Пример: Глобальная сеть INTERNET
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Главная/

Химия /

Алюминий

←предыдущая следующая→  
1 2 3 

реакционноспособны и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. В водном растворе все они сильно гидролизованы, но в отличие от типичных кислотных галогенидов неметаллов их гидролиз неполный и обратимый. Будучи заметно летучими уже при обычных условиях, AlCl3, AlBr3 и AlI3 дымят во влажном воздухе (вследствие гидролиза). Они могут быть получены прямым взаимодействием простых веществ.

Плотности паров AlCl3, AlBr3 и AlI3 при сравнительно невысоких температурах более или менее точно соответствуют удвоенным формулам - Al2Hal6. Пространственная структура этих молекул отвечает двум тетраэдрам с общим ребром. Каждый атом алюминия связан с четырьмя атомами галогена, а каждый из центральных атомов галогена - с обоими атомами алюминия. Из двух связей центрального атома галогена одна является донорно-акцепторной, причем алюминий функционирует в качестве акцептора.

С галогенидными солями ряда одновалентных металлов галогениды алюминия образуют комплексные соединения, главным образом типов M3[AlF6] и M[AlHal4] (где Hal - хлор, бром или иод). Склонность к реакциям присоединения вообще сильно выражена у рассматриваемых галогенидов. Именно с этим связано важнейшее техническое применение AlCl3 в качестве катализатора (при переработке нефти и при органических синтезах).

Из фторалюминатов наибольшее применение (для получения Al, F2, эмалей, стекла и пр.) имеет криолит Na3[AlF6]. Промышленное производство искусственного криолита основано на обработке гидроксида алюминия плавиковой кислотой и содой:

2Al(OH)3 + 12HF + 3Na2CO3 = 2Na3[AlF6] + 3CO2 + 9H2O

Хлоро-, бромо- и иодоалюминаты получаются при сплавлении тригалогенидов алюминия с галогенидами соответствующих металлов.

Хотя с водородом алюминий химически не взаимодействует, гидрид алюминия можно получить косвенным путем. Он представляет собой белую аморфную массу состава (AlH3)n. Разлагается при нагревании выше 105оС с выделением водорода.

При взаимодействии AlH3 с основными гидридами в эфирном растворе образуются гидроалюминаты:

LiH + AlH3 = Li[AlH4]

Гидридоалюминаты - белые твердые вещества. Бурно разлагаются водой. Они - сильные восстановители. Применяются (в особенности Li[AlH4]) в органическом синтезе.

Сульфат алюминия Al2(SO4)3.18H2O получается при действии горячей серной кислоты на оксид алюминия или на каолин. Применяется для очистки воды, а также при приготовлении некоторых сортов бумаги.

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2.12H2O применяются в больших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующиеся вследствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсордбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.

Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе - уксуснокислую соль) Al(CH3COO)3, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах.

Несмотря на наличие громадных количеств алюминия в почках, растениях, как правило, содержат мало этого элемента. Еще значительно меньше его содержание в животных организмах. У человека оно составляет лишь десятитысячные доли процента по массе. Биологическая роль алюминия не выяснена. Токсичностью соединения его не обладают.


Реакции, проведенные на практикуме

1. 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2­

На пластинке алюминия начал выделяться водород, постепенно пластинка растаяла.

2. 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2­

Алюминий постепенно растворяется в разбавленной кислоте. При кипячении скорость растворения увеличивается.

3. 2Al + 6CH3COOH = 2Al(CH3COO)3 + 3H2­

Алюминий постепенно растворяется в разбавленной кислоте при кипячении.

4. 4Al + 3O2 = 2Al2O3

При сгорании алюминий превращается в белый порошок.

5. Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

Полученный оксид алюминия растворяется в щелочи.

6. 2Al + 3I2 = 2AlI3

В ступку со смесью алюминия и иода добавили каплю воды в качестве катализатора. Реакция прошла быстро, выделились пары иода фиолетового цвета.

7. 3CuCl2 + 2Al = 3Cu + 2AlCl3

Раствор постепенно стал прозрачным, на дно пробирки выпал осадок меди в виде бурых камешков.

8. Al2(SO4)3 + 6NH4OH = 2Al(OH)3¯ + 3(NH4)2SO4

Образовался осадок, похожий на белый жидкий кисель.

9. Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Осадок растворился в щелочи.

10. 2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O

Осадок растворился в кислоте.

Термодинамический расчет

2Al   +   6H2O    =  2Al(OH)3  +  3H2­

DHобро,кДж/моль  0      -285,83.6    -1315.2      0

Sо,Дж/К       28,35.2   70,08.6     70,1.2     130,52.3

DH = -915,02 ; DS = 54,58

DG = DH - TDS = -915020 - 54,58 . 298,15 = -931293,027 Дж/моль


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. В.А.Рабинович, З.Я.Хавин “Краткий химический справочник”

2. Л.С.Гузей “Лекции по общей химии”

3. Н.С.Ахметов “Общая и неорганическая химия”

4. Б.В.Некрасов “Учебник общей химии”

5. Н.Л.Глинка “Общая химия”

←предыдущая следующая→  
1 2 3 


Copyright © 2005—2007 «RefStore.Ru»