Физические и химические свойстваАлюминий — типичный металл, кристаллическая решетка кубическая гранецентрированная, параметр а=0,40403 нм. Температура плавления чистого металла 660 °C, температура кипения около 2450 °C, плотность 2,6989 г/см 3. Температурный коэффициент линейного расширения алюминия около 2,5·10-5 К-1. Стандартный электродный потенциал Al3+/Al –1,663В. Химически алюминий — довольно активный металл. На воздухе его поверхность мгновенно покрывается плотной пленкой оксида Al2О3, которая препятствует дальнейшему доступу кислорода к металлу и приводит к прекращению реакции, что обусловливает высокие антикоррозионные свойства алюминия. Защитная поверхностная пленка на алюминии образуется также, если его поместить в концентрированную азотную кислоту. С остальными кислотами алюминий активно реагирует: 6НСl+2Al=2AlCl3+3H2,3Н2SO4+2Al=Al2 (SO4) 3+3H2. Алюминий реагирует с растворами щелочей. Сначала растворяется защитная оксидная пленка: Al2О3+2NaOH+3H2O=2Na[Al (OH) 4]. Затем протекают реакции: 2Al+6H2O=2Al (OH) 3+3H2,NaOH+Al (OH) 3=Na[Al (OH) 4], или суммарно: 2Al+6H2O+2NaOH=Na[Al (OH) 4]+3Н2, и в результате образуются алюминаты: Na[Al (OH) 4] — алюминат натрия (тетрагидроксоалюминат натрия), К[Al (OH) 4] — алюминат калия (терагидроксоалюминат калия) или др. Так как для атома алюминия в этих соединениях характерно координационное число 6, а не 4, то действительные формулы указанных тетрагидроксосоединений следующие: Na[Al (OH) 4 (Н2О) 2] и К[Al (OH) 4 (Н2О) 2]. При нагревании алюминий реагирует с галогенами: 2Al+3Cl2=2AlCl3,2Al+3 Br2=2AlBr3. Интересно, что реакция между порошками алюминия и иода начинается при комнатной температуре, если в исходную смесь добавить несколько капель воды, которая в данном случае играет роль катализатора: 2Al+3I2=2AlI3. Взаимодействие алюминия с серой при нагревании приводит к образованию сульфида алюминия: 2Al+3S=Al2S3, который легко разлагается водой: Al2S3+6Н2О=2Al (ОН) 3+3Н2S. С водородом алюминий непосредственно не взаимодействует, однако косвенными путями, например, с использованием алюминийорганических соединений, можно синтезировать твердый полимерный гидрид алюминия (AlН3) х — сильнейший восстановитель. В виде порошка алюминий можно сжечь на воздухе, причем образуется белый тугоплавкий порошок оксида алюминия Al2О3. Высокая прочность связи в Al2О3 обусловливает большую теплоту его образования из простых веществ и способность алюминия восстанавливать многие металлы из их оксидов, например: 3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe и даже 3СаО +2Al=Al2О3+3Са. Такой способ получения металлов называют алюминотермией. Амфотерному оксиду Al2О3 соответствует амфотерный гидроксид — аморфное полимерное соединение, не имеющее постоянного состава. Состав гидроксида алюминия может быть передан формулой xAl2O3·yH2O, при изучении химии в школе формулу гидроксида алюминия чаще всего указывают как Аl (OH) 3. В лаборатории гидроксид алюминия можно получить в виде студенистого осадка обменными реакциями: Al2 (SO4) 3+6NaOH=2Al (OH) 3Ї+3Na2SO4, или за счет добавления соды к раствору соли алюминия: 2AlCl3+3Na2CO3+3H2O=2Al (OH) 3Ї+6NaCl+3CO2, а также добавлением раствора аммиака к раствору соли алюминия: AlCl3+3NH3·H2O=Al (OH) 3Ї+3H2O+3NH4Cl.
