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Anorganische Chemie (Subject) / Aluminium (Lesson)
- Darstellung Aluminium: Bayer-Verfahren 1.) Bayer-Verfahren- aus rotem Bauxit (20 – 25 % Fe2O3) Abtrennen von Fe2O3- Nasser Aufschluss:Bauxit --> Mahlen --> mit 35 % NaOH bei 140 – 250 °C und 5 – 7 bar in Autoclaven ↓ ↓ Al(OH)3 + NaOH <--> Na[Al(OH)4] Fe(OH)3 + NaOH <--> Na[Fe(OH)4] nur amphoteres Al-Oxid löst sich Schwerlöslicher „Rotschlamm“: Fe(OH)3 + Na2[Al2SiO6] ∙ 2 H2O- Aluminat-Ausfällung: - Verdünnung - Temperaturerniedrigung alle drei: „Ausrühren“ (2-3 Tage) - Kristall.-Keime- Brennen von Al(OH)3 zu α-Al2O3 in Drehrohröfen
- Darstellung Aluminium Schmelzflusselektrolyse aus -Al2O3 1. Schmelze: Al2O3 <--> 2 Al3+ + 3 O2-2. Kathode: 2 Al3+ + 6 e- --> 2 Al3. Anode: 3 O2- --> 1 ½ O2 + 6 e------------------------------------------------ 1676,8 kJ + Al2O3 --> 2 Al + 1 ½ O2 1½ O2 + 3 C --> 3 CO + 331,6 kJ C von der Anode wird verbraucht-----------------------------------------------1345,2 kJ + Al2O3 + 3 C --> 2 Al + 3 CO1. Reinigung: Subhalogeniddestillation: 2 Al (fl.) + AlCl3 (g.) <-1200°C600°C-> 3 AlCl (g)
- AlH3 3 LiAlH4 --> 3 LiCl + 4 AlH3 --> (AlH3)x polymer, anionische H-Brücken, KZ(Al) = 6 ↑ 150°C, 350 barLi + Al + 2 H2
- AlCl3 2. 2 Al + 3 Cl2 --> 2 AlCl3 + 1409 kJ3. Al2O3 + 3 C + 3 Cl2 --> 2 AlCl3 + 3 CO4. im Festkörper KZ (Al) = 6 --> 2/3 der Oktaederlücken jeder übernächsten Schicht in ccp im Cl- besetzt5. in der Schmelze und Gasphase KZ(Al) = 4!6. extrem hygroskopisch: AlCl3 + 6 H2O --> [Al(H2O)6]Cl3 -Δ-> Al(OH)3 + 3 HCl + 3 H2O
- Sauerstoffverbindungen von Aluminium hcp von O ccp von Oα-Al2O3 ← 1200°C ← γ-Al2O3 Korund „Aktivtonerde“ ↑500°C ↑400°C α-AlO(OH) γ-AlO(OH)Diaspor Böhmit ↑X ↑300°C α-Al(OH)3 γ-Al(OH)3Bayerit → langsam → Hydra(r)gillit(metastabil) ↑ (schnelle) Fällung [Al(H2O)6]3+ <-pH<3->[Al(OH)(H2O)5]2+ + H+ Kationsäure; pKs = 4,97pH > 3: Olation (Verknüpfung der Aquokomplexe untereinander)
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