ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы РАБОТА 9. Бор и алюминий из "Практикум по неорганической химии" Свойства бора и алюминия, которые хотя и находятся в одной группе, существенно различаются. Это объясняется прежде всего -тем, что у бора очень маленький радиус атома (91 пм), у алюминия он почти в полтора раза больше (143 пм) у бора всего два электрона (ls ) экранируют притяжение внешних электронов ядром, у а.тюминия экранирующее действие оказывают 10 электронов первых двух слоев (15 25 2р ). Поэтому ионизационные потенциалы бора больше соответствующих потенциалов алюминия, следовательно, восстановительная активность у бора выражена слабее. [c.136] ТЯ бора не характерны соединения, в которых он входит в состав катионов, но весьма.типичны такие анионы, как ВОГи ВОз Все эти примеры показывают, что бор — неметалл, а алюминий — металл. [c.136] Одним из методов получения бора является металлотермия. [c.136] Борный ангидрид при взаимодействии с водой образует ортоборную кислоту. Эта кислота малорастворима в воде, с повышением температуры растворимость ее возрастает. [c.137] Алюминий самый распространенный в природе металл. Он входит в состав различных природных алюмосиликатов. Алюминий представляет собой серебристо-белый.металл с т. пл. 660 °С и т. кип. 2327 °С, пластичен, тягуч, обладает высокой тепло- и электропроводностью. Из-за высокой химической активности быстро покрывается па воздухе оксидной пленкой. Эта пленка, несколько уменьшающая металлический блеск, весьма тонкая (1-10 мм), но прочная и эластичная. Она и предохраняет алюминий от окисления. Чтобы повысить коррозионную устойчивость алюминия, его поверхность пассивируют действием соответствующих окислителей (КгСггО , конц. НЫОз) или анодным окислением. Устойчивость алюминия повышается благодаря тому, что толщина плотной оксидной пленки на его поверхности увеличивается до 0,02 —0,03 мм. [c.138] Алюминий имеет очень большое сродство к цислороду. Стандартная энергия Гиббса образования АЬ0зД0298 =.— 1582 кДж/моль. На этом свойстве основано его применение в алюмотермии. [c.138] Алюмотермия — это реакция термического взаимодействия измельченного оксида металла с порошковым алюминием. Она применяется для восстановления ряда металлов (Са, 8г, Ва, Мп, Сг, У, V и др.) из их оксидов. [c.138] Соединения алюминия с водородом получаются только косвенным путем. [c.138] Алюминий находится в третьем периоде периодической системы между типичным металлом — магнием и неметаллом — кремнием. Этим объясняется амфотерность алюминия, а также его оксида и гидроксида. [c.138] Соли алюминия в растворе гидролизуются. Если соль образована сильной кислотой (сульфат, нитрат, хлорид и др.), то гидролиз обратимый. Такие соли, как сульфид, сульфит, карбонат, цианид и некоторые другие получить в водном растворе не удается вследствие их полного гидролиза. [c.139] Изучение свойств алюминия. 4. В пробирку с дистиллированной водой помещают гранулу алюминия и пламенем газовой горелки нагревают ее до кипения воды. Объясняют наблюдаемое явление. [c.139] Объясняют, почему в разбавленном растворе ш,е-лочи алюминий растворяется быстрее, чем в р-азбав-ленной кислоте, исходя из значений электродных потенциалов алюминия в кислом растворе ( — 1,66 В) и в щелочном растворе (— 2,35 В) и электродных потенциалов водорода в кислом растворе (0,00 В) и в нейтральном растворе —0,83 В). Объясняют, почему даже в присутствии следов щелочи алюминий в воде растворяется, а в очень разбавленной хлористоводородной кислоте — нет. [c.140] На кусок фильтровальной бумаги ставят треножник и кладут на него проволоку. Амальгамированный алюминий реагирует с кислородом воздуха и покрывается рыхлым налетом оксида алюминия. [c.141] Изучение свойств гидроксида алюминия. В пробирку наливают раствор соли алюминия и водный раствор аммиака. Наблюдают осаждение гидроксида алюминия. Половину полученного осадка переносят в другую пробирку. Оставшийся в первой пробирке осадок растворяют в Ш хлористоводородной кислоте, а осадок во второй пробирке — 4М растворе гидроксида натрия. [c.141] Объясняют наблюдаемые явления. [c.141] На полоску фильтровальной бумаги наносят несколько капель РЬ (N63)2 и подносят ее к краю стакана. Наблюдают почернение бумаги раствор соли свинца является очень чувствительным индикатором на сероводород. [c.142] Стакан ставят на асбестированную сетку, закрепленную в штативе, и нагревают его в пламени газовой горелки, доводя раствор до кипения. Декантацией отделяют раствор от осадка, сливая его в другой стакан. К осадку приливают разбавленную хлористоводородную кислоту и определяют, растворяется ли он. С помощью полоски фильтровальной бумаги, смоченной раствором РЬ(ЫОз)2, устанавливают, содержался ли в осадке гидроксид или сульфид алюминия или их смесь. [c.142] К отделенному декантацией раствору приливают несколько капель раствора нитрата свинца и определяют, содержится ли в нем сульфид-ион. [c.142] Эта реакция является обратимой и, чтобы сместить ее равновесие в сторону образования борной кислоты, реакцию проводят при охлаждении реакционной смеси. (С понижением температуры растворимость борной кислоты уменьшается и увеличивается полнота ее осаждения). Для реакции используют концентрированную хлористоводородную кислоту (с указанной плотностью). [c.143] По уравнению реакции рассчитывают объем хлористоводородной кислоты [необходимую для расчета концентрацию определяют методом интерполяции (см. работу 1), используя данные табл. 2 в приложении]. Для полноты прохождения реакции необходимо взять 20 %-ный избыток кислоты. [c.143] Вернуться к основной статье