Kimya planına əsasən alüminiumun xarakteristikası. Alüminium: kimyəvi və fiziki xassələri

Alüminium kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin 13-cü qrupunun üçüncü dövrünün elementidir, atom nömrəsi 13. Yüngül metallar qrupuna aiddir. Yer qabığında ən çox yayılmış metal və üçüncü ən çox yayılmış kimyəvi element (oksigen və silisiumdan sonra).

Sadə maddə alüminium yüngül, paramaqnitli gümüşü ağ metaldır, asanlıqla qəliblənir, tökülür və emal olunur. Alüminium yüksək istilik və elektrik keçiriciliyinə, səthi sonrakı qarşılıqlı təsirdən qoruyan güclü oksid filmlərinin sürətlə əmələ gəlməsi səbəbindən korroziyaya qarşı müqavimətə malikdir.

Müasir əldə üsulu, Hall-Héroult prosesi. Bu, alüminium oksidi Al2O3-ün Na3AlF6 kriolitin əriməsində həll edilməsindən, ardınca istehlak olunan koks və ya qrafit anod elektrodlarından istifadə edərək elektrolizdən ibarətdir. Bu əldəetmə üsulu çox böyük miqdarda elektrik enerjisi tələb edir və buna görə də sənaye tətbiqi yalnız 20-ci əsrdə alındı.

Alüminiumun alınması üçün laboratoriya üsulu: susuz alüminium xloridin metal kaliumla reduksiya edilməsi (reaksiya havasız qızdırıldıqda davam edir):

Gümüş-ağ metal, yüngül, sıxlıq - 2,7 q / sm³, texniki alüminium üçün ərimə nöqtəsi - 658 ° C, yüksək təmizlikli alüminium üçün - 660 ° C, yüksək çeviklik: texniki üçün - 35%, təmiz üçün - 50% , haddelenmiş nazik təbəqə və hətta folqa. Alüminium yüksək elektrik keçiriciliyinə (37 106 S/m) və istilik keçiriciliyinə (203,5 Vt/(m K)) malikdir, 65%, yüksək işıq əks etdirmə qabiliyyətinə malikdir.

Alüminium demək olar ki, bütün metallarla ərintilər əmələ gətirir. Ən məşhurları mis və maqnezium (duralumin) və silikon (silumin) ilə ərintilərdir.

Yer qabığında yayılma baxımından Yer metallar arasında 1-ci, elementlər arasında isə 3-cü yeri, yalnız oksigen və silisiumdan sonra ikinci yeri tutur. Müxtəlif tədqiqatçıların fikrincə, yer qabığında alüminiumun kütləvi konsentrasiyası 7,45-8,14% arasında qiymətləndirilir. Təbiətdə alüminium yüksək kimyəvi aktivliyə görə demək olar ki, yalnız birləşmələr şəklində olur.

Təbii alüminium demək olar ki, tamamilə tək stabil izotopdan, 27Al-dan ibarətdir, cüzi izləri olan 26Al, ən uzunömürlü radioaktiv izotop 720.000 il yarımparçalanma dövrü ilə atmosferdə 40Ar arqon nüvələrinin yüksək enerjili kosmik enerji ilə parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. şüa protonları.

Normal şəraitdə alüminium nazik və güclü oksid filmi ilə örtülür və buna görə də klassik oksidləşdirici maddələrlə reaksiya vermir: H2O (t°), O2, HNO3 (qızdırmadan). Buna görə alüminium praktiki olaraq korroziyaya məruz qalmır və buna görə də müasir sənaye tərəfindən geniş tələb olunur. Bununla belə, oksid filmi məhv edildikdə (məsələn, ammonium duzlarının NH4 +, isti qələvilərin məhlulları ilə təmasda olduqda və ya birləşmə nəticəsində) alüminium aktiv reduksiyaedici metal kimi çıxış edir. Alüminiuma qalium, indium və ya qalay kimi metallar əlavə etməklə oksid filminin əmələ gəlməsinin qarşısını almaq mümkündür. Bu halda, alüminiumun səthi bu metallara əsaslanan aşağı ərimə evtektikası ilə islanır.


Sadə maddələrlə asanlıqla reaksiya verir:

alüminium oksidi yaratmaq üçün oksigenlə:

xlorid, bromid və ya alüminium yodid əmələ gətirən halogenlərlə (flüordan başqa):

Qızdırıldıqda digər qeyri-metallarla reaksiya verir:

alüminium ftorid əmələ gətirən flüor ilə:

kükürdlə alüminium sulfid əmələ gətirir:

azotla alüminium nitridi əmələ gətirir:

karbonla alüminium karbid əmələ gətirir:

Alüminium sulfid və alüminium karbid tamamilə hidrolizə olunur:

Kompleks maddələrlə:

su ilə (qoruyucu oksid təbəqəsi çıxarıldıqdan sonra, məsələn, birləşmə və ya isti qələvi məhlullarla):

qələvilərlə (tetrahidroksoalüminatlar və digər aluminatların əmələ gəlməsi ilə):

Xlorid və seyreltilmiş sulfat turşularında asanlıqla həll olunur:

Qızdırıldıqda, həll olunan alüminium duzlarını əmələ gətirən turşularda - oksidləşdirici maddələrdə həll olunur:

metalları oksidlərindən bərpa edir (alüminotermiya):

44. Alüminium birləşmələri, onların amfoter xassələri

Alüminiumun xarici səviyyəsinin elektron konfiqurasiyası … 3s23p1-dir.

Həyəcanlı vəziyyətdə s-elektronlarından biri p-alt səviyyənin sərbəst hüceyrəsinə keçir, bu vəziyyət III valentliyə və +3 oksidləşmə vəziyyətinə uyğundur. Alüminium atomunun xarici elektron təbəqəsində sərbəst d-alt səviyyələri var.

Ən vacib təbii birləşmələr alüminosilikatlardır:

ağ gil Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O, feldispat K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2, slyuda K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 ∙ H2O

Alüminiumun meydana gəlməsinin digər təbii formalarından A12Оз ∙ nН2О boksitləri, korund mineralları А12Оз və kriolit A1Fз ∙3NaF böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Yüngül, gümüşü-ağ, çevik metal, elektrik və istiliyi yaxşı keçirir.

Havada alüminium ən nazik (0,00001 mm), lakin metalı daha da oksidləşmədən qoruyan və ona tutqun bir görünüş verən çox sıx oksid filmi ilə örtülmüşdür.

Alüminium oksid A12О3

Ağ bərk, suda həll olunmur, ərimə temperaturu 2050°C.

Təbii A12O3 korund mineralıdır. Korundun şəffaf rəngli kristalları - qırmızı yaqut - xrom - və mavi sapfir - titan və dəmir - qiymətli daşların qarışığından ibarətdir. Onlar həm də süni şəkildə alınır və texniki məqsədlər üçün, məsələn, dəqiq alətlər üçün hissələrin, saatlarda daşların və s. istehsalı üçün istifadə olunur.

Kimyəvi xassələri

Alüminium oksid amfoter xüsusiyyətlərə malikdir

1. turşularla qarşılıqlı əlaqə

А12О3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. qələvilərlə qarşılıqlı təsir

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 2NaOH + 5H2O = 2Na

3. Müvafiq metalın oksidinin alüminium tozu ilə qarışığı qızdırıldıqda, alınan oksiddən sərbəst metalın ayrılmasına səbəb olan şiddətli reaksiya baş verir. Al (alüminium) ilə reduksiya üsulu çox vaxt bir sıra elementləri (Cr, Mn, V, W və s.) sərbəst vəziyyətdə əldə etmək üçün istifadə olunur.

2A1 + WO3 = A12Oz + W

4. hidroliz nəticəsində güclü qələvi mühitə malik duzlarla qarşılıqlı təsir

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Alüminium hidroksid A1(OH)3

Al(OH)3 həcmli ağ jelatinli çöküntüdür, suda praktiki olaraq həll olunmur, lakin turşularda və güclü qələvilərdə asanlıqla həll olunur. Buna görə də amfoter xarakter daşıyır.

Alüminium hidroksid həll olunan alüminium duzlarının qələvilərlə mübadilə reaksiyasından əldə edilir.

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

Bu reaksiya Al3+ ionu üçün keyfiyyətli reaksiya kimi istifadə edilə bilər

Kimyəvi xassələri

1. turşularla qarşılıqlı əlaqə

Al(OH)3 +3HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. güclü qələvilərlə qarşılıqlı təsirdə olduqda müvafiq alüminatlar əmələ gəlir:

NaOH + A1(OH)3 = Na

3. termal parçalanma

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Alüminium duzları kation hidrolizə, asidik mühitə (pH< 7)

Al3+ + H+OH- ↔ AlOH2+ + H+

Al(NO3)3 + H2O↔ AlOH(NO3)2 + HNO3

Alüminium və zəif turşuların həll olunan duzları tam (dönməz hidroliz) keçir.

Al2S3+ 3H2O = 2Al(OH)3 +3H2S

Alüminium oksidi Al2O3 - mədə şirəsinin turşuluğunu artırmaq üçün istifadə olunan bəzi antasidlərin (məsələn, Almagel) bir hissəsidir.

КAl(SO4)3 12H2О - kalium alum təbabətdə dəri xəstəliklərinin müalicəsində, hemostatik vasitə kimi istifadə olunur. Dəri sənayesində tanen kimi də istifadə olunur.

(CH3COO)3Al - Burov mayesi - alüminium asetatın 8% məhlulu büzücü və iltihab əleyhinə təsir göstərir, yüksək konsentrasiyalarda orta dərəcədə antiseptik xüsusiyyətlərə malikdir. Durulama, losyonlar, dərinin və selikli qişaların iltihabi xəstəlikləri üçün seyreltilmiş formada istifadə olunur.

AlCl3 - üzvi sintezdə katalizator kimi istifadə olunur.

Al2(SO4)3 18 H20 - suyun təmizlənməsində istifadə olunur.

Alüminium

Alüminium- Mendeleyevin dövri sisteminin III qrupunun kimyəvi elementi (atom nömrəsi 13, atom kütləsi 26,98154). Əksər birləşmələrdə alüminium trivalentdir, lakin yüksək temperaturda +1 oksidləşmə vəziyyətini də nümayiş etdirə bilər. Bu metalın birləşmələrindən ən əhəmiyyətlisi Al 2 O 3 oksiddir.

Alüminium- gümüşü-ağ metal, yüngül (sıxlıq 2,7 q / sm 3), çevik, yaxşı elektrik və istilik keçiricisi, ərimə nöqtəsi 660 ° C. Asanlıqla telə çəkilir və nazik təbəqələrə yuvarlanır. Alüminium kimyəvi cəhətdən aktivdir (havada qoruyucu oksid filmi ilə örtülmüşdür - alüminium oksid.) Metalı sonrakı oksidləşmədən etibarlı şəkildə qoruyur. Lakin alüminium tozu və ya alüminium folqa güclü qızdırılırsa, metal alüminium oksidə çevrilərək, kor alovla yanır. Alüminium hətta seyreltilmiş xlorid və sulfat turşularında, xüsusən də qızdırıldıqda həll olunur. Lakin yüksək dərəcədə seyreltilmiş və qatılaşdırılmış soyuq azot turşusunda alüminium həll olunmur. Alüminiumdakı qələvi sulu məhlulların təsiri altında oksid təbəqəsi həll olunur və aluminatlar əmələ gəlir - anion tərkibində alüminium olan duzlar:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na.

Qoruyucu bir filmdən məhrum olan alüminium su ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və hidrogeni ondan sıxışdırır:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2

Nəticədə alüminium hidroksid həddindən artıq qələvi ilə reaksiya verərək hidroksoalüminat əmələ gətirir:

Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na.

Alüminiumun sulu qələvi məhlulunda həlli üçün ümumi tənlik aşağıdakı formaya malikdir:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2.

Alüminium halogenlərlə aktiv şəkildə qarşılıqlı təsir göstərir. Alüminium hidroksid Al(OH) 3 ağ, şəffaf, jelatinli maddədir.

Yer qabığının tərkibində 8,8% alüminium var. Təbiətdə oksigen və silikondan sonra üçüncü, metallar arasında isə birincidir. Gillərin, feldispatların, mikaların bir hissəsidir. Bir neçə yüz Al mineralı məlumdur (alüminosilikatlar, boksitlər, alunitlər və s.). Alüminiumun ən vacib mineralı - boksit 28-60% alüminium oksidi - Al 2 O 3 ehtiva edir.

Saf formada alüminium təbiətdə ən çox yayılmış metal olsa da, ilk dəfə 1825-ci ildə Danimarka fiziki H.Oersted tərəfindən əldə edilmişdir.

Alüminium istehsalı 950 °C temperaturda NaAlF 4 kriolit əriməsində alüminium Al 2 O 3-ün elektrolizi yolu ilə həyata keçirilir.

Alüminium aviasiyada, tikintidə, əsasən digər metallarla alüminium ərintiləri şəklində, elektrotexnika (kabel istehsalında misin əvəzedicisi və s.), yeyinti sənayesində (folqa), metallurgiyada (aşqar aşqar), alüminiumotermiyada və s. .

Alüminium sıxlığı, xüsusi çəkisi və digər xüsusiyyətləri.

Sıxlıq - 2,7*10 3 kq/m 3 ;
Xüsusi çəkisi - 2,7 G/ sm 3;
20 ° C-də xüsusi istilik - 0,21 kal/deq;
Ərimə temperaturu - 658,7°C;
Ərimənin xüsusi istilik tutumu - 76,8 kal/deq;
Qaynama temperaturu - 2000°C;
Ərimə zamanı nisbi həcm dəyişikliyi (ΔV/V) - 6,6%;
Xətti genişlənmə əmsalı(təxminən 20°C-də) : - 22,9 * 10 6 (1 / dərəcə);
Alüminiumun istilik keçiricilik əmsalı - 180 kkal / m * saat * dolu;

Alüminiumun elastiklik modulu və Puasson nisbəti

İşığın alüminiumla əks olunması

Cədvəldə verilən rəqəmlər səthə perpendikulyar düşən işığın neçə faizinin ondan əks olunduğunu göstərir.


ALÜMİNİYUM OKSİD Al 2 O 3

Alüminium oksidi Al 2 O 3, həmçinin alüminium oksidi adlanır, təbii olaraq kristal şəklində olur, mineral korund əmələ gətirir. Korund çox yüksək sərtliyə malikdir. Qırmızı və ya mavi rəngli şəffaf kristalları qiymətli daşlar - yaqut və sapfirdir. Hal-hazırda yaqutlar elektrik sobasında alüminium oksidi ilə əridilməklə süni şəkildə alınır. Onlar zərgərlik üçün deyil, texniki məqsədlər üçün istifadə olunur, məsələn, dəqiq alətlər üçün hissələrin istehsalı, saatlarda daşlar və s. Kiçik bir Cr 2 O 3 çirkini ehtiva edən yaqut kristalları kvant generatorları - monoxromatik şüalanmanın yönəldilmiş şüasını yaradan lazerlər kimi istifadə olunur.

Korund və onun çoxlu miqdarda çirkləri olan incə dənəli çeşidi aşındırıcı materiallar kimi istifadə olunur.


ALÜMİNİYUM İSTEHSALI

üçün əsas xammal alüminium istehsalı 32-60% alüminium oksidi Al 2 O 3 olan boksitlərdir. Ən mühüm alüminium filizlərinə alunit və nefelin də daxildir. Rusiyada alüminium filizlərinin əhəmiyyətli ehtiyatları var. Böyük yataqları Urals və Başqırdıstanda yerləşən boksitlərə əlavə olaraq, zəngin alüminium mənbəyi Kola yarımadasında hasil edilən nefelindir. Sibir yataqlarında da çoxlu alüminium var.

Alüminium alüminium oksidi Al 2 O 3-dən elektrolitik üsulla alınır. Bunun üçün istifadə olunan alüminium oksidi kifayət qədər təmiz olmalıdır, çünki çirkləri əridilmiş alüminiumdan çox çətinliklə təmizləyirlər. Təmizlənmiş Al 2 O 3 təbii boksitin emalı ilə əldə edilir.

Alüminium istehsalı üçün əsas başlanğıc material alüminium oksiddir. O, elektrik cərəyanını keçirmir və çox yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir (təxminən 2050 °C), buna görə də çox enerji tələb edir.

Alüminium oksidinin ərimə nöqtəsini ən azı 1000 o C-ə endirmək lazımdır. Bu üsul paralel olaraq fransız P. Eru və Amerika C. Hall tərəfindən tapıldı. Onlar müəyyən ediblər ki, alüminium oksidi AlF 3 tərkibli mineral olan ərimiş kriolitdə yaxşı həll olur. 3NaF. Bu ərimə alüminium istehsalında yalnız təxminən 950 ° C temperaturda elektrolizə məruz qalır. Təbiətdəki kriolitin ehtiyatları əhəmiyyətsizdir, buna görə də alüminium istehsalının maya dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldan sintetik kriolit yaradılmışdır.

Hidroliz kriolit Na 3 və alüminium oksidin ərimiş qarışığına məruz qalır. Tərkibində təxminən 10 çəki faizi Al 2 O 3 olan qarışıq 960 °C-də əriyir və proses üçün ən əlverişli elektrik keçiriciliyinə, sıxlığına və özlülüyünə malikdir. Bu xüsusiyyətləri daha da yaxşılaşdırmaq üçün qarışığın tərkibinə AlF 3, CaF 2 və MgF 2 əlavələri daxil edilir. Bu, 950 °C-də elektrolizi mümkün edir.

Alüminium əridilməsi üçün elektrolizator içəridən odadavamlı kərpiclə örtülmüş dəmir korpusdur. Sıxılmış kömür bloklarından yığılmış dibi (altı) katod kimi xidmət edir. Anodlar (bir və ya daha çox) yuxarıda yerləşir: bunlar kömür briketləri ilə doldurulmuş alüminium çərçivələrdir. Müasir zavodlarda elektrolizatorlar sıra ilə quraşdırılır; hər seriya 150 və ya daha çox hüceyrədən ibarətdir.

Elektroliz zamanı katodda alüminium, anodda isə oksigen ayrılır. İlkin ərimədən daha yüksək sıxlığa malik olan alüminium elektrolizatorun dibində toplanır, oradan vaxtaşırı boşaldılır. Metal sərbəst buraxıldıqda, əriməyə alüminium oksidin yeni hissələri əlavə olunur. Elektroliz zamanı ayrılan oksigen yanan anodun karbonu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və CO və CO 2 əmələ gətirir.

Rusiyada ilk alüminium zavodu 1932-ci ildə Volxovda tikilmişdir.


ALÜMİNİYUM ƏRİNCƏLƏRİ

Ərintilər alüminiumun möhkəmliyini və digər xassələrini artıran, onun tərkibinə mis, silisium, maqnezium, sink, manqan kimi alaşımlı aşqarların daxil edilməsi yolu ilə əldə edilir.

Duralumin(duralumin, duralumin, ərintinin sənaye istehsalına başlanıldığı Alman şəhərinin adından). Mis (Cu: 2,2-5,2%), maqnezium (Mg: 0,2-2,7%) manqan (Mn: 0,2-1%) ilə alüminium ərintisi (əsas). Sərtləşməyə və yaşlanmaya məruz qalır, tez-tez alüminiumla örtülür. Aviasiya və nəqliyyat mühəndisliyi üçün struktur materialdır.

Silumin- yüngül tökmə alüminium ərintiləri (əsas) silikon (Si: 4-13%), bəzən 23% -ə qədər və bəzi digər elementlər: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Onlar əsasən avtomobil və təyyarə sənayesində mürəkkəb konfiqurasiyalı hissələri istehsal edirlər.

magnaliya- alüminium ərintiləri (əsas) maqnezium (Mg: 1-13%) və digər elementlər yüksək korroziyaya davamlı, yaxşı qaynaq qabiliyyəti, yüksək çeviklik. Onlar formalı tökmələr (tökmə magnalları), təbəqələr, məftillər, pərçimlər və s. (deformasiya olunan maqnaliya).

Bütün alüminium ərintilərinin əsas üstünlükləri onların aşağı sıxlığı (2,5-2,8 q / sm 3), yüksək möhkəmlik (çəki vahidinə görə), atmosfer korroziyasına qənaətbəxş müqavimət, müqayisəli aşağı qiymət və istehsal və emal asanlığıdır.

Alüminium ərintiləri raket texnologiyasında, təyyarə, avtomobil, gəmi və cihazqayırmada, qab-qacaq, idman malları, mebel, reklam və digər sənaye sahələrində istifadə olunur.

Tətbiq sahəsinə görə alüminium ərintiləri polad və çuqundan sonra ikinci yeri tutur.

Alüminium mis, maqnezium, titan, nikel, sink və dəmirə əsaslanan ərintilərdə ən çox yayılmış əlavələrdən biridir.

Alüminium üçün də istifadə olunur alüminləşdirici (alüminləşdirici)- güclü qızdırma zamanı əsas materialı oksidləşmədən qorumaq üçün polad və ya çuqun məmulatlarının səthinin alüminiumla doyurulması, yəni. istilik müqavimətini (1100 ° C-ə qədər) və atmosfer korroziyasına qarşı müqaviməti artırmaq.

>> Kimya: Alüminium

Atomların quruluşu və xassələri. Alüminium Al D. I. Mendeleyevin dövri cədvəlinin III qrupunun əsas alt qrupunun elementidir. Atom alüminium xarici enerji səviyyəsində üç elektron ehtiva edir və kimyəvi qarşılıqlı təsirlər zamanı ondan asanlıqla imtina edir. Altqrupun əcdadı və alüminiumun yuxarı qonşusu bor daha kiçik atom radiusuna malikdir (bor üçün 0,080 nm, alüminium üçün 0,143 nm). Bundan əlavə, alüminium atomunda xarici elektronların nüvəyə cəlb edilməsinin qarşısını alan bir aralıq səkkiz elektronlu təbəqə (2e-; 8e-; Ze-) var. Buna görə də alüminium atomlarının reduksiya xassələri qeyri-metal xassələri nümayiş etdirən bor atomlarına nisbətən daha qabarıqdır.

Demək olar ki, bütün birləşmələrində alüminium +3 oksidləşmə vəziyyətinə malikdir.

Alüminium sadə maddədir. Gümüş ağ yüngül metal. 660 °C-də əriyir. Çox plastikdir, asanlıqla bir telə çəkilir və 0,01 mm qalınlığında bir folqa yuvarlanır. Çox yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir. Digər metallarla yüngül və güclü ərintilər əmələ gətirir.

Onun müəllifi N.Nosov “Benqal işıqları” hekayəsi üçün əsas kimi hansı kimyəvi reaksiyadan istifadə etmişdir?

Alüminium və onun ərintilərinin texnologiyada istifadəsi hansı fiziki və kimyəvi xassələrə əsaslanır?

Alüminium sulfat və kalium hidroksidinin çatışmazlığı və artıqlığı ilə məhlulları arasındakı reaksiyaların tənliklərini ion şəklində yazın.

Aşağıdakı çevrilmələr üçün reaksiya tənliklərini yazın: Al -> AlCl3 -> Al(0H)3 -> Al2O3 -> NaAl02 -> Al2(SO4)3 -> Al(OH)3 -> AlCl3 -> NaAlO2

Elektrolitlərin iştirak etdiyi reaksiyalar, ion şəklində yazın. İlk reaksiyanı redoks prosesi kimi nəzərdən keçirək.

Dərsin məzmunu dərsin xülasəsi dəstək çərçivə dərs təqdimatı sürətləndirici üsullar interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıq və məşğələlər özünü yoxlama seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırığının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər qrafikası, cədvəllər, sxemlər yumor, lətifələr, zarafatlar, komiks məsəllər, kəlamlar, krossvordlar, sitatlar Əlavələr referatlar məqalələr, maraqlanan fırıldaqçılar üçün çiplər dərsliklər əsas və əlavə terminlər lüğəti Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin yenilənməsi dərsdə innovasiya elementləri köhnəlmiş biliklərin yeniləri ilə əvəz edilməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər il üçün təqvim planı müzakirə proqramının metodik tövsiyələri İnteqrasiya edilmiş Dərslər

Mendeleyevin dövri sisteminin III qrupunun kimyəvi elementi.

Latın adı- Alüminium.

Təyinat— Al.

atom nömrəsi — 13.

Atom kütləsi — 26,98154.

Sıxlıq- 2,6989 q / sm 3.

Ərimə temperaturu- 660 °С.

Açıq boz və ya gümüşü ağ rəngli sadə, yüngül, paramaqnit metal. Yüksək istilik və elektrik keçiriciliyinə, korroziyaya davamlılığa malikdir. Yer qabığında paylanması - çəki ilə 8,8% - ən çox yayılmış metal və üçüncü ən çox yayılmış kimyəvi elementdir.

Binaların tikintisində, təyyarə və gəmiqayırmada konstruksiya materialı kimi, elektrik texnikasında keçirici məhsulların, kimya avadanlıqlarının, istehlak mallarının istehsalında, alüminotermiyadan istifadə etməklə digər metalların istehsalı üçün, bərk raket yanacağının tərkib hissəsi kimi, pirotexniki kompozisiyalar və s.

Metal alüminium ilk dəfə Danimarkalı fizik Hans Kristian Oersted tərəfindən əldə edilmişdir.

Təbiətdə yüksək kimyəvi aktivliyə malik olduğu üçün yalnız birləşmələr şəklində baş verir. Oksigenlə güclü kimyəvi bağ əmələ gətirir. Reaktivliyə görə filizdən metal almaq çox çətindir. İndi böyük miqdarda elektrik enerjisi tələb edən Hall-Heroult metodundan istifadə olunur.

Alüminium demək olar ki, bütün metallarla ərintilər əmələ gətirir. Ən məşhurları duralimium (mis və maqnezium ilə bir ərinti) və silumin (silikon ilə bir ərinti). Normal şəraitdə alüminium güclü oksid filmi ilə örtülmüşdür, buna görə də klassik oksidləşdirici maddələr su (H 2 O), oksigen (O 2) və azot turşusu (HNO 3) ilə reaksiya vermir. Buna görə praktiki olaraq korroziyaya məruz qalmır, bu da sənayedə tələbatını təmin etdi.

Adı "alum" mənasını verən latınca "alumen" dən gəlir.

Alüminiumun tibbdə istifadəsi

ənənəvi tibb

Alüminiumun bədəndəki rolu tam başa düşülməmişdir. Məlumdur ki, onun mövcudluğu sümük toxumasının böyüməsini, epitelin və birləşdirici toxumaların inkişafını stimullaşdırır. Onun təsiri altında həzm fermentlərinin fəaliyyəti artır. Alüminium bədənin bərpası və bərpası prosesləri ilə əlaqədardır.

Alüminium insan toxunulmazlığı üçün zəhərli element hesab olunur, lakin buna baxmayaraq, hüceyrələrin bir hissəsidir. Eyni zamanda, paratiroid bezlərinə təsir edən müsbət yüklü ionlar (Al3 +) formasına malikdir. Müxtəlif növ hüceyrələrdə müxtəlif miqdarda alüminium var, lakin məlumdur ki, qaraciyər, beyin və sümük hüceyrələri onu digərlərindən daha sürətli yığır.

Alüminium tərkibli dərmanlar analjezik və örtücü, antasid və adsorbent təsirlərə malikdir. Sonuncu o deməkdir ki, xlorid turşusu ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, dərmanlar mədə şirəsinin turşuluğunu azalda bilər. Alüminium xarici istifadə üçün də təyin edilir: yaraların, trofik ülserlərin, kəskin konjonktivitin müalicəsində.

Alüminiumun toksikliyi onun bir sıra fermentlərin aktiv mərkəzlərində maqneziumu əvəz etməsində özünü göstərir. Onun fosfor, kalsium və dəmirlə rəqabət əlaqəsi də rol oynayır.

Alüminium çatışmazlığı ilə əzalarda zəiflik müşahidə olunur. Ancaq müasir dünyada belə bir fenomen demək olar ki, mümkün deyil, çünki metal su, qida və çirklənmiş hava ilə gəlir.

Bədəndə alüminiumun çox olması ilə ağciyərlərdə dəyişikliklər, qıcolmalar, anemiya, kosmosda oriyentasiya pozğunluğu, apatiya və yaddaş itkisi başlayır.

Ayurveda

Alüminiumun zəhərli olduğuna inanılır, ona görə də müalicə üçün istifadə edilməməlidir. Necə ki, həlim hazırlamaq və ya göyərti saxlamaq üçün alüminium qablardan istifadə etməməlisiniz.

Alüminiumun sehrdə istifadəsi

Təmiz elementi əldə etmək çətin olduğu üçün metaldan onunla yanaşı sehrdə istifadə olunur, ondan zinət əşyaları hazırlanırdı. Alma prosesi sadələşdirildikdə, alüminium sənətkarlıq modası dərhal keçdi.

Qoruyucu sehr

Yalnız alüminium folqa istifadə olunur, enerji axınlarını qoruyan, onların yayılmasının qarşısını alan xüsusiyyətlərə malikdir. Buna görə, bir qayda olaraq, ətrafa mənfi enerji yaya bilən obyektlər bükülür. Çox tez-tez şübhəli sehrli hədiyyələr folqa ilə sarılır - çubuqlar, maskalar, xəncərlər, xüsusilə Afrika və ya Misirdən gətirilənlər.

Həyətdən və ya qapının altından atılan naməlum əşyalarla da eyni şeyi edirlər. Əllərinizlə və ya parça ilə qaldırmaq əvəzinə, obyektin özünə toxunmadan folqa ilə örtmək daha yaxşıdır.

Bəzən folqa hazırda lazım olmayan, lakin gələcəkdə lazım ola biləcək amuletlər və talismanlar üçün qoruyucu ekran kimi istifadə olunur.

Astrologiyada alüminium

Bürc işarəsi: Oğlaq.

TƏrif

Alüminium- Dövri cədvəlin on üçüncü elementi. Təyinat - Latın "alüminium" dan Al. Üçüncü dövrdə, IIIA qrupunda yer alır. Metallara aiddir. Nüvə yükü 13-dür.

Alüminium yer qabığında ən çox yayılmış metaldır. O, gillərin, feldispatların, slyudaların və bir çox başqa mineralların tərkib hissəsidir. Yer qabığında alüminiumun ümumi miqdarı 8% (kütlə) təşkil edir.

Alüminium gümüşü ağ (şəkil 1) yüngül metaldır. Asanlıqla telə çəkilir və nazik təbəqələrə yuvarlanır.

Otaq temperaturunda alüminium havada dəyişmir, ancaq onun səthi çox güclü qoruyucu təsir göstərən nazik oksid təbəqəsi ilə örtüldüyü üçün.

düyü. 1. Alüminium. Görünüş.

Alüminiumun atom və molekulyar çəkisi

Maddənin nisbi molekulyar çəkisi (M r) müəyyən bir molekulun kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyük olduğunu göstərən rəqəmdir və elementin nisbi atom kütləsi(A r) - kimyəvi elementin atomlarının orta kütləsi karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyükdür.

Alüminium sərbəst vəziyyətdə monatomik Al molekulları şəklində mövcud olduğundan, onun atom və molekulyar kütlələrinin dəyərləri üst-üstə düşür. Onlar 26,9815-ə bərabərdir.

Alüminiumun izotopları

Məlumdur ki, alüminium təbiətdə bir sabit izotop 27Al şəklində mövcud ola bilər. Kütləvi sayı 27-dir. Alüminium izotopunun nüvəsi 27 Al on üç proton və on dörd neytrondan ibarətdir.

Kütləvi nömrələri 21-dən 42-ə qədər olan alüminiumun radioaktiv izotopları var ki, bunların arasında 26 Al izotopu ən uzunömürlüdür, yarımparçalanma müddəti 720 min ildir.

alüminium ionları

Alüminium atomunun xarici enerji səviyyəsində valentliyə malik üç elektron var:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .

Kimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində alüminium valentlik elektronlarından imtina edir, yəni. onların donorudur və müsbət yüklü iona çevrilir:

Al 0 -3e → Al 3+.

Alüminiumun molekulu və atomu

Sərbəst vəziyyətdə alüminium monatomik Al molekulları şəklində mövcuddur. Alüminium atomunu və molekulunu xarakterizə edən bəzi xüsusiyyətlər bunlardır:

alüminium ərintiləri

Alüminiumun əsas tətbiqi onun əsasında ərintilərin istehsalıdır. Alaşımlı əlavələr (məsələn, mis, silisium, maqnezium, sink, manqan) əsasən alüminiumun gücünü artırmaq üçün daxil edilir.

Tərkibində mis və maqnezium olan duralüminlər, əsas əlavənin silisium, maqnalium (9,5-11,5% maqneziumlu alüminium ərintisi) olduğu siluminlər geniş istifadə olunur.

Alüminium mis, maqnezium, titan, nikel, sink və dəmirə əsaslanan ərintilərdə ən çox yayılmış əlavələrdən biridir.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Məşq edin Alüminotermik üsulla qaynaq relsləri üçün alüminium və dəmir oksidi Fe 3 O 4 qarışığı istifadə olunur. 1 kq (1000 q) ağırlığında dəmirin əmələ gəlməsi 6340 kJ istilik buraxırsa, termokimyəvi reaksiya tənliyini qurun.
Qərar Alüminotermik üsulla dəmir istehsalı üçün reaksiya tənliyini yazırıq:

8Al + 3Fe 2 O 3 \u003d 9Fe + 4Al 2 O 3.

Dəmirin nəzəri kütləsini tapaq (reaksiyanın termokimyəvi tənliyindən hesablanır):

n(Fe) = 9 mol;

m(Fe) = n(Fe) ×M(Fe);

m(Fe) = 9 × 56 = 504 q.

Reaksiya zamanı x kJ istilik ayrılsın. Gəlin nisbət edək:

1000 q - 6340 kJ;

504 q - x kJ.

Beləliklə, x bərabər olacaq:

x \u003d 540 × 6340 / 1000 \u003d 3195.

Bu o deməkdir ki, alüminotermik üsulla dəmirin alınması reaksiyası zamanı 3195 kJ istilik ayrılır. Termokimyəvi reaksiya tənliyi formaya malikdir:

8Al + 3Fe 2 O 3 = 9Fe + 4Al 2 O 3 + 3195 kJ.

Cavab verin Reaksiya zamanı 3195 kJ istilik ayrılır.

NÜMUNƏ 2

Məşq edin Alüminium 200 q 16% nitrat turşusu məhlulu ilə işlənmiş və qaz buraxılmışdır. Buraxılan qazın kütləsini və həcmini təyin edin.
Qərar Alüminiumun nitrat turşusunda həlli üçün reaksiya tənliyini yazırıq:

2Al + 6HNO 3 \u003d 2Al (NO 3) 3 + 3H 2 -.

Azot turşusunun həll olunmuş maddəsinin kütləsini hesablayın:

m(HNO 3) = m məhlul (HNO 3)×w(HNO 3) / 100%;

m(HNO 3) \u003d 20 × 96% / 100% \u003d 19,2 q.

Azot turşusunun miqdarını tapın:

M (HNO 3) \u003d Ar (H) + Ar (N) + 3 × Ar (O) \u003d 1 + 14 + 3 × 16 \u003d 63 q / mol.

n (HNO 3) \u003d m (HNO 3) / M (HNO 3);

n (HNO 3) \u003d 19,2 / 63 \u003d 0,3 mol.

Reaksiya tənliyinə görə n (HNO 3): n (H 2) = 6: 3, yəni.

n (H 2) \u003d 3 × n (HNO 3) / 6 \u003d ½ × n (HNO 3) \u003d ½ × 0,3 \u003d 0,15 mol.

Sonra buraxılan hidrogenin kütləsi və həcmi bərabər olacaq:

M (H 2) \u003d 2 × Ar (H) \u003d 2 × 1 \u003d 2 q / mol.

m (H 2) \u003d n (H 2) × M (H 2) \u003d 0,15 × 2 \u003d 0,3 q.

V (H 2) \u003d n (H 2) × V m;

V (H 2) \u003d 0,15 × 22,4 \u003d 3,36 l.

Cavab verin Reaksiya nəticəsində kütləsi 0,3 q və həcmi 3,36 litr olan hidrogen ayrılır.