Шпаргалка по неорганической химии.
61. Оксид и гидроксид алюминия.
Оксид алюминия – Аl2О3. Физические свойства: оксид алюминия – белый аморфный порошок или очень твердые белые кристаллы. Молекулярная масса = 101,96, плотность – 3,97 г/смЗ, температура плавления – 2053 °С, температура кипения – 3000 °С.
Химические свойства: оксид алюминия проявляет амфотерные свойства – свойства кислотных оксидов и основных оксидов и реагирует и с кислотами, и с основаниями. Кристаллический А12ОЗ химически пассивен, аморфный – более активен. Взаимодействие с растворами кислот дает средние соли алюминия, а с растворами оснований – комплексные соли – гидроксоалюминаты металлов:
При сплавлении оксида алюминия с твердыми щелочами металлов образуются двойные соли – метаалюминаты (безводные алюминаты):
Оксид алюминия не взаимодействует с водой и не растворяется в ней.
Получение: оксид алюминия получают методом восстановления алюминием металлов из их оксидов: хрома, молибдена, вольфрама, ванадия и др. – металлотермия, открытый Бекетовым:
Применение: оксид алюминия применяется для производства алюминия, в виде порошка – для огнеупорных, химически стойких и аб-разивных материалов, в виде кристаллов – для изготовления лазеров и синтетических драгоценных камней (рубины, сапфиры и др.), окрашенных примесями оксидов других металлов – Сr2ОЗ (красный цвет), Тi2ОЗ и Fе2ОЗ (голубой цвет).
Гидроксид алюминия – А1(ОН)3. Физические свойства: гидроксид алюминия – белый аморфный (гелеобразный) или кристаллический. Почти не растворим в воде; молекулярная масса – 78,00, плотность – 3,97 г/смЗ.
Химические свойства: типичный амфотерный гидроксид реагирует:
1) с кислотами, образуя средние соли: Аl(ОН)3 + 3НNОЗ = Аl(NО3)3 + 3Н2О;
2) с растворами щелочей, образуя комплексные соли – гидроксоалюминаты: Аl(ОН)3 + КОН + 2Н2О = К[Аl(ОН)4(Н2О)2].
При сплавлении Аl(ОН)3 с сухими щелочами образуются метаалюминаты: Аl(ОН)3 + КОН = КА1О2 + 2Н2О.
Получение:
1) из солей алюминия под действием раствора щелочей: А1С1З + 3NаОН = Аl(ОН)3 + 3Н2О;
2) разложением нитрида алюминия водой: АlN + 3Н2О = А1(ОН)3 + NНЗ?;
3) пропусканием СО2 через раствор гидроксокомплекса: [А1(ОН)4]-+ СО2 = А1(ОН)3 + НСОЗ-;
4) действием на соли А1 гидратом аммиака; при комнатной температуре образуется А1(ОН)3.