Хлорид алюминия область применения егэ

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 196    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

Задания Д26 № 686

Для подтверждения качественного состава хлорида алюминия необходимы растворы

1)  фосфата калия и бромида серебра

2)  нитрата серебра и гидроксида калия

3)  нитрата натрия и гидроксида бария

4)  хлорида кальция и фенолфталеина


Установите соответствие между реагирующими веществами и органическим продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этих веществ: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

А)  пропен и бромоводород в присутствии пероксида водорода

Б)  циклопропан и бром

В)  бензол и пропен в присутствии хлорида алюминия

Г)  толуол и хлор в присутствии хлорида алюминия

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


Наибольшее количество хлорид-ионов образуется в растворе при диссоциации 1 моль

1)  хлорида меди (II)

2)  хлорида серебра

3)  хлорида кальция

4)  хлорида алюминия


Растворимость хлорида алюминия составляет 53,4 г на 100 г воды. Приготовили насыщенный раствор, массой 306,8 г, разделили его на две колбы. В первую колбу добавили избыток карбоната калия, а во вторую — 300 г раствора аммиака (тоже в избытке). При этом в первой колбе выпало по массе в три раза меньше осадка, чем во второй. Определите массовую долю соли во второй колбе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).


Хлорид алюминия в растворе взаимодействует с

1)  NaNO$_3$

2)  AgNO$_3$

3)  H$_2$SO$_4$

4)  CuSO$_4$


Наибольшее количество анионов образуется при диссоциации 0,5 моль

1)  сульфата натрия

2)  гидрокарбоната калия

3)  хлорида алюминия

4)  сульфата меди(II)


Из раствора хлорида алюминия массой 110 г и массовой долей соли 10% выпарили 10 г воды и добавили 5 г той же соли. Массовая доля соли в полученном растворе равна _____%. (Запишите ответ с точностью до десятых.)

1)  13,7

2)  15,2

3)  14,1

4)  7,5


Установите соответствие между веществами и реактивом с помощью которого можно различить эти вещества: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Вещества

А)  сульфид натрия и бромид натрия

Б)  сульфат калия и нитрат калия

В)  хлорид алюминия и хлорид магния

Г)  гидроксид лития и гидроксид калия

Реактив

1)  гидроксид натрия

2)  соляная кислота

3)  нитрат бария

4)  гидроксид меди(II)

5)  фосфат натрия

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


Смесь хлорида бария и хлорида алюминия растворили в воде. Полученный раствор разделили на три колбы. К 300  г раствора в первой колбе добавли 164  г 10 %-го раствора фосфата натрия, все исходные вещества прореагировали. К 120  г раствора во второй колбе добавили 155,61  г 20 %-го раствора сульфата натрия. После протекания реакции, в полученном растворе массовая доля сульфата натрия оказалась в два раза меньше, чем в исходном. Найдите массовые доли солей в третьей колбе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Источник: Задания 34 ЕГЭ–2021 по химии


Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ПЕРВАЯ СОЛЬ

A)  сульфат натрия

Б)  хлорид алюминия

B)  ортофосфат цезия

Г)  ацетат аммония

ВТОРАЯ СОЛЬ

1)  сульфид калия

2)  сульфид алюминия

3)  сульфат железа (II)

4)  нитрат бария

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


Задания Д8 № 80

Наибольшее количество ионов образуется при полной электролитической диссоциации 1 моль

1)  гидроксида натрия

2)  гидроксида бария

3)  сульфата алюминия

4)  хлорида алюминия

Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по химии. Вариант 1.


Установите соответствие между веществами и реактивом, с помощью которого их можно отличить: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

Вещества

А)  карбонат натрия и сульфат натрия

Б)  хлорид алюминия и хлорид калия

В)  сульфат аммония и сульфат лития

Г)  карбонат натрия и силикат натрия

Реактивы

1)  гидроксид меди (II)

2)  натрий

3)  соляная кислота

4)  бромная вода

5)  гидроксид калия

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


Задания Д23 № 692

Установите соответствие между названием соли и отношением её к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

A)  нитрат калия

Б)  сульфид бария

B)  хлорид алюминия

Г)  карбонат натрия

ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

1)  гидролизуется по катиону

2)  гидролизуется по аниону

3)  гидролизуется по катиону и аниону

4)  не гидролизуется

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


Хлорид алюминия в растворе взаимодействует с

1)  K$_2$SO$_4$

2)  Са левая круглая скобка ОН правая круглая скобка $_2$

3)  HNO$_3$

4)  MgSO$_4$


Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ

А)  карбонат кальция

Б)  сульфид натрия

В)  иодид калия

Г)  хлорид алюминия

ТИП ГИДРОЛИЗА

1)  по катиону

2)  по аниону

3)  не подвергается гидролизу

4)  по катиону и по аниону

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:


С растворами гидроксида натрия и нитрата бария взаимодействует

1)  хлорид алюминия

2)  сульфат цинка

3)  карбонат кальция

4)  фосфат калия

Источник: ЕГЭ по химии 24.04.2014. Досрочная волна. Вариант 2


В пробирку с раствором соли Х добавили раствор вещества Y. В результате реакции наблюдали образование белого осадка.

Из предложенного перечня веществ выберите вещества X и Y, которые могут вступать в описанную реакцию.

1)  бромоводород

2)  аммиак

3)  нитрат натрия

4)  оксид серы(IV)

5)  хлорид алюминия

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: ЕГЭ по химии 2017. Досрочная волна


Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ

А)  хлорид алюминия

Б)  нитрат цинка

В)  сульфат калия

Г)  гидрокарбонат натрия

СРЕДА РАСТВОРА

1)  кислая

2)  щелочная

3)  нейтральная

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: Демонстрационной версия ЕГЭ−2021 по химии


Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).

1)  перхлорат натрия

2)  хлорид алюминия

3)  силикат калия

4)  карбонат калия

Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.

Показать

1

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).

1)  гидрокарбонат натрия

2)  сульфат магния

3)  сульфат натрия

4)  соляная кислота

Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.


Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).

1)  хлорид алюминия

2)  сульфид натрия

3)  нитрат кальция

4)  серная кислота

Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.

Показать

1

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).

1)  гидрокарбонат натрия

2)  сульфат магния

3)  сульфат натрия

4)  соляная кислота

Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.

Всего: 196    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Хлорид алюминия

Систематическое наименование

трихлоралюмин, трихлоралюминий, алюминия трихлорид

Традиционные названия хлористый алюминий
Хим. формула AlCl₃
Состояние белые или бледно-желтые гигроскопичные твердые кристаллы
Молярная масса (ангидрид) 133.34 г/моль


(гексагидрат) 241,43

Плотность (ангидрид) 2,48 г/см³


(гексагидрат) 1,3 г/см³

Т. плав. (ангидрид) 192,4 ℃
Т. кип. (гексагидрат) 120 ℃
Растворимость в воде (0 °C) 43,9 г/100 мл


(10  °C) 44,9 г/100 мл


(20 °C) 45,8 г/100 мл


(30 °C) 46,6 г/100 мл


(40 °C) 47,3 г/100 мл


(60 °C) 48,1 г/100 мл


(80 °C) 48,6 г/100 мл (100 °C) 49 г/100 мл

Растворимость в остальных веществах растворим в хлороводороде, этиловом спирте, хлороформе
слабо растворим в бензоле
Координационная геометрия октаэдрическая (линейные)


четырехгранная (жидкость)

Кристаллическая структура моноклинная сингония
Номер CAS 7446-70-0
PubChem 24012
ChemSpider 22445
Номер EINECS 231-208-1
RTECS BD0530000
ChEBI 30114
DrugBank DB11081
Номер ООН 3264
ЛД50 ангидрид
крысы, перорально: 380 мг/кг


гексагидрат
крысы, орально: 3,311 г/кг

Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид алюминия (хлористый алюминий) — неорганическое соединение, соль алюминия и соляной кислоты с химической формулой AlCl3.

Хлорид алюминия

Свойства

В безводном виде бесцветные кристаллы, дымящие вследствие гидролиза во влажном воздухе, выделяя HCl[1]. При обычном давлении возгоняется при 183 °C (под давлением плавится при 192,6 °C).

В воде хорошо растворим (44,38 г в 100 г H2O при 25 °C). Из водных растворов выпадает в виде кристаллогидрата AlCl3·6H2O — желтовато-белые расплывающиеся на воздухе кристаллы. Хорошо растворим во многих органических соединениях (в этаноле — 100 г в 100 г спирта при 25 °C, в ацетоне, 1,2-дихлорэтане, этиленгликоле, нитробензоле, тетрахлоруглероде и др.); практически не растворяется в бензоле и толуоле.

Хлорид алюминия

Получение

Важнейший способ получения хлорида алюминия в промышленности — действие смеси Cl2 и CO на обезвоженный каолин или боксит в шахтных печах:

 Al2O3 + 3 CO + 3 Cl2 → 2 AlCl3 + 3 CO2

При температуре в 900 °C трихлорид бора и фосфид алюминия образуют фосфид бора и хлорид алюминия:

 BCl3 + AlP →900oC BP + AlCl3

Также есть и другие способы получения хлорида алюминия:

 Al + FeCl3AlCl3 + Fe
 Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 H2O
 3 CuCl2 + 2 Al → 2 AlCl3 + 3 C u
 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Применение

Безводный хлорид алюминия образует аддукты со многими неорганическими (например, NH3, H2S, SO2) и органическими (хлорангидриды кислот, эфиры и др.) веществами, с чем связано важнейшее техническое применение AlCl3 как катализатора при переработке нефти и при органических синтезах (например, реакция Фриделя — Крафтса).

Гексагидрат хлорида алюминия и его растворы используются при очистке сточных вод, обработке древесины, производстве антиперспирантов и пр.

Хлорид алюминия

Токсичность и безопасность

Хлорид алюминия токсичен при попадании в организм, а также обладает коррозионной активностью.

Хлорид алюминия – это неорганическое соединение, состоящее из алюминия и присоединённых к нему атомов хлора. Данное вещество активно используется во всех сферах, химическая промышленность – область, потребляющая большинство производимого хлорида алюминия. Его высокая активность обуславливает применение хлорида алюминия в качестве катализатора, компонента, образующего аддукты, в металлорганическом синтезе.

Содержание

  • Что такое хлорид алюминия, формула
  • Физические свойства, внешний вид
  • Химические свойства, реакции
  • Производство и получение хлорида алюминия
  • Применение
    • Применение хлорида алюминия в химии
    • Применение хлорида алюминия в косметике
  • Меры предосторожности, токсичность
  • Упаковка, транспортировка
  • Где купить и сколько стоит
  • Заключение

Что такое хлорид алюминия, формула

Хлорид алюминия представляет собой соль неорганического происхождения, представлена остатком соляной кислоты и парамагнитного металла алюминия. Атом алюминия имеет валентность, равную трём, т.е. он потенциально может создавать три связи за счёт свободных электронов, при этом он обладает амфотерностью: способен реагировать как с металлами, так и с неметаллами. Формула – AlCl3.

В природе безводный хлористый алюминий не встречается, он синтетический. Обводнённый хлорид можно найти в составе кадваладерита. Это редко встречающийся минерал, состоящий из зеленоватых мелкодисперсных кристаллов, собранных в аморфные корочки на поверхности горных пород. Хлорид алюминия можно встретить в виде хлоралюминита – бесцветных наростов вблизи вулканов, которые проявляют стеклянный блеск, кристаллики призматические, прозрачные.

Физические свойства, внешний вид

Молекула хлорида алюминия

Хлорид алюминия — это белый или зеленовато-желтоватый мелкокристаллический порошок, с плотностью порядка 2,48 г/см3, без вкуса и запаха. Жёлтый оттенок появляется за счёт железосодержащих примесей. Может прибывать в трёх состояниях:

  • твёрдое – листообразные кристаллы, в пространственной структуре которой алюминий занимает центральное положение, а хлор со всех сторон плотно упакован в кубы;
  • жидкое – бесцветный раствор;
  • газообразное – газ, лишённый аромата и цвета.

Очень гигроскопичен и быстро поглощает влагу, преобразуясь в кристаллогидраты, которые отличаются по свойствам. Ангидрид хорошо растворим в полярных растворителях: вода, ацетон, спирт (метанол и этанол), эфиры. При подогревании растворимость возрастает. Плохо растворяется в бензоле (но лучше – в нитробензоле) и толуоле. Раствор хлорида алюминия кислый, т. к. значение водородного показателя менее 7.

На открытом воздухе хлорид алюминия дымится, выделяются пары хлороводорода. Плавится при достижении температурного режима в 193 °С. Гексагидрат закипает при 120 °С.  Возгонка при температуре 183 °.

Химические свойства, реакции

Хлористый алюминий вступает во взаимодействия с разными типами веществ. Так, хлорид алюминия реагирует с едкой щёлочью, при этом выпадает белый осадок гидроксида алюминия:

AlCl3 + 3NaOH → 3NaCl + Al(OH)3

Другой вариант ионного обмена – реакция с ортофосфатом натрия, в результате которой выделяется фосфат алюминия:

AlCl3 + Na3PO4 → AlPO4↓ + 3NaCl

При действии на порошок концентрированным едким натром, образуется комплексная соль сложного состава – тетрагидроксоалюмината:

AlCl3 + NaOH → Na[Al(OH)4] + 3 NaCl

Раствор хлорида алюминия реагирует с карбонатами, продукты реакции необратимо гидролизуются:

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl

Хлорид алюминия реагирует с серной кислотой при подогревании:

AlCl3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6Hl↑

Алюминий вытесняется из хлорида более сильными металлами, реагирование алюминия хлорида с выпадением чистого алюминия описывается уравнением:

AlCl3 + 3Na → 3NaCl + Al↓

Хлорид алюминия реагирует с гидридами, формируются алюмигидриды:

AlCl3 + 4NaH → NaAlH4 + 3NaCl

При пропускании через раствор хлорида электрического тока происходит электролиз, сопровождающийся выделением смеси газообразного хлора и водорода:

2AlCl3 + 6H2O → 3Cl2↑ + 2Al(OH)3 + 3H2

Хлорид алюминия реагирует с гидроксокомплексами:

AlCl3 + 3K[Al(OH)4] → 4Al(OH)3↓ +3KCl

Через расплав также возможен пропуск электричества, он разлагается на соответствующие компоненты:

2AlCl3 → 2Al↓ + 3Cl↑

Гидролиз (разложение водой) протекает ступенчато и частично, по катиону. Выделяется избыточное количество протонов водорода.

AlCl3 → AlOHCl2 + H+ + Cl

Производство и получение хлорида алюминия

Физические свойства хлорида алюминия

В лабораторных условиях получение идёт несколькими путями. Чаще всего для этого нейтрализуют кислоту гидроксидом:

3HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O

Для получения могут применять другие методики:

  • обработка карбидов хлороводородом: Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑;
  • выделение из смешанного окисла: KAlO2 + 4HCl → AlCl3 + KCl + 2H2O;
  • непосредственное получение из алюминия: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑.

В промышленности основной метод производства хлорида алюминия заключается в обработке обезвоженной белой глины или алюминиевой руды газообразным хлором и угарным газом в специализированных шахтных печах:

Al2O3 + 3CO + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO2

Применение

Хлорид алюминия используется в основном в химических отраслях. Он необходим для обработки древесины, многих аналитических реакций, незаменим на водоочистных сооружениях, для выпуска косметических гигиенических средств. Хлорид алюминия востребован в нефтеобработке.

Применение хлорида алюминия в химии

Хлорид алюминия – компонент множества реакций органики и неорганики, а также аналитики. Его растворы – это качественные реагенты для получения многих ценных соединений. Трихлоралюминий – акцептор электронных пар, образующий кислотно-основные аддукты. Адууктом называется продукт объединения двух веществ. В связи с этим он участвует в различных сложным реакциях, в частности Фриделя – Крафтса, которые требуют наличия в среде кислотных катализаторов:

  1. Алкилирование – введение алкильного радикала (частицы алкана с одним свободным электроном: этил, метил, бутил и т. д.) в структуру. Таким образом получают антрахинон – слабое слабительное и краситель, а также моющие средства, поверхностно-активные вещества (ПАВ), этилбензол – растворитель бензинов.
  2. Ацилирование – добавление ацильного радикала (ацила – частица, имеющая в альфа-положении карбоксильную группу: формил, ацетил, бутирил) в молекулу через замещение водородного атома. В результате реакций получают амиды, эфиры, ароматические вещества, кетоны.

Нефтеперерабатывающая промышленность использует хлорид алюминия в качестве деструктивного катализатора при вторичной переработке нефти и тяжёлых нефтепродуктов. Применение заключается в  разогревании нефти с трихлоралюминием, происходит её разложение на фракции, в итоге выделяются бензиновые углеводороды.

Хлорид алюминия – это коагулянт, применяемый для очистки сточных и питьевых вод. Он связывает частицы загрязнений в крупные конгломераты, задерживаемые фильтрами.

Применение хлорида алюминия в косметике

В косметологии хлористый алюминий вносят в состав антиперспирантов. Он закупоривает поры подмышечных впадин, не позволяя выделяться поту и неприятному запаху. Вещество выполняет функцию стабилизатора и эмульгатора, смешивая жидкие и твёрдые фазы в средствах по уходу за кожей. Хлорид алюминия можно обнаружить в таких товарах, как:

  • дезодоранты;
  • пудра;
  • кремовая пудра;
  • крем для лица и рук.

Меры предосторожности, токсичность

Хлорид алюминия относится к 8 классу опасности – вещество, вызывающее коррозию. При работе с ним необходимо соблюдать технику безопасности: надевать защитный костюм, перчатки и респиратор. При вдыхании порошка раздражает слизистую дыхательных путей, при попадании на кожу – оставляет ожоги, провоцирует зуд и покраснение.

Упаковка, транспортировка

Хлорид алюминия упаковывают в комбинированную тару: термоусадочные ёмкости укладывают в картонные коробки, обёрнутые полиэтиленом. Транспортируют всеми видами крытого транспорта, но с осторожностью, поскольку это опасный груз.

Где купить и сколько стоит

Хлорид алюминия продают заводы-производители оптом. Стоимость зависит от степени чистоты, низкой очистки порядка 40 р/кг, более высокой – от 200 рублей, особо чистый – от 4000 рублей за 1 кг. Минимальная закупка, как правило, от 25 кг.

Заключение

Хлорид алюминия – это порошкообразное вещество, легко впитывающее влагу. Он ускоряет реакции, способствует расслоению нефти, действует как флокулянт при очищении воды, применяется в деревообрабатывающей промышленности и косметологии.

Читайте также:

  • Сульфат алюминия: свойства, применение
  • Гидроксид алюминия: свойства, инструкция, применение
  • Алюмосиликаты: свойства, виды, получение, применение
  • Нитрат серебра: свойства, реакции, инструкция, применение

Сайт предоставляет информацию в справочных целях, только для ознакомления. Поставить диагноз и назначить адекватное лечение может только врач! Медикаменты и народные средства должны назначаться специалистом, так как имеют противопоказания и побочные действия! Посещение и консультации квалифицированного специалиста строго обязательны!

Загрузка…

С3Н5(ОН)3 Глицерин (синонимы глицерóл, пропантриол-1,2,3) – важный компонент, входящий в состав подавляющего большинства косметических средств. В вместе с водой он обеспечивает хорошее увлажнение кожи.

ССl4 Тетрахлорметан (синонимы четырёххлористый углерод, фреон-10, хладон-10) CCl4 — хлорорганическое соединение, галогеноалкан, бесцветная тяжёлая жидкость, по запаху напоминающая хлороформ. Негорюч. Ядовит. Нерастворим в воде, смешивается с большинством органических растворителей.

Применяется как растворитель (жиров, смол, каучука и др.), для получения фреонов, как экстрагент, в медицине. Тетрахлорметан с 1930-х годов широко использовался в качестве наполнителя ручных и стационарных огнетушителей для военной, авиационной и другой техники.

Применялся как хладагент, однако в настоящее время хлорсодержащие хладагенты запрещены из-за разрушающего действия на озоновый слой атмосферы Земли.

АlСl3 Безводный хлорид алюминия образует аддукты со многими неорганическими (например, NH3, H2S, SO2) и органическими (хлорангидриды кислот, эфиры и др.) веществами, с чем связано важнейшее техническое применение AlCl3 как катализатора при переработке нефти и при органических синтезах

В данной статье речь пойдет о хлориде алюминия – веществе, широко используемом человеком во множестве областей своей деятельности. Мы рассмотрим основные качественные характеристики данного соединения, способы его получения и другие особенности.

Ознакомление с хлоридом алюминия

Хлорид алюминия – это алюминиевые соли, а также соли масляной кислоты. Его химическая формула – AlCl3. Процесс возгонки начинается при 183 °C в условиях обычного давления. При увеличении давления процесс плавления начинается со 192.6 °C.

В воде данное соединение растворяется довольно хорошо — при 25 °C в ста граммах воды растворяется до 44.38 грамма хлорида алюминия. В воздухе с повышенной влажностью он начинает дымить из-за реакции гидролиза, выделяя при этом HCl.

В водных растворах образуются кристаллогидраты белого цвета, с желтым оттенком. Хлорид алюминия хорошо растворяется в огромном количестве соединений органического типа, например этаноле, нитробензоле, этиленгликоле и т. д. Процесс растворения в растворах толуола и бензола практически не наблюдается.

хлорид алюминия

Способы получения

Способов получения AlCl3 существует немало. И важнейшим из них является процесс воздействия Cl2 и CO в шахтной печи на обезвоженные бокситы или каолины:

  • Al2O3 + ЗСО + 3Cl2 → 2AlCl3 + 3CO2.

Еще один немаловажный способ получения – это взаимодействие трихлорида бора и фосфида алюминия при температуре, равной девятистам градусам по Цельсию. На выходе этой реакции получаются хлорид алюминия и фосфид бора:

  • BCl3+AlPBP+AlCl3.

К другим способам получения относятся:

  • Al + FeCl3 → AlCl3 + Fe;
  • Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O;
  • 3CuCl2 + 2Al → 2AlCl3 + 3Cu↓;
  • 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑.

хлорид алюминия гексагидрат

Области применения

Безводный AlCl3 используется в промышленности, чаще всего как катализатор. Он способен образовывать различные продукты в результате соединения с большим количеством неорганических и органических веществ. Собственно, на этом и базируется его основной способ применения в качестве катализатора. Например, при разложении нефти на различные фракции AlCl3 используется в качестве деструктивного катализатора.

хлорид алюминия гексагидрат

В основе процесса алкилирования при его использовании лежит тот факт, что углеводороды ряда этилена начинают полимеризироваться и конденсироваться, образуя более сложные ряды систем. Реакция ацилирования и процесс изомеризации углеводородов парафина также могут протекать под воздействием хлорида алюминия как катализатора в химическом взаимодействии веществ.

Косметика и хлорид алюминия гексагидрат

Гексагидрат – это производное вещество хлорида алюминия с химической формулой – AlCl3-6H2O. Оно широко используется в косметической промышленности, однако является довольно опасным соединением. Кстати, это один из многих чаще всего используемых компонентов при изготовлении дезодорантов-антиперспирантов. Это связано с тем, что данное вещество довольно дешевое в стоимости, и к тому же оно действительно отлично справляется с ролью борца с потливостью человека.

хлорид алюминия гексагидрат etiaxil

Хлорид алюминия гексагидрат довольно часто терпит нападки множества регуляторов, так как считается довольно токсичным компонентом. И это в действительности так, но так как он является весьма действенным, в большинстве случаев на его недостаток закрывают глаза. Немалое количество исследований и опытов подтверждают эффективность соединения в борьбе с потоотделением.

Максимальная концентрация данного вещества при изготовлении продукции все еще изучается, так как точная причина ярко выраженной способности к снижению выделения пота пока точно неясна. Если попытаться описать его свойство с точки зрения физического эффекта, то AlCl3-6H2O образует соединения металла нерастворимого типа, которые блокируют потовые протоки и тем самым помогают предотвратить потоотделение на какое-то время.

Алюминия хлорид гексагидрат является одним из компонентов большого спектра товаров для потребителя. Чаще всего он встречается в дезодорантах, а также зубных пастах, помаде и в качестве коллоидного красителя.

В зубной пасте и помадах количество AlCl3-6H2O обычно находится на минимальном уровне, в пределе от сотой процента до десяти, а в красителях доходит до 18 %.

хлорид алюминия

Что такое гексагидрат etiaxil

Хлорид алюминия гексагидрат etiaxil – это одно из важнейших средств в борьбе с гипергидрозом (повышенным потоотделением) подмышек. Данная проблема может возникать у множества людей, особенно задевая чувство комфорта у наиболее чистоплотных. А связано это может быть со множеством причин:

  • сбои в работе гормональной системы;
  • ее перестройка;
  • жара на улице;
  • заболевания различного типа;
  • нарушения функционирования нервной системы и т. д.

Названное соединение отлично борется с проблемами чрезмерного выделения пота и является очень действенным веществом. Его рекомендуется наносить на сухую и нераздраженную кожу, а перед ночным сном следует смывать, используя мыло. При возникновении раздражения в месте использования необходимо применять кортикоидные мази. Достаточно дважды применить хлорид алюминия гексагидрат, и это даст очень хорошие результаты, дальше его будет достаточно применять около одного раза в неделю.

Гексагидрат хлорида алюминия представляется в виде кристаллов, не имеющих цвета, легко растворимых в растворах спирта, воды, эфиров и глицерина. Соединение является очень гигроскопичным, по этой причине должно сохраняться в сухих местах, без доступа влаги.

Заключение

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в том, что такое хлорид алюминия. Теперь вы сможете дать исчерпывающую характеристику, перечислить способы получения в промышленности и сферы использования данного вещества. Используя AlCl3 и AlCl3-6H2O, важно помнить, что эти соединения относится к ряду токсичных веществ и по этой причине нужно быть аккуратными в их применении.

Задания №26 ЕГЭ по Химии 2021(Часть 2). Полный разбор с объяснениями.

Задание №1:

Установите соответствие между веществом и схемой его получения:
ВЕЩЕСТВО:
А) дивиниловый каучук
Б) фенолформальдегидная смола
В) нейлон

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ:
1) nCH2=CHꟷCH=CH2
2) nCH2=C(CH3)ꟷCH=CH2
3) nC6H5OH + nCH2OH
4) nHOOCꟷ(CH2)4ꟷCOOH + nH2Nꟷ(CH2)6ꟷNH2
5) nCH2(OH)ꟷCH2OH + nHOOCꟷC6H4ꟷCOOH→

Решение:
Первое вещество — дивиниловый каучук; создание этого полимера привело к огромному скачку в химической промышленности, отчасти благодаря синтезу Лебедева, который получил бутадиеновый(дивиниловый) каучук путем пиролиза этилового спирта(1926 г.); соответственно, этот каучук получают из дивинила, ответ 1.

Дивинил непосредственно связан с названием углеводородного непредельного радикала винила (CH2=CHꟷ) . Название «винил» с латинского vinum означает «вино»(указывает на связь с этиловым спиртом).

Второе соединение — фенолформальдегидная смола; по самому названию видно, что данная смола состоит из двух органических веществ — фенола(C6H5OH) и формальдегида(HCOH), которые в процессе поликонденсации образуют столь важное соединение, ответ 3.

Последнее вещество — нейлон(искусственное волокно, класса полиамидов, используется в качестве ткани для одежды), его получают поликонденсацией адипиновой кислоты(HOOCꟷ(CH2)4ꟷCOOH) и гексаметилендиамина(H2Nꟷ(CH2)6ꟷNH2), ответ 4.

Задание №2:

Установите соответствие между веществом, и процессом/оборудованием, который используется для его получения.
ВЕЩЕСТВО:
А) чугун
Б) сталь
В) алюминий

ПРОЦЕСС/ОБОРУДОВАНИЕ:
1) электролиз расплава поваренной соли
2) доменная печь
3) электролиз боксита в расплавленном криолите
4) мартеновская печь

Решение:
Итак, чугун, как ты знаешь, это сплав железа и углерода(С более 2,14%), для его получения используют доменную печь(1200 С), в которой происходит множество реакций, которые в совокупности приводят к образованию твердого, не пластичного, но хрупкого материала, ответ 2.
Сталь, как и чугун, имеет в своем составе углерод и железо, однако, имеет существенное различие в соотношении этих элементов(C до 2,14%), обладает легкостью, высокой пластичностью, стойкостью; сталь получают в мартеновской печи(1700 С), ответ 4.
Алюминий получают электролизом боксита в расплаве криолита, об этом я уже писала на предыдущем уроке, ответ 3.

Задание №3:

Установите соответствие между веществом и способом его получения:
ВЕЩЕСТВО:
А) полипропилен
Б) фторопласт
В) бутадиенстирольный каучук

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ:
1) вулканизация
2) полимеризация
3) поликонденсация
4) сополимеризация

Решение:
Полипропилен((C3H6)n) — это полимер, который образуется путем полимеризации соответствующего алкена пропилена(C3H6), ответ 2.
Фторопласт — общее название фторсодержащих полимеров, к которым, в частности, относится политетрафторэтилен(тефлон). Его можно получить реакцией полимеризации тетрафторэтилена, ответ 2.
Бутадиенстирольный каучук является важнейшим сырьем для изготовления таких продуктов, как шины, кабели, и жевательные резинки(!), получить в промышленности такой каучук можно сополимеризацией, ответ 4.

Сополимеризация — это процесс получения сополимеров, по сути представляет совместную полимеризацию нескольких мономеров, например, бутадиена и стирола(оба имеют кратную связь). Различают радикальную, анионную и катионную сополимеризацию.

Задание №4:

Установите соответствие между веществом и областью его применения:
ВЕЩЕСТВО:
А) целлюлоза
Б) фосфоритная мука
В) медь
Г) алюминий

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) производство суперфосфата
2) искусственные волокна
3) электротехническая промышленность
4) получение стекла
5) производство аммиака

Решение:
Целлюлоза, (C6H10O5)n — это органический полимер, растительный углевод, из которого делают искусственные волокна, ответ 2.
Фосфоритная мука представляет собой минеральное фосфорное удобрение с <30% ортофосфата кальция, используется в производстве суперфосфата(кристаллогидрат дигидрофосфата кальция), ответ 1.
Медь используется в электротехнической промышленности за счет идеальной электропроводности и высоких параметров проводимости тепла, ответ 3.
Алюминий, также как медь, нашел свое применение в электротехнической промышленности в качестве материала для кабелей, шинопроводов, выпрямителей переменного тока, ответ 1.

Задание №5:

Установите соответствие между веществом и его воздействием на организм:
ВЕЩЕСТВО:
А) аргон и азот
Б) метанол
В) этанол
Г) соли свинца

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ:
1) наркотическое воздействие
2) токсическое воздействие, быстро приводящее к летальному исходу
3) токсическое воздействие, приводящее к тяжелым заболеваниям
4) не влияет на жизнеспособность организма
5) улучшает состояние организма

Решение:
Аргон и азот — это два газа, являются составными частями воздуха(азот>70%, аргон<1%), а значит, не имеют отрицательного влияния на организм, ответ 4.
Метанол — это яд, который в целом внешне похож на этанол, однако, употребление его перорально вызывает слепоту, а в дальнейшем смерть от удушья, ответ 2.
Этанол — это токсическое вещество, которое оказывает наркотическое действие на мозг, заставляя организм входить в непривычное и неестественное состояние опьянения, со временем оказывает только отрицательное влияние в виде проблем с почками, кожей, желудком, печенью, усугубляющее нормальное состояние человека, ответ 1.
Соли свинца воздействуют на организм человека отрицательно, приводя к тяжелым заболеваниям, ответ 3.

Задание №6:

Установите соответствие между схемой химической реакции и областью ее применения:
СХЕМА РЕАКЦИИ:
А) 2AgHal(облучение) → 2Ag + Hal2
Б) PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O
В) 2(OCl) = Cl2 + O2
Г) 2(NH4)2CO3 → 2NH3 + CO2 + H2O

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) реставрация картин
2) отбеливание тканей и дезинфекция
3) черно-белая фотография
4) хлебопекарная и кондитерская промышленность
5) получение синтетических красителей

Решение:
Первая реакция — облучение галогенида серебра применяется для черно-белых фотографий, ответ 3.
Вторая реакция — окисление сульфида свинца применяют в реставрации картин, ответ 1.
Третий процесс — получение чистого хлора и кислорода — всем известные процессы отбеливания и дезинфекции, ответ 2.
Последняя реакция — это разложение карбоната аммония, используется в хлебопекарной промышленности, ответ 4.

Задание №7:

Установите соответствие между раствором вещества и его применением в лаборатории:
РАСТВОР ВЕЩЕСТВА:
А) аммиачный раствор оксида серебра
Б) известковая вода
В) нитрат серебра
Г) бромная вода

ПРИМЕНЕНИЕ В ЛАБОРАТОРИИ:
1) обнаружение карбонат-ионов
2) обнаружение йодид-ионов
3) обнаружение альдегидов
4) обнаружение алкенов
5) обнаружение этанола

Решение:
Начнем с аммиачного раствора оксида серебра — это достаточно известная качественная реакция на альдегиды(в результате выделяется чистое серебра и аммоний — производное карбоновой кислоты), ответ 3.

!ВАЖНО: Муравьиная кислота(HCOOH) также может вступать в реакцию «серебрянного зеркала«.

Известковая вода(гашеная известь, Ca(OH)2) используется в качестве обнаружения карбонат-ионов(карбонат кальция — это осадок белого цвета), ответ 1.
Нитрат серебра — эта соль может обнаруживать йодид-ионы(за счет осадка AgI), ответ 2.
Бромная вода является качественным реагентом на кратные связи, в том числе на алкены, ответ 4.

Задание №8:

Установите соответствие между веществом/ группой веществ и правилами работы с ними в лаборатории:
ВЕЩЕСТВО:
А) приготовление растворов кислот
Б) пламя горящего натрия можно погасить, используя
В) приготовление растворов твердых щелочей проводят
Г) пламя горящих органических веществ можно погасить, используя

ПРАВИЛА РАБОТЫ:
1) песок или порошковый огнетушитель
2) растворение проводят осторожно и в фарфоровой посуде
3) песок или углекислотный огнетушитель
4) растворение проводят осторожно, приливая холодную воду к веществу
5) растворение проводят осторожно, приливая вещество к холодной кислоте

Решение:
Приготовление растворов кислот — это ответственный процесс, так как большинство минеральных кислот являются опасными для органических субъектов, это действие проводят ПРИЛИВАЯ ВЕЩЕСТВО К ВОДЕ! Ответ 5.
Пламя горящего натрия можно погасить с помощью песка или порошкового огнетушителя(горящие щелочные металлы водой тушить НЕЛЬЗЯ), ответ 1.
Приготовление растворов твердых щелочей проводят естественно осторожно и в фарфоровой посуде, ответ 2.
Пламя горящих органических веществ можно погасить, используя песок или углекислотный огнетушитель, ответ 3.

Задание №9:

Установите соответствие между формулой вещества и его токсическими свойствами:
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) CO2
Б) CO
В) HCl
Г) N2

ТОКСИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1) ядовитый газ желто-зеленого цвета
2) ядовитый газ с резким запахом
3) ядовитый газ без цвета и запаха
4) не ядовитый газ без цвета и запаха
5) ядовитый газ с запахом тухлых яиц

Решение:
Первый в списке — углекислый газ, каждый знает его физические свойства, потому что он является составной частью воздуха, а также представляет собой тот газ, который мы выдыхаем, ответ 4.
Следующий газ — угарный, это ядовитый газ без цвета и запаха, ответ 3.
Хлороводород — это ядовитый газ с резким запахом, ответ 2.
Последним веществом является азот, этот газ входит в состав воздуха(>70%), это газ без запаха и цвета, ответ 4.

Задание №10:

Установите соответствие между формулой вещества и областью его применения:
ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА:
А) C3H8O3
Б) AlCl3
В) CCl4
Г) CH4

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
1) в качестве топлива
2) в качестве катализатора в органическом синтезе
3) в качестве растворителя
4) в медицине и в косметических средствах
5) получение каучука

Решение:
C3H8O3 это глицерин, трехатомный спирт, который используется в косметических средствах и медицине, ответ 4.
Хлорид алюминия является катализатором в реакции изомеризации алканов, ответ 2.
Тетрахлоруглерод — это галогенпроизводное алканов, используемое в качестве растворителя, ответ 3.
Последнее вещество из списка — метан, так как он входит в состав нефти, то из него получают топливо для двигателей внутреннего сгорания, ответ 1.
На этом все!

1. Положение алюминия в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение алюминия 
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой 
7.1.3. Взаимодействие с фосфором
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с углеродом
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие с щелочами
7.2.6. Взаимодействие с окислителями

Оксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с основными оксидами
2.2. Взаимодействие с основаниями
2.3. Взаимодействие с водой
2.4. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.5. Взаимодействие с кислотами
2.6. Взаимодействие с восстановителями
2.7. Вытеснение более летучих оксидов из солей

Гидроксид алюминия 
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с кислотами
2.2. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.3. Взаимодействие с щелочами 
2.4. Разложение при нагревании

Соли алюминия 

Бинарные соединения алюминия

Алюминий

Положение в периодической системе химических элементов

Алюминий расположен в главной подгруппе III группы  (или в 13 группе в современной форме ПСХЭ) и в третьем периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение алюминия и свойства 

Электронная конфигурация  алюминия в основном состоянии:

+13Al 1s22s22p63s23p1     1s    2s   2p    3s   3p 

Электронная конфигурация  алюминия в возбужденном состоянии:

+13Al* 1s22s22p63s13p2   1s    2s   2p    3s   3p

Алюминий проявляет парамагнитные свойства. Алюминий на воздухе быстро образует прочные оксидные плёнки, защищающие поверхность от дальнейшего взаимодействия, поэтому устойчив к коррозии.

Физические свойства 

Алюминий – лёгкий металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.

Температура плавления 660оС, температура кипения 1450оС, плотность алюминия 2,7 г/см3.

Алюминий — один из наиболее ценных цветных металлов для вторичной переработки. На протяжении последних лет, цена на лом алюминия в пунктах приема непреклонно растет. По ссылке можно узнать о том, как сдать лом алюминия.

Нахождение в природе

Алюминий — самый распространенный металл в природе, и 3-й по распространенности среди всех элементов (после кислорода и кремния). Содержание в земной коре  — около 8%.

В природе алюминий встречается в виде соединений:

Бокситы Al2O3 · H2O (с примесями SiO2, Fe2O3, CaCO3— гидрат оксида алюминия.

Корунд Al2O3. Красный корунд называют рубином, синий корунд называют сапфиром.

Способы получения 

Алюминий образует прочную химическую связь с кислородом. Поэтому традиционные способы получения алюминия восстановлением из оксида протекают требуют больших затрат энергии. Для промышленного получения алюминия используют процесс Холла-Эру. Для понижения температуры плавления оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите (при температуре 960-970оС) Na3AlF6, а затем подвергают электролизу с углеродными электродами. При растворении в расплаве криолита оксид алюминия распадается на ионы:

Al2O3 → Al3+ + AlO33-

На катоде происходит восстановление ионов алюминия:

Катод:  Al3+ +3e → Al0

На аноде происходит окисление алюминат-ионов:

Анод: 4AlO33- — 12e → 2Al2O3 + 3O2

Суммарное уравнение электролиза расплава оксида алюминия:

2Al2O3 → 4Al + 3O2

Лабораторный способ получения алюминия заключается в восстановлении алюминия из безводного хлорида алюминия металлическим калием:

AlCl3 + 3K → Al + 3KCl

Качественные реакции

Качественная реакция на ионы алюминия — взаимодействие избытка солей алюминия с щелочами. При этом образуется белый аморфный осадок гидроксида алюминия.

Например, хлорид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид алюминия растворяется с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]

Обратите внимание,  если мы поместим соль алюминия в избыток раствора щелочи, то белый осадок гидроксида алюминия не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения алюминия сразу переходят в комплекс:

AlCl3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaCl

Соли алюминия можно обнаружить с помощью водного раствора аммиака. При взаимодействии растворимых солей алюминия с водным раствором аммиака также выпадает полупрозрачный студенистый осадок гидроксида алюминия.

AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl

Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4+

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида алюминия с раствором аммиака можно посмотреть здесь.

Химические свойства

1. Алюминий – сильный восстановитель. Поэтому он реагирует со многими неметаллами.

1.1. Алюминий реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

2Al  +  3I2  → 2AlI3

1.2. Алюминий реагирует с серой с образованием сульфидов:

2Al  +  3S  → Al2S3

1.3. Алюминий реагируют с фосфором . При этом образуются бинарные соединения — фосфиды:

Al + P → AlP

1.4. С азотом алюминий реагирует при нагревании до 1000оС с образованием нитрида:

2Al + N2 → 2AlN

1.5. Алюминий реагирует с углеродом с образованием карбида алюминия:

4Al + 3C → Al4C3

1.6. Алюминий взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

Видеоопыт взаимодействия алюминия с кислородом воздуха (горение алюминия на воздухе) можно посмотреть здесь.

2. Алюминий взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Реагирует ли алюминий с водой? Ответ на этот вопрос вы без труда найдете, если покопаетесь немного в своей памяти.  Наверняка хотя бы раз в жизни вы встречались с алюминиевыми кастрюлями или алюминиевыми столовыми приборами. Такой вопрос я любил задавать студентам на экзаменах. Что самое удивительное, ответы я получал разные — у кого-то алюминий таки реагировал с водой. И очень, очень многие сдавались после вопроса: «Может быть, алюминий реагирует с водой при нагревании?» При нагревании алюминий реагировал с водой уже у половины респондентов))

Тем не менее, несложно понять, что алюминий все-таки с водой в обычных условиях (да и при нагревании) не взаимодействует. И мы уже упоминали, почему: из-за образования оксидной пленки. А вот если алюминий очистить от оксидной пленки (например, амальгамировать), то он будет взаимодействовать с водой очень активно с образованием гидроксида алюминия и водорода:

2Al0 + 6H2+O → 2Al+3(OH)3 + 3H20

Амальгаму алюминия можно получить, выдержав кусочки алюминия в растворе хлорида ртути (II):

3HgCl2 + 2Al → 2AlCl3 + 3Hg

Видеоопыт  взаимодействия амальгамы алюминия с водой можно посмотреть здесь.

2.2. Алюминий взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль и водород.

Например, алюминий бурно реагирует с соляной кислотой:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2.3. При обычных условиях алюминий не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат алюминия и вода:

2Al + 6H2SO4(конц.) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

2.4. Алюминий не реагирует с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации.

С разбавленной азотной кислотой алюминий реагирует с образованием молекулярного азота:

10Al + 36HNO3 (разб) → 3N2 + 10Al(NO3)3 + 18H2O

При взаимодействии алюминия в виде порошка с очень разбавленной азотной кислотой может образоваться нитрат аммония:

8Al + 30HNO3(оч.разб.) →  8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

2.5. Алюминий – амфотерный металл, поэтому он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Видеоопыт взаимодействия алюминия со щелочью и водой можно посмотреть здесь.

Алюминий реагирует с расплавом щелочи с образованием алюмината и водорода:

2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3H2

Эту же реакцию можно записать в другом виде (в ЕГЭ рекомендую записывать реакцию именно в таком виде):

2Al + 6NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑ + 2Na2O

2.6. Алюминий восстанавливает менее активные металлы из оксидов. Процесс восстановления металлов из оксидов называется алюмотермия.

Например, алюминий вытесняет медь из оксида меди (II). Реакция очень экзотермическая:

2Al + 3CuO → 3Cu + Al2O3

Еще пример: алюминий восстанавливает железо из железной окалины, оксида железа (II, III):

8Al  +  3Fe3O4 →  4Al2O3  +  9Fe

Восстановительные свойства алюминия также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: пероксидом натрия, нитратами и нитритами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

2Al  +  3Na2O2  → 2NaAlO2   +  2Na2O

8Al  +  3KNO3 +  5KOH  +  18H2O →  8K[Al(OH)4]     +  3NH3

10Al   +  6KMnO4  +  24H2SO4  → 5Al2(SO4)3  +  6MnSO4  +  3K2SO4  +  24H2O

2Al  +  NaNO2 +  NaOH  +  5H2O →  2Na[Al(OH)4]  +  NH3

Al   +  3KMnO4  +  4KOH →  3K2MnO4  +  K[Al(OH)4]  

4Al  +  K2Cr2O7 → 2Cr   +  2KAlO2   +   Al2O3

Оксид алюминия

Способы получения

Оксид алюминия можно получить различными методами:

1. Горением алюминия на воздухе: 

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2. Разложением гидроксида алюминия при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

 3. Оксид алюминия можно получить разложением нитрата алюминия:

4Al(NO3)→ 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2

Химические свойства

Оксид алюминия — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.

1. При взаимодействии оксида алюминия с основными оксидами образуются соли-алюминаты.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом натрия:

Na2O  +  Al2O3  → 2NaAlO2

2. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются солиалюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием алюмината натрия и воды:

2NaOH  +  Al2O3  → 2NaAlO+  H2O

Оксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al2O3  +  2NaOH +  3H2O →  2Na[Al(OH)4]

3. Оксид алюминия  не взаимодействует с водой.

4. Оксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами (сильных кислот). При этом образуются соли алюминия. При этом оксид алюминия проявляет основные свойства.

Например, оксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия: 

Al2O3 + 3SO3 → Al2(SO4)3

5. Оксид алюминия взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием средних и кислых солей.

Например, оксид алюминия реагирует с серной кислотой:

Al2O3  +  3H2SO4  → Al2(SO4)3  +  3H2O

6. Оксид алюминия проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид алюминия реагирует с гидридом кальция с образованием алюминия, водорода и оксида кальция:

Al2O3  +  3CaH2 → 3CaO  +  2Al  +  3H2

Электрический ток восстанавливает алюминий из оксида (производство алюминия):

2Al2O3  → 4Al + 3O2

7. Оксид алюминия — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната натрия:

Al2O3  +  Na2CO3 → 2NaAlO+  CO2

Гидроксид алюминия

Способы получения

1. Гидроксид алюминия можно получить действием раствора аммиака на соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида алюминия и хлорида аммония:

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl

2. Пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоалюмината натрия:

Na[Al(OH)4] + СО2 = Al(OH)3 + NaНCO3 

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить сложное вещество Na[Al(OH)4] на составные части: NaOH и Al(OH)3. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Al(OH)3 не реагирует с СО2, то мы записываем справа Al(OH)3  без изменения.

3. Гидроксид алюминия можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли алюминия.

Например, хлорид алюминия реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида алюминия и хлорида калия:

AlCl3 + 3KOH(недост.) = Al(OH)3↓+ 3KCl

4. Также гидроксид алюминия образуется при взаимодействии растворимых солей алюминия с растворимыми карбонатами, сульфитами и сульфидами. Сульфиды, карбонаты и сульфиты алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид алюминия реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия, выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

2AlBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O  =  2Al(OH)3↓  +  3CO2↑ +  6NaBr

Хлорид алюминия реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида алюминия, сероводорода и хлорида натрия:

2AlCl3  +  3Na2S  +  6H2O  =  2Al(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Химические свойства

1. Гидроксид алюминия реагирует с растворимыми кислотами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов и типа соли.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата алюминия:

Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O

Al(OH)3  +  3HCl →  AlCl3  +  3H2O

2Al(OH)3  +  3H2SO4  → Al2(SO4)3  +  6H2O

Al(OH)3  +  3HBr →  AlBr3  +  3H2O

2. Гидроксид алюминия взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата алюминия:

2Al(OH)3 + 3SO3 → Al2(SO4)3 + 3H2O

3. Гидроксид алюминия взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются солиалюминаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид алюминия проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид алюминия взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием алюмината калия и воды:

KOH  +  Al(OH)3  →  KAlO+ 2H2O

Гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоалюмината:

Al(OH)3 + KOH  →  K[Al(OH)4]

4. Гидроксид алюминия разлагается при нагревании:

2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида алюминия с соляной кислотой и щелочами (амфотерные свойства гидроксида алюминия) можно посмотреть здесь.

Соли алюминия 

Нитрат и сульфат алюминия

Нитрат алюминия при нагревании разлагается на оксид алюминия, оксид азота (IV)  и кислород:

4Al(NO3)3 → 2Al2O3  +  12NO2  +   3O2

Сульфат алюминия при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид алюминия, сернистый газ и кислород:

2Al2(SO4)3 → 2Al2O3   +  6SO2  +  3O2

Комплексные соли алюминия

Для описания свойств комплексных солей алюминия — гидроксоалюминатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоалюминат на две отдельные молекулы — гидроксид алюминия и гидроксид щелочного металла.

Например, тетрагидроксоалюминат натрия  разбиваем на гидроксид алюминия и гидроксид натрия:

Na[Al(OH)4] разбиваем на NaOH и Al(OH)3

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Таким образом, гидроксокомплексы алюминия реагируют с кислотными оксидами.

Например, гидроксокомплекс разрушается под действием избытка  углекислого газа. При этом с СО2 реагирует NaOH с образованием кислой соли (при избытке СО2), а амфотерный гидроксид алюминия не реагирует с углекислым газом, следовательно, просто выпадает в осадок:

Na[Al(OH)4]  +  CO2  → Al(OH)3↓  +  NaHCO3

Аналогично тетрагидроксоалюминат калия реагирует с углекислым газом:

K[Al(OH)4]  +  CO2  → Al(OH)3  +  KHCO3

По такому же принципу тетрагидроксоалюминаты реагирует с сернистым газом SO2:

      Na[Al(OH)4]  +  SO2  → Al(OH)3↓  +  NaHSO3

   K[Al(OH)4]  +  SO2  → Al(OH)3  +  KHSO3 

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид алюминия реагирует с сильными кислотами.

Например, с соляной кислотой:

  Na[Al(OH)4]   +  4HCl(избыток)  → NaCl  +  AlCl3  +  4H2O

Правда, под действием небольшого количества (недостатка) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида алюминия кислоты не будет хватать:

Na[Al(OH)4]   +  НCl(недостаток)   → Al(OH)3↓  +  NaCl  +  H2O

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид алюминия:

Na[Al(OH)4]  +  HNO3(недостаток)  → Al(OH)3↓  +  NaNO3  +  H2O

Комплекс разрушается при взаимодействии с хлорной водой (водным раствором хлора) Cl2:

2Na[Al(OH)4]  +  Cl2   → 2Al(OH)3↓  +  NaCl  +  NaClO +  H2O

При этом хлор диспропорционирует.

Также комплекс может прореагировать с избытком хлорида алюминия. При этом выпадает осадок гидроксида алюминия:

AlCl3  +  3Na[Al(OH)4]   → 4Al(OH)3↓  +  3NaCl

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-алюминат:

Na[Al(OH)4]  →  NaAlO2   +  2H2O↑

K[Al(OH)4]  →  KAlO2   +  2H2O

Гидролиз солей алюминия

Растворимые соли алюминия  и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+

II ступень: AlOH2+ + H2O = Al(OH)2+ + H+

III ступень: Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)+ H+

Однако  сульфиды, сульфиты, карбонаты алюминия и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Al2(SO4)3  +  6NaHSO3  → 2Al(OH)3  +  6SO2  +  3Na2SO4

2AlBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O →  2Al(OH)3↓  +  CO2↑ +  6NaBr

2Al(NO3)3  +  3Na2CO3  +  3H2O →  2Al(OH)3↓  +  6NaNO3  +  3CO2

2AlCl3  +  3Na2CO3  +  3H2O → 2Al(OH)3↓  +  6NaCl  +  3CO2

Al2(SO4)3  +  3K2CO3  +  3H2O →  2Al(OH)3↓  +  3CO2↑  +  3K2SO4

2AlCl3  +  3Na2S  +  6H2O →  2Al(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Алюминаты

Соли, в которых алюминий является кислотным остатком (алюминаты) — образуются из оксида алюминия при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2

Для понимания свойств алюминатов их также очень удобно разбить на два отдельных вещества.

Например, алюминат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид алюминия и оксид натрия.

NaAlO2 разбиваем на Na2O и Al2O3

Тогда нам станет очевидно, что алюминаты реагируют с кислотами с образованием солей алюминия:

KAlO2  +  4HCl → KCl  +  AlCl3  +  2H2O

NaAlO2  +  4HCl →  AlCl3  +  NaCl  +  2H2O

NaAlO2  +  4HNO3  → Al(NO3)3  +  NaNO3  +  2H2O

2NaAlO2  +  4H2SO4  → Al2(SO4)3   +  Na2SO4  +  4H2O

Под действием избытка воды алюминаты переходят в комплексные соли:

KAlO2  + 2H2O   =  K[Al(OH)4]

NaAlO2  +  2H2O  =  Na[Al(OH)4]

Бинарные соединения

Сульфид алюминия под действием  азотной кислоты окисляется до сульфата:

Al2 S3  +  8HNO3  →  Al2(SO4)3  +  8NO2  +  4H2O

либо до серной кислоты (под действием горячей концентрированной кислоты):

Al2 S3  +  30HNO3(конц. гор.)  →  2Al(NO3)3  +  24NO2  +  3H2SO4   +  12H2O

Сульфид алюминия разлагается водой:

Al2S3  + 6H2O →  2Al(OH)3↓    +  3H2S↑

Карбид алюминия также разлагается водой при нагревании на гидроксид алюминия и метан:

Al4C3  +  12H2O → 4Al(OH)3  +  3CH4

Нитрид алюминия разлагается под действием минеральных кислот на соли алюминия и аммония:

AlN  +  4HCl →  AlCl3  +  NH4Cl

Также нитрид алюминия разлагается под действием воды:

AlN  +  3H2O →  Al(OH)3↓  +  NH3 

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Хлорелла рисунок егэ
  • Хорошее отношение к лошадям сочинение
  • Хлорелла егэ биология
  • Хорошее отношение к лошадям маяковский аргумент егэ
  • Хлопотать запереть росток егэ