2. Взаимодействие с водой

Очищенный от оксидной пленки алюминий энергично взаимодействует с водой:

2Al + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂

в результате реакции образуется малорастворимый гидроксид алюминия и выделяется водород.

3. Взаимодействие с кислотами

Легко взаимодействует с разбавленными кислотами, образуя соли:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂;

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂;

8Al + 30HNO₃ = 8Al(NO₃)₃ + 3N₂O + 15H₂O (в качестве продукта восстановления азотной кислоты также может быть азот и нитрат аммония).

С концентрированной азотной и серной кислотами при комнатной температуре не взаимодействует, при нагревании реагирует с образованием соли и продукта восстановления кислоты:

2Al + 6H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O;

Al + 6HNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O.

4. Взаимодействие со щелочами

Алюминий – амфотерный металл, он легко реагирует со щелочами:

в растворе с образованием тетрагидроксодиакваалюмината натрия:

2Al + 2NaOH + 10H₂O = 2Na[Al(H₂O)₂(OH)₄] + 3H₂

при сплавлении с образованием алюминатов:

2Al + 6KOH = 2KAlO₂ + 2K₂O + 3H₂.

5. Восстановление металлов из оксидов и солей

Алюминий – активный металл, способен вытеснять металлы из их оксидов. Это свойство алюминия нашло практическое применение в металлургии:

2Al + Cr₂O₃ = 2Cr + Al₂O₃.

4.6. Оксид алюминия Физические свойства

Оксид алюминия Al₂O₃ – белый тугоплавкий порошок, температура плавления 2044°С, температура кипения 3530°С, плотность 4 г/см³, по твердости близок к алмазу.  Известно несколько кристаллических форм оксида алюминия, до 2044°С стабильна кристаллическая модификация α-Al₂O₃ – корунд. Его кристаллическая структура представляет собой двухслойную плотнейшую шаровую упаковку из ионов кислорода, в октаэдрических пустотах которой размещены ионы алюминия, решетка ромбоэдрическая.

Существует аморфный оксид алюминия – алюмогель, образуется при обезвоживании гелеобразного гидроксида, это пористое, белое, прозрачное вещество.

Химические свойства

α-Al₂O₃ – амфотерный оксид, химически инертен, благодаря своей прочной кристаллической решетке. Он не растворяется в воде, не взаимодействует с растворами кислот и щелочей и может реагировать лишь с расплавленной щелочью.

Около 1000°С интенсивно взаимодействует со щелочами и карбонатами щелочных металлов с образованием алюминатов:

Al₂O₃ + 2KOH = 2KAlO₂ + H₂O;

Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ + CO₂.

Другие формы Al₂O₃ более активны, могут реагировать с растворами кислот и щелочей, α-Al₂O₃ взаимодействует лишь с горячими концентрированными растворами:

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O;

Al₂O₃ + 2NaOH + 7H₂O = 2Na[Al(H₂O)₂(OH)₄]

Амфотерные свойства оксида алюминия проявляются при взаимодействии с кислотными и основными оксидами с образованием солей:

Al₂O₃ + 3SO₃ = Al₂(SO₄)₃ (основные свойства),

Al₂O₃ + Na₂O = 2NaAlO₂ (кислотные свойства).

Получение

Оксид алюминия – природное соединение, может быть получен из бокситов или при термическом разложении гидроксидов алюминия:

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O;

2AlOOH = Al₂O₃ + H₂O.

4.7. Гидроксид алюминия Физические свойства

Гидроксид алюминия Al(OH)₃ – бесцветное твердое вещество, нерастворимое в воде, входит в состав многих бокситов. Существует в четырех полиморфных модификациях. На холоде образуется α-Al(OH)₃ – байерит, а при осаждении из горячего раствора γ-Al(OH)₃ – гиббсит (гидаргилит), обе кристаллизуются в моноклинной сингонии, имеют слоистое строение, слои состоят из октаэдров [Al(OH)₆], между слоями действует водородная связь. Существует также триклинный гиббсит γ’-Al(OH)₃, триклинный нордстрандит β-Al(OH)₃ и две модификации оксогидроксида AlOOH – орторомбические бемит и диаспор. Аморфный гидроксид алюминия имеет переменный состав Al₂O₃ · nH₂O. При нагревании выше 180°С разлагается.