|
Оксид, гидроксид и соли алюминия. Комплексные соединения алюминия Как уже отмечалось, алюминий способен проявлять переменную валентность. Наиболее типичны (их большинство) соединения, где валентность алюминия равна III. Оксид алюминия (III) Аl2О3 (глинозем) — вещество белого цвета, тугоплавкое (tпл=2044°С, tкип=3530°С), практически нерастворимое в воде, с очень высокой твердостью. Является исходным сырьем для получения алюминия. В природе встречается в виде корунда и его разновидностей: сапфира (при окрашивании примесями в синий цвет), рубина (в красный) и аметиста (в фиолетовый цвет). Все они являются драгоценными камнями. Монокристаллы корунда — лазерный материал, рубинов — опорные камни часовых механизмов. В лаборатории оксид алюминия получают, сжигая порошок алюминия в кислороде или прокаливая гидроксид алюминия: 4Аl+3О2 =2Аl2О3 2Аl(ОН)3=Аl2О3+3Н2О Оксид алюминия не растворяется в воде и с ней не реагирует. Он амфотерен: взаимодействует с кислотами (правда, с большим трудом) и щелочами: а) с соляной кислотой как основной оксид образует соли алюминия: Аl2O3+6НСl=2АlСl3+3Н2О б) с растворами щелочей с образованием гидроксокомплекса: Аl2O3+2NaOH+7Н2O=2Na[Al(OH)4(H2O)2] Аl2О3+2OH-+7Н2O=2[Al(OH)4(H2O)2]- в) с щелочами Аl2О3 лучше всего реагирует при сплавлении без воды, при этом получается соль метаалюминиевой кислоты:
Аl2О3+2NaOH=2NaAlO2+Н2О Оксид алюминия взаимодействует также с карбонатами щелочных металлов (при сплавлении): Аl2O3+Na2CO3=2NaAlO2+СО2 с кислыми солями (при сплавлении): Аl2O3+6KHSO4=Al2(SO4)3+3K2SO4+3Н2O Оксид алюминия применяют для получения абразивных материалов (корунд природный и искусственный), а также для получения огнеупорных материалов, из которых изготавливают тигли. Гидроксид алюминия Аl(ОН)3 — белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде, обладающее амфотерными свойствами. Получают его косвенным путем — из солей алюминия действием на них растворами щелочей: АlСl3+3NaОН=Аl(ОН)3 +3NaCl Аl3++3ОН-=Аl(ОН)3dwn или карбонатов щелочных металлов: 2АlСl3+3Na2CO3+3Н2О=2Аl(ОН)3+6NaCl+3СО2 Аl(ОН)3 выпадает в виде студенистого осадка белого цвета. Гидроксид алюминия — типичный амфотерный гидроксид. При взаимодействии с кислотами образуются соли, содержащие катионы алюминия, а с растворами щелочей (взятыми в избытке) образуются алюминаты, т.е. соли, в которых алюминий входит в состав аниона: Аl(ОН)3+3Н+=Аl3++3Н2О Аl(ОН)3+ОН-+2Н2О=[Аl(ОН)4(Н2O)2]- Растворение амфотерных гидроксидов в щелочных растворах рассматривается как процесс образования гидроксосолей (гидроксокомплексов). Экспериментально доказано существование гидроксомплексов [Аl(ОН)4(Н2О)2]-, [Аl(ОН)6]3-, [Аl(ОН)5(Н2O)]2-; из них первый — наиболее прочный. Координационное число алюминия в этом комплексе равно 6, т.е. алюминий является шестикоординированным. Диссоциацию амфотерного гидроксида алюминия в водном растворе более точно можно выразить уравнением:
Al3++3OH- Al(OH)3=Al(OH)3+3Н2О[Аl(ОН)4(Н2O)2]-+Н+ Следует заметить, что безводные алюминаты могут быть получены при сплавлении гидроксида алюминия С Щелочами или карбонатами: 2Аl(ОН)3+K2СO3=2КАlO2+CO2+3Н2О Соли алюминия Из гидроксида алюминия можно получить практически все соли алюминия. Почти все соли алюминия хорошо растворимы в воде; плохо растворяется в воде фосфат алюминия. В растворе соли алюминия показывают кислую реакцию. Примером может служить обратимое воздействие с водой хлорида алюминия: AlCl3+3Н2OАl(ОН)3+3НСl Практическое значение имеют многие соли алюминия. Так, например, безводный хлорид алюминия АlСl3 используется в химической практике в качестве катализатора при переработке нефти, а также при получении толуола по реакции Фриделя-Крафтса: В качестве катализаторов используются и другие галогениды алюминия.
Сульфат алюминия Al2(SO4)3•18Н2O применяется как коагулянт при очистке водопроводной воды, а также в производстве бумаги. Широко используются двойные соли алюминия — квасцы KAl(SO4)2•12H2O, NaAl(SO4)2•12H2O, NH4Al(SO4)2•12H2O и др. — обладают сильными вяжущими свойствами и применяются при дублении кожи, а также в медицинской практике как кровоостанавливающее средство.
|
Комментарии
подскажите пожалуйста как получить твердое соединение в результате взаимодействия ортофосфорной кислоты и оксида(гидрокси да)алюминия?
RSS лента комментариев этой записи.