Теория:

Алюминий как атом и химический элемент
Алюминий находится в \(IIIA\) группе Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Строение электронной оболочки атома алюминия — [Ne]3s23p1.
 
На внешнем электронном уровне атом содержит \(3\) электрона.
 
Поэтому в своих соединениях алюминий всегда проявляет только одну степень окисления, равную \(+3\).
 
Обрати внимание!
По распространённости в земной коре алюминий занимает третье место после кислорода и кремния, а среди металлов — первое.
В земной коре алюминий встречается только в составе соединений.
 
Основные природные минералы алюминия:
  • боксит, состав которого можно примерно выразить формулой Al2O3 \(•\) xH2O,
  • нефелин (Na,K)O2  \(•\) Al2O3 \(•\) 2H2O,
  • каолинит Al2O3 \(•\) SiO2 \(•\) 2H2O.
Каолинит — образец многочисленных алюмосиликатов, включающих преимущественно атомы кремния и кислорода, которые очень широко распространены в природе.
Физические свойства
В свободном состоянии алюминий — светлый блестящий металл, лёгкий, относительно мягкий, легкоплавкий, имеет высокую тепло- и электропроводность.
 
Алюминий является химически активным металлом, однако при обычных условиях он устойчив на воздухе и сохраняет свой металлический блеск длительное время. Это объясняется тем, что поверхность алюминия покрыта тонкой, невидимой глазу, прозрачной, но плотной плёнкой оксида алюминия, которая препятствует взаимодействию алюминия с компонентами атмосферы (парами воды и кислородом).
 
Свойства алюминия обусловили его широкое применение и необходимость получения алюминия в свободном виде.
Получение
В лабораторных условиях небольшое количество алюминия можно получить путём восстановления хлорида алюминия калием при высокой температуре:
 
AlCl3+3K=t3KCl+Al.
 
Так был впервые получен алюминий.
 
В промышленных условиях алюминий получают из бокситов. При нагревании бокситов образуется оксид алюминия. Восстановить алюминий из оксида с помощью традиционных восстановителей практически невозможно, поэтому его получают методом электролиза.
 
При этом на катоде восстанавливается алюминий, а на аноде — окисляется кислород.
 
Суммарная реакция электролиза выражается уравнением:

2Al2O3=4Al+3O2.