Шпаргалка по неорганической химии.

60. Алюминий. Применение алюминия и его сплавов.

Алюминий расположен в 3-й группе главной подгруппы, в 3 периоде. Порядковый номер 13. Атомная масса ~27. Р-элемент. Электронная конфигурация: 1s22s22р63s23р1. На внешнем уровне 3s23р1находятся 3 валентных электрона. Степень окисления +3, валентность – III.

Физические свойства: алюминий – металл серебристо-белого цвета, мягкий, механически прочный, тепло– и электропроводный, легко вытягивается в проволоку, прокатывается в тонкую фольгу, легко образует сплавы.

Химические свойства:

1) при обычной температуре реагирует с кислородом, образую окисную пленку, препятствуя дальнейшему окислению металла: 4А1 + 3О2 = 2А12ОЗ;

2) алюминий, лишенный защитной оксидной пленки, взаимодействует с водой: 2А1 + 6Н2О = 2А1(ОН)3? + 3Н2?;

3) алюминий энергично взаимодействует с растворами щелочей:

4) при нагревании алюминий взаимодействует с галогенами, с азотом, с углеродом, с серой, а также с аммиаком:

Получение. В промышленности алюминий получают электролизом раствора А12ОЗ в расплавленном криолите Nа3АlF6 с добавлением СаF2. Алюминий выделяется на катоде.

Нахождение в природе: алюминий – один из наиболее распространенных элементов в земной коре – до 250 руд, содержащих алюминий: боксит – А12ОЗ?хН2О – содержит от 32–60 % А12ОЗ (глинозема); корунд – А12ОЗ – кристаллическая модификация глинозема; рубин и сапфир – драгоценные камни; нефелин – (К, Nа)2О?А12ОЗ?2SiО2 – одна из важнейших алюминиевых руд; каолин – А12ОЗ?2SiО2?2Н2О – составляет основу всех глин; алунит – К2SО4?А12(SО4)3?2А12ОЗ?6Н2О – относятся к важнейшим алюминиевым рудам; криолит Nа3[АlF6]; шпинель Мg(А1О2)2 и метаалюминаты типа шпинели Zn(А1О2)2. Сплавы алюминия: дюралюминий – 94 % А1, 4 % Сu, по 0,5 % Мg, Мn, Fе и Si; силумин – А1 + ~13 % Si; магналий – А1 с содержанием Мg – 0,5—11,5 %.

Применение алюминия и его соединений и сплавов: алюминий и его соединения применяется в быту и во всех отраслях народного хозяйства: в машиностроении, автостроении, в химической промышленности (для производства и транспортировки холодной концентрированной НNО3, т. к. алюминий в ней пассивируется). При помощи алюмотерапии производят сварку рельсов, проводят сварочные работы под водой. Чистым алюминием покрывают бензобаки, что способствует предохранению бензина от теплового излучения.