Verbindungen
Normalerweise ist Aluminium dreiwertig. Bei erhöhten Temperaturen wurden jedoch einige gasförmige monovalente und bivalente Verbindungen hergestellt (AlCl, Al2O, AlO). In Aluminium ist die Konfiguration der drei äußeren Elektronen derart, dass in wenigen Verbindungen (z. B. kristallinem Aluminiumfluorid und Aluminiumchlorid ) das bloße Ion Al3+, das durch Verlust dieser Elektronen gebildet wird, bekannt ist., Die Energie, die zur Bildung des Al3+ – Ions benötigt wird, ist jedoch sehr hoch, und in den meisten Fällen ist es für das Aluminiumatom energetisch günstiger, kovalente Verbindungen durch sp2-Hybridisierung zu bilden, wie es Bor tut. Das Al3+ – Ion kann durch Hydratation stabilisiert werden, und das oktaedrische Ion 3+ tritt sowohl in wässriger Lösung als auch in mehreren Salzen auf.
Eine Reihe von Aluminiumverbindungen haben wichtige industrielle Anwendungen., Aluminiumoxid, das in der Natur als Korund vorkommt, wird auch kommerziell in großen Mengen für die Herstellung von Aluminiummetall und die Herstellung von Isolatoren, Zündkerzen und verschiedenen anderen Produkten hergestellt. Beim Erhitzen entwickelt Aluminiumoxid eine poröse Struktur, die es ihm ermöglicht, Wasserdampf zu adsorbieren. Diese Form von Aluminiumoxid, im Handel als aktiviertes Aluminiumoxid bekannt, wird zum Trocknen von Gasen und bestimmten Flüssigkeiten verwendet. Es dient auch als Träger für Katalysatoren verschiedener chemischer Reaktionen.,
Anodisches Aluminiumoxid (AAO), typischerweise durch die elektrochemische Oxidation von Aluminium hergestellt, ist ein nanostrukturiertes Material auf Aluminiumbasis mit einer sehr einzigartigen Struktur. AAO enthält zylindrische Poren, die für eine Vielzahl von Anwendungen. Es ist eine thermisch und mechanisch stabile Verbindung und gleichzeitig optisch transparent und ein elektrischer Isolator. Die Porengröße und-dicke von AAO kann leicht an bestimmte Anwendungen angepasst werden, einschließlich als Vorlage für die Synthese von Materialien zu Nanoröhren und Nanoröhren.,
Eine weitere wichtige Verbindung ist Aluminiumsulfat, ein farbloses Salz, das durch Einwirkung von Schwefelsäure auf hydratisiertes Aluminiumoxid erhalten wird. Die Handelsform ist ein hydratisierter kristalliner Feststoff mit der chemischen Formel Al2 (SO4)3. Es wird ausgiebig in der Papierherstellung als Bindemittel für Farbstoffe und als Oberflächenfüller verwendet. Aluminiumsulfat verbindet sich mit den Sulfaten von univalenten Metallen zu hydratisierten Doppelsulfaten, die Alaun genannt werden., Die Alaune, Doppelsalze der Formel MAl (SO4)2 ·12H2O (wobei M ein einzeln geladenes Kation wie K+ ist), enthalten auch das Al3+—Ion; M kann das Kation von Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Ammonium oder Thallium sein, und das Aluminium kann durch eine Vielzahl anderer M3+ – Ionen ersetzt werden-z. B. Gallium, Indium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen oder Kobalt. Das wichtigste solcher Salze ist Aluminiumkaliumsulfat, auch bekannt als Kaliumalaun oder Kalialaun. Diese Alaunen haben viele Anwendungen, insbesondere bei der Herstellung von Arzneimitteln, Textilien und Farben.,
Die Reaktion von gasförmigem Chlor mit geschmolzenem Aluminiummetall erzeugt Aluminiumchlorid; Letzteres ist der am häufigsten verwendete Katalysator bei Friedel-Crafts-Reaktionen-d. H. Synthetische organische Reaktionen, die an der Herstellung einer Vielzahl von Verbindungen beteiligt sind, einschließlich aromatischer Ketone und Anthrochinon und seiner Derivate. Hydratisiertes Aluminiumchlorid, allgemein bekannt als Aluminiumchlorohydrat, AlCl3∙H2O, wird als topisches Antitranspirant oder Körperdeodorant verwendet, das durch Verengung der Poren wirkt. Es ist eines von mehreren Aluminiumsalzen, die in der Kosmetikindustrie eingesetzt werden.,
Aluminiumhydroxid, Al (OH) 3, wird verwendet, um Gewebe zu imprägnieren und eine Reihe anderer Aluminiumverbindungen herzustellen, einschließlich Salze, die als Aluminate bezeichnet werden und die AlO−2-Gruppe enthalten. Mit Wasserstoff bildet Aluminium Aluminiumhydrid, AlH3, einen polymeren Feststoff, aus dem die Tetrohydroaluminate (wichtige Reduktionsmittel) abgeleitet werden. Lithium-Aluminiumhydrid (LiAlH4), gebildet durch die Reaktion von Aluminiumchlorid mit Lithiumhydrid, ist in der organischen Chemie weit verbreitet—z. B. um Aldehyde und Ketone zu primären bzw. sekundären Alkoholen zu reduzieren.
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