Степень окисления алюминий – Степень окисления алюминия (Al), формула и примеры

Ответы@Mail.Ru: степень окисления аллюминия

Вот что говорит наука

Характерная степень окисления алюминия +3, но благодаря наличию незаполненных 3р- и 3d-орбиталей атомы алюминия могут образовывать дополнительные донорно-акцепторные связи. Поэтому ион Al3+ с небольшим радиусом весьма склонен к комплексообразованию, образуя разнообразные катионные и анионные комплексы: AlCl4–, AlF63–, [Al(h3O)6]3+, Al(OH)4–, Al(OH)63–, Alh5– и многие другие. Известны комплексы и с органическими соединениями.

Химическая активность алюминия весьма высока; в ряду электродных потенциалов он стоит сразу за магнием. На первый взгляд такое утверждение может показаться странным: ведь алюминиевая кастрюля или ложка вполне устойчивы на воздухе, не разрушаются и в кипящей воде. Алюминий, в отличие от железа, не ржавеет. Оказывается, на воздухе металл покрывается бесцветной тонкой, но прочной «броней» из оксида, которая защищает металл от окисления. Так, если внести в пламя горелки толстую алюминиевую проволоку или пластинку толщиной 0,5–1 мм, то металл плавится, но алюминий не течет, так как остается в мешочке из его оксида. Если лишить алюминий защитной пленки или сделать ее рыхлой (например, погружением в раствор ртутных солей) , алюминий тут же проявит свою истинную сущность: уже при комнатной температуре начнет энергично реагировать с водой с выделением водорода: 2Al + 6h3O ® 2Al(OH)3 + 3h3. На воздухе лишенный защитной пленки алюминий прямо на глазах превращается в рыхлый порошок оксида: 2Al + 3O2 ® 2Al2O3. Особенно активен алюминий в мелкораздробленном состоянии; алюминиевая пыль при вдувании в пламя моментально сгорает. Если смешать на керамической пластинке алюминиевую пыль с пероксидом натрия и капнуть на смесь водой, алюминий также вспыхивает и сгорает белым пламенем.

Очень высокое сродство алюминия к кислороду позволяет ему «отнимать» кислород от оксидов ряда других металлов, восстанавливая их (метод алюминотермии) . Самый известный пример – термитная смесь, при горении которой выделяется так много тепла, что полученное железо расплавляется: 8Al + 3Fe3O4 ® 4Al2O3 + 9Fe. Эта реакция была открыта в 1856 Н. Н. Бекетовым. Таким способом можно восстановить до металлов Fe2O3, CoO, NiO, MoO3, V2O5, SnO2, CuO, ряд других оксидов. При восстановлении же алюминием Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, SiO2, TiO2, ZrO2, B2O3 теплоты реакции недостаточно для нагрева продуктов реакции выше их температуры плавления.

otvet.mail.ru

Степень окисления алюминия в соединениях

Степень окисления алюминия в соединениях Al2O3, Al(OH)3, Al2(SO4)3 и NaAlO2, как и в любых других веществах, в состав которых он входит, равна +3.
На окраску органических соединений влияет также присутствие другого рода групп, называемых ауксохромами. В отличие от хромофоров ауксохромы сами по себе не способны сообщать окраску соединению, но, присутствуя совместно с хромофорами, они усиливают их действие, углубляя вызванную ими интенсивность окраски. Важнейшими ауксохромами являются группы и ‚ а также их производные, содержащие различные радикалы, например группы , , и т. д.
Изменение окраски индикаторов является согласно хромофорной теории, следствием изомерного превращения; т. е. внутримолекулярной перегруппировки, изменяющей строение индикатора.
Если при этой перегруппировке возникают (или исчезают) группы (хромофоры, ауксохромы), влияющие на окраску, то она изменяется. Следует заметить, что превращение изомерных форм индикаторов представляет собой процесс обратимый. Такая обратимая изомерия называется таутомерией, а соответствующие изомеры — таутомерами. Согласно хромофорной теории в растворе любого кислотно-основного индикатора присутствуют различные таутомерные формы его, обладающие различной окраской и находящиеся в равновесии друг с другом.

ru.solverbook.com

Какая степень окисления у алюминия?

Алюминий способен существовать в виде простого вещества – металла, а степень окисления металлов в элементарном состоянии равна нулю, так как распределение электронной плотности в них равномерно.
В своих соединениях алюминий проявляет постоянную положительную степень окисления равную (+3): , , , , , и т.д. (ответ на вопрос «какая степень окисления у алюминия»).
Для того, чтобы найти определить степень окисления каждого элемента в предложенных соединениях воспользуемся алгоритмом, предполагающим составление уравнение электронейтральности.

Итак, в состав хлората алюминия входят атомы алюминия, хлора и кислорода. Как мы уже выяснили, степень окисления алюминия постоянна и равна (+3). Кислород, во всех веществах, кроме пероксидов и фторида кислорода проявляет степень окисления равную (-2). Для того, чтобы определить степень окисления хлора, примем её значение за «x». Тогда, уравнение электронейтральности примет следующим образом:

   

   

   

   

Аналогичным образом выясним степени окисления элементов, входящих в состав других веществ: , , , , .

ru.solverbook.com

Алюминий степени окисления — Справочник химика 21

    В подавляющем большинстве соединений-алюминий проявляет степень окисления +3. Большое практическое значение имеют его [c.335]

    Галлий, индий и таллий относятся к главной подгруппе III группы периодической системы элементов (разд. 35.10). В соответствии с номером группы в своих соединениях они проявляют степень окисления -ЬЗ. Возрастание устойчивости низших степеней окисления с ростом атомного номера элемента иллюстрируется на примерах соединений индия(III) (легко восстанавливающихся до металла), а также большей прочности соединений таллия(I) по сравнению с производными таллия(III). Ввиду того что между алюминием и галлием находится скандий — элемент первого переходного периода — вполне можно ожидать, что изменение физических и даже химических свойств этих элементов будет происходить не вполне закономерно. Действительно, обращает на себя внимание очень низкая температура плавления галлия (29,78 °С). Это обусловливает, в частности, его применение в качестве запорной жидкости при измерениях объема газа, а также в качестве теплообменника в ядерных реакторах. Высокая температура кипения (2344°С) позволяет использовать галлий для наполнения высокотемпературных термометров. Свойства галлия и индия часто рассматривают совместно с алюминием. Так, их гидрооксиды растворяются с образованием гидроксокомплексов (опыт I) при более высоких значениях pH, чем остальные М(ОН)з. Гидратированные ионы Мз+ этой 

[c.590]

    Окисляются или восстанавливаются металлы при образовании ими ионов Какова степень окисления иона алюминия  [c.32]

    Составьте формулы следующих соединении а) нитрида лития (соединения лития с азотом) б) сульфида алюминия (соединения алюминия с серой) в) фторида фосфора, в которых электроположительный элемент проявляет максимальную степень окисления. [c.47]

    Органические соединения остальных переходных элементов. Переходные элементы остальных (кроме ПБ) побочных подгрупп периодической системы в проявляемых их атомами степенях окисления имеют незавершенные электронные -подоболочки предвнешнего уровня. Поэтому, наряду с образованием ординарной полярной ковалентной связи с углеродом за счет вклада внешних з- и р-орбиталей, они способны образовывать совершенно иные по строению и свойствам соединения за счет участия ( -орбиталей. В таких соединениях металл можно так же, как и соединения магния, бора, алюминия (см. выше), считать координационно ненасыщенным. Данная ненасыщенность металла теперь определяется наличием вакантных орбиталей не только на внешнем, но и на втором снаружи энергетических уровнях его атома. Природа вакантных орбиталей атома переходного элемента также отличается от орбиталей в- и р-элементов. Симметрия и пространственная протяженность -орбиталей переходного элемента позволяет им эффективно перекрываться с орбиталями большего числа атомов и удаленных на большее расстояние от металла, чем это возможно для з-или р-элемента. Поэтому часто органические соединения переходных металлов являются комплексными. С примерами таких комплексных элементоорганических соединений мы уже встречались ферроцен, дибензолхром, хелаты и др. (разд. 13.4). 

[c.599]

    У бериллия (ls 2s ) по сравнению с бором ( s 2s 2p ) в соответствии с увеличением радиуса атома и уменьшением числа валентных электронов неметаллические признаки проявляются слабее, а металлические усиливаются. Бериллий обладает более высокими энергиями ионизации атома (II = 9,32 эВ, /а == 18,21 эВ), чем остальные s-элементы II группы. В то же время он во многом сходен с алюминием (диагональное сходство в периодической системе) и является типичным амфотерным эле.ментом в обычных условиях он простых ионов не образует для него характерны комплексные ионы как катионного, так и анионного типа. Во всех устойчивых соединениях степень окисления бериллия -f2. Для Ве (II) наиболее характерно координационное число 4 (зр -гибри-Д1(зация валентных орбиталей). [c.470]

    Здесь степень окисленности изменяется у азота и алюминня. Металлический алюминий (степень окисленности равна 0) превращается в иои АЮа, в котором степень окисленности алюминия равна Ч-З. Для составления уравнения окисления будем исходит , из схемы  

[c.268]

    При этом образуется вулканообразный конус объемистого аморфного оксида хрома (III) зеленого цвета. Изменение степени окисления хрома в растворе сопровождается изменением окраски, что позволяет аналитически определить концентрацию хрома путем добавления раствора восстановителя известной концентрации. Соединения хрома (III) похожи на аналогичные соединения железа (особенно растворимые соли). Сульфат хрома (III) образует квасцы (как алюминий и железо). Хромокалиевые квасцы окраше-.чы в темно-фиолетовый цвет. Соединения хрома (II) — сильные восстановители и неустойчивы в присутствии влаги и воздуха (ср. со свойствами железа (II), с. 157). [c.155]

    Составьте формулу а) карбида бериллия б) карбида алюминия в) соединения углерода с фтором. Укажите степень окисления углерода в этих соединениях. [c.102]

    В соответствии с номером группы основная степень окисления этих элементов +5, однако при нормальных условиях для ванадия стабильной является +4. В то время как у ванадия легко достигаются низшие степени окисления ( + 4, +3, -Ь2 конфигурации d (Р и Ф), ниобий обычным путем можно восстановить только до степени окисления +3 (опыт 2). Восстановление тантала в водном растворе вообще невозможно. Известны соединения с формальной степенью окисления -1 ([М(СО)б]-, где M=V, Nb, Та) и +1 ([У01руз]+, n- sHsM( 0)4, где M=Nb, Та) (табл. В.39). Низшие и дробные степени окисления этих элементов встречаются в соединениях, содержащих группы М (разд. 36.11.1). Химические свойства соединений ванадия (И) весьма напоминают свойства соединений цинка, а ванадия(1П)—титана(1П), железа(Ш) и алюминия. Донорные основные свойства оксидов ванадия ослабляются с увеличением формальной степени окисления. 

[c.612]

    К этой группе восстановителей относятся металлы и некоторые другие элементарные вещества, как, например, водород, углерод и др., атомы которых способны терять электроны и переходить в окисленное состояние. Металлы образуют при этом соответствующие соли в зависимости от кислоты, участвующей в реакции. Такие металлы, как цинк, алюминий и некоторые другие, могут восстанавливать и в щелочной среде, поскольку эти металлы растворимы в щелочах с образованием гидроксоцинкатов, гидроксоалюминатов и т. д. Являясь сильными восстановителями, при реакции, например, с некоторыми растворами азотной или серной кислоты, они способны восстановить центральные ионы этих кислот до низщих степеней окисления, т. е. до или по схемам  

[c.151]

    Ни один из этих элементов в своих соединениях не достигает степени окисления, соответствующей номеру группы. Наиболее устойчивы степени окисления +2 и Ч-З, причем для никеля, за некоторыми исключениями (например, в K [NiFe], см. также опыт 1), наиболее типична степень окисления +2 (конфигурация d ) (опыт 1). Во многих соединениях кобальта он также имеет степень окисления 4-2 (d ) степень окисления 4-3 (d ) характерна главным образом для комплексных соединений кобальта, которые имеют сходство с комплексами хрома (1П). Соединения железа в степени окисления -j-2 (d ) сходны с соединениями цинка реакции иона железа(III) (d ) во многом похожи с реакциями ионов алюминия и хрома(III). Обладающие сильным окислительным действием ферраты (VI) (d ) РеОч напоминают хроматы (VI) и мaнгaнaты(VI) ферраты имеют тот же состав, что и сульфаты, и часто им изоморфны. Реакции соединений железа, кобальта и никеля в своем больщинстве определяются склонностью этих металлов к изменению степени окисления и их способностью к комплексообразованию. 

[c.635]

    При образовании ионов металлов последние окисляются, поскольку при этом происходит удаление электронов от атомов металла. Ион алюминия, АР», имеет степень окисления -I- 3. [c.32]

    Металлы проявля.ют в своих соединениях только положительную окисленность, и низшая их степень окислещгости равна нулю. Иначе говоря, низшей степенью окисленности они обладают только в свободном состоянии. Действительно, все свободные металлы способны, хотя и в различной степени, проявлять только восстановительные свойства, Иа практике в качестве восстановителей применяют алюминий, магний, натрнй. калий, цинк и некоторые другие металлы. Если металлу присущи несколько степеней окисленности, то те его соединения, в которых он проявляет низшую нз них, также обычно являются восстановителями, например, соеди[ ения железа (И), олова (П), хрома (И), меди(1). 

[c.270]

    По своему химическому поведению молибден и вольфрам гораздо сильнее отличаются от хрома, чем между собой. Например, в отличие от хрома степень окисления -f 3 для молибдена и вольфрама реализуется лишь в небольшом числе катионных комплексов. Реакции хрома(П1) во многом сходны с реакциями железа (П1) и алюминия. В степени окисления -f6 хром несколько напоминает ванадий (4-5). [c.618]

    Алюминий — основной представитель металлов главной подгруппы III группы периодической системы хим11ческих элементов Д. И. Менделеева. Атомный номер 13, относительная атомная масса 26,98154. У алюминия единственный устойчивый изотоп А1. Свойства аналогов алюминия — галлия, индия и таллия — Ео многом напоминают свойства алюминия. Этому причина — одинаковое строение внешнего электронного слоя элементов — s p вследствие которого все они проявляют степень окисления + 3. Другие степени окисления нехарактерны, за исключением соединений одновалентного таллия, по свойствам близким к соединениям элементов I группы. В связи с этим будут рассмотрены свойства только одного элемента — алюминия и его соединеннй. [c.150]

    Атом углерода имеет 6 электронов, 2 из которых образуют внутренний (1з ) слой, а 4 (2а 2р-) — внешний. Связи углерода с другими элементами преимущественно ковалентны. Обычная валентность углерода — IV. С наиболее активными металлами углерод проявляет степень окисления — 4 (например, в карбиде алюминия АГ-.Сз). Замечательная особенность атома углерода — способность соединяться между собой с образованием прочных длинных цепей, в том числе замкнутых. Число таких соединений огромно, все они составляют предмет органической химии. [c.131]

    Оксид алюминия, А12О3, обладает амфотерными свойствами, а оксиды Са, 1п и Т1-основными свойствами. За исключением бора, остальные элементы группы П1А являются металлами. Галлий имеет единственное состояние окисления -Ь 3, и его химия очень напоминает химию А1 1п проявляет состояния окисления -Ь 3 и -Ь 1 Т1 также встречается в обоих этих состояниях окисления, но чаще имеет степень окисления -1- 1. [c.454]

    Конфигурация внешних электронных оболочек атома алюминия 3s 3p. Характерной степени окисления — -3 соответствует строение 2,зЗрхЗ[Уу  [c.338]

    Одинаковое число валентных электронов у атомов алюминия п бора определяет сходство этих элементов. Различие в структуре предвнешнего слоя и в размерах атомов, а в особенности наличие у атомов алюминия вакантных З -орбиталей предопределяют существенное различие их свойств. Как и для бора, для алюминия наиболее характерна степень окисления +3, а отрицательная поляризация атолюв проявляется еще реже. [c.524]

    Здесь наблюдается постепенный переход ог типично основных оксидов натрия и магния к амфотерным, или промежуточным (алюминия), и к кислотным оксидам фосфора, серы и хлора. Этот пе-ре.ход сопровождается понышепием окислительного числа эле.мен-тов, образующих оксиды. То же наблюдается у оксидов одного и того же элемента в разных степенях окисления. Так, например, в ряду [c.126]

    Электростатическая сила связи А1—О равна 0,75 е. Эта величина получается делением степени окисления алюминия (3) иа его координационное число (равно числу атомов кислорода, связанных с атомом алюминия). Электростатическая сила связи 51—О 1 е, следовательно, атом кислорода несет избыточный заряд. Этот заряд лишь частично нейтрализует заряд протона, поэтому протон должен обладать повышенной подвижностью. [c.131]

    Одинаковое строение внешней электронной оболочки атома бора и алюминия обусловливает сходство в свойствах этих элементов. Так, для алюминия, как и для бора, характерна только степень окисления +3. Однако при переходе от бора к алюминию сильно возрастает радиус атома (от 91 до 143 пм) и, кроме того, появляется еще один промежуточный восьмиэлектронный слой, экранирующий ядро. Все это приводит к ослаблению связи внешних электронов с ядром и к уменьшению энергии ионизации атома (см. табл. 15.2). Поэтому у алюминия металлические свойства выражены гораздо сильнее, чем у бора. Тем не менее химические связи, образуемые алюминием с другими элементами, имеют в основном ковалентный характер. [c.400]

    Гидратированный катион алюминия (координационное число 6), как и катионы более тяжелых элементов-аналогов в степени окисления -1-3 (разд. 36.3), — кислота средней силы  [c.604]

    А) Рассчитайте, какова простейшая формула органического вещества, в котором массовая доля углерода 39,98%, водорода 6,6 % и кислорода 5 ,42 %. Назовите это вещество. Ответ СН,0 формальдегид. 2. (А ) Определите состав углеводорода, если относительная плотность его по водороду (н.у.) равна 13, массовая доля в нем углерода 92,3%. Каким образом можно доказать, что сосуд заполнен газом, состав которого вы определили Ответ С Н,, пропустить газ через аммиачный раствор Си (I) (СиС1) или Ag (1) (А С1). 3. (А) При сгорании металла массой 3 г образуется его оксид массой 5,67 г. Степень окисления металла в оксиде равна +3. Что это за металл Ответ Алюминий. [c.274]

    Для цинка характерна устойчивая степень окисления -(-2, а для алюминия +3. Остальные катионы этой группы проявляют и более высокие степени окисления, а соответствующие им соединения обладают в связи с этим свойствами окислителей. Так, исходя из [c.259]

    Атс М алюминия (Is 2s 2р 3s больше по размеру, чем атом бора, i обладает меньшей энергией ионизации. Следовательно, неме-талли1еские признаки химического элемента алюминия выражены в меньш й степени, чем химического элемента бора. Для алюминия, как и для эора, наиболее характерна степень окисления +3. Отрицательная поляризация атомов алюминия проявляется еще реже. Для алюминия (III) наиболее характерны координационные числа 6 и 4. [c.451]

    Названия оснований строятся из слова гидроксид и названия металла. Если металл не имеет постоянной валентности, то в скобках указывают значение степени окисления (валентности), проявляемое в этом соединении. Например гидроксид цинка Zn(OH)j (читается цинк о аш дважды ), гидроксид натрия NaOH (читается натрии о аш ), гидроксид алюминия А1(0Н) (читается алюминий о аш 1 рижды ), гидроксид железа (II) Fe(OH)j (читается фер-рум о аш дважды ) и гидроксид железа (III) Ре(ОН)з (читается фер-рум (I аш 1рижды ). [c.12]

    Гидроксиды алюминия, хрома (П1) и цинка обладают амфотерными свойствами. В некоторой степени можно говорить и об амфо-терности гидроксида железа (П1) с очень слабо выраженными кислотными свойствами, проявляю[цимися лишь по отношению к концентрированным и горячим растворам ителочей, в которых Р е(ОН)з заметно растворяется с образованием гидроксоферра-тов (П1) натрия или калия. Гидроксиды низшей степени окисления Ре(0Н)2, Мп(ОИ)2, Ni(OH)2 и Со(ОН)2 являются слабыми основаниями, растворимыми в кислотах и в растворах аммониевых солей. [c.259]

    Как объяснить, что при одной и той же степени окисления бора и алюминия, равной 3, первый образует тетрафтороборат-ион, а второй гексафтороалюминат-ион  [c.194]

    Формулы и названия двойных солей начинаются с катиона, имеющего более высокую степень окисления А1К(504)2- 12Н2О — алюминия-калия сульфат. [c.33]

    В соответствии с положением в периодической системе основная степень окисления алюминия +3. В так называемых субсоединениях алюминий проявляет степень окисления +1 (заполненный Зs -ypoвeнь). Эти соединения (А1Х, Х=Р, С1, Вг, I А12 , =0, 8, 5е, а также АЮ) образуются при высоких температурах при реакциях, обратных диспропорционированию  [c.603]

    Соединения алюминия. В своих устойчивых соединениях алю-М1Н1ИЙ обычно проявляет степень окисления +3. [c.254]

    Кроме того, они образуют соединения, отвечающие степени окисления +2 и -ЬЗ. Соединения хрома (III) по свойствам во многом сходны с соединениями алюминия (III). Это объясняется тем, что радиусы ионов Сг + (0,63А) и AF+ (0.54А) близки. Гидроксид хрома Сг(ОН)з, как и А1(0Н)з, амфотерное соединение. В отличие от соединений алюминия соединения хрома (III) обладают восстановительными свойствами. Высшие оксиды рассматриваемых элементов ЭО3 и соответствующие им гидроксиды Н2ЭО4 обладают кислотными свойствами. Соединения хрома (VI) СгОз, Н2СГО4, Н2СГ2О7 и их соли — сильные окислители. [c.97]

---

chem21.info

Алюминий — wiki.web.ru

Алюминий – химический элемент в главной подгруппе III группы периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Открыт датским учёным Х. Эрстедом в 1825 г. Порядковый номер его 13, атомный вес 26,9815. Электронная конфигурация атома алюминия в невозбужденном состоянии 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Валентными являются три электрона s- и р-подуровней последнего слоя, в соответствии с этим алюминий проявляет максимальную валентность 3⁺. В обычных условиях алюминий проявляет степень окисления +3, при высоких температурах +1, редко +2.

Алюминий состоит из одного стабильного изотопа ²⁷Al (100%). Алюминий — серебристо-белый лёгкий металл. Решётка алюминия кубическая гранцентрированная с параметром а = 0,40413 нм. (4,0413 Е). Алюминий высокой чистоты (99,996%) характеризуется следующими физическими свойствами: плотность (при 20°С) 2698,9 кг/м³, t плавления 660,24°С, t кипения 2500°С, теплопроводность (при 190°С) 343 Вт/м • К, удельная теплоёмкость (при 100°С) 931,98 Дж/кг • К, электропроводность по отношению к меди (при 20°С) 65,5%, коэффициент термического расширения (от 20 до 100°С) 2,39 • 10-5 град^-1. Алюминий обладает невысокими прочностью (предел прочности при растяжении 50-60 МПа) и твёрдостью (170 МПа, по Бринеллю), но высокой пластичностью (до 50%). Алюминий хорошо полируется, анодируется и имеет высокую отражательную способность (90%). Алюминий стоек к действию различных типов природных вод, азотной и органической кислот. На воздухе алюминий покрывается тонкой прочной плёнкой, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и коррозии.

Алюминий обладает большим сродством к кислороду, образуя окись Al₂О₃; в порошкообразном состоянии при накаливании в токе кислорода он сгорает, развивая температуру около 3000°С. Эту особенность алюминия используют в алюминотермии для восстановления некоторых металлов из их окислов. При высокой температуре алюминий соединяется с азотом, углеродом и серой, образуя соответственно нитрид AlN, карбид Al₄С₃ и сульфид Al₂S₃. С водородом алюминий не взаимодействует; гидрид (AlH₃)х получают косвенным путём. Алюминий легко растворяется в щелочах с выделением водорода и образованием алюминатов. Большинство солей алюминия хорошо растворимо в воде.

Алюминий по распространенности в земной коре занимает третье место. Содержание его в литосфере, по А.П.Виноградову, 8,80%. В природе встречается исключительно в виде соединений. Алюминий входит в состав 270 минералов. Наиболее распространенные из них алюмосиликаты (полевые шпаты, слюды и др.) и продукты их выветривания — глины. Важнейшие минералы: калиевый полевой шпат, плагиоклаз, биотит, мусковит, цинвальдит, лепидолит, нефелин и лейцит. Известны двойные силикаты кальция и алюминия — цоизит, эпидот и везувиан, двойной силикат магния и алюминия — кордиерит. Силикат алюминия Al₂SiO₅ образует минералы: кианит, силлиманит и андалузит. Из содержащих фтор алюмосиликатов можно отметить топаз Аl₂(ОН,F)₂[SiO₄]. Оксид алюминия -минерал корунд. Важнейший источник получения алюминия — боксит — состоит из минералов бемита и диаспора АlООН и гидраргиллита (гиббсита) Аl(ОН)₃. Важным минералом алюминия является также криолит Na₃AlF₆. Из руд основным сырьём для получения алюминия служат бокситы. Затем используются нефелиновые сиениты и их разновидности (уртиты, силлиманитовые и кианитовые сланцы, алунитовые породы).

Основной особенностью геохимического поведения алюминия в эндогенных процессах является его довольно равномерное распределение в кристаллизующихся алюмосиликатах — полевых шпатах, слюдах, амфиболах и пироксенах. Для постмагматических и гидротермальных образований он не характерен. Единственным своеобразным, но достаточно редким минералом алюминия, связанным с пегматитами, является криолит Na₃[AlF₆]. В экзогенных процессах алюминий — весьма слабый мигрант вследствие высокой гидролизуемости его солей с выпадением в осадок малорастворимой гидроокиси Al(OH)₃, слабой растворимости его других соединений, высокой кристаллохимической устойчивости алюмокремнекислородных радикалов в алюмосиликатах. Главным концентратором алюминия в экзогенных процессах является каолин, образующийся как остаточный продукт в процессе выветривания кислых, средних и основных пород. Впоследствии при размыве и переотложении каолинитовых кор выветривания алюминий попадает в осадочные породы, главным образом глины. В особо контрастных условиях выветривания (влажные тропики, высокая температура среды) разложение в горных породах достигает стадии формирования остаточных (элювиальных) бокситов. Мало алюминия в живых организмах и гидросфере, хотя и известны отдельные организмы — концентраторы алюминия (плауны, некоторые виды моллюсков). Вместе с тем в почвах и в некоторых водах, богатых органическим веществом, отмечается определённая миграционная подвижность алюминия в виде органо-минеральных соединений. Особая подвижность алюминия устанавливается в некоторых вулканогенно-гидротермальных ультракислых и кислых растворах.

Металлический алюминий в промышленности получают электролизом раствора глинозёма в расплавленном криолите или расплаве AlCl₃; А. высокой чистоты (99,996%) вырабатывают электролитическим рафинированием с помощью т.н. трёхслойного способа. Принципиально та же технология, но с использованием органических электролитов позволяет доводить чистоту рафинируемого алюминия до 99,999%.

См. также:

Литература:

• Тихонов В. Н. Аналитическая химия алюминия. М., «Наука». 1971, стр. 266.

wiki.web.ru

Al2(SO4)3, степень окисления серы и др элементов

Общие сведения о сульфате алюминия и степени окисления в Al2(SO4)3

Брутто-формула – Al₂(SO₄)₃. Молярная масса сульфата алюминия равна 342,15 г/моль.

Рис. 1. Сульфат алюминия. Внешний вид.

Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону). В кипящей воде разлагается. Не реагирует с кислотами. Полностью разлагается щелочами в растворе и при спекании, реагирует с гидратом аммиака. Вступает в реакции обмена.

Al2(SO4)3, степени окисления элементов в нем

Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав сульфата алюминия, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.

Степень окисления алюминия постоянна и равна номеру группы Периодической системы Д.И. Менделеева, в которой он расположен, со знаком плюс (алюминий – металл), т.е. (+3). Степень окисления кислорода в составе кислот, а, значит и в их остатках равна (-2). Для нахождения степени окисления серы примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

2× (+3) + 3× х + 12× (-2)= 0;

6 + 3х – 24= 0;

3х — 18= 0;

3х = 18;

x = +6.

Степень окисления серы в сульфате алюминия равна (+6):

Al⁺³₂(S⁺⁶O^-2₄)₃.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

физические свойства и сферы использования.

Степень окисления алюминия характеризует валентность химического элемента, отражает его способность образовывать соединения. Это свойство учитывается при разведке месторождений руд, богатых на ценный компонент, технологии их обогащения, очистки от примесей второстепенных соединений и применении в разных отраслях производства.

Окисление алюминия влияет на его использование в производстве

Физические и химические параметры элемента

Алюминий — химический элемент с атомным номером 13, представляющий собой металл серебристо-белого цвета. Его название происходит от латинского слова alumen — квасцы. Практически во всех соединениях химический элемент проявляет валентность 3.

• Кристаллизация химического элемента происходит в кубической гранецентрированной решетке. Металл может окисляться при комнатной температуре. При этом его поверхность покрывается тонкой оксидной пленкой, выполняющей защитную функцию.
• Температура плавления химически чистого алюминия 660 °C, кипения — 2450 °C. Плотность металла при нормальных условиях составляет 2,6989 г/см3.
• На воздухе алюминий окисляется с образованием тонкой пленки, которая препятствует дальнейшему реагированию с металлом. Такое защитное соединение формируется, если поместить алюминий в концентрат азотной кислоты.
• Металл активно взаимодействует с соляной кислотой. При реакции со щелочами сначала разрушается защитный оксидированный слой, а затем происходит реакция с образованием алюминатов натрия, калия (в зависимости от вида щелочного соединения).
• При нагревании химический элемент реагирует с бромом и хлором. При взаимодействии с серой образуется сульфид алюминия, который легко растворяется в воде. С водородом металл реагирует косвенно путем искусственного синтеза органических соединений. В результате образуется сильнейший восстановитель — полимерный гидрид алюминия.
• При сжигании порошкообразного металла на воздухе образуется тугоплавкий порошок оксида химического элемента, соединение которого обладает высокой прочностью. Это свойство используется для восстановления металлов из их окислов.
• В лабораторных условиях соединения алюминия, содержащие гидроксильную группу OH, можно получить в результате обменных реакций или за счет добавления в раствор соды или аммиака. Соединение алюминия оседает на дно в виде гелеобразного осадка.

Технологии извлечения алюминия

Химический элемент № 13 является самым распространенным в природе, его содержание в земной коре составляет около 9%. Металл входит в состав более 250 минералов, главным образом, алюмосиликатов, из которых состоит земная кора.

Продуктом разрушения образований является глина, состоящая из каолинита. В ней иногда содержится примесь железа, придающая бурый цвет.

Несмотря на то, что в природе существует много минеральных образований, не все они являются рудным материалом для извлечения ценного компонента. Для добычи используют бокситовые руды, в которых содержится промышленная концентрация металла.

Алюминий образует минерал корунд, по твердости уступающий алмазу. Содержание в алюминиевом соединении Al2O3 примеси оксида хрома, титана и железа формирует драгоценные минералы рубин и сапфир.

• Из обогащенной руды ценный компонент извлекают путем электролиза раствора оксида в расплавленном соединении фтора, натрия и алюминия (криолите). Такой способ позволяет проводить электролиз при температуре менее 1000 °C.
• Благодаря низкой плотности расплава, жидкое соединение опускается на дно, что облегчает извлечение. При электролитическом получении металла для начала из глинозема выделяют чистый оксид Al2O3.
• Перед использованием руду очищают от примесей соединений железа, кремния, кальция. При обжиге бокситов испаряется содержащаяся в минералах вода. Полученный материал разделяют при воздействии углекислого газа на соединение.

Широко применяется в производстве чистого алюминия химический способ. Он состоит в обработке руды щелочью NaOH при температуре 220 °C с получением Al (OH)2. В результате гидролиза раствора происходит окисление алюминия и осаждение его соединения.

Производят алюминий химическим способом

Потом в результате использования углекислого газа получают соду и поташ. Для получения химически чистого материала технический материал нагревают в парах AlF3 с последующим охлаждением. В результате изменения температуры происходит выделение чистого алюминия.

Производство металла высокой чистоты предусматривают разработку новых технологий и создание условий, при которых металл может оксидировать без дополнительных затрат энергии.

Один из новых методов предусматривает синтез оксида алюминия высокой чистоты методом каталитического окисления металла кислородом воды с применением ультразвуковых колебаний, разработку автокаталитического способа получения субмикронного порошка с последующим формирование брикет высокой плотности.

Сферы использования металла и его соединений

Значительное количество алюминия находится в фарфоре, кирпиче, цементе. По масштабам использования сплавы металла уступают место железу. Широкое применение алюминиевых материалов в различных отраслях связано с рядом физических и химических параметров:

 

• невысокая плотность;
• металл не ржавеет, обладает устойчивостью к коррозии;
• имеет высокую электропроводность;
• легко поддается штамповке, прокату и обладает ковкостью;
• пластичен и прочен;
• на поверхности алюминиевых сплавов легко наносятся декоративные и защитные покрытия.

При добавлении разных лигатурных компонентов сплавы на основе алюминия приобретают новые свойства, формируя интерметаллические соединения или твердые растворы.

Не все материалы способны образовывать оксидные пленки даже принудительно. Для сохранения антикоррозионных свойств материала кислотно-щелочной баланс должен соответствовать диапазону от 6 до 8 единиц.

Чистый алюминий практически не подвергается воздействию агрессивной среды. Даже тонкое покрытие поверхности металлом без примесей способно предотвратить реакцию.

Основную массу металла используют для получения легких сплавов:

• дюралюминия, в котором находится 94% алюминия, 4% меди, по 0,5% железа, марганца, кремния и магния;
• силумина — до 90% основа, до 14% кремний и натрий.

  Легкие сплавы — дюралюминий и силумин

В металлургии химический элемент используют в качестве лигатурной добавки в составы на основе меди, никеля, железа, магния. Такие соединения широко применяются в автомобилестроении, в быту, авиационной технике.

Из сплава с основным содержанием алюминия был изготовлен первый искусственный спутник планеты Земля. В виде порошка его используют как компонент ракетного топлива. Эта идея принадлежит Ф. А. Цандеру. Сплав металла с цирконием используют в строительстве ядерных реакторов, изготовлении взрывчатых материалов.

Электрохимическим способом на поверхности ювелирной бижутерии наносят защитные окрашенные пленки, по внешнему виду напоминающие золото. Сплав алюминия с золотом, обладающий насыщенным фиолетовым цветом, используют в качестве вставок в украшения.

При обращении с металлом в домашних условиях нужно соблюдать правила эксплуатации посуды из алюминия. Чтобы продукты не окислились, то их стоит хранить в эмалированной или стеклянной посуде.

Готовить в посуде из алюминия можно нейтральные жидкости, например, воду или молоко. Кислые блюда реагируют с металлом и приобретают неприятный вкус в результате разрушения оксидной пленки.

Металл можно расплавить в домашних условиях с целью изготовления различных деталей методом литья. В промышленном производстве в качестве материала для форм используют металл с высшей температурой плавления, а в кустарных условиях для этой цели применяют гипс.

 

ometallah.com