Перейти до основного вмісту
Каталог

Алюміній та його сполуки

~20 хв · 9 розділів · 10 тестових запитань

Метали й неметали
Хімія НМТ

Частина кар’єрної траєкторії Підготовка до НМТ 2027: Хімія — повний курс.

Складати рівняння реакцій алюмінію з неметалами, водою, кислотами, лугами й розчинами солей менш активних металів, пояснювати роль оксидної плівки та характеризувати амфотерні Al₂O₃ і Al(OH)₃ і сполуки, у яких Алюміній входить до складу катіона чи аніона.

Алюміній: будова атома, властивості, поширення

Алюміній — один із найважливіших металічних елементів, без якого важко уявити сучасну промисловість і побут. У природі він надзвичайно поширений, але в чистому вигляді не трапляється через високу хімічну активність. Розберімося, як влаштований атом Алюмінію, які його фізичні властивості та де він міститься в земній корі.

Положення в періодичній системі та будова атома

Алюміній — хімічний елемент № 13. Він розташований у 3-му періоді, IIIA групі Періодичної системи. Це p-елемент: його електронна конфігурація 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. На зовнішньому (третьому) енергетичному рівні містяться три електрони — два на 3s-підрівні й один на 3p-підрівні. Саме ці три електрони атом легко віддає, тому в усіх сполуках Алюміній виявляє ступінь окиснення +3. Інших ступенів окиснення в Алюмінію немає — це його характерна риса.

Схему будови атома можна записати так: ядро має заряд +13 (13 протонів), навколо ядра рухаються 13 електронів, розподілених за трьома енергетичними рівнями: 2 електрони на першому, 8 на другому й 3 на третьому.

Фізичні властивості

Алюміній — сріблясто-білий метал. Він легкий: його густина становить лише ${}2{,}7\ \text{г/см}^3$ — це майже втричі менше, ніж у заліза чи міді. Метал дуже пластичний: з нього можна виготовляти тонку фольгу завтовшки до кількох мікрометрів. Алюміній добре проводить тепло й електричний струм (хоча дещо гірше за мідь), тому його широко використовують в електротехніці. Температура плавлення — приблизно 660 °C, що дає змогу легко обробляти метал литтям і прокатуванням.

Поширення в природі

Алюміній — найпоширеніший металічний елемент земної кори. Його масова частка становить близько 8 % — це більше, ніж будь-якого іншого металу. Однак у вільному стані алюміній не трапляється, тому що він хімічно активний і швидко сполучається з киснем та іншими елементами. Найважливіші природні сполуки Алюмінію — оксиди й гідроксиди (боксити, корунд), силікати й алюмосилікати (глини, польові шпати); трапляються й інші мінерали, наприклад кріоліт Na₃AlF₆.

Мінерал / порода

Формула

Примітки

Боксит

Al₂O₃ · nH₂O

Основна руда для добування алюмінію

Глина / каолін

Al₂O₃ · 2SiO₂ · 2H₂O

Поширені в земній корі алюмосилікати

Корунд

Al₂O₃

Дуже твердий мінерал; рубін і сапфір — його забарвлені домішками різновиди

Оксидна плівка — природний захист

На повітрі алюміній миттєво вкривається тонкою (кілька нанометрів), але дуже щільною плівкою алюміній оксиду Al₂O₃. Реакція відбувається за рівнянням:

$$4\text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3$$

Ця плівка надійно захищає метал від подальшого окиснення, а також від дії води. Саме завдяки оксидній плівці алюміній здається стійким і неактивним, хоча в ряду активності металів він стоїть лівіше від цинку й заліза — тобто хімічно активніший за них. Якщо плівку зняти (механічно або хімічно), алюміній починає бурхливо реагувати з водою, кислотами й лугами.

Запам'ятай: стійкість алюмінію в побуті (посуд, фольга, віконні рами) зумовлена не його малою активністю, а захисною оксидною плівкою. Сам алюміній — активний метал.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Хімічні властивості алюмінію

Алюміній — активний метал. Він взаємодіє з багатьма простими й складними речовинами, виявляючи сильні відновні властивості. Розгляньмо всі основні типи реакцій, які можуть трапитися на НМТ.

Реакції з неметалами

Алюміній безпосередньо сполучається з киснем, хлором, сіркою, вуглецем та іншими неметалами під час нагрівання.

Реакція

Рівняння

Умови й спостереження

З киснем

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

Порошок алюмінію згоряє сліпучим білим полум'ям, утворюючи Al₂O₃

З хлором

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Бурхлива реакція, утворюється алюміній хлорид

Із сіркою

2Al + 3S → Al₂S₃

Потрібне нагрівання, утворюється алюміній сульфід

З вуглецем

4Al + 3C → Al₄C₃

Сильне нагрівання, утворюється алюміній карбід

Реакція з водою

За звичайних умов алюміній не реагує з водою, тому що його захищає оксидна плівка. Але якщо плівку зняти (наприклад, механічним очищенням або дією лугу), алюміній починає бурхливо взаємодіяти з водою з виділенням водню:

$$2\text{Al} + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Al}(\text{OH})_3 + 3\text{H}_2\uparrow$$

Ця реакція доводить, що алюміній — активний метал: він витісняє водень навіть із води (хоча для цього потрібно спершу зруйнувати захисну плівку).

Реакції з кислотами

З кислотами-неокисниками (хлоридною HCl, розведеною сульфатною H₂SO₄, бромідною HBr тощо) алюміній реагує як типовий метал, що стоїть у ряду активності до водню:

$$2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2\uparrow$$

$$2\text{Al} + 3\text{H}_2\text{SO}_4(\text{розв.}) \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{H}_2\uparrow$$

Увага: концентровані нітратна HNO₃ і сульфатна H₂SO₄ кислоти на холоді пасивують алюміній. Це означає, що оксидна плівка ущільнюється й метал стає неактивним. Тому концентровану нітратну кислоту можна перевозити в алюмінієвих цистернах. Проте під час нагрівання пасивація зникає й алюміній реагує з цими кислотами.

Реакція з лугами

Це одна з найважливіших особливостей алюмінію, яка відрізняє його від більшості металів. Алюміній реагує з водними розчинами лугів. Механізм такий: спершу луг руйнує оксидну плівку (Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]), а потім метал, який опинився без захисту, реагує з водою. Сумарне рівняння:

$$2\text{Al} + 2\text{NaOH} + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Na}[\text{Al}(\text{OH})_4] + 3\text{H}_2\uparrow$$

Продукт — натрій тетрагідроксоалюмінат Na[Al(OH)₄]. Виділяється водень. Зауваж: у цій реакції бере участь вода, тому записувати "2Al + 2NaOH → ..." без води — помилка.

Реакції з солями менш активних металів

Оскільки алюміній стоїть у ряду активності лівіше від багатьох металів (Cu, Fe, Ag, Pb тощо), він може витісняти ці метали з розчинів їхніх солей. Наприклад:

$$2\text{Al} + 3\text{CuCl}_2 \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{Cu}\downarrow$$

Алюміній не реагує з солями активніших металів (наприклад, MgCl₂), бо магній стоїть лівіше в ряду активності.

Алюмотермія — реакція з оксидами металів

Під час сильного нагрівання алюміній відновлює менш активні метали з їхніх оксидів. Цей процес називається алюмотермією. Класичний приклад — реакція з ферум(III) оксидом:

$$2\text{Al} + \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{Fe}$$

Реакція настільки екзотермічна, що виділеної теплоти вистачає для плавлення заліза. Це використовують для зварювання рейок, труб та інших металевих конструкцій.

Рендеринг діаграми…

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Оксид і гідроксид Алюмінію: амфотерність

Алюміній оксид Al₂O₃ та алюміній гідроксид Al(OH)₃ належать до амфотерних сполук. Це означає, що вони реагують і з кислотами (виявляючи властивості основ), і з лугами (виявляючи властивості кислот). Розгляньмо їх детально.

Алюміній оксид Al₂O₃

Al₂O₃ — біла тверда кристалічна речовина. Він дуже тугоплавкий (температура плавлення приблизно 2050 °C) і надзвичайно твердий. Саме тому корунд (природний Al₂O₃) використовують як абразив. З водою алюміній оксид не реагує, тому алюміній гідроксид не можна добути безпосередньою гідратацією оксиду.

Алюміній гідроксид Al(OH)₃

Al(OH)₃ — білий драглистий осад, який випадає під час додавання лугу до розчину солі Алюмінію. Він нерозчинний у воді (у таблиці розчинності позначений літерою «Н»). Добувають його за рівнянням:

$$\text{AlCl}_3 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{Al}(\text{OH})_3\downarrow + 3\text{NaCl}$$

Важливо: луг додають без надлишку! Якщо додати надлишок NaOH, осад Al(OH)₃ розчиниться, утворюючи Na[Al(OH)₄]. Це поширена помилка під час складання рівнянь одержання Al(OH)₃.

Під час нагрівання алюміній гідроксид розкладається на оксид і воду:

$$2\text{Al}(\text{OH})_3 \xrightarrow{t^\circ} \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2\text{O}$$

Доведення амфотерності

Амфотерність означає здатність сполуки реагувати і з кислотами, і з лугами. Щоб довести, що Al₂O₃ та Al(OH)₃ амфотерні, потрібно записати реакції з обома типами реагентів.

Реакції з кислотою (основні властивості)

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

У цих реакціях Al₂O₃ та Al(OH)₃ поводяться як основи — утворюють сіль (AlCl₃) і воду.

Реакції з лугом (кислотні властивості)

У розчині (з надлишком лугу):

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Під час сплавляння (без води):

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

Реагент

З кислотою

З лугом

Висновок

Al₂O₃

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH (сплавл.) → 2NaAlO₂ + H₂O

Амфотерний

Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + NaOH (розч.) → Na[Al(OH)₄]

Амфотерний

В усіх цих сполуках ступінь окиснення Алюмінію залишається +3. Амфотерний не означає нейтральний: сполука реагує і з кислотами, і з лугами, виявляючи подвійну хімічну природу.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Сполуки Алюмінію в катіонах і аніонах, застосування

Особливість Алюмінію — здатність входити до складу як катіонів, так і аніонів. Усе залежить від середовища, у якому перебуває сполука. Розгляньмо, як визначити, де Алюміній у катіоні, а де в аніоні.

Алюміній у складі катіона Al³⁺

Коли сполука Алюмінію утворюється в кислому середовищі (реакція з кислотою), Алюміній входить до складу катіона Al³⁺. Такі сполуки — звичайні солі, у формулах яких Алюміній стоїть на першому місці (катіонна частина). Типові приклади:

  • AlCl₃ — алюміній хлорид

  • Al₂(SO₄)₃ — алюміній сульфат

  • Al(NO₃)₃ — алюміній нітрат

У цих сполуках Алюміній існує у вигляді йона Al³⁺, а кислотний залишок (Cl⁻, SO₄²⁻, NO₃⁻) є аніоном.

Алюміній у складі аніона

У лужному середовищі Алюміній входить до складу аніона. Розрізняють два типи таких сполук:

  • Тетрагідроксоалюмінати — містять аніон [Al(OH)₄]⁻. Утворюються в розчині. Приклад: Na[Al(OH)₄] (натрій тетрагідроксоалюмінат).

  • Метаалюмінати — містять аніон AlO₂⁻. Утворюються під час сплавляння оксиду з лугом. Приклад: NaAlO₂ (натрій метаалюмінат).

Як визначити, де Алюміній? Поглянь на формулу: у AlCl₃ металічний елемент (Al) стоїть першим — він у катіоні. У Na[Al(OH)₄] або NaAlO₂ першим стоїть Натрій, а Алюміній — у складній частині формули, тобто в аніоні.

Пам'ятай: коли на НМТ питають, чи входить Алюміній до складу аніона в сполуці Na[Al(OH)₄], правильна відповідь — ТАК. Катіоном тут є Na⁺, а аніоном — [Al(OH)₄]⁻.

Застосування алюмінію та його сполук

Речовина

Застосування

Алюміній (метал)

Фольга, посуд, дроти ліній електропередач, пакування, алюмотермія, легкі сплави (дюралюміній тощо)

Al₂O₃ (корунд)

Абразиви (шліфувальні круги, наждачний папір), технічні й ювелірні камені (рубін, сапфір)

Al₂(SO₄)₃

Очищення води (коагулянт, що сприяє осіданню домішок)

Al(OH)₃

Ліки, що знижують кислотність шлункового соку (антациди)

Завдяки поєднанню легкості, міцності, корозійної стійкості й доброї електропровідності алюміній посідає друге місце у світі за обсягами виробництва серед металів (після заліза).

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Розбираємо завдання

Розгляньмо типові завдання НМТ на тему «Алюміній та його сполуки» та навчімося їх правильно розв'язувати.

Приклад 1. Вибір ряду речовин, з якими реагує алюміній

Алюміній реагує з усіма речовинами якого ряду?

  • А) HCl, MgCl₂ (розчин), O₂

  • Б) HCl, NaOH (розчин), CuCl₂ (розчин)

  • В) NaOH, KCl (розчин), S

  • Г) HNO₃ (конц., на холоді), Cl₂, H₂SO₄ (розв.)

Крок 1. Згадай, з ким алюміній реагує: O₂, Cl₂, S (неметали), HCl і H₂SO₄ розв. (кислоти-неокисники), NaOH (луг), солі менш активних металів (CuCl₂). Не реагує: MgCl₂ (Mg активніший), KCl (K активніший), концентровані HNO₃ і H₂SO₄ на холоді (пасивація).

Крок 2. Перевір кожен ряд:

  • А) HCl — так, MgCl₂ — ні (Mg активніший), O₂ — так. Не всі реагують.

  • Б) HCl — так, NaOH — так, CuCl₂ — так. Це правильний ряд.

  • В) NaOH — так, KCl — ні (K активніший), S — так. Не всі реагують.

  • Г) HNO₃ (конц., на холоді) — ні (пасивація), Cl₂ — так, H₂SO₄ (розв.) — так. Не всі реагують.

Відповідь: Б.

Приклад 2. Два твердження про сполуки Алюмінію

Оціни правильність двох тверджень:

  • I. У сполуці Na[Al(OH)₄] Алюміній входить до складу аніона.

  • II. Алюміній гідроксид не реагує з розчином натрій гідроксиду.

Варіанти відповідей: А) правильне лише I; Б) правильне лише II; В) обидва правильні; Г) обидва неправильні.

Розв'язання:

Твердження I. Формула Na[Al(OH)₄]. Катіон — Na⁺, аніон — [Al(OH)₄]⁻. Отже, Алюміній справді входить до складу аніона. Твердження I правильне.

Твердження II. Al(OH)₃ — амфотерний гідроксид. Він реагує з лугами: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]. Отже, твердження II неправильне.

Відповідь: А (правильне лише I).

Приклад 3. Логічні пари: реагенти → продукт

Установи відповідність між реагентами (1–3) і продуктом, що містить Алюміній (А–Д):

Реагенти

Продукти (А–Д)

1 Al + NaOH + H₂O (розчин)

А Na[Al(OH)₄]

2 Al(OH)₃ + HCl

Б AlCl₃

3 Al₂O₃ + NaOH (сплавляння)

В NaAlO₂

Г Al₂(SO₄)₃

Д Al(OH)₃

Розв'язання:

  • 1. Al + NaOH + H₂O (розчин): рівняння 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑. Продукт — Na[Al(OH)₄] (А).

  • 2. Al(OH)₃ + HCl: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O. Продукт — AlCl₃ (Б).

  • 3. Al₂O₃ + NaOH (сплавляння): Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O. Продукт — NaAlO₂ (В).

Відповідь: 1 → А, 2 → Б, 3 → В.

Приклад 4. Чому алюміній стійкий до води?

Чому алюмінієвий посуд не руйнується водою, хоча алюміній активніший за залізо?

  • А) Алюміній стоїть у ряду активності правіше від водню.

  • Б) Алюміній — малоактивний метал.

  • В) Метал вкритий захисною оксидною плівкою Al₂O₃.

  • Г) Вода пасивує алюміній так само, як концентрована HNO₃.

Розв'язання:

А — помилка: алюміній стоїть лівіше від водню (активніший), а не правіше.

Б — помилка: алюміній — активний метал, його стійкість зумовлена плівкою, а не малою активністю.

В — правильно: тонка й щільна плівка Al₂O₃ захищає метал від води.

Г — помилка: вода не пасивує алюміній; вона не діє на нього завдяки оксидній плівці, що утворюється на повітрі.

Відповідь: В.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Типові помилки й пастки

Під час вивчення теми «Алюміній та його сполуки» учні найчастіше припускаються таких помилок. Зверни на них особливу увагу, щоб уникнути втрати балів на НМТ.

  • Вважати алюміній малоактивним металом через його стійкість на повітрі. Насправді алюміній — активний метал, який у ряду активності стоїть лівіше від Zn і Fe. Його захищає оксидна плівка Al₂O₃, а не низька активність.

  • Забувати про водень у реакції алюмінію з розчином лугу або записувати продуктом лише Al(OH)₃. Правильне рівняння: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑ — виділяється H₂, утворюється Na[Al(OH)₄].

  • Вважати, що алюміній як метал не реагує з лугами. Це поширена помилка. Більшість металів не реагують з лугами, але алюміній (як і цинк) — виняток. Він реагує з розчинами лугів із виділенням водню.

  • Записувати реакцію алюмінію з розчином MgCl₂. Магній активніший за алюміній (стоїть лівіше), тому алюміній не витісняє його з солі. Так само алюміній не реагує з концентрованою HNO₃ на холоді через пасивацію.

  • Вважати Al₂O₃ і Al(OH)₃ основними сполуками. Вони амфотерні: реагують і з кислотами (як основи), і з лугами (як кислоти). Ніколи не називай їх «основними» — це груба помилка.

  • Вважати, що Алюміній буває лише в катіонах, і не помічати його в аніонах [Al(OH)₄]⁻ та AlO₂⁻. У сполуках Na[Al(OH)₄] і NaAlO₂ катіоном є Na⁺, а Алюміній входить до складу аніона.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Як це перевіряють на НМТ

Розуміння формату завдань допомагає ефективно розподілити час і не розгубитися на іспиті. Ось як тема «Алюміній та його сполуки» може бути представлена на НМТ.

Формати завдань

Формат

Опис

Бали

Вибір однієї відповіді (А–Г)

Завдання з 4 варіантами, один правильний. Наприклад, вибір правильного ряду речовин, з якими реагує Al, або оцінка двох тверджень.

1 бал

Логічні пари (1–3 → А–Д)

Узгодження трьох реагентів із п'ятьма продуктами (два зайві). Наприклад, співвіднести реагенти з алюмінієм і продукт, що містить Алюміній.

0–3 бали (по 1 балу за пару)

Що саме перевіряють

Програма НМТ з хімії (теми 2.1.2 і 2.2.5) вимагає:

  • Складати рівняння, що підтверджують відновні властивості алюмінію (з неметалами, водою, кислотами, солями в розчинах).

  • Порівнювати властивості алюмінію й заліза та характеризувати їхні найважливіші сполуки.

  • Знати амфотерність Al₂O₃ та Al(OH)₃, уміти записувати реакції з кислотами й лугами (в розчині та під час сплавляння) — тема 2.2.5 «Амфотерні сполуки».

  • Розпізнавати Алюміній у складі катіона (AlCl₃, Al₂(SO₄)₃) та аніона (Na[Al(OH)₄], NaAlO₂) — як у завданні № 10 демоваріанта 2026.

Стратегія виконання

  • У завданні з двома твердженнями (формат «I. … II. …») оціни кожне твердження окремо, а лише потім вибирай підсумкову відповідь.

  • Для реакцій з лугами пам'ятай: у розчині утворюється Na[Al(OH)₄] (тетрагідроксоалюмінат), а під час сплавляння — NaAlO₂ (метаалюмінат). Не плутай ці продукти.

  • Для логічних пар спершу напиши рівняння реакції на чернетці, а потім обери потрібний продукт.

  • Звертай увагу на пасивацію: концентровані HNO₃ та H₂SO₄ на холоді не реагують з алюмінієм.

Приклад із демоваріанта 2026

У демоваріанті НМТ 2026 завдання № 10 (вибір однієї відповіді з чотирьох щодо двох тверджень, 1 бал) стосувалося тем 2.2.5 і 2.1.2 — Алюміній у складі катіонів і аніонів, амфотерність оксиду. Це підтверджує, що тема входить до переліку обов'язкових для перевірки.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Питання й відповіді

Чому алюміній, активний метал, не реагує з водою в посуді?

Алюміній дуже швидко вкривається на повітрі тонкою, але щільною плівкою алюміній оксиду Al₂O₃. Ця плівка не реагує з водою й не пропускає її до металу (але розчиняється в кислотах і лугах). Тому навіть гаряча вода не руйнує алюмінієвий посуд. Якщо ж плівку зняти (наприклад, натерти поверхню наждачним папером або подіяти лугом), алюміній почне бурхливо реагувати з водою з виділенням водню.

Звідки береться водень, коли алюміній розчиняється в лузі?

Механізм реакції двостадійний. Спочатку луг (NaOH) руйнує оксидну плівку: Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]. Потім оголений алюміній реагує з водою: 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂↑. Утворений Al(OH)₃ одразу реагує з надлишком лугу: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]. Сумарне рівняння: 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑. Отже, водень береться з води, а не з лугу.

Як Алюміній може бути і в катіоні, і в аніоні?

Це залежить від середовища. У кислому середовищі (наприклад, під час реакції з кислотою) Алюміній утворює катіон Al³⁺: 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑. У лужному середовищі (реакція з лугом) Алюміній входить до складу аніона: у розчині — [Al(OH)₄]⁻, а під час сплавляння — AlO₂⁻. Таким чином, Алюміній належить до елементів, здатних виявляти амфотерні властивості: у кислотах він поводиться як метал (катіон), у лугах — як неметал (аніон).

Навіщо луг до розчину солі Алюмінію додають поступово, а не одразу надлишком?

Якщо додати невелику кількість лугу, утворюється білий драглистий осад Al(OH)₃: AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl. Цей осад нерозчинний у воді. Але якщо додати надлишок лугу, осад розчиняється з утворенням розчинної комплексної солі: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]. Тому, коли мета — добути Al(OH)₃, луг додають поступово й без надлишку.

Чому концентровану нітратну кислоту можна перевозити в алюмінієвих цистернах?

Концентрована HNO₃ на холоді пасивує алюміній. Під дією сильної кислоти-окисника оксидна плівка Al₂O₃ не руйнується, а ущільнюється, і метал стає хімічно інертним. Це явище називається пасивацією. Завдяки цьому алюмінієві цистерни придатні для транспортування концентрованої нітратної кислоти. Однак під час нагрівання пасивація зникає, і кислота реагує з алюмінієм.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Коротко: головне

  • Алюміній — хімічний елемент № 13, IIIA група, 3-й період. Електронна конфігурація 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. У сполуках завжди має ступінь окиснення +3.

  • Алюміній — найпоширеніший метал земної кори (≈ 8 %). У природі трапляється лише в сполуках: боксити, глини, корунд.

  • На повітрі вкривається захисною оксидною плівкою Al₂O₃, яка робить його стійким. Але алюміній — активний метал (у ряду активності лівіше від Zn і Fe).

  • Реагує з неметалами (O₂, Cl₂, S, C), кислотами-неокисниками (HCl, H₂SO₄ розв.) з виділенням H₂, лугами (NaOH) з утворенням Na[Al(OH)₄] і H₂, солями менш активних металів (CuCl₂), оксидами (алюмотермія).

  • Концентровані HNO₃ і H₂SO₄ на холоді пасивують алюміній — він із ними не реагує.

  • Al₂O₃ й Al(OH)₃ — амфотерні сполуки: реагують і з кислотами (утворюючи сіль і воду), і з лугами (утворюючи Na[Al(OH)₄] у розчині або NaAlO₂ під час сплавляння).

  • Алюміній може входити до складу катіона (Al³⁺ у AlCl₃, Al₂(SO₄)₃) та аніона ([Al(OH)₄]⁻ у Na[Al(OH)₄], AlO₂⁻ у NaAlO₂).

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Самоперевірка

Перевірте себе на цьому юніті

Спробуйте ці 5 запитань — оберіть відповідь, щоб побачити, чи ви праві й чому. Приєднайтеся, щоб пройти повний тест юніту, який іде в глибину по цьому юніту.

1. У якій сполуці Алюміній входить до складу аніона?

2. З якою з перелічених речовин алюміній **не** реагує?

3. Чому алюміній, активний метал, не руйнується водою?

4. Який продукт утворюється в алюмотермічній реакції 2Al + Fe₂O₃ → ?

5. Алюміній у Періодичній системі хімічних елементів розташований у

Це лише дрібка самоперевірки — повний тест юніту йде в глибину й використовує всі 10 запитань цього юніта і точно визначає, що вивчати.

Приєднатися, щоб пройти тест