Химические свойства алюминия

1. Реакция с галогенами

2Al + 3I₂ 2AlI₃

2. Сгорает при нагревании с выделением большого количества теплоты

4Al + 3O₂ 2Al₂O₃ + Q. При этом может развиваться температура до 3500⁰С.

3. Реакция с неметаллами

2Al + 3S Al₂S₃

2Al + N₂ 2AlN

4Al + 3С Al₄С₃

4. Взаимодействует с водой

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ +3H₂↑ Если снять амальгамированием или механически пленку.

Амальгамирование – это нанесение на поверхность небольшого количества ртути.

5. Алюминий активно восстанавливает металлы из их оксидов (алюмотермия)

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr; этот способ используется при получении многих металлов: Mn, Cr, V, W, Ba, Sr и др.

6. Взаимодействует с кислотами-неокислителями

2Al + 6HCl →2AlCl₃ + 3H₂↑

Алюминий не реагирует с концентрированными азотной и серной кислотами из-за пассивации. С разбавленной серной или азотной кислотой взаимодействует

8Al + 30HNO₃ →8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

7. Взаимодействие со щелочами. Al, Al₂O₃, Al(OH)₃ взаимодействуют со щелочами:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑ (амфотерные свойства).

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O

8. Реагирует с растворами солей

2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu

Применение алюминия

Рис. 6

Алюминий широко применяется в быту и технике, так как он довольно легок, коррозионно-устойчив и нетоксичен. См. Рис. 6. Часто используются сплавы алюминия. Основной – это дуралюмин (дюралюминий, дюраль). Это сплав алюминия, содержащий медь (массовая доля – 1,4-13%) и небольшие количества магния, марганца и других компонентов. Используется как конструкционный материал в авиа- и машиностроении.

5. Смеси, регенерирующие кислород

Оксиды и пероксиды способны реагировать с углекислым газом, образуя карбонат и кислород.

Na₂O₂ + CO₂ → Na₂CO₃ + 1/2O₂

KO₂ + CO₂ → K₂CO₃ + 3/2O₂

Если сложить эти 2 уравнения реакции, то получится смесь, выделяющая и 2 моль углекислого газа, и 2 моль кислорода.

Na₂O_{2 +} 2KO₂ + 2 CO₂ → Na₂CO₃ + K₂CO₃ + 2О₂. Суммарный объём газа в левой и правой части уравнения будет одинаков. Постоянство объёма газа очень важно, так как такие смеси применяются для удаления CO₂ и превращения его в нужный для дыхания кислород, например, в подводных лодках или космических станциях. Но там не должно происходить перепада давления.