Ответы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||
Связи с 6 молекулами воды образуются по донорно-акцепторному механизму. При этом задействуются 1 3s-, 3 3p- и 2 3d-орбитали алюминия. Все они гибридизуются. Гибридизация sp3d2, форма молекулы — октаэдр
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Химия
В каком году была сформулирована теория — предшественница кислородной теории горения.
1. Електронна структура біогенних елементів. 2. Типові хімічні властивості елементів та їхніх сполук (реакції без зміни ступеня окиснення, зі зміною…
CaC2->C2h3->C6H6->C6H6-NO2->C6H6-Nh3
составьте уравнения реакций, укажите условия, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
Составьте уравнение в соответствии со схемой превращений: AlCl 3—> Al—> Al2O3—> AlCl3 —>Al(OH)3 —>NaAlO2. Для реакции 3 и 4 приведите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения.
Пользуйтесь нашим приложением
Алюминий и его реакция с водой
[Депозитные фотографии] Алюминий был впервые получен в начале 19 века физиком Гансом Христианом Эрстедом. Он провел свой опыт с амальгамой калия, хлоридом алюминия и с последующей перегонкой ртути.
Кстати, название этого серебристого материала произошло от латинского слова квасцы (квасцы), потому что из них производят этот элемент.
Объемные квасцы [Викимедиа]Квасцы — это природные минералы на основе металлов, которые сочетают в своем составе гидратированную двойную сульфатную соль.
Раньше алюминий считался драгоценным металлом и стоил значительно дороже золота. Это было связано с тем, что металл было довольно трудно отделить от примесей. Так что украшения из алюминия могли позволить себе только богатые и влиятельные люди.
Но вскоре, в 1886 году, Шарлем Мартином Холлом и Полем Эру был разработан метод производства алюминия в промышленных масштабах, который резко удешевил этот металл и позволил использовать его в металлургической промышленности.
Промышленный способ заключался в электролизе сплава криолита, в котором растворялась окись алюминия. Трудно оценить ценность этого металла в его нынешнем виде, так как многие изделия из алюминия используются людьми в быту.
Применение алюминия
Благодаря своей ковкости и легкости, а также коррозионной стойкости алюминий является ценным металлом, имеющим большое значение в современной промышленности, из которого изготавливаются такие предметы быта, как посуда, и в промышленности: например, широко используется в авиастроении и автомобилестроении.
Алюминий также является одним из самых недорогих и экономичных материалов, поскольку его можно использовать бесконечно, переплавляя использованные алюминиевые банки и другие предметы.
Алюминиевые банки [Депозитные фотографии] Металлический алюминий безопасен, но его соединения могут оказывать токсическое воздействие на людей и животных, особенно хлорид, ацетат и сульфат алюминия.
Физические свойства алюминия
Алюминий — легкий металл серебристо-белого цвета, который может образовывать сплавы с большинством металлов, особенно с медью и магнием, а также с кремнием. Он также очень пластичен и может быть легко превращен в тонкий лист или фольгу. Температура плавления алюминия 660°С, температура кипения 2470°С.
Химические свойства алюминия
Если алюминий оставить при комнатной температуре, на металле образуется прочный защитный слой из оксида алюминия Al₂O₃, предохраняющий его от коррозии.
Алюминий практически не реагирует с окислителями из-за оксидной пленки, которая его защищает. Но эта пленка легко разрушается, так что металл проявляет активные восстановительные свойства. Оксидную пленку алюминия можно разрушить раствором или сплавом щелочей, кислот, а также хлоридом или оксидом ртути.
Благодаря своим восстановительным свойствам алюминий нашел применение в промышленности для получения других металлов или неметаллов, и этот процесс получил название алюминотермии.
Эта особенность алюминия связана с взаимодействием с оксидами других металлов.
Например, рассмотрим реакцию с оксидом хрома:
2Al + Cr₂O₃ = Al₂O₃ + 2Cr
Алюминий легко реагирует с простыми веществами. Например, для галогенов исключением является фтор, алюминий может образовывать йодид, хлорид или бромид алюминия:
2Al+3Cl₂ = 2AlCl₃
С другими неметаллами, такими как фтор, сера, азот, углерод и т. д., алюминий может реагировать только при нагреве.
Серебристый металл также вступает в реакцию со сложными химическими веществами. Например, со щелочами образует алюминаты. комплексные соединения, которые активно используются в бумажной и текстильной промышленности. Вступает в реакцию в виде гидроксида алюминия
Al(ОН)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄],
и в виде металлического алюминия или оксида алюминия:
2Al + 2NaOH + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + ЗН₂↑
Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]
С сильными кислотами, например серной и соляная, алюминий реагирует совершенно спокойно, без возгорания.
Если кусок металла поместить в соляную кислоту, то реакция идет медленная, так как сначала с его поверхности будет растворяться оксидная пленка, но затем реакция ускоряется. Алюминий реагирует с соляной кислотой с выделением водорода, в результате реакции образуется хлорид алюминия:
Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl3 + 3H₂O
2Al+6HCl→2AlCl₃+3H₂↑
[Хлорид алюминия]Реакция алюминия с водой
Если взять алюминиевую опилку и опустить ее в воду, ничего не произойдет, так как алюминий защищен оксидной пленкой, которая не дает металлу вступить в реакцию.
Только после удаления защитной пленки хлоридом ртути может быть результат. Металл необходимо замочить на две минуты в растворе хлорида ртути, а затем хорошо промыть. В результате образуется амальгама, сплав ртути и алюминия:
3HgCl₂ + 2Al = 2AlCl₃ + 3Hg
Амальгама не остается на поверхности металла.
-}$) очищает оксид алюминия от поверхности куска алюминия, но я не понимаю, почему. Я был бы очень признателен, если бы кто-нибудь мог предложить мне объяснение.
Кроме того (я не совсем учел это в теме моего вопроса), почему реакция выглядит так:
$$\ce{6h3O + 3CuSO4 + 5Al \rightarrow 3h3 + Al2(SO4) 3 + 3Al(OH)2 + 3Cu}$$
(или что-то в этом роде), а не:
$$\ce{3CuSO4 + 2Al -> Al2(SO4)3 + 3Cu}$$ ?
Что-то в этом роде должно иметь место, потому что в результате реакции образуется газ..
- электрохимия
- экспериментальная химия
- окислительно-восстановительный
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Алюминий устойчив к коррозии в нейтральной или слабо нейтральной воде из-за очень нерастворимой пленки Al2O3 на металле. Если вы сломаете эту пленку, она вызовет коррозию голого металла и восстановится.
Но если вы поцарапаете алюминий и присоедините к нему катод (менее активный металл), у вас получится гальванический элемент, и при растворении алюминия из этого катода может образоваться h3. Самый простой пример этого — когда вы помещаете Al в воду и контактируете с каплей ртути. Поцарапайте Al через Hg; ртуть соединяется с алюминием (присоединяясь в качестве катода), позволяя h3 выделяться по мере того, как алюминий растворяется в другом месте.
Эксперимент с CuSO4 аналогичен: сотрите Al; некоторое количество Cu будет осаждаться и действовать как катод, а остальная часть Al в конечном итоге растворится в воде. Если вам лень царапать алюминий (я шучу!), вы можете добавить немного иона хлора в воду, что начнёт коррозию алюминия, отложение меди, производство гальванических элементов, растворение всех Ал.
В качестве проверочного вопроса поставлен электрохимический пример: что лучше сделать корабль из алюминия с медными заклепками или из меди с алюминиевыми заклепками? Алюминиевая лодка? Неа! В морской воде он разъестся.
Медь проживет дольше. Но нет! Медная лодка будет иметь огромный катод и крошечные алюминиевые аноды (заклепки), которые будут быстро подвергаться коррозии, а медные пластины развалятся. С другой стороны, алюминиевая лодка не будет вечно находиться в морской воде, но крошечные катоды будут ограничивать коррозионный ток, а большие алюминиевые аноды будут распространять коррозию по всему кораблю, поэтому она проживет дольше, чем наоборот. Конечно, любой умный человек будет использовать медные заклепки на медных пластинах и алюминиевые заклепки на алюминии, но это просто для того, чтобы подчеркнуть.
$\endgroup$
$\begingroup$
Известно, что хлориды являются агрессивными ионами для коррозии металлов. Считается, что это связано со способностью хлоридов дестабилизировать пассивирующую пленку на металлах, которая защищает металлы от коррозии. Может возникнуть точечная коррозия, когда разрушение пассивирующего слоя в определенных точках поверхности металла приводит к коррозии под действием других окислителей в водной среде, что приводит к образованию коррозионных язв.
Открытые металлические поверхности из-за разрушения пассивирующего слоя высвобождают ионы металлов, которые образуют комплексы с анионами хлора; комплекс хлорида металла реагирует с водой с образованием соляной кислоты и комплекса гидроксида металла, снижая рН среды вблизи поверхности металла, что еще больше ускоряет коррозию. (Ссылку можно найти здесь: http://sassda.co.za/stainless-
сталь-и-коррозия/).
Алюминий — «амфотерный» металл, реагирующий со щелочами; вода сначала окисляет Al до Al (III), образуя газообразный водород (вероятно, шипение, которое вы наблюдаете) из-за восстановления воды. Затем ионы Al (III) образуют комплекс с ионами гидроксида с образованием растворимого комплекса в растворе. Фактически, когда сплав меди и алюминия помещают в NaOH, видно, что алюминий растворяется, оставляя медь в нанопористой структуре, материале, который имеет потенциал для каталитических применений.
Что касается вашего вопроса о том, может ли Al реагировать с водой так же бурно, как раствор сульфата меди (II), я думаю, что да.