«Свойства алюминия и его соединений»
Цель: закрепление знаний о свойствах алюминия и его соединений; проведение опытов, подтверждающих химические свойства алюминия по отношению к различным кислотам, получение гидроксида алюминия косвенным способом, экспериментальное подтверждение амфотерных свойств гидроксида алюминия.
Теория:
Алюминий - металл. На внешнем электронном слое у атома алюминия расположены три электрона в состоянии ...3s23p1. В реакциях алюминий отдает электроны и превращается в положительно заряженный ион А13+. Алюминий, образует оксид и гидроксид с амфотерными свойствами. Алюминий самый распространенный металл в природе. Общее содержание его в земной коре составляет 8,8%. В свободном состоянии алюминия в природе нет. Важнейшие природные соединения: алюмосиликаты, боксиды, корунд, криолит.
Алюминий является восстановителем и реагирует со многими простыми и сложными веществами.
Алюминий – металл III группы главной подгруппы, имеет 3 электрона на внешнем уровне. Поэтому, проявляет более слабые металлические свойства, чем металлы I и II групп, которым соответственно легче отдавать 1 и 2 электрона с внешнего уровня, чем алюминию – 3.
Химические свойства алюминия
1. Алюминий легко соединяется с кислородом при комнатной температуре, при этом на поверхности алюминия образуется оксидная пленка (А12O3). Эта пленка очень тонкая, но прочная. Она защищает алюминий от дальнейшего окисления.
2. При взаимодействии с галогенами образует галогениды - А1С13, А1Вr3.
3. При взаимодействии с серой образует сульфид алюминия - A12S3.
4. С азотом реагирует при высокой температуре с образованием нитрида - A1N.
5. При очень высокой температуре алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид алюминия - А14С3.
6. Если с поверхности алюминия удалить оксидную пленку, то он активно взаимодействует с водой. При этом образуется гидроксид алюминия и выделяется газ - водород.
7. С разбавленными серной и соляной кислотами реагирует с образованием соли и выделением газа - водорода.
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
8. С концентрированной серной кислотой при нагревании образует соль, сероводород и воду. На холоде алюминий не взаимодействует с концентрированной серной кислотой, так как пассивируется ею.
С концентрированной азотной кислотой алюминий не реагирует. Она пассивирует алюминий. Поэтому концентрированную азотную кислоту хранят в алюминиевых емкостях.
10. С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием
соли, воды и оксида азота (II).
Al+4HNO3=Al(NO3)3+ NO+2H2O
11. Алюминий, как и другие металлы, образующие амфотерные оксиды и
гидроксиды, взаимодействует с растворами щелочей. Как уже было отмечено,
алюминий покрыт защитной пленкой оксида А12Оз. При погружении алюминия в раствор щелочи эта пленка растворяется. Освобожденный от защитной пленки алюминий, будучи активным металлом, взаимодействует с водой подобно щелочным и щелочно-земельным металлам с выделением водорода.