Aluminiumeigenschaften

Chemische Reaktionen von Aluminium

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Chemische Eigenschaften von Aluminium

Chemisch Eigenschaften von Aluminium bestimmt durch seine Position im Periodensystem der chemischen Elemente.

Im Folgenden sind die wichtigsten chemischen Reaktionen von Aluminium mit anderen chemischen Elementen aufgeführt.. Diese Reaktionen bestimmen die grundlegenden chemischen Eigenschaften von Aluminium..

Womit reagiert Aluminium

Einfache Stoffe:

  • Halogene (Fluor, Chlor, Brom und Jod)
  • Schwefel
  • Phosphor
  • Stickstoff-
  • Kohlenstoff
  • Sauerstoff (Verbrennung)

Komplexe Stoffe:

  • Wasser
  • Mineralsäuren (Salzsäure), Phosphor)
  • Schwefelsäure
  • Salpetersäure
  • Alkalien
  • Oxidationsmittel
  • Oxide weniger aktiver Metalle (Alumothermie)

Womit Aluminium nicht reagiert

Aluminium reagiert nicht:

  • mit Wasserstoff
  • unter normalen Bedingungen – mit konzentrierter Schwefelsäure (wegen Passivierung – Bildung eines dichten Oxidfilms)
  • unter normalen Bedingungen – mit konzentrierter Salpetersäure (auch durch Passivierung)

Cm. mehr auf Aluminiumchemie

Aluminium und Luft

Normalerweise ist die Oberfläche von Aluminium immer mit einer dünnen Schicht Aluminiumoxid bedeckt, die es vor Lufteinwirkung schützt, etwas präziser, Sauerstoff. Daher gilt, dass Aluminium nicht mit Luft reagiert. Wenn diese Oxidschicht beschädigt oder entfernt wird, dann reagiert die frische Aluminiumoberfläche mit Luftsauerstoff. Aluminium kann in Sauerstoff mit einer blendenden weißen Flamme zu Aluminiumoxid Al2O3 . verbrennen.

Reaktion von Aluminium mit Sauerstoff:

  • 4Al + 3Ö2 —> 2Al2Ö3

Aluminium und Wasser

Aluminium reagiert mit Wasser nach folgenden Reaktionen [2]:

  • 2Al + 6h2O = 2Al(OH)3 + 3h2 (1)
  • 2Al + 4h2O = 2AlO (OH) + 3h2 (2)
  • 2Al + 3h2O = Al2Ö3 + 3h2 (3)

Als Ergebnis dieser Reaktionen, beziehungsweise, die folgende Aluminiumverbindungen:

  • Modifikation von Aluminiumhydroxid Bayerit und Wasserstoff (1)
  • Modifikation von Aluminiumhydroxid Böhmit und Wasserstoff (2)
  • Aluminiumoxid und Wasserstoff (3)

Diese Reaktionen, übrigens, sind von großem Interesse an der Entwicklung kompakter Aggregate zur Wasserstofferzeugung für Fahrzeuge, die mit Wasserstoff laufen [2].

Alle diese Reaktionen sind thermodynamisch bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zum Schmelzpunkt von Aluminium möglich. 660 ºS. Alle von ihnen sind auch exotherm., das heißt, sie treten unter Wärmeabgabe auf [2]:

  • Bei Temperaturen von Raum bis 280 ºС das stabilste Reaktionsprodukt ist Al (OH)3.
  • Bei Temperaturen von 280 zu 480 ºС das stabilste Reaktionsprodukt ist AlO (OH).
  • Bei Temperaturen über 480 ºС das stabilste Reaktionsprodukt ist Al2Ö3.

Auf diese Weise, Aluminiumoxid Al2Ö3 wird thermodynamisch stabiler, als Al (OH)3 bei erhöhten Temperaturen. Das Produkt der Reaktion von Aluminium mit Wasser bei Raumtemperatur ist Aluminiumhydroxid Al (OH)3.

Reaktion (1) zeigt, dass Aluminium bei Raumtemperatur spontan mit Wasser reagieren sollte. In der Praxis jedoch ein Stück Aluminium, untergetaucht, reagiert nicht mit Wasser bei Raumtemperatur und sogar in kochendem Wasser. Die Sache ist, dass Aluminium eine dünne zusammenhängende Schicht aus Aluminiumoxid Al auf der Oberfläche aufweist2Ö3. Dieser Oxidfilm haftet fest an der Oberfläche des Aluminiums und verhindert, dass es mit Wasser reagiert.. deshalb, Um die Reaktion von Aluminium mit Wasser bei Raumtemperatur zu starten und aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, diese Oxidschicht ständig zu entfernen oder zu zerstören [2].

Aluminium und Halogene

Aluminium reagiert heftig mit allen Halogenen - das sind:

  • Fluor F
  • Chlor Cl
  • Brom Br i
  • Jod (Jod) I,

mit Ausbildung bzw.:

  • Fluorid AlF3
  • Chlorid AlCl3
  • Bromid Al2Br6 und
  • Jodid Al2Br6.

Reaktionen von Wasserstoff mit Fluor, Chlor, Brom und Jod:

  • 2Al + 3F2 → 2AlF3
  • 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
  • 2Al + 3Br2 → Al2Br6
  • 2Al + 3l2 → Al2ich6

Aluminium und Säuren

Aluminium reagiert aktiv mit verdünnten Säuren: Schwefelsäure, Salz und Stickstoff, unter Bildung der entsprechenden Salze: Aluminiumsulfat Al2SO4, Aluminiumchlorid AlCl3 und Aluminiumnitrat Al (NO3)3.

Reaktionen von Aluminium mit verdünnten Säuren:

  • 2Al + 3h2SO4 —> Al2(SO4)3 + 3h2
  • 2Al + 6HCl —> 2AlCl3 + 3h2
  • 2Al + 6HNO3 —> 2Durch nicht3)3 + 3h2

Interagiert nicht mit konzentrierter Schwefel- und Salzsäure bei Raumtemperatur, reagiert beim Erhitzen zu Salz, Oxide und Wasser.

Aluminium und Alkalien

Aluminium in wässriger Alkalilösung – Natriumhydroxid – reagiert zu Natriumaluminat.

Die Reaktion von Aluminium mit Natriumhydroxid ist:

  • 2Al + 2NaOH + 10h2DAS -> 2Na[Al(H .)2DAS)2(OH)4] + 3h2

Alle wichtigen Reaktionen mit Aluminium

Der Vollständigkeit halber präsentieren wir eine Liste der wichtigsten Reaktionen mit Aluminium aus dem Grundlagenbuch über Aluminium [3]:

Die wichtigsten Reaktionen mit Aluminium [3]

Quellen:

1. Chemische Elemente. Der Erste 118 Elemente, alphabetisch geordnet / ed. Wikipedianer – 2018

2. Reaktion von Aluminium mit Wasser zu Wasserstoff /John Petrovic und George Thomas, UNS. Energiebehörde, 2008

3. Dreizehntes Element: Die Enzyklopädie / ABER. Drozdov – RUSAL-Bibliothek, 2007.