Алюминий

Галогениды алюминия (кроме фторида) растворимы почти во всех органических растворителях, причём определение их молекулярных весов в таких растворах даёт различные результаты. Так, для AlBr3 в эфире и пиридине найден был простой молекулярный вес, а в CS2 — двойной. Обусловлено это различие тем, что пиридин и эфир значительно более полярны, чем CS2.

Безводный хлористый алюминий обычно получают либо нагреванием металлов в токе хлора или НCl, либо пропусканием хлора над нагретой до красного каления смесью Al2O3 c углём. Путём насыщения раствора Аl в соляной кислоте хлористым водородом может быть выделен бесцветный расплывающийся на воздухе кристаллогидрат AlCl3·6H2O со строением, отвечающим формуле [Al(OH2)6]Cl3 (при d(AlO) = 188 пм). Нагревание его ведёт к отщеплению воды с HCl с образованием в остатке оксида алюминия.

Растворимость хлористого алюминия в воде весьма велика и мало меняется с температурой — от 44 г при 0°С до 49 г AlCl3 на 100 г Н2О при 100 °С. Определяемая обычными экспериментальными методами степень гидролиза этой соли достигает в 0,1 н растворе 2 %. На самом деле происходит не только гидролиз, но и образование комплексных кислот типа H[AlCl3OH] и др.

С газообразным аммиаком хлористый алюминий образует бесцветный порошкообразный комплекс AlCl3·6NH3, частично отщепляющий NH3 лишь при 180 °С. Моноаммиакат AlCl3·NH3 плавится при 125 °С и перегоняется при 422 °С почти без разложения. Помимо аммиака хлористый алюминий способен присоединять оксиды азота, РН3, SO2, H2S, HCN и некоторые другие неорганические молекулы, а также многие органические вещества.

В эфирной среде были получены азид алюминия — Al(N3)3, его цианиды Al(CN)3 и Li[Al(CN)4]

Сернокислый алюминий бесцветен и легкорастворим в воде. Из растворов он выделяется обычно в виде кристаллогидрата Al2(SO4)3·18H2O. С сульфатами ряда одновалентных металлов сернокислый алюминий образует бесцветные комплексные соли типа M[Al(SO4)2]·12H2O. Будучи вполне устойчивы в твёрдом состоянии, эти соли (квасцы

) в растворе сильно диссоциированы на отдельные составляющие их ионы. Помимо алюминия, комплексные сульфаты типа квасцов известны и для ряда других трёхвалентных металлов (Cr, Fe, V и др.). В качестве одновалентных катионов (M) в их состав могут входить K+, Na+, NH4+ и некоторые другие.

Растворимость сульфата алюминия в воде составляет (г сульфата алюминия на 100 г воды):

Температура, °С	0	10	20	30	50	100
Растворимость	31,2	33,5	36,2	40,5	52,2	89,1

Сульфат алюминия применяется, в частности, для очистки воды. При добавлении к последней Al2(SO4)3 и небольшого количества извести первоначально получаемый коллоидный раствор Al(OH)3, который затем коагулирует, давая объёмистый студенистый осадок, захватывающий в процессе своего образования взвешенные в воде частицы и бактерии и увлекающий их затем на дно отстойника. Так как осветление воды идёт при этом быстро, размеры отстойника могут быть небольшими, что практически весьма важно. При очистке жёсткой воды добавление извести часто оказывается излишним. Термическое разложение Al2(SO4)3 начинается при 530 °С и заканчивается (образованием Al2O3) при 860 °С. Для константы диссоциации иона AlSO4+• даётся значение К = 2·10-4.

Квасцы обычно растворимы значительно хуже, чем отдельные составляющие их сульфаты. При повышении температуры растворимость в большинстве случаев увеличивается очень сильно, как это видно, например, из приводимых ниже данных для алюмокалиевых квасцов (г KAl(SO4)2 на 100 г воды):

Температура, °С	0	15	30	60	100
Растворимость	3,0	5,0	8,4	24,8	154

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru