Урок 27 Получить доступ за 50 баллов Алюминий

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Нахождение в природе и получение

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Алюминий – химический элемент III группы периодической системы элементов.

Это типичный металл. Во всех своих соединениях он проявляет единственную степень окисления +3. 

Само собой, в простом веществе степень окисления алюминия – 0.

Алюминий – самый распространённый на Земле среди металлов, а среди всех элементов занимает третье место после кислорода и кремния.

Каждый 20-й атом на земле – атом алюминия.

Он встречается только в соединениях:

  • в основном это горная порода боксит Аl2Oх Н2O
  • основной компонент глины каолинит Al2Ox 2 SiOx 2 H2O
  • корунд Аl2O3

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Корунд, представляющий собой прозрачные кристаллы, обладает очень высокой твёрдостью.

Его кристаллы, окрашенные примесями, являются драгоценными камнями: красный рубин и синий сапфир.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В настоящее время рубины и сапфиры получают искусственно и применяют не только в ювелирном деле, но и для технических целей, например, для изготовления некоторых деталей часов и других точных механизмов.

Кристаллы рубина применяют в лазерах.

Грязные, неправильные или очень мелкие кристаллы корунда используют для изготовления наждачных кругов или шлифовальных порошков.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Впервые алюминий был получен датским физиком Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия (амальгама – раствор металла в ртути) на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

При обычных условиях эта реакция не идёт, но при растворении в ртути калий становится во много раз активнее.

Однако археологи находят и древние изделия из алюминия. На настоящий момент самое древнее изделие из алюминия датируется III веком до нашей эры. При этом в его составе – 85 % алюминия. Очень даже неплохо для технологий того времени!

Название элемента образовано от латинского «alumen» – квасцы. Квасцы издавна используются в текстильной промышленности и представляют собой сульфат алюминия и калия KAl(SO4)2x12H2O, и именно из них впервые был выделен алюминий.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

До открытия промышленного способа получения алюминия этот металл был дороже золота.

Сейчас алюминий получают электролизом раствора его оксида в расплавленном криолите 3NaF х A1Fпри температуре около 1000 °С.

Производство алюминия требует больших затрат электроэнергии.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Физические и химические свойства алюминия

Алюминий – очень лёгкий серебристо-белый металл, плавится всего при 660 °С.

Он очень пластичен, легко вытягивается в проволоку и прокатывается в листы и фольгу, по электропроводности уступает только серебру и меди.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

С этим связано широкое применение алюминия для изготовления электрических проводов.

Однако у алюминия есть большой недостаток: со временем он становится хрупким.

Этого недостатка лишена медь, но медные провода дороже алюминиевых.

По металлическому блеску алюминий – чемпион.

Он отражает 92 % падающих на него лучей света.

Очень часто в фантастических романах и фильмах авторы покрывают космические скафандры и костюмы экипажей именно алюминием для отражения падающей на них солнечной радиации.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Алюминий – химически очень активен, сильный восстановитель, он легко взаимодействует с кислородом и другими окислителями.

Но на воздухе алюминий мгновенно покрывается тонкой, но очень плотной оксидной плёнкой, которая изолирует его от дальнейшего контакта с воздухом и водой.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Если же взять порошок алюминия или тонкую алюминиевую фольгу и сильно нагреть, то они легко воспламенятся на воздухе:

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

На этой реакции основано применение алюминия для изготовления бенгальских огней и фейерверков, потому что реакция проходит с образованием большого количества искр.

 

С другими неметаллами алюминий реагирует при нагревании (за исключением реакций с галогенами):

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

С галогенами алюминий реагирует очень активно.

Красива реакция алюминия с бромом. Алюминий горит в броме с выделением большого количества тепла и света, с яркими искрами.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

При высокой температуре алюминий восстанавливает менее активные металлы из их оксидов.

Реакция проходит с выделением большого количества тепла.

Смесь порошков алюминия и оксида железа называют «термит». При нагревании этой смеси протекает химическая реакция:

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Выделяющегося тепла достаточно для того, чтобы расплавить образующееся железо.

Эту реакцию используют для сварки стальных рельс: засыпают в щель термит и поджигают.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

При нормальных условиях в воде алюминий не растворяется.

Если с поверхности алюминия удалить оксидную пленку, то без неё он способен реагировать даже с водой (при этом образуется гидроксид алюминия).

Оксидную пленку можно легко разрушить, например, добавлением ртути, – это является причиной запрета на провоз ртути в самолетах.

При разливе ртути она способна как бы «прожечь дыру» в алюминии, а все металлические части самолетов делают из алюминиевых сплавов.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Также алюминий растворяется в кислотах и в щелочах, обладает амфотерными свойствами.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Соединения алюминия и их применение

Сфера применения алюминия очень широка.

Сплавы на основе алюминия занимают второе место по широте применения после сталей.

Основные их достоинства – лёгкость и прочность, стойкость в атмосферных условиях и воде.

Например, сплав алюминия с магнием, медью, марганцем (дюралюминий) по лёгкости приближается к алюминию, а по твёрдости – к стали, поэтому его используют в авиационной технике.

Чистый алюминий нетоксичен, поэтому широко используется в быту: из него изготавливают столовые приборы, упаковку, кулинарную фольгу.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Алюминий широко применяется в самолетостроении, в производстве строительных материалов, в тепловом оборудовании, в ювелирном деле алюминием часто заменяют серебро.

Также его широко используют для изготовления оружия, при производстве стекла. Многие соединения алюминия используются в качестве ракетного горючего.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Широко применяется не только алюминий, но и его соединения.

Оксид алюминия Аl2O3 можно получить сжиганием порошка алюминия или разложением гидроксида алюминия.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Наряду с оксидом кремния, это основной компонент большинства горных пород, а также глины.

Это белое твёрдое вещество, не растворяющееся в воде.

Оксид алюминия используют в качестве украшений – рубин, сапфир; из-за его большой твердости он является основным компонентом абразивов.

Также он широко применяется как огнеупорный материал, из него изготавливают компоненты печей.

 

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)x 12 H2O (двойной сульфат алюминия-калия) – белые кристаллы, хорошо растворимые в воде.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Получают медленной кристаллизацией из раствора, содержащего сульфат калия и сульфат алюминия.

Это вещество широко применяется в текстильной промышленности при крашении тканей, а также для придания тканям огнеупорных свойств.

Квасцы также применяют как пищевую добавку (Е522) и при очистке сточных вод: их образуют прочные нерастворимые комплексы с различными примесями, за счет чего и происходит очистка.

 

Хлорид алюминия AlCl3– белое кристаллическое вещество (из-за разложения часто желтоватое), хорошо растворимое в воде, очень гигроскопичное: во влажном воздухе разлагается с выделением HCl (дымит).

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Это вещество является промежуточным при выплавке алюминия из глинозема и корунда, но также находит очень широкое применение.

Хлорид алюминия легко образует комплексы с органическими веществами, из-за чего является хорошим катализатором при переработке нефти и природного газа; наряду с квасцами его используют как коагулянт при очистке сточных вод.

Им обрабатывают древесину для придания ей устойчивости к гниению.

Вот такой это полезный химический элемент – алюминий.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit. Adipisci autem beatae consectetur corporis dolores ea, eius, esse id illo inventore iste mollitia nemo nesciunt nisi obcaecati optio similique tempore voluptate!

Adipisci alias assumenda consequatur cupiditate, ex id minima quam rem sint vitae? Animi dolores earum enim fugit magni nihil odit provident quaerat. Aliquid aspernatur eos esse magnam maiores necessitatibus, nulla?

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В бесплатной версии урока недоступны:

  • Видео
  • Изображения
  • Дополнительная информация
  • Таблицы
  • Тесты
Получить доступ