Бор, алюминий, галлий, индий, таллий элементтері ІІІ топтың негізгі (А) топшасын құрайды. Осы элементтердің бәрі әр периодтағы алғашқы р-элементтеріне жатады. Элементтер химиялық қосылыстарында негізінен ІІІ валентті, ал тотығу дәрежелері +3.
ІІІ А топшасы элементтерінің ішіндегі маңыздысы - алюминий.
Алюминий – 13 топтың үшінші периодтың элементі. Химиялық таңбасы – Al, реттік нөмірі – 13, Ar (Al) = 27. Ядро заряды +13, атомның құрамы (13 p+, 14 n0)
Атомның электрондық конфигурациясы – 1s22s22р63s2 3p1.
Алюминий – қарапайым металл. Ол тотығып, 0 және +3 тотығу дәрежелерін көрсетеді. Алюминий кристалдық торының типі – жақтары центрленген куб.
Алюминий жер қыртысының массасының 8% құрайды және таралуы бойынша металдар арасында алдыңғы орынды, ал барлық металдар арасында үшінші орынды алады. Алюминий алынатын негізгі материал – құрамында гидратталған алюминий оксиді бар боксит.
Алюминийдің физикалық қасиеттері
Алюминий – күмістей ақ металл, тығыздығы 2.7 г/см3 тең және балқу температурасы 660°С. Электр тогын және жылуды жақсы өткізеді.
Алынуы. Алюминий өте белсенді болғандықтан, оны Жер бетінен айырып алу қиынға соғады. Алюминий өте тұрақты және айыруға қиын қосылыстар түзеді. Алюминийді айырып алу үшін көптеген химиялық процестер қолданылады.
2Al2O3 → 4Al + 3O2↑
Химиялық қасиеттері
Алюминий күшті тотықсыздандырғыш
А) жай заттармен әрекеттесуі:
4Al + 3O2 = 2Al2O3
2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
4Al + 3C = Al4C3
Ә) күрделі заттармен:
Арнайы тазартылған алюминий сумен және қышқылмен әрекеттесіп сутегін бөледі.
2Al + 6HOH = 2Al(OH)3↓ + 3H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
Химиялық қасиеттері
Алюминий оксиді мен гидроксиді екідайлы қасиет көрсетуіне байланысты алюминий сілтімен әрекеттескенде натрий алюминаты және сутегі бөлінеді
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
Al + 4HNO3 = Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Al + 4HNO3 (конц) → әрекеттеспейді, себебі алюминийдің беті Al2O3 оксидтік қабыршақпен қапталып қалады, оны пассивтену деп атайды.
Алюминий химиялық белсенді болғандықтан өзінен белсенділігі төмен металдарды олардың қосылыстарынан ығыстырады.
2Al + 3CuSO4 = Al2(SO4)3 + 3Cu
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe (алюмотермия реакциясы)
Алюминийдің қолданылуы
1-тапсырма. Мына реакциялардың теңдеулерін аяқтап, электрондық баланстарын құрып теңестіріңдер.