водился. Первый в СССР алюминиевый завод (Волховский) вступил в строй в 1932 г., а уже в 1935 г. наша страна заняла по производству алюминия третье место в мире.

Одинаковое строение внешнего электронного слоя атома бора и алюминия обусловливает сходство в свойствах этих элементов. Так, для алюминия, как и для бора, характерна только степень окнсленности +3. Однако при переходе от бора к алюминию сильно возрастает радиус атома (от 0,091 до 0,143 нм) и, кроме того, появляется еще один промежуточный восьмиэлектрониый слой, экранирующий ядро. Все это приводит к ослаблению связи внешних электронов с ядром и к уменьшению энергии ионизации атома (см. табл. 35). Поэтому у алюминия металлические свойства выражены гораздо сильнее, чем у бора. Тем не менее, химические связи, образуемые алюминием с другими элементами, имеют в основном ковалентный характер.

Другая особенность алюминия (как и его аналогов — галлия, индия и таллия) по сравнению с бором заключается в существовании свободных ^-подуровней во внешнем электронном слое его атома. Благодаря этому координационное число алюминия в его соединениях может равняться не только четырем, как у бора, но и шести.

Рис. !65. Схема пространственного строения молекулы

AljCIf;;

черные кружки — атомы алюминия, светлые — атомы хлора.

Соединения алюминия типа А1Э3, как и аналогичные соединения бора, электронодефицитпьг в отдельных молекулах подобных соединений во внешнем электронном слое атома алюминия находится только шесть электронов. Поэтому здесь

атом алюминия способен быть акцептором электронных пар. В частности, для галогенидов алюминия характерно образование днмеров, осуществляемое по донорно-акцепторному способу (на схеме Г — атом галогена) :

»» * •

:г: JXir:

:г :AI а * Ai: г :

«о * »

Как видно, подобные димерные "молекулы содержат по два «мостиковых» атома галогена. Пространственное строение AbClg показано на рис. 165. Га-логеннды алюминия существуют в виде димерных молекул АЬГ6 в расплавах и в парах. Однако по традиции их состав обычно выражают в форме А1Г3. Ниже мы тоже будем придерживаться этого способа написания формул галогенидов алюминия.

Гидрид алюминия А1Н3 — тоже электронодефицитное соединение. Однако атом водорода, в отличие от атомов галогенов в молекулах А1Г3, не имеет неподелешюй электронной пары и не может играть роли донора электронов. Поэтому здесь отдельные молекулы А1Н3 связываются друг с другом через «мостиковые» атомы водорода трехцентровыми связями, аналогичными связям в молекулах бороводородов (см. стр. 612). В результате образуется твердый полимер, состав которого можно выразить формулой (А1Нз)п.

Алюминий — серебристо-белый легкий металл. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы.

При комнатной температуре алюминий не изменяется на воздухе, но лишь потому, что его поверхность покрыта тонкой пленкой оксида, обладающей очень сильным защитным действием. Уничтожение этой пленки, например, путем амальгамирования алюминия, вызывает быстрое окисление металла, сопровождающееся заметным разогреванием.

Стандартный электродный потенциал алюминия равен —!,663 В. Несмотря на столь отрицательное его значение, алюминий, вследствие образования на его поверхности защитной оксидной пленки, не вытесняет водород из воды. Однако амальгамированный алюминий, на котором не образуется плотного слоя оксида, энергично взаимодействует с водой с выделением водорода.

Разбавленные соляная и серная кислоты легко растворяют алюминий, особенно при нагревании. Сильно разбавленная и холодная концентрированная азотная кислота алюминий не растворяет.

При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причем образуются алюминаты — соли, содержащие алюминий в составе аниона:

Л1203 + 2NaOH + ЗН20 = 2Na[Al(OH)4]

тетрагидроксоалю-мннат натрня

Алюминий, лишенный защитной пленки, взаимодействует с водой, вытесняя из нее водород:

2А1 + 6Н20 = 2А1(ОН)3 + ЗН2Т

Образующийся гидроксид алюминия реагирует с избытком щелочи, образуя гидроксоалюминат:

А1(ОИ)з + NaOH « Na[Al(OH)4]

Удвоив последнее уравнение и сложив его с предыдущим, получим суммарное уравнение растворения алюминия в водном растворе щелочи:

2А1 + 2NaOH + 6Н20 = 2Na[Al(OH)4] + 3H2f

Алюминий заметно растворяется в растворах солей, имеющих вследствие их гидролиза кислую или щелочную реакцию, например, в растворе Ыа2СОз.

Если порошок алюминия (или тонкую алюминиевую фольгу) сильно нагреть, то он воспламеняется и сгорает ослепительным белым пламенем, образуя оксид алюминия А120з.

Основное применение алюминия — производство сплавов на его основе. Легирующие добавки (например, медь, кремний, магний, цинк, марганец) вводят в алюминий главным образом для повышения его прочности. Широкое распространение имеют дур а л гоми н ы, содержащие медь и магний, силумины, в которых основной добавкой служит кремний, магналий (сплав алюминия с 9,5—11,5 % магния). Основные достоинства всех сплавов алюминия— это их малая плотность