Алюминий с йодом экзотермическая реакция

Содержание
  1. Алюминий с йодом экзотермическая реакция
  2. —>СТАТИСТИКА —>
  3. —>МЫ ВКОНТАКТЕ —>
  4. —>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>
  5. Наши спонсоры
  6. Эксперимент «Фиолетовое облако»
  7. Пошаговая инструкция
  8. Пояснение процессов
  9. Меры предосторожности
  10. Взаимодействие алюминия с йодом.
  11. 2.2.3. Характерные химические свойства алюминия.
  12. Взаимодействие алюминия с простыми веществами
  13. с кислородом
  14. с галогенами
  15. с серой
  16. с азотом
  17. с углеродом
  18. Взаимодействие алюминия со сложными веществами
  19. с водой
  20. с оксидами металлов
  21. с кислотами-неокислителями
  22. с кислотами-окислителями
  23. -концентрированной серной кислотой
  24. — концентрированной азотной кислотой
  25. — разбавленной азотной кислотой
  26. со щелочами
  27. При каких условиях реагирует алюминий с йодом
  28. При каких условиях реагирует алюминий с йодом
  29. —>СТАТИСТИКА —>
  30. —>МЫ ВКОНТАКТЕ —>
  31. —>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>
  32. Наши спонсоры
  33. Йодид алюминия
  34. Содержание
  35. Физические свойства
  36. Химические свойства
  37. Получение
  38. Применение
  39. Токсичность
  40. 2.2.3. Характерные химические свойства алюминия.
  41. Взаимодействие алюминия с простыми веществами
  42. с кислородом
  43. с галогенами
  44. с серой
  45. с азотом
  46. с углеродом
  47. Взаимодействие алюминия со сложными веществами
  48. с водой
  49. с оксидами металлов
  50. с кислотами-неокислителями
  51. с кислотами-окислителями
  52. -концентрированной серной кислотой
  53. — концентрированной азотной кислотой
  54. — разбавленной азотной кислотой
  55. со щелочами

Алюминий с йодом экзотермическая реакция

У человека, работающего за компьютером, за день глаза 15-20 тыс. раз перефокусируются с экрана на бумагу и клавиатуру.

—>СТАТИСТИКА —>

—>МЫ ВКОНТАКТЕ —>

—>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>

Наши спонсоры

Описание:

Для опыта мы взяли мелкую пудру алюминия и кристаллический йод, мелко растертый в ступке. При смешивании порошков никакой реакции не наблюдается. Достаточно одной капли воды, чтобы началась реакция.

Начинает появляться фиолетовый дымок паров йода, и можно увидеть горение алюминия.

Реакция экзотермична, т.е. идет с выделением теплоты. Продуктом этой реакции является йодид алюминия – твердое вещество белого цвета AlI3.

Объяснение:

Почему же только после добавления воды начинает идти реакция? Здесь все достаточно просто. После добавления воды, йод вступает в реакцию с ней, образуя йодоводородную кислоту HI. Оксидная пленка алюминия Al2O3, растворяется в ней, и начинает идти реакция непосредственно алюминия и йода.

Уравнения происходящих реакций выглядят следующим образом:

Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример – реакция соединения йода с алюминием.

При смешивании порошка алюминия с порошком йода реакция не идет из-за того, что плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Для того чтобы началась бурная реакция необходимо добавить воду в качестве катализатора.

Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции.

Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется ‑ образуются фиолетовые пары йода.

Источник

Эксперимент «Фиолетовое облако»

Как получить фиолетовый искрящийся дым из алюминия и йода

Этот эксперимент красив тем, что при взаимодействии двух простых веществ образуется яркий искрящийся дымовой вулкан.

Реагенты и оборудование:

  • алюминиевая стружка;
  • кристаллический йод;
  • вода;
  • чашка Петри;
  • пипетка.

Пошаговая инструкция

Смешаем в стакане кристаллический йод и алюминиевую стружку в соотношении 3:2. Высыплем смесь в чашку Петри и добавим пару капель воды.

Пояснение процессов

Йод не реагирует с алюминием из-за оксидной пленки, которая покрывает металл, защищая его от химического воздействия. Но если добавить немного воды, начнется реакция с выделением искр алюминия, газообразного йода и образованием йодида алюминия. Таким образом, вода является инициатором данной реакции. Йод, как и другие галогены, растворяется в воде с образованием йодоводородной и йодноватистой кислот, которые растворяют оксидную пленку на поверхности алюминия. Затем алюминий вступает в реакцию с йодом, образуя йодид алюминия. Поскольку реакция экзотермическая, выделяющееся тепло нагревает кристаллический йод, и он возгоняется, образуя фиолетовые пары.

Меры предосторожности

Работайте в защитных перчатках и очках. Проводите эксперимент в хорошо проветриваемом помещении.

Внимание! В эксперименте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Не пытайтесь повторить этот опыт самостоятельно.

Источник

Взаимодействие алюминия с йодом.

Очередной занимательный опыт по химии, чтобы удивить своих знакомых, или чтобы проявить интерес к химии у школьников и студентов. Сегодня рассмотрим взаимодействие алюминия и йода. Как уже наверняка всем известно, алюминий покрыт тончайшей оксидной пленкой, защищающей его от различных окружающих воздействий. Так и в случае с йодом. Алюминиевые опилки могут очень долго храниться вместе с йодом, но стоит попасть туда воде….

Сам по себе опыт не сложный. Для него нам понадобится, как вы уже поняли, металлическая стружка алюминия, лучше мелкая пудра, и кристаллический йод, мелко растертый в ступке. Все смешивается в пропорции примерно 2 части алюминия, к 1 части йода, и насыпается небольшой горкой на огнеупорную поверхность. Сверху кучки делается небольшое углубление, куда капают пару капель дистилированной воды и не много подождите. Через некоторое время начинает появляться фиолетовый дымок паров йода, и можно увидеть горение металла.

Читайте также:  Что крепче латунь или бронза или алюминий

Почему же после добавления воды начинает идти реакция? Здесь все достаточно просто. После добавления воды, йод вступает в реакцию с ней, образуя йодоводородную кислоту. Оксидная пленка алюминия, растворяется в ней, и начинает идти реакция непосредственно алюминия и йода.

Уравнения происходящих реакций выглядят следующим образом:

I2 + H2 O = HI + HIO
Al2 O3 + 6 HI = 2 AlI3 + 3 H2 O

Источник

2.2.3. Характерные химические свойства алюминия.

Алюминий — амфотерный металл. Электронная конфигурация атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Таким образом, на внешнем электронном слое у него находятся три валентных электрона: 2 — на 3s- и 1 — на 3p-подуровне. В связи с таким строением для него характерны реакции, в результате которых атом алюминия теряет три электрона с внешнего уровня и приобретает степень окисления +3. Алюминий является высокоактивным металлом и проявляет очень сильные восстановительные свойства.

Взаимодействие алюминия с простыми веществами

с кислородом

При контакте абсолютно чистого алюминия с воздухом атомы алюминия, находящиеся в поверхностном слое, мгновенно взаимодействуют с кислородом воздуха и образуют тончайшую, толщиной в несколько десятков атомарных слоев, прочную оксидную пленку состава Al2O3, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. Невозможно и окисление крупных образцов алюминия даже при очень высоких температурах. Тем не менее, мелкодисперсный порошок алюминия довольно легко сгорает в пламени горелки:

с галогенами

Алюминий очень энергично реагирует со всеми галогенами. Так, реакция между перемешанными порошками алюминия и йода протекает уже при комнатной температуре после добавления капли воды в качестве катализатора. Уравнение взаимодействия йода с алюминием:

С бромом, представляющим собой тёмно-бурую жидкость, алюминий также реагирует без нагревания. Образец алюминия достаточно просто внести в жидкий бром: тут же начинается бурная реакция с выделением большого количества тепла и света:

Реакция между алюминием и хлором протекает при внесении нагретой алюминиевой фольги или мелкодисперсного порошка алюминия в заполненную хлором колбу. Алюминий эффектно сгорает в хлоре в соответствии с уравнением:

с серой

При нагревании до 150-200 о С или после поджигания смеси порошкообразных алюминия и серы между ними начинается интенсивная экзотермическая реакция с выделением света:

сульфид алюминия

с азотом

При взаимодействии алюминия с азотом при температуре около 800 o C образуется нитрид алюминия:

с углеродом

При температуре около 2000 o C алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид (метанид) алюминия, содержащий углерод в степени окисления -4, как в метане.

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

с водой

Как уже было сказано выше, стойкая и прочная оксидная пленка из Al2O3 не дает алюминию окисляться на воздухе. Эта же защитная оксидная пленка делает алюминий инертным и по отношению к воде. При снятии защитной оксидной пленки с поверхности такими методами, как обработка водными растворами щелочи, хлорида аммония или солей ртути (амальгирование), алюминий начинает энергично реагировать с водой с образованием гидроксида алюминия и газообразного водорода:

с оксидами металлов

После поджигания смеси алюминия с оксидами менее активных металлов (правее алюминия в ряду активности) начинается крайне бурная сильно-экзотермическая реакция. Так, в случае взаимодействия алюминия с оксидом железа (III) развивается температура 2500-3000 о С. В результате этой реакции образуется высокочистое расплавленное железо:

Данный метод получения металлов из их оксидов путем восстановления алюминием называется алюмотермией или алюминотермией.

с кислотами-неокислителями

Взаимодействие алюминия с кислотами-неокислителями, т.е. практически всеми кислотами, кроме концентрированной серной и азотной кислот, приводит к образованию соли алюминия соответствующей кислоты и газообразного водорода:

2Аl 0 + 6Н + = 2Аl 3+ + 3H2 0 ;

с кислотами-окислителями

-концентрированной серной кислотой

Взаимодействие алюминия с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, а также низких температурах не происходит вследствие эффекта, называемого пассивацией. При нагревании реакция возможна и приводит к образованию сульфата алюминия, воды и сероводорода, который образуется в результате восстановления серы, входящей в состав серной кислоты:

Такое глубокое восстановление серы со степени окисления +6 (в H2SO4) до степени окисления -2 (в H2S) происходит благодаря очень высокой восстановительной способности алюминия.

— концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях также пассивирует алюминий, что делает возможным ее хранение в алюминиевых емкостях. Так же, как и в случае с концентрированной серной, взаимодействие алюминия с концентрированной азотной кислотой становится возможным при сильном нагревании, при этом преимущественно параллельно протекают реакции:

— разбавленной азотной кислотой

Взаимодействие алюминия с разбавленной по сравнению с концентрированной азотной кислотой приводит к продуктам более глубокого восстановления азота. Вместо NO в зависимости от степени разбавления могут образовываться N2O и NH4NO3:

Читайте также:  Удельное объемное сопротивление алюминия

со щелочами

Алюминий реагирует как с водными растворами щелочей:

так и с чистыми щелочами при сплавлении:

В обоих случаях реакция начинается с растворения защитной пленки оксида алюминия:

В случае водного раствора алюминий, очищенный от защитной оксидной пленки, начинает реагировать с водой по уравнению:

Образующийся гидроксид алюминия, будучи амфотерным, реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината натрия:

Источник

При каких условиях реагирует алюминий с йодом

При каких условиях реагирует алюминий с йодом

Среднестатистический человек привык думать, что любая жидкость по сути своей не имеет собственной формы, однако, это заблуждение. Примечательно, что даже школьная программа говорит об этом. Но естественная форма любой жидкость шарообразная. Единственная причина по которой она не находиться в такой форме – сила притяжения.

—>СТАТИСТИКА —>

—>МЫ ВКОНТАКТЕ —>

—>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ —>

Наши спонсоры

Для опыта мы взяли мелкую пудру алюминия и кристаллический йод, мелко растертый в ступке. При смешивании порошков никакой реакции не наблюдается. Достаточно одной капли воды, чтобы началась реакция.

Начинает появляться фиолетовый дымок паров йода, и можно увидеть горение алюминия.

Реакция экзотермична, т.е. идет с выделением теплоты. Продуктом этой реакции является йодид алюминия – твердое вещество белого цвета AlI3.

Почему же только после добавления воды начинает идти реакция? Здесь все достаточно просто. После добавления воды, йод вступает в реакцию с ней, образуя йодоводородную кислоту HI. Оксидная пленка алюминия Al2O3, растворяется в ней, и начинает идти реакция непосредственно алюминия и йода.

Уравнения происходящих реакций выглядят следующим образом:

Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример – реакция соединения йода с алюминием.

При смешивании порошка алюминия с порошком йода реакция не идет из-за того, что плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Для того чтобы началась бурная реакция необходимо добавить воду в качестве катализатора.

Катализа́тор — химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции.

Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется ‑ образуются фиолетовые пары йода.

Йодид алюминия

Йодид алюминия
Систематическое название Йодид алюминия
Химическая формула AlI3
Внешний вид кристаллическое вещество белого цвета с желтоватым оттенком
Молярная масса 407,69 г/моль
Температура плавления 188.3 °C (461,45 К)
Температура кипения 382.5 °C (655,65 К)
Плотность 3,98 г/см³
Константа диссоциации pKa 1) 5,02
2) 5,33
3) 5,87
4) 7,50
Давление пара 1 мм рт. ст. (178 °C)
10 мм рт. ст. (225 °C)
100 мм рт. ст. (296 °C)
Кристаллическая решётка гексагональная
Стандартная энтальпия образования −308 кДж/моль
Энтальпия плавления +15,9 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия +190 Дж/(моль·К)
Стандартная энергия образования Гиббса −304 кДж/моль
Регистрационный номер CAS 7784-23-8
Регистрационный номер EC 232-054-8
R-фразы R14 ; R34 ; R40 ; R42/43
S-фразы S22 ; S26 ; S36/37/39 ; S45
H-фразы H314; H317
P-фразы P280; P305 + P351 + P338; P310
Пиктограммы опасности
Пиктограммы опасности СГС
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Йодид алюминия (Алюминий йодистый) — неорганическое вещество с химической формулой AlI3 . Относится к классу бинарных соединений, также может рассматриваться как соль алюминия и йодоводородной кислоты. Твердое вещество белого цвета с желтоватым оттенком.

Содержание

Физические свойства

Безводный йодид алюминия при нормальных условиях — белое кристаллическое вещество с гексагональной сингонией кристаллической решётки. Плавится и кипит без разложения, гигроскопичен. Образует кристаллогидрат состава AlI3 ⋅ 6 H2O светло-жёлтого цвета. Кристаллогидрат хорошо растворим в воде, растворим в этаноле, эфире, сероуглероде.

Химические свойства

Йодид алюминия обладает следующими химическими свойствами.

  • Реагирует с концентрированной серной кислотой:
  • При поглощении влаги воздуха частично разлагается с образованием осно́вной соли, та же соль образуется при нагревании кристаллогидрата:
  • При нагревании раствора йодида алюминия выпадает осадок гидроксида алюминия:
  • В газовой фазе при температуре выше 250 °C происходит частичная димеризация:
  • Кроме того, йодид алюминия обладает всеми свойствами, общими для растворимых солей алюминия:
  • при растворении в воде происходит диссоциация, сопровождающаяся гидратацией и последующим многоступенчатым гидролизом катиона; при этом создаётся кислотная среда, в частности, для первой ступени гидролиза константа кислотности равна
  • с разбавленными щелочами образует осадок гидроксида алюминия, с концентрированными разлагается с образованием тетрагидроксоалюмината

Получение

Йодид алюминия может быть получен непосредственно реакцией порошкообразного алюминия и йода (для реакции необходимо небольшое количество воды в качестве катализатора — образующиеся при реакции йода с водой кислоты растворяют покрывающую алюминий оксидную плёнку, ускоряя реакцию):

Применение

Токсичность

Йодид алюминия токсичен, способен вызывать ожоги кожи и слизистых оболочек (глаз, органов дыхания, ЖКТ). Может вызывать аллергические реакции.

2.2.3. Характерные химические свойства алюминия.

Алюминий — амфотерный металл. Электронная конфигурация атома алюминия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Таким образом, на внешнем электронном слое у него находятся три валентных электрона: 2 — на 3s- и 1 — на 3p-подуровне. В связи с таким строением для него характерны реакции, в результате которых атом алюминия теряет три электрона с внешнего уровня и приобретает степень окисления +3. Алюминий является высокоактивным металлом и проявляет очень сильные восстановительные свойства.

Взаимодействие алюминия с простыми веществами

с кислородом

При контакте абсолютно чистого алюминия с воздухом атомы алюминия, находящиеся в поверхностном слое, мгновенно взаимодействуют с кислородом воздуха и образуют тончайшую, толщиной в несколько десятков атомарных слоев, прочную оксидную пленку состава Al2O3, которая защищает алюминий от дальнейшего окисления. Невозможно и окисление крупных образцов алюминия даже при очень высоких температурах. Тем не менее, мелкодисперсный порошок алюминия довольно легко сгорает в пламени горелки:

с галогенами

Алюминий очень энергично реагирует со всеми галогенами. Так, реакция между перемешанными порошками алюминия и йода протекает уже при комнатной температуре после добавления капли воды в качестве катализатора. Уравнение взаимодействия йода с алюминием:

С бромом, представляющим собой тёмно-бурую жидкость, алюминий также реагирует без нагревания. Образец алюминия достаточно просто внести в жидкий бром: тут же начинается бурная реакция с выделением большого количества тепла и света:

Реакция между алюминием и хлором протекает при внесении нагретой алюминиевой фольги или мелкодисперсного порошка алюминия в заполненную хлором колбу. Алюминий эффектно сгорает в хлоре в соответствии с уравнением:

с серой

При нагревании до 150-200 о С или после поджигания смеси порошкообразных алюминия и серы между ними начинается интенсивная экзотермическая реакция с выделением света:

сульфид алюминия

с азотом

При взаимодействии алюминия с азотом при температуре около 800 o C образуется нитрид алюминия:

с углеродом

При температуре около 2000 o C алюминий взаимодействует с углеродом и образует карбид (метанид) алюминия, содержащий углерод в степени окисления -4, как в метане.

Взаимодействие алюминия со сложными веществами

с водой

Как уже было сказано выше, стойкая и прочная оксидная пленка из Al2O3 не дает алюминию окисляться на воздухе. Эта же защитная оксидная пленка делает алюминий инертным и по отношению к воде. При снятии защитной оксидной пленки с поверхности такими методами, как обработка водными растворами щелочи, хлорида аммония или солей ртути (амальгирование), алюминий начинает энергично реагировать с водой с образованием гидроксида алюминия и газообразного водорода:

с оксидами металлов

После поджигания смеси алюминия с оксидами менее активных металлов (правее алюминия в ряду активности) начинается крайне бурная сильно-экзотермическая реакция. Так, в случае взаимодействия алюминия с оксидом железа (III) развивается температура 2500-3000 о С. В результате этой реакции образуется высокочистое расплавленное железо:

Данный метод получения металлов из их оксидов путем восстановления алюминием называется алюмотермией или алюминотермией.

с кислотами-неокислителями

Взаимодействие алюминия с кислотами-неокислителями, т.е. практически всеми кислотами, кроме концентрированной серной и азотной кислот, приводит к образованию соли алюминия соответствующей кислоты и газообразного водорода:

с кислотами-окислителями

-концентрированной серной кислотой

Взаимодействие алюминия с концентрированной серной кислотой в обычных условиях, а также низких температурах не происходит вследствие эффекта, называемого пассивацией. При нагревании реакция возможна и приводит к образованию сульфата алюминия, воды и сероводорода, который образуется в результате восстановления серы, входящей в состав серной кислоты:

Такое глубокое восстановление серы со степени окисления +6 (в H2SO4) до степени окисления -2 (в H2S) происходит благодаря очень высокой восстановительной способности алюминия.

— концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота в обычных условиях также пассивирует алюминий, что делает возможным ее хранение в алюминиевых емкостях. Так же, как и в случае с концентрированной серной, взаимодействие алюминия с концентрированной азотной кислотой становится возможным при сильном нагревании, при этом преимущественно параллельно протекают реакции:

— разбавленной азотной кислотой

Взаимодействие алюминия с разбавленной по сравнению с концентрированной азотной кислотой приводит к продуктам более глубокого восстановления азота. Вместо NO в зависимости от степени разбавления могут образовываться N2O и NH4NO3:

со щелочами

Алюминий реагирует как с водными растворами щелочей:

так и с чистыми щелочами при сплавлении:

В обоих случаях реакция начинается с растворения защитной пленки оксида алюминия:

В случае водного раствора алюминий, очищенный от защитной оксидной пленки, начинает реагировать с водой по уравнению:

Образующийся гидроксид алюминия, будучи амфотерным, реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием растворимого тетрагидроксоалюмината натрия:

Источник

Читайте также:  Алюминий для изготовления кузова