История алюминия. Что такое алюминий, значение алюминия в геохимии и в жизни

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

За один урок очень сложно рассказать об элементе, строении его атома, свойствах веществ, в состав которых он входит, получении и применении этих веществ. Предлагаем разработку урока, посвященного алюминию. Этот материал можно использовать и в 11 классе при повторении темы «Металлы».

Оборудование и реактивы: Диаграмма «Распространение элементов в земной коре», «Периодическая система химических элементов», инструктивные карты (для каждого ученика), пробирки, штатив пробирочный, спиртовка, спички, пробиркодержатель, алюминий, образцы соединений алюминий, коллекция сплавов на основе алюминия, серная, соляная кислоты (разбавленные растворы), горячая вода в стакане.

Задачи:

• Образовательные : сформировать знания о химическом элементе алюминии, физических и характерных химических свойствах простого вещества алюминия, сформировать понятие о составе и свойствах оксидов и гидроскидов алюминия.
• Развивающие: продолжать формирование умений устанавливать взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ, способствовать развитию исследовательских навыков, развивать представление о познаваемости и единстве окружающего мира путем изучения информации об алюминии, его соединениях, нахождении в природе, продолжать формировать умения работать в темпе, экономя время урока.
• Воспитательные : воспитывать чувство гордости за свою Родину как самую богатую природными ресурсами страну, культуру учебного труда, аккуратность, внимание про проведении эксперимента.

Цели:

1. Сформировать представление о физических и химических свойствах алюминия.
2. Развивать умения учащихся прогнозировать свойства вещества на основе знаний о его строении.
3. Развивать умения проводить анализ, сравнение, обобщение данных.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Побуждение к изучению темы

В 13-ой квартире живу, известный в мире
Как проводник прекрасный,
пластичен, серебрист.
Еще по части сплавов
Завоевал я славу, -
И в этом деле я крутой специалист.
Вот мчусь я словно ветер
В космической ракете.
Спускаюсь в бездну моря –
Там знают все меня.
По внешности я видный,
Хоть плёнкою оксидной
Покрыт: она мне прочная броня.
Я мягкий, легкий, ковкий,
Сверкаю в упаковке
(Обернуты конфеты блестящею фольгой):
Для плиток шоколада
Меня немало надо,
А раньше был я очень дорогой.

Учитель: Итак, мы последуем за словами этого стихотворения и рассмотрим свойства этого чудесного металла, алюминия.

III. Положение алюминия в таблице Д.И. Менделеева. Строение атома, проявляемые степени окисления.

Элемент алюминий расположен в III группе, главное «А» подгруппе, 3 периоде периодической системы, порядковый номер 13, относительная атомная масса Ar(Al)=27. Его соседом слева в таблице является магний – типичный металл, а справа – кремний, который уже не является металлом. Следовательно, алюминий должен проявлять свойства некоторого промежуточного характера и его соединения являются амфотерными, что мы докажем химическими реакциями в ходе лабораторной работы.

Al + 13)2)8) 3 , p-элемент,

Основное состояние 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
Возбужденное состояние 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

Алюминий проявляет в соединениях степень окисления +3: Al 0 – 3 e - —> Al +3 (восстановитель)

IV. Нахождение в природе

По распространенности в природе алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры.

В природе алюминий встречается только в соединениях (минералах): коллекция соединений алюминия.

Некоторые из них:

1. Бокситы, Al 2 O 3 ·H 2 O (с примесями SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaCO 3)
2. Нефелины, KNa 3 4
3. Алуниты, KAl(SO 4)2·2Al(OH) 3
4. Глиноземы (смеси каолинов с песком SiO 2 , известняком CaCO 3 , магнезитом MgCO 3)
5. Корунд, Al 2 O 3
6. Полевой шпат (ортоклаз), K 2 O·Al 2 O 3 ·6SiO 2
7. Каолинит, Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O
8. Алунит, (Na,K)2SO 4 ·Al 2 (SO 4) 3 ·4Al(OH) 3
9. Берилл, 3BeO·Al 2 O 3 ·6SiO 2

Интересные факты из истории открытия алюминия, которые нашли и подготовили ученики.

1-й ученик: В 1855 году на Всемирной выставке в Париже было представлено «серебро из глины», которое произвело большую сенсацию. Это были пластины и слитки из алюминия, полученного французским ученым Сент-Клер Девилем. К чести Девиля, он поступил как подобает настоящему ученому: из алюминия собственного производства он отчеканил медаль с портретом Фридриха Велера и датой «1827» и послал ее в подарок немецкому ученому, который смог выделить крупинки этого металла. Впервые несколько килограммов металлического алюминия получил в 1825 году датский физик Г.Эрстед действием амальгамы калия на хлорид алюминия, однако тогда не удалось точно установить, какой продукт был получен.

2-й ученик: В пробе лунного грунта, взятой автоматической станцией «Луна-20» с лунной поверхности, впервые был обнаружен самородный алюминий. При исследовании лунной фракции были выявлены три крохотные частицы алюминия. Это плоские, слегка удлиненные крупицы с матовой поверхностью и серебристо-серые в свежем изломе. Алюминий – лунный камень. В земных же условиях природный чистый алюминий в столь миниатюрном виде так и не найден.

V. Физические свойства алюминия

Учитель: Перейдем к изучению простого вещества алюминия.

Лабораторная работа «Физические свойства алюминия».

Инструктивная карта:

1. Рассмотрите алюминиевую пластинку.
2. Определите агрегатное состояние вещества алюминия.
3. Какого цвета пластинка?
4. Определите, имеет ли данная пластинка блеск.
5. Опустите пластинку на ¼ ее длины в стакан с горячей водой на 10-15 секунд. Вытащите пластинку из воды, протрите салфеткой и определите, обладает ли алюминий теплопроводностью.
6. Возьмите в руки алюминиевую фольгу. Определите, обладает ли алюминий пластичностью. Легкий ли это металл?
7. Поместите в стакан с холодной водой алюминиевую пластинку, проверните ее несколько раз. Наблюдается ли растворение алюминия?
8. Кратко запишите свои наблюдения согласно плану:
   • агрегатное состояние;
   • цвет;
   • блеск;
   • теплопроводность;
   • пластичность;
   • растворимость в воде.

На доске выписаны некоторые дополнительные сведения о свойствах алюминия:

• легкий, p = 2,7 г/см 3 ;
• легкоплавкий, t пл = 660°С
• электропроводный (лишь два металла – серебро и медь – имеют более высокие показатели)

Хотя алюминий является активным металлом, в воде он не растворяется, так как его поверхность покрыта плотной непористой оксидной пленкой.

VI. Химические свойства алюминия

Учитель: Как всякий металл в химических реакциях алюминий проявляет восстановительные свойства.

Реакции с простыми веществами:

2Al + 3S = Al 2 S 3 (сульфид алюминия)

2Al + N 2 = 2AlN (нитрид алюминия)

Al + P = AlP (фосфид алюминия)

4Al + 3С = Al 4 C 3 (карбид алюминия)

2Al + 3I 2 = 2AlI 3 (йодид алюминия)

В виде стружек или порошка он ярко горит на воздухе, выделяя большое количество теплоты:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + 1676 кДЖ

Реакции со сложными веществами:

Взаимодействие с водой:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

без оксидной пленки

Взаимодействие с оксидами металлов:

Алюминий хороший восстановитель, так как является одним из активных металлов. Стоит в ряду активности сразу после щелочно-земельных металлов. Поэтому восстанавливает металлы из их оксидов. Такая реакция – алюмотермия – используется для получения чистых редких металлов, например, таких, как вольфрам, ваннадий и другие.

3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe +Q

Лабораторная работа учащихся выполняется в течение 10-15 минут по инструктивным картам.

Инструктивная карта:

1. Возьмите две пробирки. В каждую положите по кусочку алюминия. Прилейте в одну из них 1-2 мл раствора соляной кислоты, а в другую – столько же раствора разбавленной серной кислоты. Пробирки слегка нагрейте. Что наблюдаете? Запишите уравнение соответствующих реакций.
2. В пробирку поместите кусочек алюминия и прилейте раствор щелочи. Содержимое пробирки нагрейте. Что происходит? Запишите уравнение реакции.

Работа с книгой: раздел «Химические свойства алюминия». Инструктивные карты сдаются в конце урока.

Вывод: алюминий, а значит, и его соединения проявляют амфотерные свойства.

VII. Получение алюминия

1) Современный рентабельный способ получения алюминия был изобретен американцем Холлом и французом Эру в 1886 году. Он заключается в электролизе раствора оксида алюминия в расплавленном криолите. Расплавленный криолит Na 3 AlF 6 растворяет Al 2 O 3 как вода растворяет сахар.

Электролиз «раствора» оксида алюминия в расплавленном криолите происходит так, как если бы криолит был только растворителем, а оксид алюминия – электролитом.

эл.ток
2Al 2 O 3 —> 4Al + 3O 2

В настоящее время по объему производства алюминий прочно занимает среди металлов второе место после железа и его сплавов. Для выплавки 1 тонны алюминия требуется 13-17 тысяч кВт/час электрической энергии, поэтому алюминиевые заводы расположены вблизи крупных ГЭС.

В английской «Энциклопедии для мальчиков и девочек» статья об алюминии начинается следующими словами: «23 февраля 1886 года в истории цивилизации начался новый металлический век – век алюминия. В этот день Чарльз Холл, 22-летний химик, явился в лабораторию своего первого учителя с дюжиной маленьких шариков серебристо-белого алюминия в руке и с новостью, что он нашел способ изготовлять этот металл дешево и в больших количествах». Так, Холл сделался основоположником американской алюминиевой промышленности и англосаксонским национальным героем как человек, сделавший из науки великолепный бизнес.

2) 2Al 2 O 3 + 3C = 4Al + 3CO 2

VII. Применение алюминия

Учитель демонстрирует презентацию по алюминиевым сплавам. Ученики рассматривают коллекцию сплавов на основе алюминия.

Применение в технике: крупным потребителем алюминия является авиационная промышленность – самолет на 2/3 состоит из алюминия и его сплавов. Самолет из стали оказался бы слишком тяжелым и смог бы нести гораздо меньше пассажиров, поэтому алюминий называют «крылатым» металлом. Из алюминия изготавливают кабели и провода: при одинаковой электрической проводимости их масса в два раза меньше, чем у соответствующих изделий из меди.

Учитывая коррозионную устойчивость алюминия, из него изготавливают детали аппаратов и тару для азотной кислоты. Порошок алюминия является основой при изготовлении серебристой краски для защиты железных изделий от коррозии, а также для отражения тепловых лучей: такой краской покрывают нефтехранилища, костюмы пожарных.

Алюминий широко применяется в таких областях, как ядерная энергетика, полупроводниковая электроника, радиолокация. Его используют для защиты металлических поверхностей от химической и атмосферной коррозии. Отражающие поверхности нагревательных и осветительных рефлекторов и зеркал своим существованием также часто обязаны алюминию – его высокой светоотражающей способности.

Алюминий применяется и в металлургической отрасли промышленности в качестве восстановителя при получении некоторых метталов аллюмотермическими методами, для сварки стальных деталей или раскисления стали. Применяется алюминий и его сплавы также в промышленном и гражданском строительстве, при изготовлении каркасов зданий, ферм, оконных рам, лестниц и других конструкций.

Оксид алюминия используется для получения алюминия, а также как огнеупорный материал.

Гидроксид алюминия – основной компонент всем известных лекарств (маалокса, альмагеля), которые понижают кислотность желудочного сока.

Учитель: Итак, мы сегодня познакомились с чудесным металлом:

Из глины я обыкновенной,
Но я на редкость современный.
Я не боюсь электротока,
Бесстрашно в воздухе лечу,
Служу на кухне я без срока –
Мне все задачи по плечу.
Горжусь своим я именем:
Зовусь я … (Алюминием).

Соединения алюминия были известны человеку с древних времён. Одними из них являлись вяжущие вещества, к которым относятся алюмо-калиевые квасцы КAl(SO4)2. Они находили широкое применение. Они использовались в качестве протравы и как средство, останавливающее кровь. Пропитка древесины раствором алюмокалиевых квасцов делало её негорючей. Известен интересный исторический факт, как Архелай- полководец из Рима во время войны с персами приказал намазать башни, которые служили в качестве оборонительных сооружений, квасцами. Персам так и не удалось сжечь их.

Еще одним из соединений алюминия были природные глины, в состав которых входит оксид алюминия Al2O3.

Первые попытки получить алюминий только в середине XIX века. Попытка предпринятая датским учёным Х.К.Эрстедом увенчалась успехом. Для получения он использовал амальгированный калий в качестве восстановителя алюминия из оксида. Но что за металл был получен тогда выяснить так и не удалось. Через некоторое время, через два года, алюминий был получен немецким ученым-химиком Велером, который получил алюминий, используя нагревание безводного хлорида алюминия с металлическим калием. Многие годы труда немецкого ученого не прошли даром. За 20 лет он сумел приготовить гранулированный металл. Он оказался похожим на серебро, но был значительно легче его. Алюминий был очень дорогим металлом, и вплоть до начала XX века, его стоимость была выше стоимости золота. Поэтому многие-многие годы алюминий использовался как музейный экспонат. Около 1807 г. Дэви попытался провести электролиз глинозема, получил металл, который был назван алюмиумом (Alumium) или алюминумом (Aluminum), что в переводе с латинского - квасцы.

Получение алюминия из глин интересовало не только ученых-химиков, но и промышленников. Алюминий очень тяжело было отделить от других веществ, это способствовало тому, что он был дороже золота. В 1886 году химиком Ч.М. Холлом был предложен способ, который позволил получать металл в больших количествах. Проводя исследования, он в расплаве криолита AlF3 nNaF растворил оксид алюминия. Полученную смесь поместил в гранитный сосуд и пропустил через расплав постоянный электрический ток. Он был очень удивлен, когда через некоторое время на дне сосуда он обнаружил бляшки чистого алюминия. Этот способ и в настоящее время является основным для производства алюминия в промышленных масштабах. Полученный металл всем был хорош, кроме прочности, которая была необходима для промышленности. И эта проблема была решена. Немецкий химик Альфред Вильм сплавил алюминий с другими металлами: медью, марганцем и магнием. Получился сплав, который был значительно прочнее алюминия.

§2. Способы получения

В промышленности алюминий получают электролизом Al2O3 в расплаве криолита Na3 при температуре 950

2Al2O3 = 4Al(3+) + 6O(2-) = 2Al + 3O2

Основные реакции процессов:

CaF2 + H2SO4 → 2HF + CaSO4 (15.з)

SiO2 + 6HF →H2SiF6 + 2H2

HF и H2SiF6 - газообразные продукты, улавливаемые водой. Для обескремнивания полученного раствора в него вначале вводят расчетное количество соды:

H2SiF6 + Na2CO3 → Na2SiF6 + CO2 + H2O (15.и)

Трудно растворимый Na2SiF6 отделяют, а оставшийся раствор плавиковой кислоты нейтрализуют избытком соды и гидроксидом алюминия с получением криолита:

12HF + 3Na2CO3 + 2Al(OH)3 → 2(3NaF·AlF3) + 3CO2 + 9H2O (15.к)

Таким же путем могут быть раздельно получены NaF и AlF3, если обескремненный раствор плавиковой кислоты нейтрализовать рассчитанным количеством Na2CO3 или Al(OH)3.

Название «алюминий» произошло от «алюмиум» - вещество, открытое английским ученым-химиком Хэмфри Дэви в 1807 году. Корень слова «алюм» обозначает «квасцы», представляющие собой соль алюминия.

Попытки Хэмфри выделить открытый им металл в чистом виде не увенчались успехом, и только в 1825 году другой ученый, датчанин Ханс Кристиан Эрстед, смог получить алюминий без примесей.

Спустя еще 20 лет немецким ученым Фридрихом Вехлером были проведены первые глубокие исследования свойств алюминия. Своей целью Вехлер ставил открыть секрет легкости этого металла.

Многие из ученых того времени пытались решить проблему выделения этого металла, предлагались различные способы, но все они имели свои изъяны. Так, в середине 50-х годов XIX века француз Анри Сент-Клер Девиль, научился получать алюминий, используя натрий, однако на выходе получалось всего несколько килограммов легкого металла. В результате, этот способ практически не использовался в промышленном производстве, но получил широкое распространение у ученых, что позволило им ставить больше опытов по изучению характеристик алюминия.

История получения алюминия путем плавления началась в конце XIX века. Этот способ был открыт в 1886 году одновременно двумя разными учеными: американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру. Интересен тот факт, что они не только в один год изобрели метод Холла-Эру, как впоследствии его назвали, но и их даты рождения и смерти тоже совпадают (1863-1914 гг.).

Спустя 2 года австриец Карл Вайер модернизировал метод Холла-Эру, взяв в качестве исходного материала для производства алюминия не его оксид, а бокситы. Это привело к падению цен на алюминий на 80 % и его широкому распространению в промышленности.

Алюминий стали использовать практически везде: от бытовой сферы до производства оружия. Его упоминал в своих произведениях всемирно известный писатель Жюль Верн. Там герои строили из алюминия ракеты и корабли.

Также способствовало развитию применения алюминия и изобретение многослойной фанеры, резины и, конечно же, пластмассы. Все эти материалы активно интегрировались с алюминием при производстве сложных устройств и механизмов. О динамике развития производства алюминия говорит тот факт, что за сто с лишним лет, с конца XIX по XXI век, производство алюминия увеличилось в 110 тысяч раз и в 2010 году составило 40 млн. тонн.

Документально зафиксированное открытие алюминия произошло в 1825. Впервые этот металл получил датский физик Ганс Христиан Эрстед, когда выделил его при действии амальгамы калия на безводный хлорид алюминия (полученный при пропускании хлора через раскаленную смесь оксида алюминия с углем). Отогнав ртуть, Эрстед получил алюминий, правда, загрязненный примесями. В 1827 немецкий химик Фридрих Вёлер получил алюминий в виде порошка восстановлением гексафторалюмината калием. Современный способ получения алюминия был открыт в 1886 молодым американским исследователем Чарльзом Мартином Холлом. (С 1855 до 1890 было получено лишь 200 тонн алюминия, а за следующее десятилетие по методу Холла во всем мире получили уже 28000т. этого металла) Алюминий чистотой свыше 99,99% впервые был получен электролизом в 1920г. В 1925 г. в работе Эдвардса опубликованы некоторые сведения о физических и механических свойствах такого алюминия. В 1938г. Тэйлор, Уиллей, Смит и Эдвардс опубликовали статью, в которой приведены некоторые свойства алюминия чистотой 99,996%, полученного во Франции также электролизом. Первое издание монографии о свойствах алюминия вышло в свет в 1967г. Еще недавно считалось, что алюминий как весьма активный металл не может встречаться в природе в свободном состоянии, однако в 1978г. в породах Сибирской платформы был обнаружен самородный алюминий - в виде нитевидных кристаллов длиной всего 0,5 мм (при толщине нитей несколько микрометров). В лунном грунте, доставленном на Землю из районов морей Кризисов и Изобилия, также удалось обнаружить самородный алюминий.

Алюминиевые стройматериалы

Одними из самых удобных в обработке материалов являются металлы. Среди них также есть свои лидеры. Так, например, основные свойства алюминия известны людям уже давно. Они настолько подходят для применения в быту, что данный металл стал очень популярным. Каковы же как простого вещества и как атома, рассмотрим в данной статье.

История открытия алюминия

Издавна человеку было известно соединение рассматриваемого металла - Оно использовалось как средство, способное набухать и связывать между собой компоненты смеси, это было необходимо и при выделке кожаных изделий. О существовании в чистом виде оксида алюминия стало известно в XVIII веке, во второй его половине. Однако при этом получено не было.

Сумел же выделить металл из его хлорида впервые ученый Х. К. Эрстед. Именно он обработал амальгамой калия соль и выделил из смеси серый порошок, который и был алюминием в чистом виде.

Тогда же стало понятно, что химические свойства алюминия проявляются в его высокой активности, сильной восстановительной способности. Поэтому долгое время с ним никто больше не работал.

Однако в 1854 году француз Девиль смог получить слитки металла методом электролиза расплава. Этот способ актуален и по сей день. Особенно массовое производство ценного материала началось в XX веке, когда были решены проблемы получения большого количества электроэнергии на предприятиях.

На сегодняшний день данный металл - один из самых популярных и применяемых в строительстве и бытовой промышленности.

Общая характеристика атома алюминия

Если характеризовать рассматриваемый элемент по положению в периодической системе, то можно выделить несколько пунктов.

1. Порядковый номер - 13.
2. Располагается в третьем малом периоде, третьей группе, главной подгруппе.
3. Атомная масса - 26,98.
4. Количество валентных электронов - 3.
5. Конфигурация внешнего слоя выражается формулой 3s 2 3p 1 .
6. Название элемента - алюминий.
7. выражены сильно.
8. Изотопов в природе не имеет, существует только в одном виде, с массовым числом 27.
9. Химический символ - AL, в формулах читается как "алюминий".
10. Степень окисления одна, равна +3.

Химические свойства алюминия полностью подтверждаются электронным строением его атома, ведь имея большой атомный радиус и малое сродство к электрону, он способен выступать в роли сильного восстановителя, как и все активные металлы.

Алюминий как простое вещество: физические свойства

Если говорить об алюминии, как о простом веществе, то он представляет собой серебристо-белый блестящий металл. На воздухе быстро окисляется и покрывается плотной оксидной пленкой. Тоже самое происходит и при действии концентрированных кислот.

Наличие подобной особенности делает изделия из этого металла устойчивыми к коррозии, что, естественно, очень удобно для людей. Поэтому и находит такое широкое применение в строительстве именно алюминий. также еще интересны тем, что данный металл очень легкий, при этом прочный и мягкий. Сочетание таких характеристик доступно далеко не каждому веществу.

Можно выделить несколько основных физических свойств, которые характерны для алюминия.

1. Высокая степень ковкости и пластичности. Из данного металла изготовляют легкую, прочную и очень тонкую фольгу, его же прокатывают в проволоку.
2. Температура плавления - 660 0 С.
3. Температура кипения - 2450 0 С.
4. Плотность - 2,7 г/см 3 .
5. Кристаллическая решетка объемная гранецентрированная, металлическая.
6. Тип связи - металлическая.

Физические и химические свойства алюминия определяют области его применения и использования. Если говорить о бытовых сторонах, то большую роль играют именно уже рассмотренные нами выше характеристики. Как легкий, прочный и антикоррозионный металл, алюминий применяется в самолето- и кораблестроении. Поэтому эти свойства очень важно знать.

Химические свойства алюминия

С точки зрения химии, рассматриваемый металл - сильный восстановитель, который способен проявлять высокую химическую активность, будучи чистым веществом. Главное - это устранить оксидную пленку. В этом случае активность резко возрастает.

Химические свойства алюминия как простого вещества определяются его способностью вступать в реакции с:

• кислотами;
• щелочами;
• галогенами;
• серой.

С водой он не взаимодействует при обычных условиях. При этом из галогенов без нагревания реагирует только с йодом. Для остальных реакций нужна температура.

Можно привести примеры, иллюстрирующие химические свойства алюминия. Уравнения реакций взаимодействия с:

• кислотами - AL + HCL = AlCL 3 + H 2 ;
• щелочами - 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3Н 2 ;
• галогенами - AL + Hal = ALHal 3 ;
• серой - 2AL + 3S = AL 2 S 3 .

В целом, самое главное свойство рассматриваемого вещества - это высокая способность к восстановлению других элементов из их соединений.

Восстановительная способность

Восстановительные свойства алюминия хорошо прослеживаются на реакциях взаимодействия с оксидами других металлов. Он легко извлекает их из состава вещества и позволяет существовать в простом виде. Например: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

В металлургии существует целая методика получения веществ, основанная на подобных реакциях. Она получила название алюминотермии. Поэтому в химической отрасли данный элемент используется именно для получения других металлов.

Распространение в природе

По распространенности среди других элементов-металлов алюминий занимает первое место. Его в земной коре содержится 8,8 %. Если же сравнивать с неметаллами, то место его будет третьим, после кислорода и кремния.

Вследствие высокой химической активности он не встречается в чистом виде, а лишь в составе различных соединений. Так, например, известно множество руд, минералов, горных пород, в состав которых входит алюминий. Однако добывается он только из бокситов, содержание которых в природе не слишком велико.

Самые распространенные вещества, содержащие рассматриваемый металл:

• полевые шпаты;
• бокситы;
• граниты;
• кремнезем;
• алюмосиликаты;
• базальты и прочие.

В небольшом количестве алюминий обязательно входит в состав клеток живых организмов. Некоторые виды плаунов и морских обитателей способны накапливать этот элемент внутри своего организма в течение жизни.

Получение

Физические и химические свойства алюминия позволяют получать его только одним способом: электролизом расплава соответствующего оксида. Однако процесс этот технологически сложен. Температура плавления AL 2 O 3 превышает 2000 0 С. Из-за этого подвергать электролизу непосредственно его не получается. Поэтому поступают следующим образом.

Выход продукта составляет 99,7 %. Однако возможно получение и еще более чистого металла, который используется в технических целях.

Применение

Механические свойства алюминия не столь хороши, чтобы применять его в чистом виде. Поэтому чаще всего используются сплавы на основе данного вещества. Таких много, можно назвать самые основные.

1. Дюралюминий.
2. Алюминиево-марганцевые.
3. Алюминиево-магниевые.
4. Алюминиево-медные.
5. Силумины.
6. Авиаль.

Основное их отличие - это, естественно, сторонние добавки. Во всех основу составляет именно алюминий. Другие же металлы делают материал более прочным, стойким к коррозии, износоустойчивым и податливым в обработке.

Можно назвать несколько основных областей применения алюминия как в чистом виде, так и в виде его соединений (сплавов).

Вместе с железом и его сплавами алюминий - самый важный металл. Именно эти два представителя периодической системы нашли самое обширное промышленное применение в руках человека.

Свойства гидроксида алюминия

Гидроксид - самое распространенное соединение, которое образует алюминий. Свойства химические его такие же, как и у самого металла, - он амфотерный. Это значит, что он способен проявлять двойственную природу, вступая в реакции как с кислотами, так и со щелочами.

Сам по себе гидроксид алюминия - это белый студенистый осадок. Получить его легко при взаимодействии соли алюминия с щелочью или При взаимодействии с кислотами данный гидроксид дает обычную соответствующую соль и воду. Если же реакция идет с щелочью, то формируются гидроксокомплексы алюминия, в которых его координационное число равно 4. Пример: Na - тетрагидроксоалюминат натрия.