Свойства гидроксида алюминия


Соединения алюминия — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксид алюминия

Алюминий образует оксид состава Al2O3.

 

Оксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то есть реагирует с растворами и кислот, и щелочей:


Al2O3+6HCl=2AlCl3+3h3O;

 

Al2O3+6NaOH+3h3O=2Na3[Al(OH)6].

 

При сплавлении оксида алюминия с основаниями, основными оксидами и карбонатами образуются соответствующие соли метаалюминаты:

 

Al2O3+BaCO3=tBa(AlO2)2+CO2↑;

 

Al2O3+CaO=tCa(AlO2)2;

 

Al2O3+2LiOH=t2LiAlO2+h3O↑.

Гидроксид алюминия

Если к раствору соли алюминия добавлять по каплям раствор щёлочи, то выпадет белый студенистый осадок. Состав образующегося осадка зависит от условий его получения и может быть выражен формулой Al2O3⋅xh3O, но для простоты в уравнениях реакций формулу записывают как Al(OH)3:

 

Al3++3OH−=Al(OH)3↓.

 

Если при проведении этой реакции к раствору щёлочи по каплям приливать раствор соли алюминия, то осадка можно не наблюдать, так как образующийся вначале гидроксид алюминияAl(OH)3 легко растворяется в избытке щёлочи с образованием хорошо растворимой комплексной соли:

 

AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;

 

Al(OH)3+3NaOH=Na3[Al(OH)6].

 

При нагревании гидроксид алюминия превращается в оксид:

2Al(OH)3=tAl2O3+3h3O↑.

 

Гидроксид алюминия является амфотерным соединением, т. е. проявляет как основные, так и кислотные свойства. Основные свойства проявляются в реакциях с кислотами:

 

2Al(OH)3+3h3SO4=Al2(SO4)3+6h3O.

 

При высокой температуре (сплавлении) гидроксид алюминия реагирует с основаниями, основными оксидами и карбонатами с образованием метаалюминатов:

 

Al(OH)3+KOH=tKAlO2+2h3O↑;

 

2Al(OH)3+BaO=tBa(AlO2)2+3h3O↑;

 

2Al(OH)3+CaCO3=tCa(AlO2)2+CO2↑+3h3O↑.

 

Обрати внимание!

Оксид и гидроксид алюминия обладают амфотерными свойствами.

www.yaklass.ru

Гидроксид алюминия

Гидроксид алюминия - химическое вещество, которое представляет собой соединение оксида алюминия с водой. Может пребывать в жидком и твердом состояниях. Жидкий гидроксид является желеподобным прозрачным веществом, которое очень плохо растворяется в воде. Твердый гидроксид представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, которое обладает пассивными химическими свойствами и не реагирует практически ни с одним другим элементом или соединением.

 

Получение гидроксида алюминия

 

Получение гидроксида алюминия происходит благодаря химической реакции обмена. Для этого используют водный раствор аммиака и какую-либо соль алюминия, чаще всего хлорид алюминий. Таким образом получают жидкое вещество. Если необходим твердый гидроксид, через растворенную щелочь тетрагидроксодиакваалюмината натрия пропускают диоксид углерода. Многих любителей экспериментов волнует вопрос, как получить гидроксид алюминия в домашних условиях? Для этого достаточно приобрести в специализированном магазине необходимые реагенты и химическую посуду.


Для получения твердого вещества понадобится еще и специально оборудование, так что лучше остановиться на жидком варианте. При проведении реакции необходимо использовать хорошо проветриваемое помещение, так как одним из побочных продуктов может быть газ или вещество с резким запахом, который может негативно сказаться на самочувствии и здоровье человека. Работать стоит в специальных защитных перчатках, так как большинство кислот при попадании на кожу вызывают химические ожоги. Не лишним будет позаботиться и о защите для глаз в виде специальных очков. Приступая к любому делу, в первую очередь необходимо думать об обеспечении безопасности!

 

 

Свежесинтезированный гидроксид алюминия реагирует с большинством активных кислот и щелочей. Именно поэтому для его получения используют аммиачную воду, чтобы сохранить образованное вещество в чистом виде. При использовании для получения кислоты или щелочи необходимо максимально точно рассчитать пропорцию элементов, иначе при избытке полученный гидроксид алюминия взаимодействует с остатками непоглощенной основы и полностью растворяется в ней. Это происходит из-за высокого уровня химической активности алюминия и его соединений.


В основном, гидроксид алюминия получают из бокситовой руды с высоким содержанием оксида металла. Процедура позволяет быстро и относительно дешево отделить полезные элементы от пустой породы. Реакции гидроксида алюминия с кислотами приводят к восстановлению солей и образованию воды, а с щелочами - к получению комплексных гидрооксоалюминиевых солей. Твердый гидроксид методом сплавки соединяют с твердыми щелочами с образованием метаалюминатов.

 

Основные свойства вещества

 

Физические свойства гидроксида алюминия: плотность - 2,423 грамм на сантиметр кубический, уровень растворяемости в воде - низкий, цвет - белый либо прозрачный. Вещество может существовать в четырех полиморфных вариантах. Под воздействием низких температур образуется альфа-гидроксид, называемый байеритом. Под воздействие нагревания можно получить гамма-гидроксид или гиббсит. Оба вещества имеют кристаллическую молекулярную решетку с водородными межмолекулярными типами связи. Также встречаются еще две модификации - бета-гидроксид или нордстандрит и триклинный гибсит. Первая получается путем прокаливания байерита или гиббсита.Второй отличается от остальных видов триклинным, а не монообразным строением кристаллической решетки.

 

 

 

Химические свойства гидроксида алюминия: молярная масса - 78 моль, в жидком состоянии хорошо растворяется в активных кислотах и щелочах, при нагревании разлагается, обладает амфотерными признаками. В промышленности в подавляющем большинстве случаев используется именно жидкий гидроксид, так как благодаря высокому уровню химической активности, он легко поддается обработки и не требует использования катализаторов или специальных условий протекания реакции.


Амфотерность гидроксида алюминия проявляется в двойственности его природы. Это означает, что в различных условиях он может проявлять кислотные либо щелочные свойства. Когда гидроксид принимает участие в реакции как щелочь, образуется соль, в которой алюминий является положительно заряженным катионом. Выступая в качестве кислоты, гидроксид алюминия на выходе также образует соль. Но в этом случае металл уже играет роль отрицательно заряженного аниона. Двойственная природа открывает широкие возможности по применению данного химического соединения. Оно используется в медицине для изготовления лекарственных препаратов, назначаемых при нарушении кислотно-щелочного баланса в организме.

 

 

Гидроксид алюминия входит в состав вакцин в качестве вещества, усиливающего иммунную реакцию организма на раздражитель. Нерастворимость осадка гидроксида алюминия в воде позволяет использовать вещество в водоочистных целях. Химическое соединение является очень сильным адсорбентом, который позволяет извлекать из состава воды большое количество вредных элементов.

 

Применение в промышленности

 

Применение гидроксида в промышленности связано с получением чистого алюминия. Технологический процесс начинается с обработки руды, содержащей оксид алюминия, который по завершению процесса переходит в гидроксид. Выход продукции в данной реакции достаточно высок, так что после завершения остается практически голая порода. Далее проводится операция разложения гидроксида алюминия.


Процедура не требует специальных условий, так как вещество хорошо разлагается при нагревании до температуры свыше 180 градусов по Цельсию. Этот этап позволяет выделить оксид алюминия. Это соединение является базовым или вспомогательным материалом для изготовления большого количества промышленных и бытовых изделий. При необходимости получения чистого алюминия используют процесс электролиза с добавлением в раствор криолита натрия. Катализатор забирает из оксида кислород, и чистый алюминий оседает на катоде.

promplace.ru

Алюминий, подготовка к ЕГЭ по химии

Алюминий является самым распространенным металлом в земной коре. Свойства алюминия позволяют активно применять в составе металлоконструкций: он легкий, мягкий, поддается штамповке, обладает высокой антикоррозийной устойчивостью.

Для алюминия характерна высокая химическая активность, отличается также высокой электро- и теплопроводностью.

При переходе атома алюминия в возбужденное состояние 2 электрона s-подуровня распариваются, и один электрон переходит на p-подуровень.

В природе алюминий встречается в виде минералов:

Алюминий получают путем электролиза расплава Al2O3 в криолите (Na3AlF6). Галлий, индий и таллий получают схожим образом - методом электролиза их оксидов и солей.

  • Реакции с неметаллами
  • При комнатной температуре реагирует с галогенами (кроме фтора) и кислородом, покрываясь при этом оксидной пленкой.

    Al + O2 → Al2O3 (снаружи Al покрыт оксидной пленкой - Al2O3)

    Al + Br2 → AlBr3 (бромид алюминия)

    При нагревании алюминий вступает в реакции с фтором, серой, азотом и углеродом.

    Al + F2 → (t) AlF3 (фторид алюминия)

    Al + S → (t) Al2S3 (сульфид алюминия)

    Al + N2 → (t) AlN (нитрид алюминия)

    Al + C → (t) Al4C3 (карбид алюминия)

  • Реакции с кислотами и щелочами
  • Алюминий проявляет амфотерные свойства (греч. ἀμφότεροι - двойственный), вступает в реакции как с кислотами, так и с основаниями.

    Al + HCl → AlCl3 + H2

    Al + H2SO4(разб.) → Al2(SO4)3 + H2

    Al + H2SO4(конц.) → (t) Al2(SO4)3 + SO2↑ + H2O

    Al + HNO3(разб.) → (t) Al(NO3)3 + N 2O + H2O

    Al + NaOH + H2O → Na[Al(OH)4] + H2↑ (тетрагидроксоалюминат натрия; поскольку алюминий дан в чистом виде - выделяется водород)

    При прокаливании комплексные соли не образуются, так вода испаряется:

    Na[Al(OH)4] → (t) NaAlO2 + H2O

  • Реакция с водой
  • При комнатной температуре не идет из-за образования оксидной пленки - Al2O3 - на воздухе. Если разрушить оксидную пленку нагреванием раствора щелочи или амальгамированием (покрытием металла слоем ртути) - реакция идет.

    Al + H2O → (t) Al(OH)3 + H2

  • Алюминотермия
  • Алюминотермия (лат. Aluminium + греч. therme - тепло) - способ получения металлов и неметаллов, заключающийся в восстановлении их оксидов алюминием. Температуры при этом процессе могут достигать 2400°C.

    С помощью алюминотермии получают Fe, Cr, Mn, Ca, Ti, V, W.

    Fe2O3 + Al → (t) Al2O3 + Fe

    Cr2O3 + Al → (t) Al2O3 + Cr

    MnO2 + Al → (t) Al2O3 + Mn

    Оксид алюминия

    Оксид алюминия получают в ходе взаимодействия с кислородом - на воздухе алюминий покрывается оксидной пленкой. При нагревании гидроксид алюминия, как нерастворимое основание, легко разлагается на оксид и воду.

    Al + O2 → Al2O3

    Al(OH)3 → (t) Al2O3 + H2O↑

    Проявляет амфотерные свойства: реагирует и с кислотами, и с основаниями.

    Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

    Al2O3 + NaOH + H2O → Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

    Al2O3 + NaOH → (t) NaAlO2 + H2O (алюминат натрия)

    Al2O3 + Na2O → (t) NaAlO2

    Гидроксид алюминия

    Гидроксид алюминия получают в ходе реакций обмена между растворимыми солями алюминия и щелочами. В результате гидролиза солей алюминия часто выпадает белый осадок - гидроксид алюминия.

    AlBr3 + LiOH → Al(OH)3↓ + LiBr

    Al(NO3)3 + K2CO3 → KNO3 + Al(OH)3↓ + CO2 (двойной гидролиз: Al(NO3)3 гидролизуется по катиону, K2CO3 - по аниону)

    Al2S3 + H2O → Al(OH)3↓ + H2S↑

    Проявляет амфотерные свойства. Реагирует и с кислотами, и с основаниями. Вследствие нерастворимости гидроксид алюминия не реагирует с солями.

    Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O

    Al(OH)3 + LiOH → Li[Al(OH)4] (при избытке щелочи будет верным написание - Li3[Al(OH)6] - гексагидроксоалюминат лития)

    © Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

    Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

    studarium.ru

    Алюминий — Википедия

    Алюминий
    ← Магний | Кремний →
    мягкий, лёгкий и пластичный металл серебристо-белого цвета.

    Алюминий

    Название, символ, номер Алюминий / Aluminium (Al), 13
    Группа, период, блок 13, 3,
    Атомная масса
    (молярная масса)
    26,9815386(8)[1] а. е. м. (г/моль)
    Электронная конфигурация [Ne] 3s2 3p1
    Электроны по оболочкам 2, 8, 3
    Радиус атома 143 пм
    Ковалентный радиус 121 ± 4 пм
    Радиус Ван-дер-Ваальса 184 пм
    Радиус иона 51 (+3e) пм
    Электроотрицательность 1,61 (шкала Полинга)
    Электродный потенциал −1,66 В
    Степени окисления 0; +3
    Энергия ионизации

    1‑я: 577,5 (5,984) кДж/моль (эВ)


    2‑я: 1816,7 (18,828) кДж/моль (эВ)
    Термодинамическая фаза Твёрдое вещество
    Плотность (при н. у.) 2,6989 г/см³
    Температура плавления 660 °C, 933,5 K
    Температура кипения 2518,82 °C, 2792 K
    Уд. теплота плавления 10,75 кДж/моль
    Уд. теплота испарения 284,1 кДж/моль
    Молярная теплоёмкость 24,35[2] 24,2[3] Дж/(K·моль)
    Молярный объём 10,0 см³/моль
    Структура решётки кубическая гранецентрированая
    Параметры решётки 4,050 Å
    Температура Дебая 394 K
    Теплопроводность (300 K) 237 Вт/(м·К)
    Скорость звука 5200 м/с
    Номер CAS 7429-90-5
    13

    Алюминий

    3s23p1
    Кодовый символ, указывающий, что алюминий может быть вторично переработан

    Алюми́ний (Al, лат. Aluminium) — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, с атомным номером 13. Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).

    Простое вещество алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

    Название элемента образовалось от лат. alumen — квасцы[4].

    Впервые алюминий был получен датским физиком Гансом Эрстедом в 1825 году. Он восстановил хлорид этого элемента амальгамой калия при нагревании и выделил металл. Позже способ Эрстеда был улучшен Фридрихом Вёлером, он использовал для восстановления хлорида алюминия до металла чистый металлический калий и он же описал химические свойства алюминия.

    Впервые полупромышленным способом алюминий получил в 1854 г. Сент-Клер Девиль по методу Вёлера, заменив калий на более безопасный натрий. Год спустя на Парижской выставке 1855 г. он продемонстрировал слиток металла, а в 1856 г. получил алюминий электролизом расплава двойной соли хлорида алюминия-натрия.

    До развития широкомасштабного промышленного электролитического способа получения алюминия из глинозема этот металл был дороже золота. В 1889 году британцы, желая почтить богатым подарком русского химика Д. И. Менделеева, подарили ему аналитические весы, у которых чашки были изготовлены из золота и алюминия[5][6].

    В России алюминий назвали в то время «серебром из глины», так как главной составной частью глины является глинозём Al2O3. Промышленный способ получения металла электролизом расплава Al2O3 в криолите разработали независимо друг от друга Ч. Холл и П. Эру в 1886 г.

    Соединения алюминия, например, двойная соль алюминия и калия — квасцы KAl(SO4)2 • 12H2O — известны и использовались с глубокой древности.

    Распространённость[править | править код]

    По распространённости в земной коре занимает 1-е место среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Массовая концентрация алюминия в земной коре, по данным различных исследователей, оценивается от 7,45 до 8,14 %[7].

    Природные соединения алюминия[править | править код]

    В природе алюминий, в связи с высокой химической активностью, встречается почти исключительно в виде соединений. Некоторые из природных минералов алюминия:

    • Бокситы — Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3)
    • Нефелины — KNa3[AlSiO4]4
    • Алуниты — (Na,K)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3
    • Глинозёмы (смеси каолинов с песком SiO2, известняком CaCO3, магнезитом MgCO3)
    • Корунд (сапфир, рубин, наждак) — Al2O3
    • Полевые шпаты — (K,Na)2O·Al2O3·6SiO2, Ca[Al2Si2O8]
    • Каолинит — Al2O3·2SiO2 · 2H2O
    • Берилл (изумруд, аквамарин) — 3ВеО · Al2О3 · 6SiO2
    • Хризоберилл (александрит) — BeAl2O4.

    Тем не менее, в некоторых специфических восстановительных условиях (жерла вулканов) найдены ничтожные количества самородного металлического алюминия[8].

    В природных водах алюминий содержится в виде малотоксичных химических соединений, например, фторида алюминия. Вид катиона или аниона зависит, в первую очередь, от кислотности водной среды. Концентрации алюминия в водоёмах России колеблются от 0,001 до 10 мг/л. В морской воде его концентрация 0,01 мг/л[9].

    Изотопы алюминия[править | править код]

    Природный алюминий состоит практически полностью из единственного стабильного изотопа 27Al с ничтожными следами 26Al, наиболее долгоживущего радиоактивного изотопа с периодом полураспада 720 тыс. лет, образующегося в атмосфере при расщеплении ядер аргона 40Ar протонами космических лучей с высокими энергиями.

    Алюминий образует прочную химическую связь с кислородом. По сравнению с другими металлами, восстановление алюминия до металла из природных оксидов и алюмосиликатов более сложно в связи с его высокой реакционной способностью и с высокой температурой плавления всех его руд, например таких, как бокситы, корунды.

    Обычное восстановление до металла обжигом оксида с углеродом (как например, в металлургических процессах восстановления железа) — невозможно, так как сродство к кислороду у алюминия выше, чем у углерода.

    Возможно получение алюминия посредством неполного восстановления алюминия с образованием промежуточного продукта — карбида алюминия Al4C3, который далее подвергается разложению при 1900—2000 °С с образованием металлического алюминия. Этот способ производства алюминия изучается, предполагается, что он более выгоден, чем классический электролитический способ производства алюминия процесс Холла — Эру[en], так как требует меньших энергозатрат и приводит к образованию меньшего количества CO2[10].

    Современный метод получения, процесс Холла — Эру[en], был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых анодных электродов. Такой метод получения требует очень больших затрат электроэнергии и поэтому получил промышленное применение только в XX веке.

    Электролиз в расплаве криолита:

    2Al2O3→Na3[AlF6]4Al+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}{\xrightarrow {Na_{3}[AlF_{6}]}}4Al+3O_{2}}}}

    Для производства 1000 кг чернового алюминия требуется 1920 кг глинозёма, 65 кг криолита, 35 кг фторида алюминия, 600 кг анодных графитовых электродов и около 17 МВт·ч электроэнергии (~61 ГДж)[11].

    Лабораторный способ получения алюминия предложил Фридрих Вёлер в 1827 году восстановлением металлическим калием безводного хлорида алюминия (реакция протекает при нагревании без доступа воздуха):

    AlCl3+3K→3KCl+Al{\displaystyle {\mathsf {AlCl_{3}+3K\rightarrow 3KCl+Al}}}
    Микроструктура алюминия на протравленной поверхности слитка, чистотой 99,9998 %, размер видимого сектора около 55×37 мм
    • Металл серебристо-белого цвета, лёгкий
    • плотность — 2712 кг/м³
    • температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C
    • удельная теплота плавления — 390 кДж/кг
    • температура кипения — 2518,8 °C
    • удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг
    • удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K[3]
    • временное сопротивление литого алюминия — 10—12 кг/мм², деформируемого — 18—25 кг/мм², сплавов — 38—42 кг/мм²
    • Твёрдость по Бринеллю — 24—32 кгс/мм²
    • высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу
    • Модуль Юнга — 70 ГПа
    • Коэффициент Пуассона — 0,34
    • Алюминий обладает высокой электропроводностью (37·106См/м — 65 % от электропроводности меди) и теплопроводностью (203,5 Вт/(м·К)), обладает высокой светоотражательной способностью.
    • Слабый парамагнетик.
    • Температурный коэффициент линейного расширения 24,58⋅10−6 К−1 (20—200 °C).
    • Удельное сопротивление 0,0262—0,0295 Ом·мм²/м
    • Температурный коэффициент электрического сопротивления 4,3⋅10−3 K−1. Алюминий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 1,2 кельвина.

    Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

    Гидроксид алюминия

    При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с O2, HNO3 (без нагревания), H2SO4(конц), но легко реагирует с HCl и H2SO4(разб). Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония NH4+, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. Не допустить образования оксидной плёнки можно, добавляя к алюминию такие металлы, как галлий, индий или олово. При этом поверхность алюминия смачивают легкоплавкие эвтектики на основе этих металлов[12].

    Легко реагирует с простыми веществами:

    4Al+3O2→2Al2O3{\displaystyle {\mathsf {4Al+3O_{2}\rightarrow 2Al_{2}O_{3}}}}
    2Al+3Hal2→2AlHal3(Hal=Cl,Br,I){\displaystyle {\mathsf {2Al+3Hal_{2}\rightarrow 2AlHal_{3}(Hal=Cl,Br,I)}}}
    2Al+3F2→2AlF3{\displaystyle {\mathsf {2Al+3F_{2}\rightarrow 2AlF_{3}}}}
    2Al+3S→Al2S3{\displaystyle {\mathsf {2Al+3S\rightarrow Al_{2}S_{3}}}}
    2Al+N2→2AlN{\displaystyle {\mathsf {2Al+N_{2}\rightarrow 2AlN}}}
    4Al+3C→Al4C3{\displaystyle {\mathsf {4Al+3C\rightarrow Al_{4}C_{3}}}}

    Сульфид и карбид алюминия полностью гидролизуются:

    Al2S3+6h3O→2Al(OH)3+3h3S{\displaystyle {\mathsf {Al_{2}S_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}+3H_{2}S}}}
    Al4C3+12h3O→4Al(OH)3+3Ch5{\displaystyle {\mathsf {Al_{4}C_{3}+12H_{2}O\rightarrow 4Al(OH)_{3}+3CH_{4}}}}

    Со сложными веществами:

    • с водой (после удаления защитной оксидной плёнки, например, амальгамированием или растворами горячей щёлочи):
    2Al+6h3O→2Al(OH)3↓+3h3↑{\displaystyle {\mathsf {2Al+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}\uparrow }}}
    • с парами воды (при высокой температуре):
    2Al+3h3O→t∘Al2O3+3h3{\displaystyle {\mathsf {2Al+3H_{2}O{\xrightarrow {t^{\circ }}}Al_{2}O_{3}+3H_{2}}}}
    • со щелочами (с образованием тетрагидроксоалюминатов и других алюминатов):
    2Al+2NaOH+6h3O→2Na[Al(OH)4]+3h3{\displaystyle {\mathsf {2Al+2NaOH+6H_{2}O\rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}}}}
    2Al+6NaOH→2Na3AlO3+3h3{\displaystyle {\mathsf {2Al+6NaOH\rightarrow 2Na_{3}AlO_{3}+3H_{2}}}}
    • Легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах:
    2Al+6HCl→2AlCl3+3h3{\displaystyle {\mathsf {2Al+6HCl\rightarrow 2AlCl_{3}+3H_{2}}}}
    2Al+3h3SO4→Al2(SO4)3+3h3{\displaystyle {\mathsf {2Al+3H_{2}SO_{4}\rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}}}}
    • При нагревании растворяется в кислотах — окислителях, образующих растворимые соли алюминия:
    2Al+6h3SO4→Al2(SO4)3+3SO2+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Al+6H_{2}SO_{4}\rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}+3SO_{2}+6H_{2}O}}}
    Al+6HNO3→Al(NO3)3+3NO2+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Al+6HNO_{3}\rightarrow Al(NO_{3})_{3}+3NO_{2}+3H_{2}O}}}
    8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe{\displaystyle {\mathsf {8Al+3Fe_{3}O_{4}\rightarrow 4Al_{2}O_{3}+9Fe}}}
    2Al+Cr2O3→Al2O3+2Cr{\displaystyle {\mathsf {2Al+Cr_{2}O_{3}\rightarrow Al_{2}O_{3}+2Cr}}}
    Производство алюминия в миллионах тонн

    Достоверных сведений о получении алюминия до XIX века нет. Встречающееся иногда со ссылкой на «Естественную историю» Плиния утверждение, что алюминий был известен при императоре Тиберии, основано на неверном толковании источника[14].

    В 1825 году датский физик Ганс Христиан Эрстед получил несколько миллиграммов металлического алюминия, а в 1827 году Фридрих Вёлер смог выделить крупинки алюминия, которые, однако, на воздухе немедленно покрывались тончайшей плёнкой оксида алюминия.[источник не указан 784 дня]

    До конца XIX века алюминий в промышленных масштабах не производился.

    Только в 1854 году Анри Сент-Клер Девиль (его исследования финансировал Наполеон III, рассчитывая, что алюминий пригодится его армии[15]) изобрёл первый способ промышленного производства алюминия, основанный на вытеснении алюминия металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl·AlCl3. В 1855 году был получен первый слиток металла массой 6—8 кг. За 36 лет применения, с 1855 по 1890 год, способом Сент-Клер Девиля было получено 200 тонн металлического алюминия. В 1856 году он же получил алюминий электролизом расплава хлорида натрия-алюминия.

    В 1885 году был построен завод по производству алюминия в немецком городе Гмелингеме, работающий по технологии, предложенной Николаем Бекетовым. Технология Бекетова мало чем отличалась от способа Девиля, но была проще и заключалась во взаимодействии между криолитом (Na3AlF6) и магнием. За пять лет на этом заводе было получено около 58 т алюминия — более четверти всего мирового производства металла химическим путём в период с 1854 по 1890 год.[источник не указан 784 дня]

    Метод, изобретённый почти одновременно Чарльзом Холлом в США и Полем Эру во Франции (1886 год) и основанный на получении алюминия электролизом глинозёма, растворённого в расплавленном криолите, положил начало современному способу производства алюминия. С тех пор, в связи с улучшением электротехники, производство алюминия совершенствовалось. Заметный вклад в развитие производства глинозёма внесли русские учёные К. И. Байер, Д. А. Пеняков, А. Н. Кузнецов, Е. И. Жуковский, А. А. Яковкин и др.[источник не указан 784 дня]

    Первый алюминиевый завод в России был построен в 1932 году в городе Волхов. Металлургическая промышленность СССР в 1939 году производила 47,7 тыс. тонн алюминия, ещё 2,2 тыс. тонн импортировалось.[источник не указан 784 дня]

    Вторая мировая война значительно стимулировала производство алюминия. Так, в 1939 году общемировое его производство, без учёта СССР, составляло 620 тыс. т, но уже к 1943 году выросло до 1,9 млн т.[источник не указан 784 дня]

    К 1956 году в мире производилось 3,4 млн т первичного алюминия, в 1965 году — 5,4 млн т, в 1980 году — 16,1 млн т, в 1990 году — 18 млн т.[

    ru.wikipedia.org

    Химические и физические свойства алюминия. Физические свойства гидроксида алюминия :: SYL.ru

    Этот легкий металл с серебристо-белым оттенком в современной жизни встречается почти повсеместно. Физические и химические свойства алюминия позволяют широко использовать его в промышленности. Самые известные месторождения – в Африке, Южной Америке, в Карибском регионе. В России места добычи бокситов имеются на Урале. Мировыми лидерами по производству алюминия являются Китай, РФ, Канада, США.

    Добыча Al

    В природе этот серебристый металл в силу своей высокой химической активности встречается лишь в виде соединений. Наиболее известные геологические породы, содержащие алюминий, – это бокситы, глиноземы, корунды, полевые шпаты. Промышленное значение имеют бокситы и глиноземы, именно месторождения этих руд позволяют добывать алюминий в чистом виде.

    Свойства

    Физические свойства алюминия позволяют легко вытягивать заготовки этого металла в проволоку и прокатывать в тонкие листы. Этот металл не является прочным, для повышения данного показателя при выплавке его легируют различными добавками: медью, кремнием, магнием, марганцем, цинком. Для промышленного назначения важно еще одно физическое свойство вещества алюминия – это его способность быстро окисляться на воздухе. Поверхность изделия из алюминия в естественных условиях обычно покрыта тонкой оксидной пленкой, которая эффективно защищает металл и препятствует его коррозии. При уничтожении этой пленки серебристый металл быстро окисляется, при этом его температура заметно повышается.

    Внутреннее строение алюминия

    Физические и химические свойства алюминия во многом зависят от его внутреннего строения. Кристаллическая решетка этого элемента является разновидностью гранецентрированного куба.

    Данный тип решетки присущ многим металлам, таким, как медь, бром, серебро, золото, кобальт и другие. Высокая теплопроводность и способность проводить электричество сделали этот металл одним из самых востребованных в мире. Остальные физические свойства алюминия, таблица которых представлена ниже, раскрывают полностью его свойства и показывают сферы их применения.

    Легирование алюминия

    Физические свойства меди и алюминия таковы, что при добавлении к алюминиевому сплаву некоторого количества меди его кристаллическая решетка искривляется, и прочность самого сплава повышается. На этом свойстве Al основано легирование легких сплавов для повышения их прочности и стойкости к воздействию агрессивной среды.

    Объяснение процесса упрочнения лежит в поведении атомов меди в кристаллической решетке алюминия. Частицы Cu стремятся выпасть из кристаллической решетки Al, группируются на ее особых участках.

    Там, где атомы меди образуют скопления, образуется кристаллическая решетка смешанного типа CuAl2 , в которой частицы серебристого металла одновременно входят в состав и общей кристаллической решетки алюминия, и в состав решетки смешанного типа CuAl2. Силы внутренних связей в искаженной решетке гораздо больше, чем в обычной. А значит, и прочность новообразованного вещества гораздо выше.

    Химические свойства

    Известно взаимодействие алюминия с разбавленными серной и соляной кислотой. При нагревании этот металл в них легко растворяется. Холодная концентрированная или сильно разбавленная азотная кислота не растворяет этот элемент. Водные растворы щелочей активно воздействуют на вещество, в процессе реакции образуя алюминаты – соли, в составе которых имеются ионы алюминия. Например:

    Al2O3 +3h3O+2NaOH=2Na[Al(OH)4]

    Получившееся в результате реакции соединение носит название тетрагидроксоалюминат натрия.

    Тонкая пленка на поверхности алюминиевых изделий защищает этот металл не только от воздуха, но и от воды. Если эту тонкую преграду убрать, элемент станет бурно взаимодействовать с водой, выделяя из нее водород.

    2AL+6H2O= 2 AL (OH)3+3Н2

    Образовавшееся вещество называется гидроксидом алюминия.

    AL (OH)3 реагирует с щелочью, образуя кристаллы гидроксоалюмината:

    Al(OH)2+NaOH=2Na[Al(OH)4]

    Если это химическое уравнение сложить с предыдущим, получим формулу растворения элемента в щелочном растворе.

    Al(OH)3+2NaOH+6H2O=2Na [Al(OH)4]+3H2

    Горение алюминия

    Физические свойства алюминия позволяют ему вступать в реакцию с кислородом. Если порошок этого металла или алюминиевую фольгу нагреть, то она вспыхивает и горит белым ослепительным пламенем. В конце реакции образуется оксид алюминия Al2O3.

    Глинозем

    Полученный оксид алюминия имеет геологическое название глинозем. В естественных условиях он встречается в виде корунда – твердых прозрачных кристаллов. Корунд отличается высокой твердостью, в шкале твердых веществ его показатель составляет 9. Сам корунд бесцветен, но различные примеси могут окрасить его в красный и синий цвет, так получаются драгоценные камни, которые в ювелирном деле называются рубинами и сапфирами.

    Физические свойства оксида алюминия позволяют выращивать эти драгоценные камни в искусственных условиях. Технические драгоценные камни используются не только для ювелирных украшений, они применяются в точном приборостроении, для изготовления часов и прочего. Широко используются искусственные кристаллы рубина и в лазерных устройствах.

    Мелкозернистая разновидность корунда с большим количеством примесей, нанесенная на специальную поверхность, известна всем как наждак. Физические свойства оксида алюминия объясняют высокие абразивные свойства корунда, а также его твердость и устойчивость к трению.

    Гидроксид алюминия

    Al2 (OH)3 является типичным амфотерным гидроксидом. В соединении с кислотой это вещество образует соль, содержащую положительно заряженные ионы алюминия, в щелочах образует алюминаты. Амфотерность вещества проявляется в том, что он может вести себя и как кислота, и как щелочь. Это соединение может существовать и в желеобразном, и в твердом виде.

    В воде практически не растворяется, но вступает в реакцию с большинством активных кислот и щелочей. Физические свойства гидроксида алюминия используются в медицине, это популярное и безопасное средство снижения кислотности в организме, его применяют при гастритах, дуоденитах, язвах. В промышленности Al2 (OH)3 используется в качестве адсорбента, он прекрасно очищает воду и осаждает растворенные в ней вредные элементы.

    Промышленное использование

    Алюминий был открыт в 1825 году. Поначалу данный металл ценился выше золота и серебра. Это объяснялось сложностью его извлечения из руды. Физические свойства алюминия и его способность быстро образовывать защитную пленку на своей поверхности затрудняли исследование этого элемента. Лишь в конце 19 века был открыт удобный способ плавки чистого элемента, пригодный для использования в промышленных масштабах.

    Легкость и способность сопротивляться коррозии – уникальные физические свойства алюминия. Сплавы этого серебристого металла применяются в ракетной технике, в авто-, судо-, авиа- и приборостроении, в производстве столовых приборов и посуды.

    Как чистый металл Al используется при изготовлении деталей для химической аппаратуры, электропроводов и конденсаторов. Физические свойства алюминия таковы, что его электропроводность не так высока, как у меди, но этот недостаток компенсируется легкостью рассматриваемого металла, что позволяет делать провода из алюминия более толстыми. Так, при одинаковой электропроводности алюминиевый провод весит в два раза меньше медного.

    Не менее важным является применение Al в процессе алитирования. Так называется реакция насыщения поверхности чугунного или стального изделия алюминием с целью защиты основного металла от коррозии при нагревании.

    В настоящее время изведанные запасы алюминиевых руд вполне сопоставимы с потребностями людей в этом серебристом металле. Физические свойства алюминия могут преподнести еще немало сюрпризов его исследователям, а сферы применения этого металла гораздо шире, чем можно представить.

    www.syl.ru

    Алюминия гидроксид, свойства - Справочник химика 21

        При переходе к алюминию металлические свойства резко возрастают. Однако оксид и гидроксид алюминия являются амфотер-ными соединениями. Гидроксид алюминия реагирует и с кислотами и с щелочами. В последнем случае реакцию можно выразить следующим уравнением  [c.199]

        Аналогичным образом исследовать свойства гидроксидов алюминия, кремния, никеля (П) и цинка. В чем они растворяются Каковы их химические свойства  [c.66]


        Чем по химическим свойствам отличаются оксид бора от оксида алюминия гидроксид бора от гидроксида алюминия У соединений какого элемента сильнее выражены кислотные свойства Напишите уравнения соответствующих реакций. [c.128]

        Гидроксиды, обладающие этим свойством, называются амфотерными гидроксидами, или амфотерными электролитами — амфолитами. К таким гидроксидам кроме гидроксида цинка относятся гидроксиды алюминия, хрома(П1), железа (П1), меди(П), олова (IV) и другие. [c.243]

        Амфотерные свойства проявляют гидроксиды таких металлов, как цинк, хром, свинец и олово, а также упоминавшийся выше алюминий. Можно считать, что амфотерное поведение оксида или гидроксида элемента обусловливается таким значением ионного потенциала центрального атома X в системе X — О — Н, которое допускает приблизительно одинаково легкий разрыв связей X —О и О —Н. Поэтому амфотерными оказываются гидроксиды элементов, имеющих ионный потенциал в пределах от 3,5 до 9,5. Отклонения от этого правила возникают в тех случаях, когда элементы имеют более сложные электронные конфигурации внешних оболочек. Так, например, было бы опрометчиво сравнивать, амфотерные свойства гидроксида алюминия со свойствами гидроксида цинка, поскольку АР имеет 8-элек-тронный остов, тогда как цинк обладает 18-элек-тронным остовом. [c.253]

        Алюминий во многом похож на бериллий. Так, гидроксиды Беи А1 амфотерны, ионы Ве + и АР+ сильно гидратируются и образуют аналогичные ио составу и сходные ио свойствам комплексы. [c.342]

        Алюминий — трехвалентный амфотерный элемент, проявляет преимущественно металлические свойства его кислородное соединение АЬОз —оксид алюминия гидроксид алюминия [c.107]

        Дайте краткую характеристику свойств алюминия строение атома, отношение к воде, кислотам, щелочам оксид и гидроксид алюминия, их свойства. [c.224]

        Следовательно, и у гидроксида алюминия основные свойства выражены несколько сильнее, чем кислотные. Из 0,01 М раствора гидроксид алюминия начинает осаждаться при pH, равном 4,0, а при pH, равном 10,8, осадок растворяется с образованием алюми- [c.158]

        Гидроксиды, обладающие этим свойством, называются амфо-т е р и ы м и гидро к с и д а м и или а м ф о т е р н ы м и электролитами. К таким гидроксидам, кроме гидроксида цинка, относятся гидроксиды алюминия, хрома и некоторые другие. [c.244]


        Так как у гидроксида алюминия основные свойства выражены очень слабо, водные растворы солей алюминия в силь[c.271]

        Гидроксиды галлия и индия амфотерны. Оа(ОН)з— идеальный амфотерный электролит константы диссоциации его по основному и по кислотному типу практически одинаковы. Его кислотные свойства выражены сильнее, чем у гидроксида алюминия. Кислотные свойства 1п(ОН)з выражены слабо. Гидроксид таллия обладает основными свойствами. В кислотах растворяются все гидроксиды, в щелочах — только гидроксиды галлия и индия, образуя гидроксогаллаты и гидрок-соиндаты, например  [c.185]

        Промотирование оксида алюминия фтором. Изучению физических и химических свойств оксида алюминия посвящены многочисленные исследования. Используемый при синтезе катализатора изомеризации у-оксид алюминия получается при дегидратации гидроксида типа бемит и рассматривается как дефектная шпинель, имеющая плотно упакованную решетку из кислородных ионов и ионов алюминия с координационными [c.43]

        Для улучшения свойств лакокрасочных материалов и эксплуатационных характеристик лакокрасочных покрытий (прочности, влаго-, свето- и термостойкости), а также для экономии пигментов в состав красок вводят наполнители (25—50% от массы пигмента). Наполнителями служат неорганические природные (мел, слюда, тальк, каолин) и синтетические (оксид алюминия, гидроксид алюминия, карбонат бария) вещества. Наиболее часто используют белые наполнители серые и цветные наполнители находят ограниченное применение. Укрывистость пигментов при введении наполнителей практически не ухудшается. [c.213]

        Опыт 6. Гидроксид алюминия, его получение и свойства [c.188]

        Химические связи щелочноземельных металлов с неметаллами носят преимущественно ионный характер. Бериллий и магний по химическим свойствам отличаются от щелочноземельных металлов. Бериллий по свойствам больше напоминает алюминий. Ион Ве " " очень мал, поэтому для него характерно образование ковалентных связей. Гидроксид бериллия амфотерен. [c.146]

        Запись данных опыта. Сделать вывод о свойствах гидроксида алюминня. [c.188]

        Таким образом, алюминий и последующие р-элемен-ты 3 группы в соединениях выступают в виде катионов Э +. Они же, а также бор, входят в состав анионов ЭОз , ЭОа . Оксид таллия ТЬОз и соответствующий ему гидроксид Т1(0Н)з имеют основные свойства. Для таллия характерно образование соединений, в которых степень его окисления -1-1. Металлический характер таллия в них выражен наиболее ярко. [c.74]

        Как практически убедиться в амфотерны, свойствах гидроксида алюминия Написать ураннения соответствующих реакций. [c.181]

        Изучение свойств гидроксида алюминия. В пробирку наливают раствор соли алюминия и водный раствор аммиака. Наблюдают осаждение гидроксида алюминия. Половину полученного осадка переносят в другую пробирку. Оставшийся в первой пробирке осадок растворяют в М хлористоводородной кислоте, а осадок во второй пробирке — АМ растворе гидроксида натрия. [c.141]

        Поскольку гидроксид алюминия проявляет свойства слабого основания, то он растворим в водных растворах сильных кислот. Слабые кислоты гидроксид

    www.chem21.info

    Гидроксид алюминия - яркий представитель амфотерных гидроксидов :: SYL.ru

    Одним из наиболее широко используемых в промышленности веществ является гидроксид алюминия. В этой статье о нем и пойдет речь.

    Что такое гидроксид?

    Это химическое соединение, которое образуется при взаимодействии оксида с водой. Существует три их разновидности: кислотные, основные и амфотерные. Первые и вторые разделяются на группы в зависимости от их химической активности, свойств и формулы.

    Что такое амфотерные вещества?

    Амфотерными могут быть оксиды и гидроксиды. Это такие вещества, для которых характерно проявлять как кислотные, так и основные свойства, в зависимости от условий реакции, используемых реагентов и т. д. К амфотерным оксидам относятся два вида оксида железа, оксид марганца, свинца, бериллия, цинка, а также алюминия. Последний, кстати, чаще всего получают из его гидроксида. К амфотерным же гидроксидам можно отнести гидроксид бериллия, железа, а также гидроксид алюминия, который мы сегодня и рассмотрим в нашей статье.

    Физические свойства гидроксида алюминия

    Данное химическое соединение представляет собой твердое белое вещество. Оно не растворяется в воде.

    Гидроксид алюминия — химические свойства

    Как уже было сказано выше, это наиболее яркий представитель группы амфотерных гидроксидов. В зависимости от условий реакции, он может проявлять как основные, так и кислотные свойства. Данное вещество способно растворяться в кислотах, при этом образуется соль и вода.

    К примеру, если смешать его с хлорной кислотой в равном количестве, то получим алюминий хлорид с водой также в одинаковых пропорциях. Также еще одно вещество, с которым реагирует гидроксид алюминия, — гидроксид натрия. Это типичный основной гидроксид. Если смешать в равных количествах рассматриваемое вещество и раствор гидроксида натрия, то получим соединение под названием тетрагидроксоалюминат натрия. В его химической структуре содержится атом натрия, атом алюминия, по четыре атома оксигена и гидрогена. Однако при сплавлении этих веществ реакция идет несколько по-другому, и образуется уже не это соединение. В результате данного процесса можно получить метаалюминат натрия (в его формулу входят по одному атому натрия и алюминия и два атома оксигена) с водой в равных пропорциях, при условии, если смешать одинаковое количество сухих гидроксидов натрия и алюминия и подействовать на них высокой температурой. Если же смешать его с гидроксидом натрия в других пропорциях, можно получить гексагидроксоалюминат натрия, который содержит три атома натрия, один атом алюминия и по шесть оксигена и гидрогена. Для того чтобы образовалось данное вещество, нужно смешать рассматриваемое вещество и раствор гидроксида натрия в пропорциях 1:3 соответственно. По описанному выше принципу можно получить соединения под названием тетрагидроксоалюминат калия и гексагидроксоалюминат калия. Также рассматриваемое вещество подвержено разложению при воздействии на него очень высоких температур. Вследствие такого рода химической реакции образуется оксид алюминия, который также обладает амфотерностью, и вода. Если взять 200 г гидроксида и нагреть его, то получим 50 г оксида и 150 г воды. Кроме своеобразных химических свойств, данное вещество проявляет также и обычные для всех гидроксидов свойства. Оно вступает во взаимодействие с солями металлов, которые имеют более низкую химическую активность, нежели алюминий. Для примера можно рассмотреть реакцию между ним и хлоридом меди, для которой нужно взять их в соотношении 2:3. При этом выделится водорастворимый хлорид алюминия и осадок в виде гидроксида купрума в пропорциях 2:3. Также рассматриваемое вещество реагирует и с оксидами подобных металлов, для примера можно взять соединение той же меди. Для проведения реакции потребуется гидроксид алюминия и оксид купрума в соотношении 2:3, в результате чего получим алюминий оксид и гидроксид меди. Свойствами, которые были описаны выше, также обладают и другие амфотерные гидроксиды, такие как гидроксид железа или бериллия.

    Что такое гидроксид натрия?

    Как видно выше, существует много вариантов химических реакций гидроксида алюминия с гидроксидом натрия. Что же это за вещество? Это типичный основной гидроксид, то есть химически активная, растворимая в воде основа. Он обладает всеми химическими свойствами, которые характерны для основных гидроксидов.

    То есть он может растворяться в кислотах, к примеру, при смешивании натрий гидроксида с хлорной кислотой в равных количествах можно получить пищевую соль (хлорид натрия) и воду в пропорции 1:1. Также данный гидроксид вступает в реакции с солями металлов, которые обладают более низкой химической активностью, нежели натрий, и их оксидами. В первом случае происходит стандартная реакция обмена. При добавлении к нему, к примеру, хлорида серебра, образуется хлорид натрия и гидроксид серебра, который выпадает в осадок (реакция обмена осуществима только в случае, если одно из веществ, полученных в ее результате, будет осадком, газом либо водой). При добавлении к натрий гидроксиду, например, оксида цинка, получаем гидроксид последнего и воду. Однако намного более специфическими являются реакции данного гидроксида AlOH, которые были описаны выше.

    Получение AlOH

    Когда мы уже рассмотрели основные его химические свойства, можно поговорить о том, как же его добывают. Основной способ получения данного вещества — проведение химической реакции между солью алюминия и натрий гидроксидом (может использоваться и калий гидроксид).

    При такого рода реакции образуется сам AlOH, выпадающий в белый осадок, а также новая соль. Например, если взять алюминий хлорид и добавить к нему в три раза больше гидроксида калия, то полученными веществами будут рассматриваемое в статье химическое соединение и в три раза больше хлорида калия. Также существует метод получения AlOH, который предусматривает проведение химической реакции между раствором соли алюминия и карбонатом основного металла, для примера возьмем натрий. Для получения гидроксида алюминия, кухонной соли и углекислого газа в пропорциях 2:6:3 необходимо смешать хлорид алюминия, карбонат натрия (соду) и воду в соотношении 2:3:3.

    Где используется алюминий гидроксид?

    Гидроксид алюминия находит свое применение в медицине.

    Благодаря его способности нейтрализовать кислоты, препараты с его содержанием рекомендуются при изжоге. Также его выписывают при язвах, острых и хронических воспалительных процессах кишечника. Кроме того, гидроксид алюминия используют в изготовлении эластомеров. Также он широко применяется в химической промышленности для синтеза оксида алюминия, алюминатов натрия — эти процессы были рассмотрены выше. Кроме того, его часто используют во время очистки воды от загрязнений. Также данное вещество широко применяется в изготовлении косметических средств.

    Где применяются вещества, которые можно получить с его помощью?

    Оксид алюминия, который может быть получен вследствие термического разложения гидроксида, используется при изготовлении керамики, применяется в качестве катализатора для проведения разнообразных химических реакций. Тетрагидроксоалюминат натрия находит свое использование в технологии окрашивания тканей.

    www.syl.ru

    Амфотерные свойства оксида и гидроксида алюминия

    Инфоурок › Химия ›Презентации›Амфотерные свойства оксида и гидроксида алюминия

    Описание презентации по отдельным слайдам:

    1 слайд Описание слайда:

    Амфотерность оксида и гидроксида алюминия

    2 слайд Описание слайда:

    Дать понятие об амфотерности; Рассмотреть свойства амфотерного оксида и гидроксида алюминия; Повторить, закрепить и развить знания о классификации и свойствах гидроксидов и о генетической связи между классами веществ. Цели урока:

    3 слайд Описание слайда:

    Изучение нового материала: Алюминий в природе:

    4 слайд Описание слайда:

    Повторение изученного материала: Применение алюминия

    5 слайд Описание слайда:

    Оксид алюминия Al2O3 Бокситы Корунд Глинозём горная порода минерал драгоценные камни рубины сапфиры

    6 слайд Описание слайда:

    В очищенном виде Al2O3 - белый тугоплавкий порошок, температура плавления 2044°С, температура кипения 3530°С, плотность 4 г/см3, по твердости близок к алмазу.  Получают: 1) 4Al + 3O2 = 2 Al2O3 2) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3h3O Химические свойства: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3h3O; Al2O3 + 2NaOH + 3h3O = 2Na[Al(OH)4] Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + h3O; Проявляет амфотерные свойства

    7 слайд Описание слайда:

    Гидроксид алюминия Al(OH)3 белое гелеобразное вещество, нерастворимое в воде, входит в состав многих бокситов. типичное амфотерное соединение, свежеполученный гидроксид растворяется в кислотах и щелочах:

    8 слайд Описание слайда:

    Получение гидроксида алюминия В 2 пробирки налейте по 1 мл раствора соли алюминия В обе пробирки прилейте по каплям раствор щелочи до появления белого осадка гидроксида алюминия: AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Лабораторный опыт:

    9 слайд Описание слайда:

    Доказательство амфотерности: 1.Взаимодействие с кислотами В одну пробирку с осадком прилейте раствор соляной кислоты. 2.Взаимодействие со щелочами В другую пробирку с осадком прилейте избыток раствора щелочи Лабораторный опыт:

    10 слайд Описание слайда:

    Что наблюдали? Осадки гидроксида алюминия в обеих пробирках растворяются. Вывод: гидроксид алюминия проявляет свойства оснований, взаимодействуя с кислотой, но он также ведет себя и как нерастворимая кислота, взаимодействуя со щелочью. Он проявляет амфотерные свойства.

    11 слайд Описание слайда:

    Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 +3h3O Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] Запишите уравнения реакций:

    12 слайд Описание слайда:

    Лабораторный опыт От перемены мест слагаемых сумма …. изменяется!!! 1. В одну пробирку налейте 1 мл соли хлорида алюминия AlCl3 и добавьте 3-4 капли раствора натриевой щелочи NaOH. 2. Во вторую пробирку налейте наоборот- 1 мл натриевой щелочи NaOH и добаьте 3-4 капли соли хлорида алюминия AlCl3.

    13 слайд Описание слайда:

    Что наблюдали? В первой пробирке образовывался осадок, а во второй НЕТ !!! Вывод: для амфотерных соединений имеет большое значение, в какой последовательности проводить эксперимент! Во втором случае изначально щелочь была в избытке: AlCl3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaCl

    14 слайд Описание слайда:

    Генетический ряд алюминия. Осуществите превращения: Na[Al(OH)4] Al Al2O3 AlCl3 Al(OH)3 Al2(SO4)3

    Курс профессиональной переподготовки

    Учитель химии

    Курс повышения квалификации

    Курс профессиональной переподготовки

    Учитель биологии и химии

    Найдите материал к любому уроку,
    указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

    Выберите категорию: Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

    Выберите класс: Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

    Выберите учебник: Все учебники

    Выберите тему: Все темы

    также Вы можете выбрать тип материала:

    Общая информация

    Номер материала: ДБ-294861

    Похожие материалы

    Вам будут интересны эти курсы:

    infourok.ru

    Гидроксид алюминия - это... Что такое Гидроксид алюминия?

    Гидроксид алюминия

    Гидрокси́д алюми́ния, вещество с формулой (а также , и ) — соединение оксида алюминия с водой. Белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде, обладает амфотерными свойствами.

    Получают при взаимодействии солей алюминия с водными растворами щёлочи, избегая их избытка:

    Свежеосаждённый гидроксид алюминия способен взаимодействовать с:

    Высушенный гидроксид алюминия представляет собой белое кристаллическое вещество, нерастворимое в кислотах и щёлочах.

    Отдельные случаи взаимодействия гидрооксида алюминия с: гидрооксидом рубидия

    Al(OH)3 + 3RbOH (водн. р-р) — Rb3[Al(OH)6]

    оксидом рубидия

    2Al(OH)3 + Rb2O (сплав.) — 2RbAlO2 + 3H2O

    гидроксидом цезия

    Al(OH)3 + CsOH (сплав.) — CsAlO2 + 2H2O

    карбонатом цезия

    2Al(OH)3 + Cs2CO3 (сплав.) — 2CsAlO2 + 3H2O + CO2

    Называется орто- и метааллюминевая кислота.

    Применение

    Используется при очистке воды, так как обладает способностью поглощать (адсорбировать) различные вещества, в медицине, в качестве антацидного средства,[1] в качестве адъюванта при изготовлении вакцин.[2] Применяется в качестве антипирена (подавителя горения) в пластиках и других материалах.

    Примечания

    dic.academic.ru

    XuMuK.ru - АЛЮМИНИЯ ГИДРОКСИД - Химическая энциклопедия


    АЛЮМИНИЯ ГИДРОКСИД А1(ОН)3, бесцв. твердое в-во. Известны четыре кристаллич. модификации (см. табл.)-моноклинный и триклинныйгиббсит, или гидраргиллит, байерит и нордстрандит а также аморфный (гелеобразный) алюминия гидроксид переменного состава А12О3*nН2О. Существуют также две кристаллич. модификации оксигидроксида АlOОН-бемит и диаспор. Все модификации гидроксида и оксигидроксида встречаются в природе в виде минералов, являющихся составной частью бокситов. Алюминия гидроксид и оксигидроксид не раств. в воде. Амфотерны: с к-тами образуют соли А13+, со щелочами - алюминаты. С NH3*H2O не реагируют. Химическая активность убывает в ряду: аморфный алюминия гидроксид -> байерит -> гиббсит -> бемит -> диаспор. Длягиббсита: Сp° 91,97 Дж/(моль*К),H°обр - 1293,5 кДж/моль, S0298 68,44 ДжДмоль*К). Ок. 180°С разлагается до бемита, выше 250°С - до А12О3. Промежут. продукт в произ-ве А12О3 и А1 по способу Байера. М. б. получен также при медленном пропускании СО2 через р-ры алюмината Na (см. Алюминия оксид). Применяют для получения соед. А1, как антипирен лакокрасочных материалов и пластмасс, компонент зубных паст, обволакивающее и адсорбирующее ср-во в медицине.

    Байерит ок. 180°С превращается в бемит, выше 230°С - в А12О3. Образуется при старении гелеобразных алюминия гидроксидов, при пропускании СО, через р-ры алюмината Na. Применяют для полученияА12О3.

    СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МОДИФИКАЦИЙ ГИДРОКСИДА И ОКСИГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ

    Нордстрандит образуется при старении гелей алюминия гидроксида. Аморфный алюминия гидроксид осаждается в виде гелей из р-ров солей А1 при пропускании NH3 на холоду или добавлении водных р-ров щелочей либо NH3, а также при гидролизе алкоголятов А1.

    Бемит получают из гиббсита прокаливанием его на воздухе ок. 180°С или нагреванием водных суспензий в автоклаве при 200-250 °С Применяют для получения А1203. Диаспор выше 450°С превращается вА12О3.

    Лит. см. при ст. Алюминия оксид. Ю.А. Волохов.
    ===
    Исп. литература для статьи «АЛЮМИНИЯ ГИДРОКСИД»: нет данных

    Страница «АЛЮМИНИЯ ГИДРОКСИД» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

    www.xumuk.ru

    Оксид алюминия — Википедия

    Окси́д алюми́ния Al2O3 — бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространён как основная составляющая часть глинозёма[3][нет в источнике], нестехиометрической смеси оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д. В модификации корунд имеет атомную кристаллическую решётку[источник не указан 212 дней].

    Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей. Является диэлектриком[4][5][6], но некоторые[7][8] исследователи считают его полупроводником n-типа. Диэлектрическая проницаемость 9,5—10. Электрическая прочность 10 кВ/мм.

    Плотность[править | править код]

    Модификация Плотность, г/см3
    α-Al2O3 3,99[2]
    θ-Al2O3 3,61[3]
    γ-Al2O3 3,68[4]
    κ-Al2O3 3,77[5]

    Основные модификации оксида алюминия[править | править код]

    В природе можно встретить только тригональную α-модификацию оксида алюминия в виде минерала корунда и его редких драгоценных разновидностей (рубин, сапфир и т. д.). Она является единственной термодинамически стабильной формой Al2O3. При термообработке гидроксидов алюминия около 400 °С получают кубическую γ-форму. При 1100—1200 °С с γ-модификацией происходит необратимое превращение в α-Al2O3, однако скорость этого процесса невелика, и для завершения фазового перехода необходимо либо наличие минерализаторов, либо повышение температуры обработки до 1400—1450 °С[9].

    Известны также следующие кристаллические модификации оксида алюминия: кубическая η-фаза, моноклинная θ-фаза, гексагональная χ-фаза, орторомбическая κ-фаза. Спорным остаётся существование δ-фазы, которая может быть тетрагональной или орторомбической[9][10].

    Вещество, иногда описываемое как β-Al2O3, на самом деле представляет собой не чистый оксид алюминия, а ряд алюминатов щелочных и щёлочноземельных металлов со следующими общими формулами: MeO·6Al2O3 и Me2O·11Al2O3, где МеО — это оксиды кальция, бария, стронция и т. д., а Ме2О — оксиды натрия, калия, лития и других щелочных металлов. При 1600—1700 °С β-модификация разлагается на α-Al2O3 и оксид соответствующего металла, который выделяется в виде пара.

    Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

    3Cu2O + 2Al →1000 ∘C 6Cu + Al2O3{\displaystyle {\mathsf {3Cu_{2}O\ +\ 2Al\ {\xrightarrow {1000\ ^{\circ }C}}\ 6Cu\ +\ Al_{2}O_{3}}}}
    2Al(OH)3→tAl2O3+3h3O{\displaystyle {\ce {2Al(OH)3 ->[{t}] Al2O3 + 3h3O}}}

    Плёнки оксида алюминия на поверхности алюминия получают электрохимическими или химическими методами. Так, например, получают диэлектрический слой в алюминиевых электролитических конденсаторах. В микроэлектронике также применяется эпитаксия оксида алюминия, которая многими учёными считается перспективной, например, в изоляции затворов полевых транзисторов.[5][6]

    Оксид алюминия (Al2O3), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд (содержащий примеси хрома) называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α-оксид алюминия любой окраски, кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал. Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

    Керамика на основе оксида алюминия обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим изолятором. Она используется в горелках газоразрядных ламп, подложек интегральных схем, в запорных элементах керамических трубопроводных кранов, в зубных протезах и т. д.

    Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия. Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.

    γ-Модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).

    1. Pillet, S.; Souhassou, M.; Lecomte, C.; Schwarz, K. и др. Acta Crystallograica A (39, 1983-) (2001), 57, 209—303
    2. Husson, E.; Repelin, Y. Europen Journal of Solid State Inogranic Chemistry
    3. Gutierrez, M.; Taga, A.; Johansson, B. Physical Review, Serie 3. B — Condensed Matter (18, 1978-) (2001), 65, 0121011-0121014
    4. Smrcok, L.; Langer, V.; Halvarsson, M. Ruppi, S. Zeitschrift fuer Kristallographie (149, 1979-) (2001), 216, 409—412

    ru.wikipedia.org


    Смотрите также