Теория:
Алюминий как атом и химический элемент
Алюминий находится в \(IIIA\) группе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Строение электронной оболочки атома алюминия — .
На внешнем электронном уровне атом содержит \(3\) электрона.
Поэтому в своих соединениях алюминий всегда проявляет только одну степень окисления, равную \(+3\).
Обрати внимание!
По распространённости в земной коре алюминий находится на третьем месте после кислорода и кремния, а среди металлов — на первом.
Основные природные минералы алюминия:
- боксит, состав которого можно примерно выразить формулой ,
- нефелин ,
- каолинит .
Каолинит — образец многочисленных алюмосиликатов, включающих преимущественно атомы кремния и кислорода, которые очень широко распространены в природе.
Физические свойства
Алюминий является химически активным металлом, однако при обычных условиях он устойчив на воздухе и сохраняет свой металлический блеск длительное время. Это объясняется тем, что поверхность алюминия покрыта тонкой, невидимой глазу, прозрачной, но плотной плёнкой оксида алюминия, которая препятствует взаимодействию алюминия с компонентами атмосферы (парами воды и кислородом).
Свойства алюминия обусловили его широкое применение и необходимость получения алюминия в свободном виде.
Получение
В лабораторных условиях небольшое количество алюминия можно получить путём восстановления хлорида алюминия калием при высокой температуре:
.
Так был впервые получен алюминий.
При этом на катоде восстанавливается алюминий, а на аноде — окисляется кислород.
Суммарная реакция электролиза выражается уравнением:
.