Міністерство освіти Російської Федерації
ГОУ ВПО «Кемеровський державний університет»
Кафедра неорганічної хімії
Хімічний факультет
Демонстраційні досліди
Алюміній та його сполуки
Написав: Калімуллова Н.І
студентка гр. Х - 111
Перевірив: Кожухова Т.Ю.
к.х.н., доцент
Кемерово, +2014
Алюміній
АЛЮМО? ний - елемент тринадцятий групи періодичної таблиці хімічних елементів (по застарілої класифікації - елемент головної підгрупи III групи), третього періоду, з атомним номером 13. Позначається символом Al (лат. Aluminium). Відноситься до групи легких металів. Найбільш поширений метал і третій за поширеністю хімічний елемент в земній корі (після кисню і кремнію).
Проста речовина алюміній (CAS-номер: 7429-90-5) - легкий, парамагнітний метал сріблясто-білого кольору, що легко піддається формуванню, литтю, механічній обробці. Алюміній володіє високою тепло- і електропровідністю, стійкістю до корозії за рахунок швидкого освіти міцних оксидних плівок, що захищають поверхню від подальшої взаємодії.
Фізико-хімічні властивості алюмінію
Алюміній - найважливіший легкий метал.
Помістимо смужку листового алюмінію або шматочок алюмінієвого дроту в несвітними частина полум'я бунзеновской пальника. Метал покриється щільним шаром оксиду алюмінію Al2O3. Чистий алюміній плавиться при 658 ° С, проте в даному випадку цього не відбудеться, тому що він захищений плівкою оксиду.
Оксид алюмінію плавиться при 2700 ° С в киснево-водневої пальнику або в електричній дузі. Переплавлений оксид алюмінію володіє великою твердістю. Його використовують як синтетичного корунду при виробництві каменів для годин. Забруднене корунд застосовується як абразив (наждак). Коштовні камені - рубін і сапфір - складаються з оксиду алюмінію зі слідами фарбувальних добавок (оксидів хрому, кобальту і титану). Зараз їх отримують синтетично.
Оксид алюмінію можна отримати у вигляді сірувато-білого порошку, якщо шматок алюмінієвої фольги (срібною папери) потримати в полум'я. Фольга повністю окислиться. Якщо тонкий порошок алюмінію (він продається в якості срібної фарби) розпорошити в полум'я, то він запалиться і утворює іскри. Щоб розплавити метал, покладемо шматочок алюмінію в маленький фарфоровий тигель, який закриємо кришкою для зменшення окислення. Нагріємо його на самому сильному полум'я бунзеновской пальника або, краще, в тигельної печі, опис якої дано нижче (стаття Виплавка міді та свинцю в лабораторному тиглі). Якщо при застиганні енергійно розмішати розплавлений метал залізним дротом, то утворюється алюмінієва крупка, яка застосовується в металургії.
Для виявлення алюмінію розчинний невелику кількість досліджуваного металу. Проте зробити це не так-то просто, тому що завжди присутня на поверхні плівка оксиду захищає метал від подальшого руйнування розведеними кислотами. Навіть концентрована азотна кислота (у якій розчиняється більшість металів) майже не руйнує алюміній, так як захисна здатність плівки оксиду під її окислюючими дією ще посилюється. (Перевірте!) Якщо ми заллємо алюмінієві тирсу концентрованою соляною кислотою, то спочатку не помітимо ніякої реакції. Тільки через деякий час метал почне розчинятися з утворенням хлориду алюмінію і виділенням водню. Так як реакція екзотермічна, суміш нагрівається, причому розчинення посилюється. Вміст склянки може, нарешті, закипіти і спіниться.
Обережно! Застосовувати тільки невеликі кількості! Так як кислота може виплеснутися, треба триматися на відстані і надіти захисні окуляри! Розбавимо отриманий розчин і проведемо з ним кілька реакцій. При додаванні в нього розведеного розчину їдкого натру в осад випадає драглистий безбарвний гідроксид алюмінію:
АlСl3 + 3NaОН= gt; 3NaCl + Аl (ОН) 3
При подальшому додаванні концентрованого розчину їдкого натру утворюється розчинний алюмінат натрію:
Аl (ОН) 3 + 3NаОН= gt; Nа3 [Аl (ОН) 6]
Нашатирний спирт також осаджує гідроксид алюмінію, проте в надлишку нашатирного спирту осад не розчиняється, в той час як гідроксид цинку розчиняється з утворенням комплексної сполуки.
Отфильтруем трохи гідроксиду алюмінію. Висушимо фільтр з осадом і потім нагріємо на вугіллі в полум'ї паяльної...
