無機化學筆記

1、.無機化學筆記鋁是兩性元素，既可溶于酸生成相應的鋁鹽，又可溶于堿生成相應的鋁酸鹽。鋁的電離能較小，屬于活潑的金屬元素。由于Al3+離子電荷高，半徑小，具有很強的極化才能，當與那些極化率小的負離子形成的化合物屬離子型化合物，如AlF3，Al2O3等。但與極化率大的負離子所的化合物中，常常顯示共價性，形成共價型化合物。在形成共價型化合物時。鋁是缺電子原子。鋁的共價型化合物屬缺電子化合物。1.氧化鋁和氫氧化鋁氧化鋁是離子晶體,目前道Al2O3至少有8種同質(zhì)異晶形態(tài),其中主要的有2種,-Al2O3和-Al2O3。AlOH3723K,-Al2O31273K,-Al2O3自然界中存在的結(jié)晶Al2O3是-A

2、l2O3,稱為剛玉。人工制取的-Al2O3稱為人造剛玉。-Al2O3不溶于水、酸，具有很高的化學惰性。-Al2O3具有很高的硬度8.8,僅次于金剛石和金剛砂,常用作磨料。純的剛玉是白色不透明的俗稱白剛玉,假設含有少量雜質(zhì),那么可呈現(xiàn)鮮明的顏色。天然寶石就是一些含有微量雜質(zhì)的-Al2O3。如今已能用人工方法制造寶石,人造寶石是光學晶體材料。紅寶石就是用適當?shù)姆椒ㄔ趧傆穹壑袚接袠O微量的Cr2O3高溫熔化制得,藍寶石那么含有鐵和鈦的氧化物。-Al2O3是一種多孔性物質(zhì),有很大的外表積,并有優(yōu)異的吸附性、外表活性和熱穩(wěn)定性,常被用作催化劑的活性組分。-Al2O3既可溶于酸,又可溶于堿,稱為活性氧化鋁。

3、因為氧化鋁不溶于水,相應的氫氧化鋁只能用間接法制取。加NH3于鋁鹽溶液中,可得到凝膠狀的白色氫氧化鋁沉淀。Al2SO43+6NH3+6H2O=2AlOH3+3NH42SO4所得到的氫氧化鋁沉淀含水分不定,組成也不均勻,實際上是水合氧化鋁Al2O3?xH2O。假設通CO2于鋁酸鹽溶液中,得到的沉淀是結(jié)晶的AlOH3。2NaAlOH4+CO2=2AlOH3+3NH42SO42.鋁的鹵化物鋁能生成三鹵化物。F-體積小,在Al3+的強極化作用下不易變形，所以AlF3是離子化合物。其余三鹵化物隨鹵離子的體積增加,變形性增大,在Al3+的作用下，被極化的程度明顯的增大，轉(zhuǎn)化為共價型化合物的趨勢也明顯地增大

4、。AlF3的性質(zhì)比較特殊,它在水中溶解度比較小。AlCl3是最重要的鋁的鹵化物，在有機化工中常用作催化劑。AlCl3在水中的溶解度很大,并發(fā)生強烈的水解。AlCl3+3H2O=AlOH3+3HC所以,簡單的將溶液加熱進展蒸發(fā)濃縮的方法不能制得無水AlCl3。通常是將Cl2或HCl蒸氣通入加熱的金屬Al中或是將Cl2與加熱的Al2O3和C的混合物反響來制取。3.鋁的含氧酸鹽在鋁的多種含氧酸鹽中,重要的是Al2SO43。用濃H2SO4處理AlOH3或Al2O3都可制得Al2SO43。鋁的含氧酸鹽晶體通常都帶有結(jié)晶水。Al2SO43同堿金屬的硫酸鹽生成復鹽,它們組成的通式為MAlSO42?12H2O

5、,通常稱為礬。例如明礬,鋁鉀礬。礬中Al3+離子可由其它金屬離子如Ti3+、V3+、Cr3+、Mn3+、Fe3+、Co3+取代生成組成類似但構(gòu)造完全一樣的晶體。這種現(xiàn)象稱為類質(zhì)同晶現(xiàn)象。產(chǎn)生類質(zhì)同晶現(xiàn)象的原因是由于這些離子的大小相近。所帶電荷一樣。在晶格內(nèi)可以互相代替，而不損壞晶體的穩(wěn)定性。能產(chǎn)生類質(zhì)同晶現(xiàn)象的物質(zhì)稱為類質(zhì)同晶物質(zhì)。類質(zhì)同晶物質(zhì)假設存在于同一溶液中時能一同結(jié)晶出來。硫酸鋁和明礬是工業(yè)上重要的鋁鹽，由于它們水解生成的AlOH3膠狀沉淀，具有很強的吸附性能，所以用于凈水以吸附水中懸浮雜質(zhì)，也作為煤染劑，因為它能使染料結(jié)實的吸附在纖維上。水合Al3+極易水解，水解反響是分步進展的，水解反響的最終產(chǎn)物為AlOH3.Al3+H2O=AlOH2+H+AlOH2+H2O=AlOH2+H+AlOH2+H2O=AlOH3+H+水解產(chǎn)物中間狀態(tài)有多聚構(gòu)造。水解反響使溶液呈酸性，加酸可限制水解，所以在酸性溶液中有水合