодичної системи. Алюміній як хімічний елемент.

2. Фізичні властивості алюмінію.

3. Хімічні властивості.**

4. Добування та застосування.*

5. Сполуки Алюмінію.**

1. До ІІІ-А групи входять елементи B, Al, Ga, In, Tl. Електронна конфігурація зовнішнього енергетичного рівня їх атомів - ns²np¹. Це – р-елементи. У складних речовинах вони виявляють ступінь окиснення +3 (Бор також –3, а Талій +1).

Зі збільшенням радіуса їх атомів металічні властивості посилюються: Бор – неметалічний елемент, Алюміній – металічний елемент, але не типовий (його оксид і гідроксид – амфотерні), а Талій вже типовий металічний елемент, близький за властивостями до лужних та лужноземельних металів. На відміну від них у елементів ІІІ-А групи нема тенденції до посилення реакційної здатності.

Формула оксидів цих елементів Е₂О₃ , гідроксидів - Е(ОН)₃

2. Електронна конфігурація атома Алюмінію 1s²2s²2p⁶3s²3p¹, це – р-елемент. На зовнішньому енергетичному рівні він має три валенті електрони та вільні р-орбіталі. Це означає, що атом Алюмінію може переходити у збуджений стан:

У збудженому стані атом Алюмінію може утворювати три ковалентні зв’язки або віддавати три валентні електрони, виявляючи ступінь окиснення +3. Отже, в окисно-відновних реакціях Алюміній поводить себе як відновник.

У природі Алюміній дуже поширений, трапляється тільки у вигляді алюмосилікатів. Це різні глини, слюда, польовий шпат, каолін тощо. Основною алюмінієвою рудою є боксит Al₂O₃·nH₂O, кріоліт Na₃[AlF₆] і корунд (глинозем) Al₂O₃.

3. Фізичні властивості: алюміній – сріблясто-білий метал, доволі легкоплавкий t_пл = 660^oC, і дуже легкий ρ = 2,7 г/см³. Має високу електричну і теплову провідність, дуже пластичний.

4. Алюміній – активний метал. Його поверхня вкрита тонкою, щільною і дуже міцною оксидною плівкою Al₂O₃, яка захищає його від подальшого окиснення і зумовлює високу корозійну стійкість.

1) з водою: 2Al + 6Н₂O = 2Al(OН)₃ + 3Н₂

2) з неметалами: 4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

4Al + 3Cl₂ = 2AlCl₃

3) за стандартних умов реагує з хлоридною і розбавленою сульфатною кислотою:

Концентровані сульфатна й нітратна кислоти пасивують алюміній: під дією цих кислот збільшується товщина оксидної плівки на металі, і він не взаємодіє з ними.

4) з лугами завдяки легкості розчинення в них оксидної плівки:

5) алюміній – добрий відновник багатьох оксидів металів:

5. Добування алюмінію: спочатку з бокситу добувають глинозем, а потім електролізом розчину алюміній оксиду у розплавленому криоліті Na₃[AlF₆] добувають металічний алюміній.

Застосування: алюміній за використанням у промисловості посідає друге місце після заліза. Основна маса його йде на виготовлення сплавів – дюраль, або дюралюміній. Це сплав алюмінію з міддю і невеликими кількостями магнію, мангану та інших компонентів. Використовується як конструкційний матеріал в авіа- і машинобудуванні, як розкисник (вилучає надлишковий кисень) під час виплавляння сталі, для добування кальцію, барію, мангану, хрому алюмінотермічним способом, для виготовлення фольги у виробництві конденсаторів, у радіотехніці та для упакування шоколаду, чаю, інших продуктів і виготовлення алюмінієвого дроту, “срібної” фарби. Зі сплавів алюмінію роблять різні предмети побуту.

6. До основних сполук Алюмінію належать алюміній оксид та алюміній гідроксид. За хімічними властивостями це амфотерні речовини:

1) Тільки свіжодобутий алюміній оксид розчиняється в кислотах і лугах:

Під час сплавляння з лугами також утворюються алюмінати:

2) Свіжоосаджений алюміній гідроксид взаємодіє і з кислотами, і з лугами:

Під час сплавляння утворюються або мета-, або ортоалюмінат: