Алюміній.Алюміній.Алюміній оксид, алюміній Алюміній оксид, алюміній

гідроксид, їх гідроксид, їх амфотерність. амфотерність.

Солі Алюмінію. Солі Алюмінію. Використання Використання

найважливіших сполук найважливіших сполук Алюмінію.Алюмінію.

Я сріблястий, я криластий,

Високо люблю літати.

А корозії не знаю,

Плівкою себе вкриваю.

На опорах через ліс

То дротами я повис.

Можу двері змайструвати,

Посудом на кухні стати.

А народжуюсь із глини.

Чи мене назвеш ти нині?

Назва “алюміній” походить від лат. Alumen (aluminis) – “галуни” у зв'язку із застосуванням останніх як протиотрути під час фарбування тканин і як засобу для припинення кровотечі; алюмокалієві галуни - перші сполуки Алюмінію, що знайшли практичне застосування.

Геродот(V ст. до н.е.)

Галуни відомі з давніх часів. За словами грецького історика Геродота, давні народи застосовували під час фарбування тканин для закріплення їх кольору мінеральну породу, яку називали “алюмен”, тобто “та, що в'яже”. Цією породою і були галуни.

Імператор Тиберій

Одного разу до імператора Тиберія прийшов незнайомець. В дар імператору він приніс виготовлену ним чашу з блискучого, неначе срібло, проте надзвичайно легкого матеріалу. Побоюючись, що новий метал з його чудовими властивостями знецінить золото та срібло, Тиберій наказав відрубати винахіднику голову, а його майстерню зруйнувати.

Парацельс Лише в ХVІ столітті до історії

алюмінію була вписана нова сторінка. Це зробив німецький лікар Парацельс Філіпп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайм (Гогенгейм).

Досліджуючи різні матеріали, у тому числі галуни, Парацельс установив, що вони “ є сіллю якоїсь галунової землі ”, до складу якої входить оксид невідомого металу, в подальшому названого глинозем.

Г.К. Ерстед

Першим, кому вдалось одержати металічний алюміній, був датський учений Г.К.Ерстед. У 1825 році Ерстед отримав алюміній з бокситу

(Al2O3 + домішки).

До винайдення способу одержання алюмінію методом електролізу вартість його була дуже високою. На Всесвітній виставці в Парижі в 1855 році алюміній демонструвався як матеріал для виготовлення ювелірних виробів. У 1889 році Менделєєву в Лондоні подарували, як особливо цінний подарунок, терези, виготовлені з алюмінію.

Фрідріх Веллер

У 1827 році німецький хімік Фрідріх Веллер одержав алюміній простішим способом. Він використав металічний калій замість амальгами калію для відновлення алюмінію. Веллер одержав метал у вигляді порошку.

Al2O3 + 3Cl2 + 3C 2AlCl3 + 3CO

AlCl3 + 3KHg 3KCl + AlHg3x

AlHg3x Al + 3x Hg

Для становлення вітчизняної алюмінієвої промисловості велике значення мали дослідження члена-кореспондента АН СРСР О.О. Яковкіна (1860-1936), який розробив методи одержання чистого оксиду алюмінію з бокситів, глин і нефелінів. В Україні вперше одержали алюміній у 1933 році на Дніпропетровському алюмінієвому заводі.

Основними способами

одержання алюмінію

на сьогоднішній день є електроліз. Хоча вчені знайшли в Китаї гробницю полководця Чжоу Чжу (помер на початку ІІІ ст.), зроблену зі сплаву, що містить 85% алюмінію. Це свідчить про те, що існував інший спосіб одержання алюмінію, який було втрачено.

Польовий шпат Al2O3;

Боксит Al2O3 ∙nH2O;

Нефелін Al2O3 ∙Na2O∙2SiO2,

або NaAlSiO4;

Корунд (прозорі кристали) Al2O3;

Каолін (глина) Al2O3 ∙2SiO2∙2H2O;

Гідроаргеліт Al(OH)3;Беміт AlO(OH);

Діаспор HAlO2;

Кріоліт Na3AlF6;

Алюмінієві галуни KAl(SO)4∙12H2O

Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва

Періоди

1

2

3

4

5

6

7

Ряди

1

2

3

4

10

9

8

7

5

6

Групи елементівI II VIV VIIIII IV VIII

Характеристика

1.Вперше добуто в 1825 році Гансом Ерстедом.

2.

У Періодичній системі знаходиться в 3 періоді, III група, головна підгрупа.

3.У природі зустрічається тільки у вигляді сполук.

4.

Сріблясто-білий, легкий метал. Має високі тепло - та електропровідність.

5.Валентність: III.Ступінь окиснення: +3.

27

+13

0

Al

27

+13

0

2 8 3

P = 13

e = 13

N = 14

−

Короткий електронний запис:

1s²

2p⁶

3p

1

2s²

3s²

сріблясто – білий метал;ковкий;легко витягується;

tпл = 660 0С;

tкип = 2520 0С;ρ = 22,7 г/см3;

За кімнатної температури Al не змінюється,

його поверхня вкрита тонкою оксидною плівкою.

2Al

+3O2

Al2O3

+3Cl2

2AlCl3+3

SAl2S

3+6HCl

2AlCl3 + 3H2

+3CuSO4

Al2(SO4)3 + 3Cu

Алюміній є амфотерним елементом:

взаємодіє с кислотами та лугами.

2Al + 6HCl(розбавлена) = 2AlCl3 + 3H2

8Al + 15H2SO4(конц.) 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O

Al + 6HNO3 (конц.) Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

2Al + 6NaOH 2Na3AlO3 + 3H2

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

2Al + 6NaOH(надлишок) + 6H2O = 2 Na3[Al(OH)6] + 3H2

Оксид та гідроксид алюмінію також мають амфотерні властивості:

• Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

• Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

• 2Al(OH)3 + 6HCl = 2AlCl3 + 6H2O

• Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O (у процесі сплавлення)

• Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] (у розчинах)

Алюміній утворює солі двох типів. У сполуках AlCl3, Al2(SO4)3, AlPO4 містяться катіони цього елемента, а в солях NaAlO2, Ca3(AlO3)2 він входить до складу аніонів кислотних залишків.

При охолодженні насичених розчинів хлориду, сульфату і нітрату Алюмінію або випаровуванні води

із них виділяються безбарвні кристалогідрати AlCl3∙6H2O, Al2(SO4)3 ∙18H2O і Al(NO3)3 ∙9H2O.

У насиченому розчині сульфатів

Алюмінію і Калію можна виростити

кристали “ подвійної ” солі

К2SO4∙ Al2(SO4)3 ∙24H2O. Її тривіальна

назва – алюмокалієвий галун.

Алюміній дуже добре проводить електричний струм – за електропровідністю він іде після срібла та міді. Тому з чистого алюмінію виготовляють електропроводи.

Алюмінієве покриття добре захищає стальні та чавунні вироби від корозії. Для цього поверхню таких виробів насичують алюмінієм – алітують.

Сплавам алюмінію з міддю, магнієм, силіцієм властиві легкість та висока міцність, тому вони використовуються в авіації, суднобудуванні, залізничному транспорті, у будівництві, приладобудуванні.

Алюміній застосовують для одержання металів і неметалів.