logo
му по химии / Денисова конспект лекций

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 + 3O2t  2Al2O3

2Al + 3I2t  2AlI3

2Al + N2t  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 + 3Fe3O4t4Al2O3 + 9Fe

Характеристика элементов главной подгруппы IVгруппы.