Номер 1, страница 168 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 35. Алюминий — химический элемент и простое вещество. Глава 3. Металлы главных подгрупп - номер 1, страница 168.

Условие.

1. Дайте характеристику алюминия как химического элемента.

Решение.

Решение 2.

1. Положение в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева

Алюминий (химический символ – $Al$) – элемент 13-й группы (по устаревшей классификации – главной подгруппы III группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

• Порядковый номер: 13
• Период: 3 (малый)
• Группа: IIIА (или 13-я)
• Относительная атомная масса: $A_r(Al) \approx 27$

Ответ: Алюминий ($Al$) расположен в 3-м периоде, IIIА группе Периодической системы, имеет порядковый номер 13 и относительную атомную массу приблизительно 27.

2. Строение атома алюминия

Атом алюминия состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.

• Заряд ядра атома алюминия равен $+13$. Это означает, что в ядре содержится 13 протонов ($p^+$).
• Число нейтронов ($n^0$) в ядре самого распространенного изотопа алюминия-27 равно разности массового числа и числа протонов: $N = A - Z = 27 - 13 = 14$.
• В нейтральном атоме число электронов ($e^-$) равно числу протонов, то есть 13.
• Электроны распределены по трем энергетическим уровням, так как элемент находится в 3-м периоде. Электронная формула атома алюминия: $1s^22s^22p^63s^23p^1$ или в сокращенном виде $[Ne]3s^23p^1$.
• На внешнем (валентном) энергетическом уровне находятся 3 электрона ($3s^23p^1$), которые атом легко отдает в химических реакциях, проявляя восстановительные свойства.

Ответ: Атом алюминия содержит 13 протонов, 14 нейтронов и 13 электронов. Электронная конфигурация $1s^22s^22p^63s^23p^1$. На внешнем уровне 3 валентных электрона.

3. Характер химического элемента и его соединений

Алюминий является p-элементом и проявляет ярко выраженные металлические свойства, однако его соединениям свойственна амфотерность.

• Простое вещество: Алюминий ($Al$) – это лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Является хорошим восстановителем.
• Степень окисления: В подавляющем большинстве соединений алюминий проявляет постоянную степень окисления $+3$.
• Высший оксид: $Al_2O_3$ (оксид алюминия). Это тугоплавкое вещество белого цвета, которое проявляет амфотерные свойства, то есть реагирует как с кислотами, так и со щелочами.
  Реакция с кислотой: $Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$
  Реакция со щелочью (сплавление): $Al_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaAlO_2 + H_2O$
• Высший гидроксид: $Al(OH)_3$ (гидроксид алюминия). Белое студенистое вещество, нерастворимое в воде. Является типичным амфотерным гидроксидом.
  Реакция с кислотой: $Al(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
  Реакция со щелочью: $Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Al(OH)_4]$ (в растворе)
• Летучее водородное соединение: Как типичный металл, алюминий не образует летучих водородных соединений.

Ответ: Алюминий – активный металл, p-элемент. В соединениях имеет степень окисления +3. Его оксид ($Al_2O_3$) и гидроксид ($Al(OH)_3$) являются амфотерными.