Ալյումին
Ատոմի կառուցվածքը
Ալյումինը IIIA խմբի տարր է, ուստի ատոմի արտաքին էներգիական մակարդակում առկա է երեք էլեկտրոն, որոնցից երկուսը զույգված են: Միացություններ առաջացնելիս՝ այդ ատոմը հիմնական վիճակից հեշտությամբ անցնում է գրգռված վիճակի, որին համապատասխանում են չզույգված երեք էլեկտրոն:
Միացություններում ալյումինի օքսիդացման աստիճանը գրեթե միշտ +3-ն է:
Ալյումինը բնության մեջ
Բնության մեջ ալյումինը ամենատարածված մետաղական տարրն է: Ազատ վիճակում չի հանդիպում: Ալյումին պարունակող հիմնական հանքանյութերն են՝
Բոքսիտ՝ Al2O3⋅nH2OԿավ՝ Al2O3⋅2SiO2⋅2H2O
Ֆիզիկական հատկությունները
Ալյումինը թեթև մետաղ է (ρ=2,7գ/սմ³), արծաթափայլ, հալման ջերմաստիճանը՝ 660℃, եռում է 2450℃ ջերմաստիճանում, օժտված է մեծ էլեկտրա- և ջերմահաղորդականությամբ: Պլաստիկ է. մետաղական ալյումինից հեշտությամբ լար է ձգվում և փայլաթիթեղ գլանվում: Հալված ալյումինը լուծում է այլ մետաղներ և ոչ մետաղներ` թեթև ու կայուն համաձուլվածքներ առաջացնելով:
Քիմիական հատկությունները
Ալյումինը շատ ակտիվ մետաղ է․ մետաղների ակտիվության շարքում տեղադրված է անմիջապես ալկալիական և հողալկալիական մետաղներից հետո:
Ոչ մետաղների հետ ալյումինը հեշտությամբ է փոխազդում` հատկապես փոշի վիճակում: Ռեակցիան սկսելու համար տաքացում է պահանջվում, բայց հետո ընթանում է արագ` անջատելով մեծ քանակությամբ ջերմություն.
Օրինակ
2AI+3Br2=2AIBr3− բրոմիդ2AI+3S=AI2S3− սուլֆիդ4AI+3C=AI4C3− կարբիդ2AI+N2=2AIN− նիտրիդ
Ալյումինի փոշին յոդի հետ փոխազդում է սենյակային ջերմաստիճանում՝ միայն ջրի առկայությամբ, որը կատալիզատորի դեր է կատարում:
2Al+3I2=2AlI3
Ալյումինն օդում շատ կայուն է և սովորական ջերմաստիճանում փոփոխության չի ենթարկվում, քանի որ այդ պայմաններում ալյումինի մակերեսը պատվում է շատ կայուն օքսիդային թաղանթով, որը պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից:
Սակայն ալյումինի փոշին կամ բարակ թիթեղը, մինչև 700℃ տաքացնելիս, այրվում է` արձակելով օքսիդի շիկացած շիթեր:
4AI + 3Օ2 = 2AI2Օ3
Սենյակային ջերմաստիճանում ալյումինը ջրի հետ չի փոխազդում օքսիդային շերտի պատճառով: Սակայն այդ թաղանթը վերացնելիս ալյումինը փոխազդում է ջրի հետ` հիդրօքսիդ առաջացնելով.
2AI + 6H2O = 2AI(OH)3 + 3H2↑⏐
Ալյումինը լավ լուծվում է նոսր թթուներում:
Օրինակ
2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2↑
Խիտ ծծմբական թթվի և ալյումինի միջև բարձր ջերմաստիճանում ընթանում է օքսիդավերականգնման ռեակցիա.
2AI + 6H2SO 4 = AI2(SO4)+3 3SO2 + 6H2O
Ալյումինը լուծվում է ալկալու լուծույթում` անջատելով ջրածին.
2AI + 2NaOH + 2H2O = 2NaAIO2 + 3H2↑
Ալյումինի միացությունները.
Ալյումինի օքսիդ՝Al2O3 Ալյումինի հիդրօքսիդ՝Al(OH)3
Ալյումինի օքսիդը երկդիմի օքսիդ է, ուստի փոխազդում է և՛ թթուների, և՛ հիմքերի հետ.
AI2O 3+ 6HCI = AICI3 + 3H2OAI2O 3+ 2NaOH = 2NaAIO2 + H2O
Al(OH)3-ը՝ երկդիմի հիդրօքսիդ է, հետևաբար հեշտությամբ լուծվում է և՛ թթուներում, և՛ հիմքերում.
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]