铝、氧化铝、氢氧化铝的两性
时间:2008-07-11 04:16 来源: 作者:吴乾环 点击:次 所属专题: 氢氧化铝 两性物质 氧化铝
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凡是原子的电子层数等于最外层电子数、周期序数等于族序数的元素,在元素周期表中,都位于金属元素和非金属元素的分界线上,这样的元素都既能表现出部分金属性,又能表现出部分非金属性。铝元素就是其中之一。
铝原子电子层数和最外层电子数都是三,铝元素在元素周期表中位于第三周期第三主族。
铝是较活泼的金属,在金属活动性顺序表中,铝位于锌铁的前面。铝在化学反应中,能表现出较强的金属性,即失电子的能力强,是常用的还原剂。铝在常温下,就能被空气中的氧气氧化,在铝表面形成氧化膜,这层氧化膜,可以阻止内部金属继续被氧化,这是铝具有较强的抗腐蚀能力的原因。铝在常温下,与浓硫酸或浓硝酸作用发生钝化,也是铝被氧化在表面形成氧化膜,只不过形成的氧化膜抗腐蚀能力更强罢了。铝跟氯气、硫都容易化合。铝跟酸和一些盐溶液易发生置换反应,铝跟高温水蒸气也能发生置换反应,产物是氧化铝和氢气。在冶金工业上,还用铝做还原剂冶炼钒、铬、锰等高熔点金属。由于此类反应使用铝做还原剂,反应后产生的热量很高,常称为铝热反应。铝跟氧化铁也能发生铝热反应。
铝虽然是较活泼的金属,但在某些方面却能表现出非金属的性质。如氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,加热易升华;氢氧化铝可以表现出酸的性质,铝跟强碱溶液能反应,生成偏氯酸盐和氢气。因此,有人把铝称为两性金属。像这样的金属,常见的还有锌、铍。
氧化铝和氢氧化铝的两性指的是它们既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水。
它们跟酸反应,起的是碱性物质的作用,在生成的盐中,提供金属离子,为铝盐;他们跟碱反应,起的是酸性物质的作用,在生成的盐中,提供酸根离子,为偏铝酸盐。
由于氢氧化铝显两性,当铝盐与强碱反应时或偏铝酸盐与强酸反应时,反应物量的比不同,产物可能不同。在用铝盐制氢氧化铝时,因为氢氧化铝不溶于氨水,常用氨水代替强碱溶液,这样可以防止氢氧化铝溶解,便于控制加入碱的用量;在用偏铝酸盐制氢氧化铝时,因为氢氧化铝不溶于碳酸,常用二氧化碳代替强酸溶液,这样可以可以防止氢氧化铝溶解,便于控制加入酸的用量。
氢氧化铝作为酸是很弱的酸,作为碱也是很弱的碱,因此,铝盐和偏铝酸盐在溶液中会发生双水解反应生成氢氧化铝。铝盐只能存在于酸性溶液中;偏铝酸盐只能存在于碱性溶液中。明矾能做净水剂,就是明矾溶于水后电离产生的铝离子能发生水解,生成胶状的氢氧化铝,这种胶状的氢氧化铝吸附能力很强,可以吸附水中的杂质,并形成沉淀,使水澄清。
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