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Anorganische Chemie (Fach) / Aluminium (Lektion)

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Diese Lektion wurde von ChristophB erstellt.

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  • 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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