Алуминиев хидроксид - химическо вещество, който е съединение на алуминиев оксид с вода. Може да съществува в течно и твърдо състояние. Течният хидроксид е желеобразно прозрачно вещество, което е много слабо разтворимо във вода. Твърдият хидроксид е бяло кристално вещество, което има пасивни химични свойства и не реагира практически с никой друг елемент или съединение.
Получаване на алуминиев хидроксид
Алуминиевият хидроксид се получава чрез реакция на химичен обмен. За да направите това, използвайте воден разтвор на амоняк и малко алуминиева сол, най-често алуминиев хлорид. По този начин те получават течно вещество. Ако е необходим твърд хидроксид, въглеродният диоксид преминава през разтворен алкален натриев тетрахидроксодиакваалуминат. Много любители на експериментите се занимават с въпроса как да получат алуминиев хидроксид у дома? За да направите това, достатъчно е да закупите необходимите реактиви и химически стъклария от специализиран магазин.
За да получите твърдо вещество, ще ви трябва и специално оборудване, така че е по-добре да се придържате към течната версия. При провеждане на реакцията е необходимо да се използва добре проветриво помещение, тъй като един от страничните продукти може да бъде газ или вещество със силна миризма, което може да повлияе неблагоприятно на човешкото благосъстояние и здраве. Струва си да работите със специални защитни ръкавици, тъй като повечето киселини причиняват химически изгаряния, когато влязат в контакт с кожата. Също така би било добра идея да се погрижите за защита на очите под формата на специални очила. Когато стартирате всеки бизнес, на първо място трябва да помислите за осигуряването на безопасност!
Прясно синтезираният алуминиев хидроксид реагира с повечето активни киселини и основи. Ето защо за получаването му се използва амонячна вода, за да се запази образуваното вещество в чист вид. Когато се използва за получаване на киселина или основа, е необходимо да се изчисли съотношението на елементите възможно най-точно, в противен случай, ако има излишък, полученият алуминиев хидроксид взаимодейства с остатъците от неабсорбираната основа и напълно се разтваря в нея. Това се дължи на високото ниво на химическа активност на алуминия и неговите съединения.
По принцип алуминиевият хидроксид се получава от бокситна руда, която има високо съдържание на метален оксид. Процедурата ви позволява бързо и сравнително евтино да отделите полезните елементи от отпадъците. Реакциите на алуминиевия хидроксид с киселини водят до редукция на соли и образуване на вода, а с основи - до получаване на сложни хидроксоалуминиеви соли. Твърдият хидроксид се комбинира с твърди основи чрез сливане, за да се образуват метаалуминати.
Основни свойства на веществото
Физични свойства на алуминиевия хидроксид: плътност - 2,423 грама на кубичен сантиметър, ниво на разтворимост във вода - ниско, цвят - бял или прозрачен. Веществото може да съществува в четири полиморфни варианта. При излагане на ниски температури се образува алфа хидроксид, наречен байерит. При излагане на топлина може да се получи гама хидроксид или гибзит. И двете вещества имат кристална молекулярна решетка с видове междумолекулни водородни връзки. Срещат се и още две модификации - бета-хидроксид или нордстандрит и триклинен хибизит. Първият се получава чрез калциниране на байерит или гибсит, а вторият се различава от другите видове по триклинната, а не по мономорфната структура на кристалната решетка.
Химични свойстваалуминиев хидроксид: моларна маса- 78 mol, в течно състояние се разтваря добре в активни киселини и основи, разлага се при нагряване, има амфотерни свойства. В промишлеността в по-голямата част от случаите се използва течен хидроксид, тъй като благодарение на високо нивохимическа активност, лесно се обработва и не изисква използването на катализатори или специални условияхода на реакцията.
Амфотерният характер на алуминиевия хидроксид се проявява в двойствеността на неговата природа. Това означава, че в различни условияможе да проявява киселинни или алкални свойства. Когато хидроксидът реагира като основа, се образува сол, в която алуминият е положително зареден катион. Действайки като киселина, алуминиевият хидроксид също образува сол на изхода. Но в този случай металът вече играе ролята на отрицателно зареден анион. Двойствената природа разкрива широки възможности за използването на това химично съединение. Използва се в медицината за производство на лекарства, предписвани при нарушения в киселинно-алкалния баланс в организма.
Алуминиевият хидроксид се включва във ваксините като вещество, което засилва имунния отговор на организма към дразнител. Неразтворимостта на утайката от алуминиев хидроксид във вода позволява веществото да се използва за пречистване на вода. Химическо съединениее много силен адсорбент, който ви позволява да премахнете голям брой вредни елементи от водата.
Индустриални приложения
Използването на хидроксид в промишлеността е свързано с производството на чист алуминий. Технологичният процес започва с преработка на руда, съдържаща алуминиев оксид, който след завършване на процеса се превръща в хидроксид. Добивът на тази реакция е достатъчно висок, така че когато приключи, това, което остава, е по същество гола скала. След това се извършва операцията по разлагане на алуминиев хидроксид.
Процедурата не изисква специални условия, тъй като веществото се разлага добре при нагряване до температури над 180 градуса по Целзий. Тази стъпка позволява алуминиевият оксид да бъде изолиран. Това съединение е основа или спомагателен материал за производството голямо количествопромишлени и битови продукти. Ако е необходимо да се получи чист алуминий, процесът на електролиза се използва с добавяне на натриев криолит към разтвора. Катализаторът отнема кислород от оксида и чистият алуминий се утаява върху катода.
Алуминиевият оксид Al 2 O 3 (алуминиев оксид) е най-важното алуминиево съединение. В чистата си форма това е бяло, много огнеупорно вещество; има няколко модификации, от които най-стабилни са кристални - Al 2 O 3 и аморфни y - Al 2 O 3. В природата се среща под формата на различни скали и минерали.
от важни свойства Al 2 O 3 трябва да се отбележи следното:
1) много твърдо вещество (на второ място след диаманта и някои борни съединения);
2) аморфният Al 2 O 3 има висока повърхностна активност и водопоглъщащи свойства - ефективен адсорбент;
3) има висока каталитична активност, особено широко използвана в органичния синтез;
4) използва се като носител за катализатори - никел, платина и др.
По отношение на химичните свойства Al 2 O 3 е типичен амфотерен оксид.
Не се разтваря във вода и не взаимодейства с нея.
I. Разтваря се в киселини и основи:
1) Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + ZN 2 O
Al 2 O 3 + 6Н + = 2Al 3+ + ЗН 2 O
2) Al 2 O 3 + 2NaOH + ZH 2 O = 2Na
Al 2 O 3 + 20H - + ZN 2 O = 2[Al(OH) 4 ] -
II. Топи се с твърди основи и метални оксиди, образувайки безводни метаалуминати:
A 2 O 3 + 2KOH = 2KAlO 2 + H 2 O
A 2 O 3 + MgO = Mg(AlO) 2
Методи за получаване на Al 2 O 3
1. Добив от естествен боксит.
2. Изгаряне на Al прах в поток от кислород.
3. Термично разлагане на Al(OH) 3.
4. Термично разлагане на някои соли.
4Al(NO 3) 3 = 2Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2
5. Алуминотермия, например: Fe 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Fe
Алуминиевият хидроксид Al(OH) 3 е твърдо, безцветно вещество, неразтворимо във вода. При нагряване се разлага:
2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + ZN 2 O
Полученият по този начин Al 2 O 3 се нарича алуминогел.
Според химичните си свойства той е типичен амфотерен хидроксид, разтворим както в киселини, така и в основи:
Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + ZN 2 P
Al(OH) 3 + NaOH = Na натриев тетрахидроксоалумикат
Когато Al (OH) 3 се слее с твърди алкали, се образуват метаалуминати - соли на метахидроксид AlO (OH), които могат да се считат за соли на метаалуминиева киселина HAlO 2:
Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O
Алуминиеви соли
Поради амфотерния характер на алуминиевия хидроксид и възможността за съществуването му в орто- и метаформи, има различни видове соли. Тъй като Al(OH) 3 проявява много слаби киселинни и много слаби основни свойства, всички видове соли във водни разтвори са силно податливи на хидролиза, което в крайна сметка води до образуването на неразтворим Al(OH) 3. Наличието на един или друг вид алуминиева сол във воден разтвор се определя от стойността на рН на разтвора.
1. Al 3+ соли с аниони силни киселини(AlCl 3, Al 2 (SO 4) 3, Al(NO 3) 3, AlBr 3) съществуват в подкислени разтвори. В неутрална среда метаалуминатите, съдържащи алуминий като част от аниона AlO 2, съществуват в твърдо състояние. Разпространени в природата. При разтваряне във вода се превръщат в хидроксоалуминати.
2. Хидроксоалуминати, съдържащи алуминий като част от - анион, съществуват в алкални разтвори. В неутрална среда те са силно хидролизирани.
3. Метаалуминати, съдържащи алуминий като част от аниона AlO 2 . Те съществуват в твърдо състояние. Разпространени в природата. При разтваряне във вода се превръщат в хидроксоалуминати.
Взаимните превръщания на алуминиеви соли се описват със следната схема:
Методи за утаяване (получаване) на Al(OH) 3 от разтвори на неговите соли
I. Утаяване от разтвори, съдържащи соли на Al 3+:
Al 3+ + ZON - = Al(OH) 3 ↓
а) ефектът на силни алкали, добавени без излишък
AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 ↓ + ZH 2 O
б) ефект на водни разтвори на амоняк (слаба основа)
AlCl 3 + 3NH 3 + ZH 2 O = Al(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl
в) ефект на соли на много слаби киселини, чиито разтвори, поради хидролиза, имат алкална среда (излишък на ОН -)
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = Al(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6NaCl
Al 2 (SO 4) 3 + 3K 2 S + 6H 2 O = 2Al (OH) 3 ↓ + 3K 2 SO 4 + 3H 2 S
II. Утаяване от разтвори, съдържащи хидроксоалуминати:
[Al(OH) 4 ] - + H + = Al(OH) 3 ↓+ H 2 O
а) ефектът на силни киселини, добавени без излишък
Na[Al(OH) 4 ] + HCl = Al(OH) 3 ↓ + NaCl + H 2 O
2[Al(OH) 4 ] + H 2 SO 4 = 2Al(OH) 3 ↓ + Na 2 SO 4 + 2H 2 O
б) действието на слаби киселини, например преминаването на CO 2
Na[Al(OH) 4 ] + CO 2 = Al(OH) 3 ↓ + NaHCO 3
III. Утаяване в резултат на обратима или необратима хидролиза на Al 3+ соли (усилва се при разреждане на разтвора с вода и при нагряване)
а) обратима хидролиза
Al 3+ + H 2 O = Al(OH) 2+ + H +
Al 3+ + 2H 2 O = Al(OH) 2 + + 2H +
Al 3+ + 3H 2 O = Al(OH) 3 + + 3H +
б) необратима хидролиза
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2s 2p 3s 3p
Електронна конфигурация алуминий V възбудено състояние :
+13Al * 1s 2
2s 2 2p 6 3s 1 3p 2 1s 2s 2p 3s 3p 
Алуминийпроявява парамагнитни свойства. Алуминият бързо се образува във въздуха издръжливи оксидни филми, следователно защитавайки повърхността от по-нататъшно взаимодействие устойчиви на корозия.
Физични свойства
Алуминий– лек метал със сребристо-бял цвят, лесен за формоване, отливане и обработка. Има висока топло- и електропроводимост.
Точка на топене 660 o C, точка на кипене 1450 o C, плътност на алуминия 2,7 g/cm 3 .
Да бъдеш сред природата
Алуминий- най-разпространеният метал в природата и 3-ти по разпространение сред всички елементи (след кислорода и силиция). Съдържание в земна кора- около 8%.
В природата алуминият се среща под формата на съединения:
Боксит Al 2 O 3 H 2 O(с примеси SiO2, Fe 2 O 3, CaCO 3)- алуминиев оксид хидрат
Корунд Al 2 O 3 .Червеният корунд се нарича рубин, синият корунд се нарича сапфир.
Методи за получаване
Алуминийобразува силен химическа връзкас кислород. Следователно традиционните методи за производство на алуминий чрез редукция от оксид изискват големи количества енергия. За индустриален Алуминият се произвежда чрез процеса на Hall-Heroult. За понижаване на точката на топене на алуминиевия оксид разтворен в разтопен криолит(при температура 960-970 o C) Na 3 AlF 6 и след това се подлага на електролиза с въглеродни електроди. Когато се разтвори в криолитна стопилка, алуминиевият оксид се разпада на йони:
Al 2 O 3 → Al 3+ + AlO 3 3-
включено катодсе случва намаляване на алуминиеви йони:
K: Al 3+ +3e → Al 0
включено аноднастъпва окисление алуминатни йони:
A: 4AlO 3 3- - 12e → 2Al 2 O 3 + 3O 2
Общото уравнение за електролиза на стопен алуминиев оксид е:
2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2
Лабораторен методПроизводството на алуминий включва редукция на алуминий от безводен алуминиев хлорид с метален калий:
AlCl 3 + 3K → 4Al + 3KCl
Качествени реакции
Качествена реакция към алуминиеви йони - взаимодействие излишъкалуминиеви соли с алкали . Това произвежда бял аморф утайка алуминиев хидроксид.
например , алуминиев хлоридвзаимодейства с натриев хидроксид:
При по-нататъшно добавяне на основа, амфотерният алуминиев хидроксид се разтваря, за да се образува тетрахидроксиалуминат:
Al(OH) 3 + NaOH = Na
Моля, обърнете внимание , ако сложим алуминиева сол излишен алкален разтвор, тогава не се образува бяла утайка от алуминиев хидроксид, т.к в излишък на алкали, алуминиевите съединения незабавно се превръщат в комплекс:
AlCl3 + 4NaOH = Na
Алуминиевите соли могат да бъдат открити с помощта на воден разтвор на амоняк. Когато разтворимите алуминиеви соли взаимодействат с воден разтвор на амоняк, също в Утаява се полупрозрачна желатинова утайка от алуминиев хидроксид.
AlCl 3 + 3NH3H2O = Al(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 Cl
Ал 3+ + 3NH3H2O= Al(OH) 3 ↓ + 3 NH 4 +
Видео изживяванеможе да се види взаимодействието на разтвор на алуминиев хлорид с разтвор на амоняк
Химични свойства
1. Алуминий – силен редуциращ агент . Така той реагира с много неметали .
1.1. Алуминият реагира с халогенис образование халогениди:
1.2. Алуминият реагира със сярас образование сулфиди:
2Al + 3S → Al 2 S 3
1.3. Алуминиевата реакцияс фосфор. в този случай бинарни съединения — фосфиди:
Al + P → AlP
Алуминий не реагира с водород .
1.4. С азот алуминийреагира при нагряване до 1000 o C, за да образува нитрид:
2Al +N 2 → 2AlN
1.5. Алуминият реагира с карбонс образование алуминиев карбид:
4Al + 3C → Al 4 C 3
1.6. Алуминият взаимодейства с кислородс образование оксид:
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
Видео изживяваневзаимодействие на алуминий с кислород във въздуха(изгаряне на алуминий във въздуха) може да се види.
2. Алуминият взаимодейства с сложни вещества:
2.1. Отзивчив ли е? алуминийс вода? Лесно можете да намерите отговора на този въпрос, ако се поровите малко в паметта си. Със сигурност поне веднъж в живота си сте попадали на алуминиеви тигани или алуминиеви прибори. Това е въпросът, който обичах да задавам на студентите по време на изпити. Най-изненадващото е, че получих различни отговори - при някои алуминият наистина реагира с вода. И много, много хора се отказаха след въпроса: „Може би алуминият реагира с водата при нагряване?“ При нагряване алуминият реагира с вода при половината от анкетираните))
Въпреки това е лесно да се разбере, че алуминият е все още с водапри нормални условия (и дори при нагряване) не взаимодейства. И вече споменахме защо: заради образованието оксиден филм . Но ако алуминият се почисти от оксидния филм (напр. амалгамат), тогава ще взаимодейства с вода много активенс образование алуминиев хидроксидИ водород:
2Al 0 + 6H 2 + O → 2Al +3 ( OH) 3 + 3H 2 0
Алуминиевата амалгама може да се получи чрез задържане на парчета алуминий в разтвор на живачен (II) хлорид:
Видео изживяванеМоже да се види взаимодействието на алуминиева амалгама с вода.
2.2. Алуминият взаимодейства с минерални киселини (със солна, фосфорна и разредена сярна киселина) с експлозия. Това произвежда сол и водород.
например, алуминият реагира бурно с солна киселина :
2.3. При нормални условия алуминий не реагирас концентрирана сярна киселина заради пасивиране– образуване на плътен оксиден филм. При нагряване реакцията протича, образувайки серен (IV) оксид, алуминиев сулфатИ вода:
2Al + 6H 2 SO 4 (конц.) → Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
2.4. Алуминият не реагира с концентрирана азотна киселина също поради пасивация.
СЪС разредена азотна киселина алуминият реагира, за да образува молекула азот:
10Al + 36HNO 3 (разреден) → 3N 2 + 10Al(NO 3) 3 + 18H 2 O
Когато алуминият под формата на прах взаимодейства с много разредена азотна киселина може да се образува амониев нитрат:
8Al + 30HNO 3 (силно разреден) → 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O
2.5. Алуминий – амфотерниметал, така че той взаимодейства с алкали. Когато алуминият взаимодейства с решениеобразува се алкал тетрахидроксиалуминатИ водород:
2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2
Видео изживяванеМоже да се види взаимодействието на алуминий с алкали и вода.
Алуминият реагира с стопявамалкали с образуването алуминатИ водород:
2Al + 6NaOH → 2Na 3 AlO 3 + 3H 2
Същата реакция може да бъде написана в друга форма (в Единния държавен изпит препоръчвам да напишете реакцията в тази форма):
2Al + 6NaOH → NaAlO 2 + 3H 2 + Na 2 O
2.6. Алуминият възстановява по-малко активни метали от оксиди . Процесът на редукция на метали от оксиди се нарича алуминотермия .
например, алуминият се измества медот меден (II) оксид.Реакцията е много екзотермична:
повече пример: алуминий възстановява желязоот желязна скала, железен (II, III) оксид:
8Al + 3Fe 3 O 4 → 4Al 2 O 3 + 9Fe
Възстановяващи свойстваалуминият също се проявява, когато взаимодейства със силни окислители: натриев пероксид, нитратиИ нитритив алкална среда, перманганати, хромни съединения(VI):
2Al + 3Na 2 O 2 → 2NaAlO 2 + 2Na 2 O
8Al + 3KNO 3 + 5KOH + 18H 2 O → 8K + 3NH 3
10Al + 6KMnO 4 + 24H 2 SO 4 → 5Al 2 (SO 4) 3 + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 24H 2 O
2Al + NaNO 2 + NaOH + 5H 2 O → 2Na + NH 3
Al + 3KMnO 4 + 4KOH → 3K 2 MnO 4 + K
4Al + K 2 Cr 2 O 7 → 2Cr + 2KAlO 2 + Al 2 O 3
Алуминият е ценен промишлен метал, който може да бъде рециклиран. Можете да научите повече за приемане на алуминий за преработка, както и актуални цени за този вид метал. .
Алуминиев оксид
Методи за получаване
Алуминиев оксидможе да се получи по различни методи:
1. Изгарянеалуминий във въздуха:
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
2. Разграждане алуминиев хидроксидпри нагряване:
3. Може да се получи алуминиев оксид разлагане на алуминиев нитрат :
Химични свойства
Алуминиев оксид - типичен амфотерен оксид . Взаимодейства с киселинни и основни оксиди, киселини, основи.
1. Когато алуминиевият оксид взаимодейства с основни оксиди образуват се соли алуминати.
например, алуминиевият оксид взаимодейства с оксид натрий:
Na 2 O + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2
2. Алуминиев оксидвзаимодейства В същото време в стопилкатасе образуват сол—алуминати,и в разтвор – комплексни соли . В този случай алуминиевият оксид се проявява киселинни свойства.
например, алуминиевият оксид взаимодейства с натриев хидроксидв стопилката с образуването натриев алуминатИ вода:
2NaOH + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2 + H 2 O
Алуминиев оксид разтваря сев излишък алкалис образование тетрахидроксиалуминат:
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
3. Алуминиевият оксид не реагира с вода.
4. Алуминиевият оксид реагира киселинни оксиди (силни киселини). в този случай солалуминий В този случай експонатите са алуминиев оксид основни свойства.
например, алуминиевият оксид взаимодейства с серен (VI) оксидс образование алуминиев сулфат:
Al 2 O 3 + 3SO 3 → Al 2 (SO 4) 3
5. Алуминиевият оксид реагира с разтворими киселини с образование средни и киселинни соли.
например сярна киселина:
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
6. Алуминиевият оксид е слаб окислителни свойства .
например, алуминиевият оксид реагира с калциев хидридс образование алуминий, водородИ калциев оксид:
Al 2 O 3 + 3CaH 2 → 3CaO + 2Al + 3H 2
Електрически ток възстановяваалуминий от оксид (производство на алуминий):
2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2
7. Алуминиевият оксид е твърд и нелетлив. И следователно той измества по-летливите оксиди (обикновено въглероден диоксид) от солипо време на синтез.
например, от натриев карбонат:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2
Алуминиев хидроксид
Методи за получаване
1. Алуминиевият хидроксид може да се получи чрез действието на разтвор амонякна алуминиеви соли.
например, алуминиевият хлорид реагира с воден разтвор на амонякс образование алуминиев хидроксидИ амониев хлорид:
AlCl 3 + 3NH 3 + 3H 2 O = Al(OH) 3 + 3NH 4 Cl
2. Чрез преминаване въглероден диоксид, серен диоксид или сероводород чрез разтвор на натриев тетрахидроксиалуминат:
Na + CO 2 = Al(OH) 3 + NaHCO 3
За да разберете как протича тази реакция, можете да използвате проста техника: мислено разбийте сложното вещество Na на съставните му части: NaOH и Al(OH) 3 . След това определяме как въглеродният диоксид реагира с всяко от тези вещества и записваме продуктите от тяхното взаимодействие. защото Al(OH) 3 не реагира с CO 2, тогава пишем Al(OH) 3 отдясно без промяна.
3. Алуминиевият хидроксид може да се получи чрез липса на алкали на излишък от алуминиева сол.
например, алуминиев хлоридреагира с дефицит на калиев хидроксидс образование алуминиев хидроксидИ калиев хлорид:
AlCl 3 + 3KOH (недостатъчно) = Al(OH) 3 ↓+ 3KCl
4. Също така, алуминиевият хидроксид се образува от взаимодействието на разтворими алуминиеви солис разтворими карбонати, сулфити и сулфиди . Алуминиеви сулфиди, карбонати и сулфити във воден разтвор.
Например: алуминиев бромидреагира с натриев карбонат. В този случай се утаява утайка от алуминиев хидроксид, освобождава се въглероден диоксид и се образува натриев бромид:
2AlBr 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + CO 2 + 6NaBr
Алуминиев хлоридреагира с натриев сулфидс образуването на алуминиев хидроксид, сероводород и натриев хлорид:
2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl
Химични свойства
1. Алуминиевият хидроксид реагира с разтворим киселини. в този случай средно или киселинни соли , в зависимост от съотношението на реагентите и вида на солта.
например азотна киселинас образование алуминиев нитрат:
Al(OH) 3 + 3HNO 3 → Al(NO 3) 3 + 3H 2 O
Al(OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
Al(OH) 3 + 3HBr → AlBr 3 + 3H 2 O
2. Алуминиевият хидроксид реагира с киселинни оксиди на силни киселини .
например, алуминиевият хидроксид реагира с серен (VI) оксидс образование алуминиев сулфат:
2Al(OH) 3 + 3SO 3 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
3. Алуминиевият хидроксид реагира с разтворими основи (алкали).В същото време в стопилкатасе образуват сол—алуминати,и в разтвор – комплексни соли . В този случай се проявява алуминиев хидроксид киселинни свойства.
например, алуминиевият хидроксид реагира с калиев хидроксидв стопилката с образуването калиев алуминатИ вода:
2KOH + Al(OH) 3 → 2KAlO 2 + 2H 2 O
Алуминиев хидроксид разтваря сев излишък алкалис образование тетрахидроксиалуминат:
Al(OH) 3 + KOH → K
4. Жалуминиев хидроксид разлага сепри нагряване:
2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O
Видео изживяваневзаимодействие на алуминиев хидроксид с солна киселинаИ алкали(амфотерни свойства на алуминиевия хидроксид) могат да се видят.
Алуминиеви соли
Алуминиев нитрат и сулфат
Алуминиев нитратпри нагряване се разлага на алуминиев оксид, азотен оксид (IV)И кислород:
4Al(NO 3) 3 → 2Al 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2
Алуминиев сулфатпри силно нагряване се разлага по подобен начин – на алуминиев оксид, серен диоксидИ кислород:
2Al 2 (SO 4) 3 → 2Al 2 O 3 + 6SO 2 + 3O 2
Комплексни алуминиеви соли
За да се опишат свойствата на комплексните алуминиеви соли - хидроксоалуминати, удобно е да използвате следната техника: мислено разбийте тетрахидроксоалумината на две отделни молекули - алуминиев хидроксид и хидроксид на алкален метал.
например, натриевият тетрахидроксиалуминат се разгражда на алуминиев хидроксид и натриев хидроксид:
Naразбийте го на NaOH и Al(OH) 3
Свойствата на целия комплекс могат да се определят като свойствата на тези отделни съединения.
По този начин алуминиевите хидроксо комплекси реагират с киселинни оксиди .
например, хидроксо комплексът се разрушава под въздействието на излишък въглероден диоксид. В този случай NaOH реагира с CO 2, за да образува кисела сол (с излишък от CO 2), а амфотерният алуминиев хидроксид не реагира с въглероден диоксидследователно просто утаява:
Na + CO 2 → Al(OH) 3 ↓ + NaHCO 3
По подобен начин калиевият тетрахидроксиалуминат реагира с въглероден диоксид:
K + CO 2 → Al(OH) 3 + KHCO 3
По същия принцип тетрахидроксоалуминатите реагират с серен диоксид SO 2:
Na + SO 2 → Al(OH) 3 ↓ + NaHSO 3
K + SO 2 → Al(OH) 3 + KHSO 3
Но под влияние излишък на силна киселина не се образува утайка, т.к амфотерният алуминиев хидроксид реагира със силни киселини.
например, С солна киселина:
Na + 4HCl (излишък) → NaCl + AlCl 3 + 4H 2 O
Вярно, под въздействието на малко количество ( липса ) силна киселинаВсе още ще се образува утайка; няма да има достатъчно киселина за разтваряне на алуминиев хидроксид:
Na + HCl (дефицит) → Al(OH) 3 ↓ + NaCl + H 2 O
Същото с недостатъка азотна киселинаутаява се алуминиев хидроксид:
Na + HNO 3 (дефицит) → Al(OH) 3 ↓ + NaNO 3 + H 2 O
Комплексът се унищожава при взаимодействие с хлорна вода (воден разтвор на хлор) Cl 2:
2Na + Cl 2 → 2Al(OH) 3 ↓ + NaCl + NaClO
В същото време, хлор диспропорции.
Комплексът може също да реагира с излишък алуминиев хлорид. В този случай се утаява утайка от алуминиев хидроксид:
AlCl 3 + 3Na → 4Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl
Ако изпарите вода от разтвор на сложна сол и загреете полученото вещество, ще останете с обичайната алуминатна сол:
Na → NaAlO 2 + 2H 2 O
K → KAlO 2 + 2H 2 O
Хидролиза на алуминиеви соли
Разтворимите алуминиеви соли и силните киселини се хидролизират чрез катион. Хидролизата протича стъпаловидно и обратимо, т.е. малко:
Етап I: Al 3+ + H 2 O = AlOH 2+ + H +
Етап II: AlOH 2+ + H 2 O = Al(OH) 2 + + H +
Етап III: Al(OH) 2 + + H 2 O = Al(OH) 3 + H +
Въпреки това сулфиди, сулфити, карбонати алуминийи тях кисело солхидролизирам безвъзвратно, напълно, т.е. не съществуват във воден разтвор, но разлага се с вода:
Al 2 (SO 4) 3 + 6NaHSO 3 → 2Al(OH) 3 + 6SO 2 + 3Na 2 SO 4
2AlBr 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + CO 2 + 6NaBr
2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 6NaNO 3 + 3CO 2
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 6NaCl + 3CO 2
Al 2 (SO 4) 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 3K 2 SO 4
2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O → 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl
Алуминати
Образуват се соли, в които алуминият е киселинен остатък (алуминати). алуминиев оксидпри синтез с алкалии основни оксиди:
Al 2 O 3 + Na 2 O → 2NaAlO 2
За да разберете свойствата на алуминатите, също е много удобно да ги разделите на две отделни вещества.
Например, мислено разделяме натриевия алуминат на две вещества: алуминиев оксид и натриев оксид.
NaAlO2разбийте го на Na 2 O и Al 2 O 3
Тогава ще ни стане очевидно, че алуминатите реагират с киселини за образуване на алуминиеви соли :
KAlO 2 + 4HCl → KCl + AlCl 3 + 2H 2 O
NaAlO 2 + 4HCl → AlCl 3 + NaCl + 2H 2 O
NaAlO 2 + 4HNO 3 → Al(NO 3) 3 + NaNO 3 + 2H 2 O
2NaAlO 2 + 4H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 4H 2 O
Под въздействието на излишната вода алуминатите се превръщат в сложни соли:
KAlO 2 + H 2 O = K
NaAlO 2 + 2H 2 O = Na
Бинарни съединения
Алуминиев сулфидпод въздействието на азотна киселина се окислява до сулфат:
Al 2 S 3 + 8HNO 3 → Al 2 (SO 4) 3 + 8NO 2 + 4H 2 O
или към сярна киселина (под влияние гореща концентрирана киселина):
Al 2 S 3 + 30HNO 3 (конц. хоризонт) → 2Al(NO 3) 3 + 24NO 2 + 3H 2 SO 4 + 12H 2 O
Алуминиевият сулфид се разлага вода:
Al 2 S 3 + 6H 2 O → 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Алуминиев карбидсъщо се разлага с вода при нагряване до алуминиев хидроксид и метан:
Al 4 C 3 + 12H 2 O → 4Al(OH) 3 + 3CH 4
Алуминиев нитридразлага се при излагане на минерални киселинивърху алуминиеви и амониеви соли:
AlN + 4HCl → AlCl 3 + NH 4 Cl
Освен това алуминиевият нитрид се разлага, когато е изложен на вода:
AlN + 3H 2 O → Al(OH) 3 ↓ + NH 3
Неорганично вещество, алкален алуминий, формула Al(OH) 3. Среща се в природата и е част от боксита.
Свойства
Съществува в четири кристални модификации и под формата на колоиден разтвор, гелообразно вещество. Реактивът е почти неразтворим във вода. Не гори, не експлодира, не е отровен.
В твърда форма представлява фин кристален насипен прах, бял или прозрачен, понякога с лек сив или розов оттенък. Хидроксидният гел също е бял.
Химичните свойства на твърдите и гелообразните модификации са различни. твърдодоста инертен, не реагира с киселини, основи или други елементи, но може да образува метаалуминати в резултат на сливане с твърди основи или карбонати.
Гелообразното вещество проявява амфотерни свойства, т.е. реагира както с киселини, така и с основи. При реакции с киселини се образуват алуминиеви соли на съответната киселина, с алкали - соли от друг тип, алуминати. Не реагира с разтвор на амоняк.
При нагряване хидроксидът се разлага на оксид и вода.
Предпазни мерки
Реагентът принадлежи към четвъртия клас на опасност, счита се за огнеупорен и практически безопасен за хората и среда. Трябва да се внимава само с аерозолни частици във въздуха: прахът има дразнещ ефект върху дихателната система, кожата и лигавиците.
Следователно на работните места, където могат да се генерират големи количества прах от алуминиев хидроксид, служителите трябва да носят предпазни средства за дихателните пътища, очите и кожата. Необходимо е да се установи контрол на съдържанието на вредни вещества във въздуха на работната зона съгласно методологията, одобрена от GOST.
Помещението трябва да бъде оборудвано с приточна и смукателна вентилация и, ако е необходимо, с локално аспирационно засмукване.
Съхранявайте твърд алуминиев хидроксид в многослойни хартиени торби или други контейнери за насипни продукти.
Приложение
В промишлеността реагентът се използва за получаване на чист алуминий и 
алуминиеви производни, например алуминиев оксид, алуминиев сулфат и алуминиев флуорид.
- Алуминиевият оксид, получен от хидроксид, се използва за производство на изкуствени рубини за нуждите на лазерната технология, корунд - за сушене на въздух, пречистване на минерални масла и за производство на шмиргел.
- В медицината се използва като обгръщащо средство и дългодействащ антиацид за нормализиране на киселинно-алкалния баланс на стомашно-чревния тракт на човека, за лечение на язва на стомаха и дванадесетопръстника, гастроезофагеален рефлукс и някои други заболявания.
- Във фармакологията е част от ваксините за засилване на имунния отговор на организма към ефектите от внесена инфекция.
- При обработка на вода - като адсорбент, който помага за отстраняването на различни замърсители от водата. Хидроксидът реагира активно с вещества, които трябва да бъдат отстранени, образувайки неразтворими съединения.
- В химическата промишленост се използва като екологично чист забавител на горенето на полимери, силикони, каучуци, бои и лакове - за влошаване на тяхната запалимост, запалимост и потискане на отделянето на дим и токсични газове.
- При производството на паста за зъби, минерални торове, хартия, багрила, криолит.
Алуминий- елемент от 13-та (III) група на периодичната таблица на химичните елементи с атомен номер 13. Обозначава се със символа Al. Принадлежи към групата на леките метали. Най-често срещаният метал и третият по честота химически елементв земната кора (след кислорода и силиция).
Алуминиев оксид Al2O3- разпространен в природата като двуалуминиев оксид, бял огнеупорен прах, близък до диаманта по твърдост.
Алуминиевият оксид е естествено съединение, което може да се получи от боксит или от термично разлагане на алуминиеви хидроксиди:
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O;
Al2O3 е амфотерен оксид, химически инертен поради своята издръжливост кристална решетка. Той не се разтваря във вода, не взаимодейства с разтвори на киселини и основи и може да реагира само с разтопен алкал.
При около 1000°C той интензивно реагира с основи и карбонати на алкални метали, за да образува алуминати:
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O; Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2.
Други форми на Al2O3 са по-активни и могат да реагират с разтвори на киселини и основи, α-Al2O3 реагира само с горещи концентрирани разтвори: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O;
Амфотерните свойства на алуминиевия оксид се проявяват, когато той взаимодейства с киселинни и основни оксиди, за да образува соли:
Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 (основни свойства), Al2O3 + Na2O = 2NaAlO2 (киселинни свойства).
Алуминиев хидроксид, Al(OH)3- комбинация от алуминиев оксид и вода. Бяло желатиново вещество, слабо разтворимо във вода, има амфотерни свойства. Получава се чрез взаимодействие на алуминиеви соли с водни разтвориалкали: AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
Алуминиевият хидроксид е типично амфотерно съединение, което се разтваря в киселини и основи:
2Al(OH)3 + 6HCl = 2AlCl3 + 6H2O. Al(OH)3 + NaOH + 2H2O = Na.
При нагряване процесът на дехидратация е доста сложен и може да се представи схематично по следния начин:
Al(OH)3 = AlOOH + H2O. 2AlOOH = Al2O3 + H2O.
алуминати -соли, образувани при действието на алкали върху прясно утаен алуминиев хидроксид: Al(OH)3 + NaOH = Na (натриев тетрахидроксоалуминат)
Алуминатите се получават и чрез разтваряне на метален алуминий (или Al2O3) в основи: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2
Хидроксоалуминатисе образуват при взаимодействието на Al(OH)3 с излишък от алкали: Al(OH)3 + NaOH (ex) = Na
Алуминиеви соли.Почти всички алуминиеви соли могат да бъдат получени от алуминиев хидроксид. Почти всички алуминиеви соли са силно разтворими във вода; Алуминиевият фосфат е слабо разтворим във вода.
В разтвор алуминиевите соли проявяват кисела реакция. Пример за това е обратимият ефект на алуминиев хлорид с вода:
AlCl3+3H2O«Al(OH)3+3HCl
Много алуминиеви соли са от практическо значение. Например безводният алуминиев хлорид AlCl3 се използва в химическата практика като катализатор при рафиниране на нефт
Алуминиевият сулфат Al2(SO4)3 18H2O се използва като коагулант при пречистването на чешмяна вода, както и в производството на хартия.
Широко приложение намират двойните алуминиеви соли - стипца KAl(SO4)2 12H2O, NaAl(SO4)2 12H2O, NH4Al(SO4)2 12H2O и др. - те имат силни стягащи свойства и се използват при дъбене на кожи, както и в медицинската практика. като хемостатично средство.
Приложение- Благодарение на своя комплекс от свойства, той се използва широко в термично оборудване - Алуминият и неговите сплави запазват здравината си при свръхниски температури. Благодарение на това, алуминият е идеален материал за производство на огледала строителни материаликато газообразуващ агент придава устойчивост на корозия и нагар на стоманата и други сплави, - Алуминиевият сулфид се използва за производството на сероводород - Провеждат се изследвания за разработване на разпенен алуминий като особено здрав и лек материал.
Като редуциращ агент- Като компонент на термит, смеси за алуминотермия - В пиротехниката - Алуминият се използва за възстановяване на редки метали от техните оксиди или халогениди. (Алуминотермия)
Алуминотермия.- метод за получаване на метали, неметали (както и сплави) чрез редуциране на техните оксиди с метален алуминий.