Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции.
Оксид алюминия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Al2O3.
Краткая характеристика оксида алюминия
Физические свойства оксида алюминия
Химические свойства оксида алюминия
Химические реакции оксида алюминия
Применение и использование оксида алюминия
Краткая характеристика оксида алюминия:
Оксид алюминия – неорганическое вещество, не имеющее цвета.
Оксид алюминия содержит три атома кислорода и два атома алюминия.
Химическая формула оксида алюминия Al2O3.
В природе встречается в виде глинозема и корунда.
В воде не растворяется.
Амфотерный оксид. Проявляет в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства. Свои химические свойства проявляет будучи разогретым до высоких температур- порядка 1000 оС.
Модификации оксида алюминия:
Известны следующие кристаллические модификации оксида алюминия: α-Al2O3, θ-Al2O3, γ-Al2O3, κ-Al2O3, η-Al2O3, χ-Al2O3.
Модификации оксида алюминия имеют различные плотности:
α-Al2O3 – 3,99 г/см3,
θ-Al2O3 – 3,61 г/см3,
γ-Al2O3 – 3,68 г/см3,
κ-Al2O3 – 3,77 г/см3.
α-модификация оксида алюминия является единственной термодинамически стабильной формой Al2O3.
Физические свойства оксида алюминия*:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | Al2O3 |
| Синонимы и названия на иностранном языке | aluminum oxide α-form (англ.)
corundum (англ.) алюминия окись α-форма (рус.) корунд (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветные тригональные кристаллы |
| Цвет | из-за примесей оксид алюминия, как минерал, может быть окрашен в разные цвета |
| Вкус | —** |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 3990 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 3,99 |
| Температура кипения, °C | 3530 |
| Температура плавления, °C | 2050 |
| Молярная масса, г/моль | 101,96 |
| Твердость по шкале Мооса | 9 |
Примечание:
* оксида алюминия α-формы.
** — нет данных.
Получение оксида алюминия:
Оксид алюминия получают методом восстановления алюминием металлов из их оксидов: хрома, молибдена, вольфрама, ванадия и др. (металлотермия).
Он получается в результате следующих металлотермических реакций:
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr (t = 800 oC);
3CuO + 2Al → Al2O3 + 3Cu (t = 1000-1100 oC) и т.д.
Химические свойства оксида алюминия. Химические реакции оксида алюминия:
Оксид алюминия относится к амфотерным оксидам.
Химические свойства оксида алюминия аналогичны свойствам амфотерных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида алюминия с алюминием:
4Al + Al2O3 ⇄ Al2О (t = 1450 °C).
В результате реакции образуется оксид алюминия.
2. реакция оксида алюминия с углеродом:
2Al2O3 + 9С → 2Al4С3 + 6CО (t = 1800 °C).
В результате реакции образуется соль – карбид алюминия и оксид углерода.
3. реакция оксида алюминия, углерода и азота:
Al2O3 + 3С + N2 → 2AlN + 3CО (t = 1600-1800 °C).
В результате реакции образуется соль – нитрид алюминия и оксид углерода.
4. реакция оксида алюминия с оксидом натрия:
Na2О + Al2O3 → 2NaAlО2 (t = 2000 °C).
В результате реакции образуется соль – алюминат натрия.
5. реакция оксида алюминия с оксидом калия:
K2О + Al2O3 → 2KAlО2 (t = 1000 °C).
В результате реакции образуется соль – алюминат калия.
6. реакция оксида алюминия с оксидом магния:
MgО + Al2O3 → MgAl2О4 (t = 1600 °C).
В результате реакции образуется соль – алюминат магния (шпинель).
7. реакция оксида алюминия с оксидом кальция:
CaО + Al2O3 → Ca(AlО2)2 (t = 1200-1300 °C).
В результате реакции образуется соль – алюминат кальция.
8. реакция оксида алюминия с оксидом азота:
Al2O3 + 3N2О5 → 2Al(NO3)3 (t = 35-40 °C).
В результате реакции образуются соль – нитрат алюминия.
9. реакция оксида алюминия с оксидом кремния:
Al2O3 + SiО2 → Al2SiО5.
В результате реакции образуется соль – силикат алюминия. Реакция протекает при спекании реакционной смеси.
10. реакция оксида алюминия с гидроксидом натрия:
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2О (t = 900-1100 oC).
Сплавление оксида алюминия с сухим гидроксидом натрия. В результате реакции образуется соль – алюминат натрия и вода.
11. реакция оксида алюминия с гидроксидом калия:
Al2O3 + 2KOH → 2KAlO2 + H2О (t = 900-1100 oC).
Сплавление оксида алюминия с сухим гидроксидом калия. В результате реакции образуется соль – алюминат калия и вода.
12. реакция оксида алюминия с карбонатом натрия:
Al2O3 + Na2СO3 → 2NaAlO2 + СО2 (t = 1000-1200 oC).
В результате реакции образуется соль – алюминат натрия и оксид углерода.
13. реакция оксида алюминия с плавиковой кислотой:
Al2O3 + 6HF → 2AlF3 + 3H2O (t = 450-600 oC).
В результате химической реакции получается соль – фторид алюминия и вода.
14. реакция оксида алюминия с азотной кислотой:
Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)2 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – нитрат алюминия и вода.
Аналогично проходят реакции оксида алюминия и с другими кислотами.
15. реакция оксида алюминия с бромистым водородом (бромоводородом):
Al2O3 + 6HBr → 2AlBr3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – бромид алюминия и вода.
16. реакция оксида алюминия с йодоводородом:
Al2O3 + 6HI → 2AlI3 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – йодид алюминия и вода.
17. реакция оксида алюминия с аммиаком:
Al2O3 + 2NH3 → 2AlN + 3H2O (t = 1000 oC).
В результате химической реакции получается соль – нитрид алюминия и вода.
18. реакция электролиза оксида алюминия:
2Al2O3 → 4Al + 3О2 (t = 900 oC).
Электролиз проводят в расплаве. В результате химической реакции получается алюминий и кислород.
Применение и использование оксида алюминия:
Оксид алюминия используется для производства алюминия, в виде порошка – для огнеупорных, химически стойких и абразивных материалов, в виде кристаллов – для изготовления лазеров и синтетических драгоценных камней (рубины, сапфиры и др.), окрашенных примесями оксидов других металлов.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
оксид алюминия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида алюминия
реакции с оксидом алюминия