Почему алюминий в природе встречается только в соединениях?

Коротко: потому что алюминий — один из самых «охотных» к кислороду металлов. С кислородом (и многими другими неметаллами) он образует настолько устойчивые соединения, что в природных условиях в виде чистого металла он термодинамически невыгоден.

Чуть подробнее по пунктам:

1. Очень высокая химическая активность. Стандартный потенциал пары Al³⁺/Al ≈ −1,66 В — это сильно «минус», значит, металл легко окисляется до ионов Al³⁺. При наличии кислорода, воды, углекислого газа он практически неизбежно превращается в оксиды, гидроксиды и алюмосиликаты.

2. Колоссальная устойчивость оксида. Al₂O₃ (корунд) имеет очень большую энергию решётки и сильно отрицательную ΔG образования. Перевести такой оксид обратно в металл в природе почти нечем: нужны либо мощные восстановители, либо электрический ток — в природе такие условия почти не встречаются.

3. Изобилие кислорода и кремния в земной коре. Кора — это «царство» кислородсодержащих минералов. Небольшой, сильно заряженный катион Al³⁺ идеально вписывается в кислородные и кремнекислородные каркасы, поэтому алюминий «заперт» в бокситах (гиббсит, бемит, диаспор), корунде, каолините, полевых шпатах, слюдах и бесчисленных алюмосиликатах.

4. Пассивирующая плёнка не «спасает» металл, а лишь стабилизирует уже окисленную поверхность. Если даже представить оголённый алюминий, он мгновенно покрывается тончайшей оксидной плёнкой, которая и объясняет его коррозионную стойкость. Но это следствие окисления, а не признак того, что металл может долго существовать в «дикой природе» несвязанный.

5. Сравнение с «самородными» металлами. Золото, платина или иногда медь встречаются в самородном виде, потому что они гораздо менее склонны к окислению. Алюминий — полная противоположность в ряду напряжений: самородным быть не может. Известные упоминания о «самородном алюминии» — это чрезвычайно редкие микровключения в специфических, крайне восстановительных условиях (например, некоторых метеоритах или вулканических газовых нишах), но для земной коры это статистическое исключение.

6. Отсюда и способ получения. Промышленно алюминий делают электролизом расплава Al₂O₃ (процесс Холла—Эру) именно потому, что обычными химическими восстановителями «выбить» металл из оксида трудно — оксид слишком устойчив.

Итог: из-за сильнейшей склонности к окислению и исключительной устойчивости оксидов/алюмосиликатов алюминий в природе практически полностью присутствует только в виде соединений.