Презентация по химии Алюминий Фроловой Яны 9 ХБ

Презентация по химии: Алюминий Фроловой Яны 9 ХБ

1. Положение алюминия в таблице Д. И. Менделеева. Строение атома. Элемент алюминий расположен в III группе, главной «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер № 13, относительная атомная масса Ar(Al) = 27. Al +13 )2)8)3. Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3: Al 0 – 3 e- → Al+3

Строение атома алюминия: Основное состояние 1 s 22 p 63 s 23 p 1 Возбуждённое состояние 1 s 22 p 63 s 13 p 2

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах). Некоторые из них: · Бокситы — Al 2 O 3 • H 2 O (с примесями Si. O 2, Fe 2 O 3, Ca. CO 3) · Нефелины — KNa 3[Al. Si. O 4]4 · Алуниты — KAl(SO 4)2 • 2 Al(OH)3 · Глинозёмы (смеси каолинов с песком Si. O 2, известняком Ca. CO 3, магнезитом Mg. CO 3) · Корунд — Al 2 O 3 · Полевой шпат (ортоклаз) — K 2 O×Al 2 O 3× 6 Si. O 2 · Каолинит — Al 2 O 3× 2 Si. O 2 × 2 H 2 O · Алунит — (Na, K)2 SO 4×Al 2(SO 4)3× 4 Al(OH) · Берилл — 3 Ве. О • Al 2 О 3 • 6 Si. O 2

Боксит Al 2 O 3 1 2 3 1. Корунд 2. Рубин 3. Сапфир

Химические свойства алюминия и его соединений Алюминий легко взаимодействует с кислородом при обычных условиях и покрыт оксидной пленкой (она придает матовый вид). Демонстрация оксидной пленки алюминия На поверхности алюминий покрыт тонкой и прочной пленкой оксида. Оксидная пленка предотвращает дальнейшее окисление алюминия. Для демонстрации оксидной пленки закрепим алюминиевую проволоку в лапке штатива. Нагреем алюминий. При температуре 660 °С алюминий плавится и кончик проволоки провисает. Но расплавленный металл не капает. «Мешочек» оксида удерживает расплавленный алюминий. Температура плавления оксида алюминия 2055 °С.

Демонстрация оксидной пленки алюминия Алюминий

I. Взаимодействие с простыми веществами Алюминий уже при комнатной температуре активно реагирует со всеми галогенами, образуя галогениды. При нагревании он взаимодействует с серой (200 °С), азотом (800 °С), фосфором (500 °С) и углеродом (2000 °С), с йодом в присутствии катализатора - воды: 2 Аl + 3 S = Аl 2 S 3 (сульфид алюминия), 2 Аl + N 2 = 2 Аl. N (нитрид алюминия), Аl + Р = Аl. Р (фосфид алюминия), 4 Аl + 3 С = Аl 4 С 3 (карбид алюминия). 2 Аl + 3 I 2 = 2 Al. I 3 (йодид алюминия)

II. Взаимодействие со сложными веществами Взаимодействие с водой: 2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH)3 + 3 H 2 (без оксидной пленки) Взаимодействие с оксидами металлов: Алюминий – хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция – алюмотермия – используется для получения чистых редких металлов, например таких, как вольфрам, ваннадий и др. 3 Fe 3 O 4 + 8 Al = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe +Q Термитная смесь Fe 3 O 4 и Al (порошок) –используется ещё и в термитной сварке. Сr 2 О 3 + 2 Аl = 2 Сr + Аl 2 О 3

Взаимодействие с кислотами: С раствором серной кислоты: 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2(SO 4)3 + 3 H 2 С холодными концентрированными серной и азотной не реагирует (пассивирует). Поэтому азотную кислоту перевозят в алюминиевых цистернах. При нагревании алюминий способен восстанавливать эти кислоты без выделения водорода: 2 Аl + 6 Н 2 SО 4(конц) = Аl 2(SО 4)3 + 3 SО 2 + 6 Н 2 О, Аl + 6 НNO 3(конц) = Аl(NO 3)3 + 3 NO 2 + 3 Н 2 О.

Взаимодействие со щелочами. 2 Al + 2 Na. OH + 6 H 2 O = 2 Na[Al(OH)4] + 3 H 2 С растворами солей: 2 Al + 3 Cu. SO 4 = Al 2(SO 4)3 + 3 Cu

Применение алюминия и его соединений Физические и химические свойства алюминия обусловили его широкое применение в технике. Крупным потребителем алюминия является авиационная промышленность: самолет на 2/3 состоит из алюминия и его сплавов. Самолет из стали оказался бы слишком тяжелым и смог бы нести гораздо меньше пассажиров. Поэтому алюминий называют крылатым металлом. Из алюминия изготовляют кабели и провода: при одинаковой электрической проводимости их масса в 2 раза меньше, чем соответствующих изделий из меди. Учитывая коррозионную устойчивость алюминия, из него изготовляют детали аппаратов и тару для азотной кислоты. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии, а также для отражения тепловых лучей такой краской покрывают нефтехранилища, костюмы пожарных.

Оксид алюминия используется для получения алюминия, а также как огнеупорный материал. Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств маалокса, альмагеля, которые понижают кислотность желудочного сок. Соли алюминия сильно гидролизуются. Данное свойство применяют в процессе очистки воды. В очищаемую воду вводят сульфат алюминия и небольшое количество гашеной извести для нейтрализации образующейся кислоты. В результате выделяется объемный осадок гидроксида алюминия, который, оседая, уносит с собой взвешенные частицы мути и бактерии. Таким образом, сульфат алюминия является коагулянтом.

Спасибо за внимание!