1 of 14

Алюміній : фізичні та хімічні властивості

11 клас

Алюмінієва фольга (1) та профіль (2)

2 of 14

Поширеність у природі

Алюміній є найпоширенішим металічним елементом на Землі. Його вміст у земній корі становить 8 % (за масою) — це перше місце серед металічних елементів і третє серед усіх елементів.

Через високу хімічну активність у вигляді простої речовини Алюміній у природі не трапляється. Він міститься у складі багатьох сполук, які утворюють ґрунти, — глиноземів (Al2O3) і бокситів (Αl2Ο3 • xΗ2Ο) . На картинці - боксит

Алюміній є у складі багатьох мінералів, зокрема коштовного каміння . Різне забарвлення цих мінералів зумовлене невеликими домішками оксидів певних металічних елементів (у рубінів — Cr, у сапфірів — Ti та Fe тощо).

3 of 14

Алюмінієвмісні мінерали:

а — берил; б — аквамарин; в — рубін; г — сапфір; д — смарагд; е — корунд; є — топаз

4 of 14

Фізичні властивості�(в зошит)

Сріблясто – білий метал, парамагнітний

Ковкий , легко витягується

За кімнатної температури вкритий оксидною плівкою

Температура плавлення – 660 ͦС

Температура кипіння 2520 ͦС

Густина = 22,7 г /см³

Добре піддається механічній обробці — куванню, штампуванню, прокату

5 of 14

Фізичні властивості

  • Алюміній, подібно до срібла, має високу здатність відбивати світлові та теплові промені, тому його застосовують для виготовлення поверхонь нагрівальних і освітлювальних рефлекторів і дзеркал, елементів декору.
  • Висока тепло- і електропровідність
  • У твердому стані алюміній легко піддається куванню, прокатці, волочінню, різанню. З нього можна витягати найтонший дріт і катати фольгу. Пластичність алюмінію зростає з підвищенням його ступеня чистоти.

6 of 14

Хімічні властивості

  • Алюміній — хімічно активний метал, тому у вільному стані в природі не трапляється.
  • У сполуках проявляє ступінь окиснення +3, оскільки на зовнішньому енергетичному рівні його атома містяться 3 електрони, з яких два s-електрони — спарені й один р-електрон — неспарений. При переході в збуджений стан атома утворюється три неспарені електрони, тому Al- трьохвалентний

7 of 14

Хімічні властивості.Записати в зошит

1.Взаємодія з неметалами

Як усі активні метали, алюміній вступає в хімічну взаємодію з киснем, сіркою, галогенами й вуглецем.

Це окисно- відновні процеси

2.Взаємодія з водою

Алюміній витісняє водень з води, й утворюється алюміній гідроксид.

4Al + 3O2 = 2Al2O3.

4Al + 3С = Al4C3.

У реакціях з неметалами алюміній віддає 3 електрони зовнішнього енергетичного рівня й окиснюється, неметали приєднують електрони й відновлюються. Отже, алюміній є відновником.

2Al + 6H2O = 2Αl(ΟΗ)3↓ + 3H2

8 of 14

3.Взаємодія з кислотами

Алюміній реагує з хлоридною та розведеною сульфатною кислотами з утворенням відповідних солей та виділенням водню.

З концентрованими нітратною та сульфатною кислотами на холоді алюміній не реагує. Однак за нагрівання реакції відбуваються за схемами:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑;

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑.

Взаємодія алюмінію з кислотами: а — хлоридною; б — розведеною сульфатною

Розгляньте реакції взаємодії алюмінію з концентрованими кислотами як окисно-відновні процеси.Напишіть електронний баланс. Визначте окисник і відновник, доберіть коефіцієнти.

Зразок знайдете у моєму відео в класній групі Viber

9 of 14

4.Взаємодія із солями в розчині

  • Алюміній реагує з розчинами солей, коли металічний елемент, що входить до складу солі, є менш активним порівняно з ним.

5. Взаємодія з оксидами металічних елементів

  • Алюміній реагує з оксидами металічних елементів тільки за високих температур (1200-3000 °С)
  • З алюмінієм реагують оксиди Феруму, Хрому, Мангану, Вольфраму та Кальцію. У цих реакціях алюміній проявляє відновні властивості:

2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu.

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr.

взаємодії алюмінію з вольфрам(VI) оксидом і ферум(ІІ) оксидом. Визначте окисник і відновник, доберіть коефіцієнти методом електронного балансу

Самостійно скласти рівняння

10 of 14

6.Взаємодія з лугами

Алюміній витісняє водень із розчинів лугів, бо є металом з амфотерними властивостями :

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Відновлення металів (алюмотермія)

Алюміній — активний метал, тому витісняє інші метали з їхніх сполук, зокрема з оксидів. Ці реакції використовують для одержання деяких металів алюмотермічним способом:

3MnO2 + 4Al = 3Mn + 2Al2O3

11 of 14

Висновок

  • Алюміній — метал сріблясто-білого кольору з характерним металічним блиском, електро- й теплопровідний, легкий, легкоплавкий, добре піддається механічній обробці.
  • Як типовий активний метал, алюміній взаємодіє з неметалами, водою, кислотами, розчинами солей та оксидами неметалічних елементів.Також з лугами , бо амфотерний.
  • Алюміній реагує з розчинами солей, коли метал, що входить до складу солі, є менш активним (стоїть правіше в ряду активності металів)
  • З концентрованими нітратною та сульфатною кислотами алюміній реагує тільки за нагрівання.
  • Метод відновлення металів з їхніх оксидів з використанням алюмінію називають алюмотермією.

12 of 14

Доповніть речення.Записати в зошит тільки відповіді

  1. У Періодичній системі Алюміній розташований у …….періоді.
  2. В електронній оболонці атомів Алюмінію заповнюється …… електронних шарів.
  3. Скільки електронів всього має атом Алюмінію ?
  4. Ступінь окиснення Алюмінію в сполуках дорівнює +…….
  5. Під час хімічних реакцій атоми Алюмінію тільки …… електрони
  6. Формула алюміній оксиду ……
  7. Чи зустрічається Алюміній у природі у вільному стані …..
  8. Алюміній оксид утворює мінерал під назвою…….
  9. Спосіб відновлення металів з їх оксидів за допомогою Алюмінію називають ……..
  10. Оксид та гідроксид алюмінію мають ……. характер.

13 of 14

ЗАВДАННЯ додому

  1. Позначте суму коефіцієнтів у реакції, поданій схемою:

Al + C → Al4C3.

А 9 Б 8 В 7 Г 6

2.Установіть відповідність між правими(реагентами й лівими(продуктами) частинами рівнянь реакцій, поданих схемами:

А) Al + HBr 1) Al2O3 + Fe

Б) Al + Br2 2) AlBr3 + Fe

В) Al + FeBr2 3) Al2O3

Г) Al + Fe2O3 4) AlBr3

5) AlBr3 + H2↑.

14 of 14

3. Позначте речовини 1, 2, 3 у ланцюгу перетворень:

A HNO3

Б KOH

В NaOH

Г NH3

4. Алюміній масою 2,7 г прореагував з хлоридною кислотою.Обчислити об’єм газу, що виділився за н.у.