Химия р- элементов

Характеристика элементов главной подгруппы III группы. Алюминий.

Единственный неметалл в этой группе - бор. Остальные металлы - теплопроводны, электропроводны, имеют металлический блеск. Атомы элементов подгруппы в основном состоянии имеют следующее строение внешней электронной оболочки: ns²np¹. На внешнем энергетическом уровне атомов имеются свободные р-орбитали, что позволяет атомам переходить в возбужденное состояние. В возбужденном состоянии атомы этих элементов образуют три ковалентные связи или полностью отдают три валентных электрона, проявляя степень окисления +3.

Алюминий является самым распространенным металлом на Земле: его массовая доля в земной коре составляет 8,8%. Основная масса природного алюминия входит в состав алюмосиликатов – веществ, главными компонентами которых являются оксиды кремния и алюминия. Алюмосиликаты входят в состав многих горных пород и глин.

Свойства: Al представляет собой серебристо-белый металл, Это легкоплавкий и легкий металл. Он обладает высокой пластичностью, хорошей электра- и теплопроводностью. Al – химически активный металл. Однако его активность в обычных условиях несколько снижается из-за наличия тонкой пленки оксида, которая всегда образуется на поверхности металла при контакте его с воздухом.

1. Взаимодействие с неметаллами. При обычных условиях алюминий реагирует с хлором и бромом: 2Al + 3Cl₂ 2AlCl₃

При нагревании алюминий взаимодействует со многими неметаллами:

4Al + 3O₂ –^t  2Al₂O₃

2Al + 3I₂ –^t  2AlI₃

2Al + N₂ –^t  2AlN

4Al + 3C –^t  Al₄C₃

2. Взаимодействие с водой. Из-за защитной оксидной пленки на поверхности алюминий устойчив в воде. Однако при удалении этой пленки происходит энергичное взаимодействие: 2Al + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂

3. Взаимодействие с кислотами. Алюминий взаимодействует с хлороводородной и разбавленной серной кислотами:

2Al + 6HCl  2AlCl₃ + 3H₂

2Al + 3H₂SO₄ Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Азотная и концентрированная серная кислоты пассивирует алюминий: при действии этих кислот увеличивается толщина защитной пленки на металле, и он не растворяется.

4. Взаимодействие с щелочами. Алюминий взаимодействует с растворами щелочей с выделением водорода и образованием комплексной соли:

2Al + 6NaOH + 6H₂O 2Na₃[Al(OH)₆] + 3H₂

5. Восстановление оксидов металлов. Алюминий является хорошим восстановителем многих оксидов металлов:

2Al + Cr₂O₃  Al₂O₃ + 2Cr

8Al + 3Fe₃O₄ –^t4Al₂O₃ + 9Fe

Характеристика элементов главной подгруппы IVгруппы.