Практикум по неорганической химии - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

80
очень дорогим (и к тому же, вредным), да и Al оказывался сильно загрязненным
(внешне похожим на олово).
Достаточно чистый и блестящий алюминий получил Дэвиль в 1855 г. взаимо-
действием натрия со смесью NaCl и
3
AlCl (синтезированного из глинозема). Но это
был тоже очень дорогой метод, поэтому Al ценился выше золота.
Перелом в истории алюминия наступил в 1886 г., когда его стали восстанавли-
вать
электролизом расплава смеси 6-8%
32
OAl и 92-94% криолита ]AlF[Na
63
. Этот
способ применяют и в современном производстве Al. В лаборатории используют го-
товый (реактивный) металл в виде гранул или порошка.
Если соединения бора и алюминия были известны давно, то их аналоги откры-
ты сравнительно недавно: индий и таллий – в 1863 г. по линиям спектра соответст-
венно синей и зеленой. Поэтому их названия
образовались от слов «индиго» (синяя
краска) и «таллос» (что по-гречески значит «молодая зеленая ветвь»). Галлий был
предсказан Д.И. Менделеевым в 1871 г., а открыт 4 года спустя Буабодраном и на-
зван в честь Франции («Галиа» по-латински).
Химические свойства алюминия
Алюминий проявляет в основном восстановительные свойства, имея низкий
ОВ потенциал (66,1)Al/Al(E
030
−=
+
В), а в щелочной среде еще ниже
(35,2)Al/)OH(Al(E
0
4
0
−=
−
В)
1
. Он более сильный восстановитель, чем бор, не только
с позиции термодинамики (
87,0)B/BOH(E
33
0
−=
В), но и кинетики – вследствие
меньшей энергии кристаллической решетки простого вещества (т.пл.(Al)=660
0
С, а
т.пл.(В)=2300
0
С), и за счет более низких потенциалов ионизации (значения
1
I
равны
6,0 эВ и 8,3 эВ соответственно).
Термодинамически обусловлено взаимодействие алюминия и с водой, и с ки-
слородом воздуха: 47,1)Al/)OH(Al(E
3
0
−= В, 1582)OAl(G
32f
−
=
∆
кДж/моль. Но при
обычных условиях эти реакции не идут вследствие образования на поверхности ме-
талла
плотной оксидной пленки.
Однако взаимодействию с более кинетически активными реагентами – галоге-
нами, эта пленка не мешает (правда, к смеси порошков Al и
2
I приходится добавлять
каплю воды, чтобы инициировать процесс).
Кроме того, несмотря на оксидную пленку, алюминий легко вытесняет другие
менее активные металлы из водных растворов их солей, причем скорость реакции
зависит от природы аниона соли. В частности, медь вытесняется алюминием значи-
тельно быстрее из хлоридных растворов, чем из сульфатных, поскольку в присутст-
вии хлорид-ионов происходит разрыхление поверхностной пленки до коллоидного
состояния. (По этой же причине коррозия металлов в морской воде идет гораздо ак-
тивнее, чем в обычной.)
Оксидная пленка алюминия легко реагирует со щелочами, а также с
разбав-
ленными
кислотами, поэтому и металл в них растворяется. Напротив, при действии
на алюминий
сильных окислителей, например конц.
3
HNO или конц.
42
SOH
, пленка
утолщается (с 0,01 мкм до 30 мкм) и глубже процесс практически не идет.
1
Поэтому рекомендуют мыть алюминиевую посуду, протирая ее уксусной кислотой, а не содой.

Страницы