 |
Химические свойства алюминия. Химические свойства гидроксида алюминия. Физические свойства и применение алюминия. Порядок выполнения работы
|
|
|
|
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.
|
|
|
Химические свойства гидроксида алюминия
Так как гидроксид алюминия – нерастворимое основание, то его получают косвенным путем: AlCl3 +3NaOH = Al(OH)3¯ +3NaCl. Гидроксид алюминия – амфотерное основание, поэтому
1. Взаимодействует с кислотами, проявляя слабые свойства оснований. При этом образуется соль и вода.
Al(OH)3 ¯ +3HNO3=Al(NO3)3+3H2O
2. Реагирует со щелочами, проявляя слабые свойства кислоты.
Al(OH)3 ¯ +NaOH= Na[Al(OH)4]
Физические свойства и применение алюминия.
Мировое производство алюминия постоянно увеличивается. Алюминий почти втрое легче стали и устойчив к коррозии, поэтому выгоднее стали в тех областях применения, где требуются эти свойства, напимер в самолето- и кораблестроении. Плюс высочайшая пластичность – машиностроение, фольга в различных отраслях. Фольга и посуда изготовленная из алюминия также до сиг пор незаменимы в пищевой промышленности, т. к. поверхность алюмия покрыта прочной оксидной пленкой – нетоксичен, а еще и телопроводен. Высокая электропроводность дала еще возможность использовать алюминий в проводах элетролиний. А как красив фейерверк, полученны на основе гоения алюминия ослепительным пламенем!
Порядок выполнения работы
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, спиртовка, алюминиевые стружки, лучинка; растворы серной, соляной и азотной кислоту, растворы сульфата или хлорида алюминия, азотная кислота (плотность 1, 4 г/см3), 30 %-ный раствор гидроксида натрия.
Опыт №1. Отношение алюминия к действию разбавленных кислот и концентрированной азотной.
В три пробирки поместите по 5-6 капель растворов кислот: соляной, серной, азотной. В четвертую пробирку поместите 5-6 капель азотной кислоты (плотностью 1, 4 г/см3). Опустите в каждую пробирку по 1-2 стружки алюминия. В пробирках, где наблюдается энергичное выделение газа, попробуйте поджечь его горящей лучинкой.
|
|
|
Запишите наблюдения: _______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Напишите уравнения реакций происходящих между алюминием, соляной, серной и азотной кислотами. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
1)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3)__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод (для формулирования вывода ответь на вопрос: «Как ведет себя алюминий по отношению к разбавленным серной, соляной, азотной и концентрированной азотной кислотам? ») : ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт №2 Получение гидроксида алюминия.
Поместите в пробирку 1мл сульфата алюминия и прибавьте несколько капель щёлочи - гидроксида натрия или гидроксида калия.
Запишите наблюдения: _____________________________________________
Напишите в молекулярной ионной и сокращенной ионной формах уравнения реакции:
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт №3. Испытание амфотерных свойств гидроксида алюминия.
Полученный в опыте №2 раствор вместе с осадком разделите по двум пробиркам. В одну пробирку прилейте несколько капель щелочи до растворения осадка. А в другую прилейте несколько капель соляной кислоты до растворения осадка.
Запишите наблюдения: _______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
|
|
Напишите в молекулярной ионной и сокращенной ионной формах уравнения реакций:
1) взаимодействие гидроксида натрия с гидроксидом алюминия с образованием соли состава Na[Al(OH)4]: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3)взаимодействия соляной кислоты с гидроксидом алюминия: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Почему металлические свойства элементов главной подгруппы III группы выражены слабее, чем у элементов главных подгрупп I и II групп?
2. Почему алюминий не подвергается коррозии?
3. Охарактеризуйте физические свойства алюминия.
4. Где применяется алюминий?
5. Как алюминий относится к воде?
6. Каков характер соединений алюминия?
Литература Ю. М. Ерохин «Химия» М. 2003 Глава 16 стр. 214 - 223.
Лабораторное занятие №4
«Свойства соединений железа»
Цель: закрепление знаний о свойствах железа и его соединений; получение гидроксида железа (II) и (III) косвенным способом, проведение опытов, подтверждающих химические свойства гидроксида железа (II) – свойства оснований и восстановительные свойства соединений железа (II), экспериментальное подтверждение амфотерных (основных) свойств гидроксида железа(III).
|
|
|
