Алюміній. Алюміній оксид, алюміній гідроксид, їх амфотерність. Солі Алюмінію. Використання найважливіших сполук Алюмінію.

Я сріблястий, я криластий, Високо люблю літати. А корозії не знаю, Плівкою себе вкриваю. На опорах через ліс То дротами я повис. Можу двері змайструвати, Посудом на кухні стати. А народжуюсь із глини. Чи мене назвеш ти нині?

Назва алюміній походить від лат. Alumen (aluminis) – галуни у зв'язку із застосуванням останніх як протиотрути під час фарбування тканин і як засобу для припинення кровотечі; алюмокалієві галуни - перші сполуки Алюмінію, що знайшли практичне застосування.

Геродот (V ст. до н.е.) Галуни відомі з давніх часів. За словами грецького історика Геродота, давні народи застосовували під час фарбування тканин для закріплення їх кольору мінеральну породу, яку називали алюмен, тобто та, що в'яже. Цією породою і були галуни.

Імператор Тиберій Одного разу до імператора Тиберія прийшов незнайомець. В дар імператору він приніс виготовлену ним чашу з блискучого, неначе срібло, проте надзвичайно легкого матеріалу. Побоюючись, що новий метал з його чудовими властивостями знецінить золото та срібло, Тиберій наказав відрубати винахіднику голову, а його майстерню зруйнувати.

Парацельс Лише в ХVІ столітті до історії алюмінію була вписана нова сторінка. Це зробив німецький лікар Парацельс Філіпп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайм (Гогенгейм). Досліджуючи різні матеріали, у тому числі галуни, Парацельс установив, що вони є сіллю якоїсь галунової землі, до складу якої входить оксид невідомого металу, в подальшому названого глинозем.

Г.К. Ерстед Першим, кому вдалось одержати металічний алюміній, був датський учений Г.К.Ерстед. У 1825 році Ерстед отримав алюміній з бокситу (Al 2 O 3 + домішки). До винайдення способу одержання алюмінію методом електролізу вартість його була дуже високою. На Всесвітній виставці в Парижі в 1855 році алюміній демонструвався як матеріал для виготовлення ювелірних виробів. У 1889 році Менделєєву в Лондоні подарували, як особливо цінний подарунок, терези, виготовлені з алюмінію.

Фрідріх Веллер У 1827 році німецький хімік Фрідріх Веллер одержав алюміній простішим способом. Він використав металічний калій замість амальгами калію для відновлення алюмінію. Веллер одержав метал у вигляді порошку. Al 2 O 3 + 3Cl 2 + 3C 2AlCl 3 + 3CO AlCl 3 + 3KHg 3KCl + AlHg 3x AlHg 3x Al + 3x Hg

Для становлення вітчизняної алюмінієвої промисловості велике значення мали дослідження члена- кореспондента АН СРСР О.О. Яковкіна ( ), який розробив методи одержання чистого оксиду алюмінію з бокситів, глин і нефелінів. В Україні вперше одержали алюміній у 1933 році на Дніпропетровському алюмінієвому заводі.

Основними способами одержання алюмінію на сьогоднішній день є електроліз. Хоча вчені знайшли в Китаї гробницю полководця Чжоу Чжу (помер на початку ІІІ ст.), зроблену зі сплаву, що містить 85% алюмінію. Це свідчить про те, що існував інший спосіб одержання алюмінію, який було втрачено.

Польовий шпат Al 2 O 3 ; Боксит Al 2 O 3nH 2 O; Нефелін Al 2 O 3Na 2 O2SiO 2, або NaAlSiO 4 ; Корунд (прозорі кристали) Al 2 O 3 ; Каолін (глина) Al 2 O 3 2SiO 22H 2 O; Гідроаргеліт Al(OH) 3 ; Беміт AlO(OH); Діаспор HAlO 2 ; Кріоліт Na 3 AlF 6 ; Алюмінієві галуни KAl(SO) 4 12H 2 O

Періодична с истема х імічних е лементів Д. І. Менделєєва Періоди Ряди Групи елементів IIIVIVVIIIIIIVVIII Характеристика 1. Вперше добуто в 1825 році Гансом Ерстедом. 2. У Періодичній системі знаходиться в 3 періоді, III група, головна підгрупа. 3. У природі зустрічається тільки у вигляді сполук. 4. Сріблясто - білий, легкий метал. Має високі тепло - та електропровідність. 5. Валентність : III. Ступінь окиснення : Al

P = 13 e = 13 N = 14 Короткий електронний запис : 1 s² 2p 3p3p 1 2s² 3s²

сріблясто – білий метал; ковкий; легко витягується; t пл = С; t кип = С; ρ = 22,7 г/см 3 ; За кімнатної температури Al не змінюється, його поверхня вкрита тонкою оксидною плівкою.

2Al +3O 2 Al 2 O 3 +3Cl 2 2AlCl 3 +3S Al 2 S 3 +6HCl 2AlCl 3 + 3H 2 +3CuSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu

А люміній є а мфотерним е лементом : в заємодіє с к ислотами т а л угами. 2Al + 6HCl( розбавлена ) = 2AlCl 3 + 3H 2 8Al + 15H 2 SO 4 ( конц. ) 4Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O Al + 6HNO 3 ( конц. ) Al(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O 2Al + 6NaOH 2Na 3 AlO 3 + 3H 2 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na[Al(O Н ) 4 ] + 3H 2 2Al + 6NaOH( надлишок ) + 6H 2 O = 2 Na 3 [Al(OH) 6 ] + 3H 2

Оксид та гідроксид алюмінію також мають амфотерні властивості: Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O 2Al(OH) 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 6H 2 O Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O ( у процесі сплавлення ) Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ] ( у розчинах )

Алюміній утворює солі двох типів. У сполуках AlCl 3, Al 2 (SO 4 ) 3, AlPO 4 містяться катіони цього елемента, а в солях NaAlO 2, Ca 3 (AlO 3 ) 2 він входить до складу аніонів кислотних залишків. При охолодженні насичених розчинів хлориду, сульфату і нітрату Алюмінію або випаровуванні води із них виділяються безбарвні кристалогідрати AlCl 36H 2 O, Al 2 (SO 4 ) 318H 2 O і Al(NO 3 ) 39H 2 O. У насиченому розчині сульфатів Алюмінію і Калію можна виростити кристали подвійної солі К 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 324H 2 O. Її тривіальна назва – алюмокалієвий галун.

Алюміній дуже добре проводить електричний струм – за електропровідністю він іде після срібла та міді. Тому з чистого алюмінію виготовляють електропроводи. Алюмінієве покриття добре захищає стальні та чавунні вироби від корозії. Для цього поверхню таких виробів насичують алюмінієм – алітують. Сплавам алюмінію з міддю, магнієм, силіцієм властиві легкість та висока міцність, тому вони використовуються в авіації, суднобудуванні, залізничному транспорті, у будівництві, приладобудуванні. Алюміній застосовують для одержання металів і неметалів.