Вспомните!, страница 115 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните!

Охарактеризуйте алюминий по его месту в Периодической системе. Где применяется алюминий? Какие соединения алюминия вы знаете?

Охарактеризуйте алюминий по его месту в Периодической системе.

Алюминий (химический символ – Al) – это химический элемент с атомным номером 13.

Положение в Периодической системе Д. И. Менделеева:

- Находится в 3-м периоде (малом).

- Расположен в 13-й группе (или IIIА группе по старой классификации), главной подгруппе.

Строение атома:

- Заряд ядра атома равен +13, что означает наличие 13 протонов в ядре. Относительная атомная масса приблизительно равна 27.

- В атоме 13 электронов, которые распределены по трем энергетическим уровням.

- Электронная конфигурация атома: $1s^22s^22p^63s^23p^1$. На внешнем энергетическом уровне находятся 3 валентных электрона ($3s^23p^1$).

Свойства:

- Алюминий является p-элементом и активным металлом.

- В химических реакциях проявляет восстановительные свойства, отдавая 3 валентных электрона и приобретая устойчивую степень окисления +3.

- Образует амфотерные соединения: высший оксид $Al_2O_3$ (оксид алюминия) и соответствующий ему гидроксид $Al(OH)_3$ (гидроксид алюминия) проявляют как кислотные, так и основные свойства, то есть реагируют и с кислотами, и с щелочами.

Ответ: Алюминий — это металл, расположенный в 3-м периоде, 13-й (IIIА) группе Периодической системы, с атомным номером 13. Его атом имеет 3 валентных электрона, характерная степень окисления +3. Является амфотерным элементом.

Где применяется алюминий?

Благодаря своим уникальным свойствам – лёгкости, прочности, высокой электро- и теплопроводности, коррозионной стойкости (за счёт образования прочной оксидной плёнки) – алюминий и его сплавы нашли широкое применение в различных отраслях:

- Авиационная и космическая промышленность: изготовление деталей самолётов, ракет, космических аппаратов (например, сплав дюралюминий).

- Транспорт: производство кузовов автомобилей, деталей двигателей, железнодорожных вагонов, велосипедных рам.

- Строительство: оконные рамы, двери, кровельные материалы, фасады зданий.

- Электротехника: изготовление проводов и кабелей как более дешёвая и лёгкая альтернатива меди.

- Упаковка: производство пищевой фольги и банок для напитков.

- Быт: изготовление посуды, кухонной утвари, корпусов электроники (ноутбуков, смартфонов).

- Химическая промышленность: как катализатор и восстановитель (алюминотермия для получения других металлов).

Ответ: Алюминий применяется в авиакосмической отрасли, транспорте, строительстве, электротехнике, для производства упаковки и товаров народного потребления.

Какие соединения алюминия вы знаете?

Существует множество природных и синтетических соединений алюминия. Наиболее известные из них:

- Оксид алюминия ($Al_2O_3$): также известен как глинозём. В природе встречается в виде минерала корунда (его драгоценные разновидности – рубин и сапфир). Является основным сырьём для производства алюминия. Используется как абразивный, огнеупорный материал и в керамике.

- Гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$): амфотерный гидроксид. Применяется в медицине как антацидное средство (снижает кислотность желудочного сока), а также в качестве антипирена (замедлителя горения) при производстве пластмасс.

- Сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$): используется для очистки питьевой воды (в качестве коагулянта), в целлюлозно-бумажной промышленности и для крашения тканей.

- Хлорид алюминия ($AlCl_3$): широко применяется как катализатор в органическом синтезе, а также является компонентом антиперспирантов.

- Алюмокалиевые квасцы ($KAl(SO_4)_2 \cdot 12H_2O$): кристаллогидрат двойной соли, используемый в медицине как кровоостанавливающее и прижигающее средство, а также в кожевенной промышленности.

- Природные соединения: боксит (основная руда алюминия, состоит преимущественно из гидроксидов алюминия), каолинит (основа глины), нефелин, полевые шпаты.

- Комплексные соединения: криолит ($Na_3[AlF_6]$), используемый в качестве электролита при получении алюминия; тетрагидроксоалюминаты, например $Na[Al(OH)_4]$.

Ответ: Наиболее известные соединения алюминия – это оксид алюминия ($Al_2O_3$), гидроксид алюминия ($Al(OH)_3$), а также соли, такие как сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$) и хлорид алюминия ($AlCl_3$).