Propiedades Y Reacciones Del Aluminio

3-PROPIEDADES Y REACCIONES DEL ALUMINIO

INTRODUCCION
EL ALUMINIO PERTENECE AL GRUPO 13 (B, AL, GA, IN Y TL), SIENDO LA CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA EN ESTADO FUNDAMENTAL NS2NP1, POR LO QUE TODOS LOS ELEMENTOS DEL GRUPO FORMAN COMPUESTOS EN ESTADO DE OXIDACIÓN FORMAL +3, AUNQUE EL ESTADO DE OXIDACIÓN MONOVALENTE VA ADQUIRIENDO MÁS IMPORTANCIA SEGÚN SE VA DESCENDIENDO EN EL GRUPO. EN EL ESTADODE OXIDACIÓN +3, LOS COMPUESTOS SON COVALENTES EN EL BORO Y TIENEN UNA COMPONENTE COVALENTE IMPORTANTE EN EL ALUMINIO.
Después del oxígeno y el silicio, el aluminio es el elemento más abundante en la corteza terrestre (8.1% en peso). Puede remplazar al silicio en los silicatos dando aluminosilicatos (ej. micas y feldespatos). El aluminio se obtiene a partir del mineral bauxita (Al2O3.H2O),por disolución de éste en NaOH para eliminar las impurezas insolubles de hierro y reprecipitando el aluminio como Al2O3.3H2O (alúmina hidratada); el metal se obtiene electrolizando la alúmina disuelta en criolita (Na3AlF6) fundida.
PROPIEDADES FÍSICAS: EL ALUMINIO ES UN METAL DURO, DE COLOR GRIS PLATEADO, RESISTENTE A LA CORROSIÓN, BUEN CONDUCTOR DEL CALOR Y DE LA ELECTRICIDAD Y EL MÁS LIGERODE LOS METALES INDUSTRIALES (DENSIDAD: 2.7G CM-3).
Propiedades químicas del metal: Presenta carácter electropositivo y reductor, dada su tendencia a perder los tres electrones de valencia y dar Al3+. Su elevada carga y pequeño tamaño hacen que sus sales manifiesten un cierto carácter covalente. El metal se disuelve tanto en ácidos minerales diluidos como en bases, dando hidrógeno. Pese a serun metal muy reactivo, aparece como “inerte” en sus usos domésticos. Esta aparente contradicción se debe a la formación de una capa de óxido en la superficie, que impide la corrosión en profundidad. Si se elimina el efecto protector de la capa de óxido, por ejemplo por rayado o amalgamación, reacciona fácilmente con el oxígeno o con el agua.


OBJETIVOS
• ESTUDIAR EL COMPORTAMIENTO DELALUMINIO METÁLICO FRENTE A LOS REACTIVOS MÁS COMUNES COMO AIRE, AGUA, ÁCIDOS Y BASES.
• Observar el comportamiento del aluminio metálico como reductor de óxidos.
• Estudiar el comportamiento ácido-base de las sales de Al(III).
• Conocer el intervalo de formación del hidróxido en función del pH y observar el comportamiento anfótero de dicho hidróxido.
• Preparar un compuesto de coordinación deAl(III).
CUESTIONES PREVIAS
1. De acuerdo con los siguientes potenciales redox, escribe la reacción termodinámicamente espontánea del aluminio con los protones del agua. ¿Se oxida el metal? Datos: Eº(Al3+(ac)/Al) = –1.67 V; Eº(H3O+/H2) = 0.0 V.
2. A partir de los siguientes datos termodinámicos, calcula (Gº para la reacción del aluminio con el oxígeno del aire dando óxido de aluminio (III). ¿Laoxidación del metal es termodinámicamente espontánea a 25ºC? Datos: (Hºf(Al2O3)= -1669 KJ mol-1; Sº(Al2O3)=51.0 J K-1 mol-1; Sº(Al)=28.3 J K-1 mol-1; Sº(O2)=205 J K-1 mol-1.
3. Busca una explicación en la bibliografía al hecho de que el aluminio es, en la práctica cotidiana, resistente a la oxidación por el aire y el agua. ¿Cómo se llama este fenómeno?
4. ¿Qué es una aleación? Una “amalgama” es unaaleación, uno de cuyos componentes es un metal peculiar. ¿De qué metal hablamos?
5. Busca información acerca de la toxicidad del HgCl2.
6. A partir de los datos bibliográficos describe la reacción de “hidrólisis” (reacción ácido-base con agua) del catión [Al(H2O)6]3+. ¿Cómo es la disolución resultante: ácida, básica o neutra? ¿Qué efectos tiene que un catión experimente reacción de hidrólisis?¿Cómo se puede minimizar la hidrólisis de una disolución de [Al(H2O)6]3+.
7.  ¿Cuál es el fundamento de las aluminotermias desde un punto de vista termoquímico? ¿Qué orden de temperaturas se alcanza en una aluminotermia?
8.  ¿Por qué no se utiliza la aluminotermia en la obtención industrial del hierro? ¿Cuánto aluminio haría falta para reducir 10 g de óxido de hierro (III)?
9. a) Calcúlese la...