Hoe aluminium te spellen in de chemie. Chemische eigenschappen van aluminium en zijn verbindingen

03.10.2020

Aluminium en zijn verbindingen

De belangrijkste subgroep van groep III van het periodieke systeem bestaat uit boor (B), aluminium (Al), gallium (Ga), indium (In) en thallium (Tl).

Zoals uit de bovenstaande gegevens blijkt, werden al deze elementen in de 19e eeuw ontdekt.

Borium is een niet-metaal. Aluminium is een overgangsmetaal, terwijl gallium, indium en thallium volwaardige metalen zijn. Dus met toenemende stralen van de atomen van de elementen van elke groep van het periodiek systeem nemen de metallische eigenschappen van eenvoudige stoffen toe.

De positie van aluminium in de tafel van D. I. Mendelejev. Atoomstructuur, oxidatietoestanden

Het element aluminium bevindt zich in groep III, de belangrijkste “A”-subgroep, periode 3 van het periodieke systeem, serienummer nr. 13, relatieve atoommassa Ar(Al) = 27. Zijn buurman links in de tabel is magnesium - een typisch metaal, en aan de rechterkant - silicium - al niet-metaal. Bijgevolg moet aluminium eigenschappen van een tussenliggende aard vertonen en zijn de verbindingen ervan amfoteer.

Al +13) 2) 8) 3, p – element,

Grondtoestand 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Opgewonden toestand 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

Aluminium vertoont een oxidatietoestand van +3 in verbindingen:

Al 0 – 3 e - → Al +3

Fysieke eigenschappen

Aluminium in zijn vrije vorm is een zilverwit metaal met een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid. Het smeltpunt is 650 o C. Aluminium heeft een lage dichtheid (2,7 g/cm3) - ongeveer drie keer minder dan die van ijzer of koper, en tegelijkertijd is het een duurzaam metaal.

In de natuur zijn

In termen van prevalentie in de natuur scoort het 1e onder de metalen en 3e onder de elementen, de tweede na zuurstof en silicium. Percentage aluminiumgehalte in aardkorst volgens verschillende onderzoekers varieert het van 7,45 tot 8,14% van de massa van de aardkorst.

In de natuur komt aluminium alleen in verbindingen voor(mineralen).

Sommigen van hen:

· Bauxiet - Al 2 O 3 H 2 O (met onzuiverheden van SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)

· Nefelinen - KNa 3 4

Aluniten - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· Aluminiumoxide (mengsels van kaolien met zand SiO 2, kalksteen CaCO 3, magnesiet MgCO 3)

Korund - Al 2 O 3 (robijn, saffier)

· Veldspaat (orthoklaas) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

Kaoliniet - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

Aluniet - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 ×4Al(OH) 3

· Beryl - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

Chemische eigenschappen aluminium en zijn verbindingen

Aluminium reageert gemakkelijk met zuurstof normale omstandigheden en bedekt met een oxidefilm (het geeft een mat uiterlijk).

De dikte is 0,00001 mm, maar dankzij dit corrodeert aluminium niet. Om de chemische eigenschappen van aluminium te bestuderen, wordt de oxidefilm verwijderd. (Met hulp schuurpapier of chemisch: eerst door onderdompeling in een alkalische oplossing om de oxidefilm te verwijderen, en vervolgens in een oplossing van kwikzouten om een legering van aluminium met kwik te vormen (amalgaam).

Metalen zijn gemakkelijk te verwerken materialen, en de leider onder hen is aluminium, waarvan de chemische eigenschappen al lang bekend zijn bij mensen. Dit metaal wordt vanwege zijn eigenschappen veel gebruikt in het dagelijks leven en bijna iedereen kan thuis een aluminiumproduct vinden. Het is noodzakelijk om de eigenschappen van dit metaal als element en als eenvoudige substantie in detail te bekijken.

Hoe aluminium werd ontdekt

Sinds de oudheid hebben mensen kaliumaluin gebruikt, een aluminiumverbinding die sterkte en stabiliteit kan geven aan stoffen en huid. Deze eigenschap van het metaal vond zijn toepassing bij de leerbewerking: met behulp van aluminium-kaliumaluin looiden bontwerkers leer, waardoor het kracht en stabiliteit kreeg. Dat aluminiumoxide in zuivere vorm in de natuur voorkomt, leerde men pas in de tweede helft van de 18e eeuw, maar men had toen nog niet geleerd hoe men een zuivere stof kon verkrijgen.

Dit werd voor het eerst bereikt door Hans Christian Oersted, die het zout behandelde met kaliumamalgaam en vervolgens poeder uit het resulterende mengsel isoleerde. grijs. Dit dus chemische reactie hielp me aan een schone. Tegelijkertijd werden eigenschappen van het metaal zoals een hoog reducerend vermogen en sterke activiteit vastgesteld.

Interactie met oxiden de reactie waarbij metaalatomen in het oxide worden vervangen door aluminium, maakt het mogelijk een grote hoeveelheid warmte en een nieuw metaal in vrije vorm te verkrijgen.

Interactie met zouten, namelijk met oplossingen van enkele minder actieve zouten.

Interactie met alkaliën: vanwege de sterke interactie met alkalische oplossingen kunnen hun oplossingen niet in aluminium containers worden bewaard.

Aluminothermie- het proces van het reduceren van metalen, legeringen en niet-metalen door hun oxiden bloot te stellen aan metallisch aluminium. Dankzij deze eigenschap van aluminium kunnen metallurgen vuurvaste metalen winnen zoals molybdeen, wolfraam, zirkonium en vanadium.

Fysische eigenschappen van aluminium als eenvoudige substantie

Als eenvoudige stof is aluminium een zilverkleurig metaal. Het kan in de lucht oxideren en bedekt raken met een dichte oxidefilm.

Deze eigenschap van het metaal zorgt voor een hoge weerstand tegen corrosie. Deze eigenschap van aluminium maakt het, samen met andere kenmerken, een extreem populair metaal dat veel wordt gebruikt in het dagelijks leven. Bovendien heeft aluminium een licht gewicht met behoud van hoge sterkte en ductiliteit.

Niet iedereen bekend bij mensen een stof heeft een reeks vergelijkbare kenmerken.

Fysische eigenschappen van aluminium

Aluminium is een ductiel en kneedbaar metaal, dat wordt gebruikt om de dunste foliedraad uit aluminium te rollen;

Het kookpunt van het metaal is 2518 °C.

Het smeltpunt van aluminium is 660 °C.

De dichtheid van aluminium bedraagt 2,7 g/cm³.

Het wijdverbreide gebruik van aluminium in levensgebieden is te danken aan de chemische en fysische eigenschappen ervan.

Aluminium werd voor het eerst alleen verkregen in begin XIX eeuw. Dit werd gedaan door natuurkundige Hans Oersted. Hij voerde zijn experiment uit met kaliumamalgaam, aluminiumchloride en.

Trouwens, de naam van dit zilverachtige materiaal komt van het Latijnse woord "aluin", omdat dit element van hen wordt gewonnen.

Aluin

Aluin is een natuurlijk mineraal op metaalbasis dat zwavelzuurzouten in zijn samenstelling combineert.

Vroeger werd het beschouwd als een edelmetaal en was het een orde van grootte duurder dan goud waard. Dit werd verklaard door het feit dat het metaal vrij moeilijk te scheiden was van onzuiverheden. Alleen rijke en invloedrijke mensen konden zich dus aluminium sieraden veroorloven.

Japanse aluminium decoratie

Maar in 1886 bedacht Charles Hall een methode om aluminium op industriële schaal te winnen, waardoor de kosten van dit metaal dramatisch werden verlaagd en het mogelijk werd gemaakt om het in de metallurgische productie te gebruiken. Industriële methode bestond uit elektrolyse van kryolietsmelt waarin aluminiumoxide was opgelost.

Aluminium is een zeer populair metaal, omdat veel dingen die mensen in het dagelijks leven gebruiken ervan zijn gemaakt.

Toepassing van aluminium

Vanwege zijn kneedbaarheid en lichtheid, evenals zijn weerstand tegen corrosie, is aluminium een waardevol metaal in de moderne industrie. Ze zijn niet alleen gemaakt van aluminium keukengerei- het wordt veel gebruikt in de auto- en vliegtuigbouw.

Aluminium is ook een van de meest goedkope en economische materialen, omdat het eindeloos kan worden gebruikt door ongewenste aluminium voorwerpen, zoals blikjes, om te smelten.

Aluminium blikken

Aluminiummetaal is veilig, maar de verbindingen ervan kunnen giftig zijn voor mens en dier (vooral aluminiumchloride, acetaat en sulfaat).

Fysische eigenschappen van aluminium

Aluminium is een vrij licht, zilverkleurig metaal dat legeringen kan vormen met de meeste metalen, vooral koper en silicium. Het is ook erg plastic; er kan gemakkelijk een dunne plaat of folie van worden gemaakt. Het smeltpunt van aluminium = 660 °C en het kookpunt is 2470 °C.

Chemische eigenschappen van aluminium

Bij kamertemperatuur het metaal is bedekt met een duurzame film van aluminiumoxide Al₂O₃, die het beschermt tegen corrosie.

Aluminium reageert vrijwel niet met oxidatiemiddelen vanwege de oxidefilm die het beschermt. Het kan echter gemakkelijk worden vernietigd, zodat het metaal actieve herstellende eigenschappen vertoont. De aluminiumoxidefilm kan worden vernietigd met een oplossing of smelt van alkaliën, zuren of met behulp van kwikchloride.

Dankzij herstellende eigenschappen aluminium heeft toepassing gevonden in de industrie - voor de productie van andere metalen. Dit proces wordt aluminothermie genoemd. Dit kenmerk van aluminium is de interactie met oxiden van andere metalen.

Aluminotherme reactie waarbij ijzer (III) oxide betrokken is

Beschouw bijvoorbeeld de reactie met chroomoxide:

Cr₂O₃ + Al = Al₂O₃ + Cr.

Aluminium reageert goed met eenvoudige stoffen. Met halogenen (behalve fluor) kan aluminium bijvoorbeeld aluminiumjodide, chloride of bromide vormen:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Met andere niet-metalen zoals fluor, zwavel, stikstof, koolstof, enz. aluminium kan alleen reageren bij verhitting.

Zilvermetaal reageert ook met complexe chemicaliën. Met alkaliën vormt het bijvoorbeeld aluminaten, dat wil zeggen complexe verbindingen die actief worden gebruikt in de papier- en textielindustrie. Bovendien reageert het als aluminiumhydroxide

Al(OH)₃ + NaOH = Na),

en metallisch aluminium of aluminiumoxide:

2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na + ЗН₂.

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na

Aluminium reageert vrij rustig met agressieve zuren (bijvoorbeeld zwavelzuur en zoutzuur), zonder ontsteking.

Als je een stuk metaal in zoutzuur dompelt, verloopt de reactie langzaam (de oxidefilm lost eerst op), maar versnelt daarna. Aluminium lost op zoutzuur Laat gedurende twee minuten kwik vrijkomen en spoel het daarna goed af. Het resultaat is een amalgaam, een legering van kwik en aluminium:

3HgCI₂ + 2Al = 2AlCI₃ + 3Hg

Bovendien plakt het niet aan het metalen oppervlak. Door het gezuiverde metaal nu in water onder te dompelen, kun je een langzame reactie waarnemen, die gepaard gaat met het vrijkomen van waterstof en de vorming van aluminiumhydroxide:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂.

1. Heeft geen interactie met H2.

2. Hoe een actief metaal reageert met bijna alle niet-metalen zonder verhitting als de oxidefilm wordt verwijderd.

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3

Al + P → AlP

3. Reageert met H2O:

Aluminium is een reactief metaal met een hoge affiniteit voor zuurstof. In de lucht wordt het bedekt beschermfolie oxyde. Als de film wordt vernietigd, gaat het aluminium actief in wisselwerking met water.

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

4. Met verdunde zuren:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

Onder normale omstandigheden reageert het niet met geconcentreerd HNO 3 en H 2 SO 4, maar alleen bij verhitting.

5. Met alkaliën:

2Al + 2NaOH 2NaAlO 2 + 3H 2

Aluminium vormt complexen met waterige oplossingen van alkaliën:

2Al + 2NaOH + 10 H 2 O = 2Na + - + 3H 2

of Na,

Na3, Na2– hydroxoaluminaten. Het product is afhankelijk van de alkaliconcentratie.

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Al 2 O 3 (aluminiumoxide) komt in de natuur voor in de vorm van het mineraal korund (qua hardheid bijna diamant). Edelstenen robijn en saffier zijn ook Al 2 O 3, gekleurd met onzuiverheden van ijzer en chroom

Aluminium oxide– amfoteer. Wanneer het wordt gesmolten met alkaliën, worden zouten van meta-aluminiumzuur HAlO 2 verkregen. Bijvoorbeeld:

Reageert ook met zuren

Wit gelatineus sediment aluminiumhydroxide lost op in zuren

Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3 H 2 O,

en vertoont, in overmaat aan alkalische oplossingen, amfotere eigenschappen

Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na

Bij versmelting met alkaliën vormt aluminiumhydroxide zouten van meta-aluminium- of ortho-aluminiumzuren

Al(OH) 3 Al 2 O 3 + H 2 O

Aluminiumzouten zijn sterk gehydrolyseerd. Aluminiumzouten en zwakke zuren worden omgezet in basische zouten of ondergaan volledige hydrolyse:

AlCl3 + HOH ↔ AlOHCl2 + HCl

Al +3 + HOH ↔ AlOH +2 + H + pH>7 komt voor in stadium I, maar kan bij verhitting ook in stadium II voorkomen.

AlOHCl2 + HOH ↔ Al(OH)2Cl + HCl

AlOH +2 + HOH ↔ Al(OH) 2 + + H +

Tijdens het koken kan ook fase III optreden

Al(OH) 2Cl + HOH ↔ Al(OH) 3 + HCl

Al(OH) 2 + + HOH ↔ Al(OH) 3 + H+

Aluminiumzouten zijn zeer oplosbaar.

AlCl 3 - aluminiumchloride is een katalysator bij de olieraffinage en diverse organische syntheses.

Al 2 (SO 4) 3 ×18H 2 O - aluminiumsulfaat wordt gebruikt om water te zuiveren van colloïdale deeltjes opgevangen door Al (OH) 3 gevormd tijdens hydrolyse en vermindering van de hardheid

Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 = Al(OH) 3 + CO 2 + CaSO 4 ↓

In de leerindustrie dient het als bijtmiddel voor afbrokkelende katoenen stoffen - KAl(SO 4) 2 × 12H 2 O - kaliumaluminiumsulfaat (kaliumaluin).

Het belangrijkste gebruik van aluminium is de productie van legeringen die daarop zijn gebaseerd. Duralumin is een legering van aluminium, koper, magnesium en mangaan.

Silumin – aluminium en silicium.

Hun belangrijkste voordeel is een lage dichtheid en een bevredigende weerstand tegen atmosferische corrosie. Van aluminium legeringen gevallen maken kunstmatige satellieten Aarde en ruimteschepen.

Aluminium wordt gebruikt als reductiemiddel bij het smelten van metalen (aluminothermie)

Cr 2 O 3 + 2 Al t = 2Cr + Al 2 O 3.

Ook gebruikt voor thermietlassen van metalen producten (een mengsel van aluminium en ijzeroxide Fe 3 O 4) genaamd thermiet geeft een temperatuur van ongeveer 3000 ° C.

(Al), gallium (Ga), indium (In) en thallium (T l).

Zoals uit de bovenstaande gegevens blijkt, werden al deze elementen ontdekt in XIX eeuw.

Ontdekking van metalen van de belangrijkste subgroep III groepen

IN	Al	Ga	In	Tl
1806	1825	1875	1863	1861
G.Lussac,	G.H	L. de Boisbaudran	F. Reich,	W. Crooks
L. Tenard	(Denemarken)	(Frankrijk)	I. Richter	(Engeland)
(Frankrijk)			(Duitsland)

In deze lezing gaan we dieper in op de eigenschappen van aluminium.

1. De positie van aluminium in de tafel van D. I. Mendelejev. Atoomstructuur, vertoonde oxidatietoestanden.

Het aluminium element bevindt zich in III groep, hoofdsubgroep “A”, 3e periode van het periodiek systeem, serienummer nr. 13, relatieve atomaire massa Ar(Al ) = 27. Zijn buurman, links in de tabel, is magnesium, een typisch metaal, en rechts silicium, een niet-metaal. Bijgevolg moet aluminium eigenschappen van een tussenliggende aard vertonen en zijn de verbindingen ervan amfoteer.

Al +13) 2) 8) 3, p – element,

Grondtoestand

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

Opgewonden staat

1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

Aluminium vertoont een oxidatietoestand van +3 in verbindingen:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. Fysische eigenschappen

Aluminium in zijn vrije vorm is een zilverwit metaal met een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid.Smeltpunt 650 o C. Aluminium heeft een lage dichtheid (2,7 g/cm3) - ongeveer drie keer minder dan die van ijzer of koper, en tegelijkertijd is het een duurzaam metaal.

3. In de natuur zijn

In termen van prevalentie in de natuur scoort het 1e onder de metalen en 3e onder de elementen, de tweede na zuurstof en silicium. Het percentage aluminiumgehalte in de aardkorst varieert volgens verschillende onderzoekers van 7,45 tot 8,14% van de massa van de aardkorst.

In de natuur komt aluminium alleen in verbindingen voor (mineralen).

Sommigen van hen:

· Bauxiet - Al 2 O 3 H 2 O (met onzuiverheden van SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)

· Nephelines - KNa 3 4

· Aluniten - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· Aluminiumoxide (mengsels van kaolien met zand SiO 2, kalksteen CaCO 3, magnesiet MgCO 3)

· Korund - Al 2 O 3

· Veldspaat (orthoklaas) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

· Kaoliniet - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

· Aluniet - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 ×4Al(OH) 3

· Beryl - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

Bauxiet
Al2O3	Korund
	Robijn
	Saffier

4. Chemische eigenschappen van aluminium en zijn verbindingen

Aluminium reageert onder normale omstandigheden gemakkelijk met zuurstof en is bedekt met een oxidefilm (waardoor het een mat uiterlijk krijgt).

DEMONSTRATIE VAN OXIDEFILM

De dikte is 0,00001 mm, maar dankzij dit corrodeert aluminium niet. Om de chemische eigenschappen van aluminium te bestuderen, wordt de oxidefilm verwijderd. (Met schuurpapier of chemisch: eerst onderdompelen in een alkalische oplossing om de oxidefilm te verwijderen, en vervolgens in een oplossing van kwikzouten om een legering van aluminium met kwik-amalgaam te vormen).

I. Interactie met eenvoudige stoffen

Al bij kamertemperatuur reageert aluminium actief met alle halogenen, waarbij halogeniden worden gevormd. Bij verhitting reageert het met zwavel (200 °C), stikstof (800 °C), fosfor (500 °C) en koolstof (2000 °C), met jodium in aanwezigheid van een katalysator - water:

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (aluminiumsulfide),

2A l + N 2 = 2A lN (aluminiumnitride),

EEN l + P = EEN l P (aluminiumfosfide),

4A l + 3C = A l 4 C3 (aluminiumcarbide).

2 Al +3 I 2 =2 Al I 3 (aluminiumjodide) ERVARING

Al deze verbindingen worden volledig gehydrolyseerd om aluminiumhydroxide te vormen en dienovereenkomstig waterstofsulfide, ammoniak, fosfine en methaan:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

In de vorm van spaanders of poeder brandt het helder in de lucht, waarbij een grote hoeveelheid warmte vrijkomt:

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 kJ.

ALUMINIUMVERBRANDING IN LUCHT

ERVARING

II. Interactie met complexe stoffen

Interactie met water :

2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 +3 H 2

zonder oxidefilm

ERVARING

Interactie met metaaloxiden:

Aluminium is een goed reductiemiddel, omdat het een van de actieve metalen is. Het staat in de activiteitenreeks onmiddellijk na de aardalkalimetalen. Daarom herstelt metalen uit hun oxiden . Deze reactie, aluminothermie, wordt gebruikt om pure zeldzame metalen te produceren, zoals wolfraam, vanadium, enz.

3 Fe 3 O 4 +8 Al =4 Al 2 O 3 +9 Fe + Q

Thermietmengsel van Fe 3 O 4 en Al (poeder) wordt ook gebruikt bij thermietlassen.

C r 2 O 3 + 2A l = 2C r + A l 2 O 3

Interactie met zuren :

Met zwavelzuuroplossing: 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

Het reageert niet met koude geconcentreerde zwavel en stikstof (passiveert). Daarom wordt salpeterzuur vervoerd in aluminium tanks. Bij verhitting kan aluminium deze zuren reduceren zonder waterstof vrij te geven:

2A l + 6H 2 S O 4 (conc) = A l 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,

A l + 6H NO 3 (conc) = A l (NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

Interactie met alkaliën .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al(OH)4 ] +3 H2

ERVARING

Na[Al(OH) 4 ] – natriumtetrahydroxyaluminaat

Op voorstel van de chemicus Gorbov werd deze reactie tijdens de Russisch-Japanse oorlog gebruikt om waterstof voor ballonnen te produceren.

Met zoutoplossingen:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu

Als het oppervlak van aluminium wordt ingewreven met kwikzout, vindt de volgende reactie plaats:

2 Al + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Hg

Het vrijkomende kwik lost aluminium op en vormt amalgaam .

Detectie van aluminiumionen in oplossingen : ERVARING

5. Toepassing van aluminium en zijn verbindingen

De fysische en chemische eigenschappen van aluminium hebben geleid tot het wijdverbreide gebruik ervan in de technologie. Een grootverbruiker van aluminium is dat wel luchtvaartindustrie : 2/3 van het vliegtuig bestaat uit aluminium en zijn legeringen. Een stalen vliegtuig zou te zwaar zijn en veel minder passagiers kunnen vervoeren. Daarom wordt aluminium een gevleugeld metaal genoemd. Kabels en draden zijn gemaakt van aluminium: bij dezelfde elektrische geleidbaarheid is hun massa 2 keer minder dan die van de overeenkomstige koperproducten.

Gezien de corrosieweerstand van aluminium is dat wel het geval vervaardiging van machineonderdelen en containers voor salpeterzuur. Aluminiumpoeder is de basis voor de vervaardiging van zilververf om ijzerproducten tegen corrosie te beschermen, en om warmtestralen te reflecteren wordt dergelijke verf gebruikt om olieopslagtanks en brandweerpakken te bedekken.

Aluminiumoxide wordt gebruikt voor de productie van aluminium en ook als vuurvast materiaal.

Aluminiumhydroxide is het hoofdbestanddeel van de bekende medicijnen Maalox en Almagel, die de zuurgraad van maagsap verminderen.

Aluminiumzouten zijn sterk gehydrolyseerd. Deze eigenschap wordt gebruikt bij het waterzuiveringsproces. Aluminiumsulfaat en een kleine hoeveelheid gebluste kalk worden aan het te zuiveren water toegevoegd om het resulterende zuur te neutraliseren. Als gevolg hiervan komt een volumineus neerslag van aluminiumhydroxide vrij, dat bij het bezinken zwevende deeltjes van troebelheid en bacteriën met zich meevoert.

Aluminiumsulfaat is dus een coagulatiemiddel.

6. Aluminiumproductie

1) Een moderne, kosteneffectieve methode voor de productie van aluminium werd in 1886 uitgevonden door de Amerikaan Hall en de Fransman Héroux. Het omvat elektrolyse van een oplossing van aluminiumoxide in gesmolten kryoliet. Gesmolten kryoliet Na 3 AlF 6 lost Al 2 O 3 op, net zoals water suiker oplost. Elektrolyse van een “oplossing” van aluminiumoxide in gesmolten kryoliet vindt plaats alsof het kryoliet alleen het oplosmiddel is en het aluminiumoxide de elektrolyt.

2Al 2 O 3 elektrische stroom →4Al + 3O 2

In de Engelse 'Encyclopedia for Boys and Girls' begint een artikel over aluminium met de volgende woorden: 'Op 23 februari 1886 begon een nieuw metaaltijdperk in de geschiedenis van de beschaving - het tijdperk van aluminium. Op deze dag liep Charles Hall, een 22-jarige scheikundige, het laboratorium van zijn eerste leraar binnen met een tiental balletjes zilverwit aluminium in zijn hand en met het nieuws dat hij een manier had gevonden om het metaal goedkoop en goedkoop te maken. in grote hoeveelheden." Zo werd Hall de grondlegger van de Amerikaanse aluminiumindustrie en een Angelsaksische nationale held, als een man die van wetenschap een groot bedrijf maakte.

2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2

DIT IS INTERESSANT:

Aluminiummetaal werd voor het eerst geïsoleerd in 1825 door de Deense natuurkundige Hans Christian Oersted. Door chloorgas door een laag heet aluminiumoxide gemengd met steenkool te leiden, isoleerde Oersted aluminiumchloride zonder het geringste spoor van vocht. Om metallisch aluminium te herstellen, moest Oersted aluminiumchloride behandelen met kaliumamalgaam. Twee jaar later, de Duitse chemicus Friedrich Woeller. Hij verbeterde de methode door kaliumamalgaam te vervangen door zuiver kalium.
In de 18e en 19e eeuw was aluminium het belangrijkste metaal voor sieraden. In 1889 ontving D.I. in Londen een waardevol geschenk voor zijn diensten in de ontwikkeling van de chemie: weegschalen gemaakt van goud en aluminium.
In 1855 had de Franse wetenschapper Saint-Clair Deville een methode ontwikkeld om aluminiummetaal op technische schaal te produceren. Maar de methode was erg duur. Deville genoot de bijzondere bescherming van Napoleon III, keizer van Frankrijk. Als teken van zijn toewijding en dankbaarheid maakte Deville voor de zoon van Napoleon, de pasgeboren prins, een elegant gegraveerde rammelaar - het eerste "consumentenproduct" van aluminium. Napoleon was zelfs van plan zijn bewakers uit te rusten met aluminium harnas, maar de prijs bleek onbetaalbaar. Destijds kostte 1 kg aluminium 1000 mark, d.w.z. 5 keer duurder dan zilver. Pas na de uitvinding van het elektrolytische proces werd aluminium in waarde gelijk aan gewone metalen.
Wist u dat aluminium, wanneer het het menselijk lichaam binnendringt, een aandoening van het zenuwstelsel veroorzaakt. Bij een teveel aan aluminium wordt de stofwisseling verstoord. A beschermende uitrusting is vitamine C, calciumverbindingen, zink.
Bij de verbranding van aluminium in zuurstof en fluor komt veel warmte vrij. Daarom wordt het gebruikt als additief voor raketbrandstof. De Saturn-raket verbrandt tijdens zijn vlucht 36 ton aluminiumpoeder. Het idee om metalen te gebruiken als onderdeel van raketbrandstof werd voor het eerst voorgesteld door F.A. Zander.

OPDRACHTEN

Simulator nr. 1 - Kenmerken van aluminium per positie in het periodiek systeem der elementen van D. I. Mendelejev

Simulator nr. 2 - Vergelijkingen van reacties van aluminium met eenvoudige en complexe stoffen

Simulator nr. 3 - Chemische eigenschappen van aluminium

TOEWIJZINGSTAKEN

Nr. 1. Om aluminium uit aluminiumchloride te verkrijgen, kan calciummetaal als reductiemiddel worden gebruikt. Schrijf een vergelijking voor deze chemische reactie en karakteriseer dit proces met behulp van een elektronische balans.
Denken! Waarom kan deze reactie niet worden uitgevoerd in een waterige oplossing?

Nr. 2. Vul de vergelijkingen van chemische reacties in:
Al + H 2 SO 4 (oplossing ) ->
Al + CuCl2 ->
Al + HNO3 ( conc. ) - t ->
Al + NaOH + H2O ->

Nummer 3. Voer de transformaties uit:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

Nummer 4. Het probleem oplossen:
Een aluminium-koperlegering werd tijdens verwarming blootgesteld aan een overmaat geconcentreerde natriumhydroxideoplossing. Er kwam 2,24 liter gas (n.o.) vrij. Bereken de procentuele samenstelling van de legering als de totale massa 10 g was?

keer bekeken

VKontakte opslaan