15. Оксид алюмінію. Фізичні властивості. Одержання та хімічні властивості. Гідроксид алюмінію. Амфотерні властивості сполук алюмінію.

Окси́д алюмі́нію (рос. алюминия оксид, англ. aluminium oxide, нім. Aluminiumoxyd) — неорганічна сполука Алюмінію з Оксигеном складу Al₂O₃. Являє собою білі кристали, хімічно дуже стійкі, температура плавлення 2050 °C. У воді оксид алюмінію не розчиняється і не взаємодіє з нею. Проявляє амфотерні властивості.

Зустрічається у природі у вигляді мінералів корунду, рубіну, сапфіру. Сполуку застосовують для одержання алюмінію, виготовлення вогнетривів, абразивів, каталізаторів, сорбентів тощо.

Окрім оксиду Al₂O₃ існують також оксиди Al₂O та AlO.

Найважливішими сполуками Алюмінію є алюміній оксид і алюміній гідроксид. Алюміній оксид Al2O3 — біла тугоплавка кристалічна речовина, нерозчинна у воді.

У лабораторних умовах алюміній оксид добувають спалюванням алюмінію або термічним розкладанням алюміній гідроксиду: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O. За хімічними властивостями алюміній оксид є амфотерним.

Він реагує з кислотами, проявляючи властивості основних оксидів: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.

Реагуючи з лугами, він проявляє властивості кислотних оксидів. У розчинах лугів утворюються комплексні сполуки: Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Al(OH)4].

П ри сплавленні утворюються солі метаалюмінієвої кислоти, наприклад, метаалюмінат калію: Al2O3 + 2KOH 2KAlO2+ H2O.

( Хім власт) Природну кристалічну модифікацію алюміній оксиду (корунд) застосовують у різних галузях науки і виробництва. Рубіни, наприклад, є матеріалом для виготовлення робочих каменів точних механізмів. Кристали корунду — робочі тіла лазерів. Рубіни і сапфіри використовують для оздоблення ювелірних виробів. Алюміній оксид є головною складовою наждаку — абразивного матеріалу. Тугоплавкість і корозійна стійкість алюміній оксиду зумовлює його застосування для виготовлення термостійкого хімічного посуду, цегли для мурування скловарних печей.

Алюміній гідроксид Al(OH)3 — це нерозчинна у воді кристалічна речовина білого кольору. У лабораторії алюміній гідроксид добувають із розчинних солей Алюмінію при їх взаємодії з розчинами лугів, наприклад: AlCl3 + 3КOH = Al(OH)3↓ + 3КCl. Отриманий алюміній гідроксид має вигляд драглистого осаду. Алюміній гідроксид виявляє амфотерні властивості і розчиняється як в кислотах, так і в лугах: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Al(OH)3+ NaOH → Na[Al(OH)4]. При сплавленні алюміній гідроксиду з натрій гідроксидом утворюється натрій метаалюмінат: Al(OH)3+ NaOH NaAlO2+ 2H2O. Здатність алюміній гідроксиду реагувати з кислотами використовують у терапії. Він входить до складу лікарських препаратів, які використовують для зниження кислотності та зменшення печії.

16. Манґан. Отримання та хімічні властивості манґану. Сполуки манґану. Хімічні властивості.

Манга́н (символ Mn, рос. Марганец) — хімічний елемент з атомним номером 25. Метал, який відповідає цьому елементу — марганець.

Отримання

Металевий марганець отримують у процесі термічного відновлення безводних галогенідів мангану(II), а також електролізом водних розчинів сульфату марганцю(II) з сульфатом амонію. Отримання чистого марганцю шляхом відновлення з оксидів є доволі складним через те, що з багатьма відновниками (Al, C, Mg) він утворює сплави.

В результаті відновлення коксом оксидів MnO₂, Mn₃O₄, Mn₂O₃, MnO, отримують металевий марганець, забруднений вуглецем. Задля уникнення цього, беруть надлишок оксидів. Зазвичай відновлення відбувається у тиглях з оксиду магнію в електричних печах у присутності сульфату натрію.

Для отримання металевого марганцю методом алюмінотермії беруть Mn₃O₄ (його отримують прокалюванням оксидів MnO₂, Mn₂O₃):

Сполуки мангану також широко використовують при виробництві скла, оліфи і в гальванічних елементах (піролюзит), в медицині (перманганат калію), у фарбувальній справі (хлорид і сульфат мангану). Є також складовою частиною мікродобрив. Діє на центральну нервову систему. Гранично допустима концентрація 0,2 мг/м³.