Алюміній. Алюміній оксид і алюміній гідроксид, їх амфотерність

Алюміній

Алюміній розташований в IIIА групі (III групі, головній підгрупі) Періодичної системи.
Електронна конфігурація атома Алюмінію:


На зовнішньому енергетичному рівні три електрони, ступінь окиснення в сполуках +3.
Алюміній — найпоширеніший метал у земній корі. Зустрічається тільки у вигляді сполук (алюмосилікати, боксити, корунд, кріоліт).
Фізичні властивості.
Алюміній — сріблясто-білий метал, легкий, але механічно міцний, . Має високу тепло- та електричну провідність, пластичність. Легко утворює сплави.
Добування.
Електроліз розчину алюміній оксиду в розплавленому кріоліті .
Хімічні властивості.
Алюміній — відновник (див. таблицю).
Хімічні властивості алюмінію

Реагент	Рівняння реакції	Продукти реакції	Умови перебігу реакції
Кисень		Алюміній оксид	Звичайні умови*:
Хлор		Алюміній хлорид	Звичайні умови
Сірка		Алюміній сульфід	Нагрівання
Вуглець		Алюміній карбід	Нагрівання
Вода		Алюміній гідроксид і водень	Звичайні умови, у разі знищення оксидної плівки
Хлоридна кислота		Алюміній хлорид і водень	Звичайні умови
Розбавлена сульфатна кислота **		Алюміній сульфат і водень	Звичайні умови
Розчини лугів		Натрій тетрагідроксоалюмінат і водень	Звичайні умови
Оксиди металів ***		Алюміній оксид і залізо	Нагрівання

* Оксидна плівка за звичайних умов завжди вкриває алюміній, захищаючи його від корозії.
** Концентрована сульфатна, а також концентрована або дуже розбавлена нітратна кислоти пасивують алюміній (утворюється захисна оксидна плівка), який за звичайних умов з ними не взаємодіє, але реагує при нагріванні.
*** Спосіб відновлення металів з їх оксидів алюмінієм називається алюмінотермією.
Застосування:
— сплави алюмінію — у промисловості (літакобудування, машинобудування);
— добування металів алюмінотермією;
— виробництво сталі;
— радіотехніка;
— електродроти;
— побутові предмети;
— алюмінієва фольга в харчовій промисловості.

Алюміній оксид (глинозем)

Біла тверда речовина, тугоплавка, з дуже високою твердістю. У природі зустрічається у вигляді корунду та його різновидів.
Добування.
— У промисловості з мінералів: бокситів або нефелінів.
— У лабораторії:
1) спалювання алюмінію:

2) прожарювання алюміній гідроксиду:

Хімічні властивості.
Алюміній оксид виявляє амфотерні властивості, тобто реагує як з кислотами, так і з основами (див. таблицю).
Хімічні властивості алюміній оксиду

Реагент	Рівняння реакції	Продукти реакції	Умови перебігу реакції
Хлоридна кислота		Алюміній хлорид і вода	Нагрівання
Твердий натрій гідроксид		Натрій метаалюмінат і вода	Нагрівання, сплавлення
Розчин натрій гідроксиду		Натрій тетрагідроксо-алюмінат	Нагрівання

Застосування:
— у лазерах;
— як абразивний матеріал;
— ювелірні прикраси, годинники;
— як тугоплавкий матеріал.

Алюміній гідроксид

Біла тверда речовина, практично нерозчинна у воді.
Добування. Дія розчинів лугів на солі алюмінію:

Хімічні властивості. Типовий амфотерний гідроксид (див. таблицю).
Хімічні властивості алюміній гідроксиду

Реагент	Рівняння реакції	Продукти реакції	Умови перебігу реакції
Хлоридна кислота		Алюміній хлорид і вода	Нагрівання
Твердий натрій гідроксид		Натрій метаалюмінат	Нагрівання, сплавлення
Розчин натрій гідроксиду		Натрій тетрагідроксоалюмінат	Звичайні умови