4. Алюминий встречается в природе только в виде соединений. (а) Назовите руду, из которой получают алюминий. В процессе получения алюминия добавляют криолит. (b) Объясните значение криолита в производстве алюминия. Через расплав алюминия пропускают электрический ток. (с) Какой процесс протекает на катоде? Составьте уравнение полуреакции. (d) Какой процесс протекает на аноде? Составьте уравнение полуреакции. (e) Составьте сбалансированное молекулярное уравнение электролиза расплава оксида алюминия.

(a) Рудой, из которой получают алюминий, является боксит. Боксит состоит преимущественно из гидроксида алюминия (Al(OH)3).

(b) Криолит (Na3AlF6) добавляется в процессе получения алюминия, чтобы снизить температуру плавления сырья. Это позволяет снизить энергозатраты на производство алюминия и ускоряет процесс.

(с) На катоде происходит процесс редукции, то есть осаждение алюминия из расплава. Уравнение полуреакции редукции алюминия:
2Al3+ + 6e- -> 2Al

(d) На аноде происходит окисление, то есть растворение оксидов алюминия. Уравнение полуреакции окисления анода:
6O2- -> 3O2 + 12e-

(e) Сбалансированное молекулярное уравнение электролиза расплава оксида алюминия выглядит следующим образом:
2Al2O3 -> 4Al + 3O2