Хемиска формула на алуминиум. Хемиски и физички својства на алуминиумот

Хемиските својства на алуминиумот се одредуваат според неговата позиција во периодниот систем на хемиски елементи.

Подолу се прикажани главните хемиски реакции на алуминиумот со други хемиски елементи. Овие реакции ги одредуваат основните хемиски својства на алуминиумот.

Со што реагира алуминиумот?

Едноставни супстанции:

• халогени (флуор, хлор, бром и јод)
• фосфор
• јаглерод
• кислород (согорување)

Комплексни супстанции:

• минерални киселини (хлороводородна, фосфорна)
• сулфурна киселина
• Азотна киселина
• алкалии
• оксидирачки агенси
• оксиди на помалку активни метали (алуминотермија)

Со што не реагира алуминиумот?

Алуминиумот не реагира:

• со водород
• во нормални услови - со концентрирана сулфурна киселина (поради пасивација - формирање на густа оксидна фолија)
• во нормални услови - со концентрирана азотна киселина (исто така поради пасивација)

Алуминиум и воздух

Вообичаено, површината на алуминиумот е секогаш обложена со тенок слој од алуминиум оксид, кој ја штити од изложување на воздух, или поточно, кислород. Затоа, се верува дека алуминиумот не реагира со воздухот. Ако овој оксиден слој е оштетен или отстранет, свежата алуминиумска површина реагира со кислородот во воздухот. Алуминиумот може да изгори во кислород со заслепувачки бел пламен за да формира алуминиум оксид Al2O3.

Реакција на алуминиум со кислород:

• 4Al + 3O 2 -> 2Al 2 O 3

Алуминиум и вода

Алуминиумот реагира со вода во следните реакции:

• 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 (1)
• 2Al + 4H 2 O = 2AlO(OH) + 3H 2 (2)
• 2Al + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 3H 2 (3)

Како резултат на овие реакции, се формираат, соодветно:

• модификација на алуминиум хидроксид баерит и водород (1)
• модификација на алуминиум хидроксид боемит и водород (2)
• алуминиум оксид и водород (3)

Овие реакции, инаку, се од голем интерес за развојот на компактни постројки за производство на водород за возила што работат на водород.

Сите овие реакции се термодинамички можни на температури од собна температура до точка на топење на алуминиум 660 ºС. Сите тие се исто така егзотермни, односно се јавуваат со ослободување на топлина:

• На температури од собна температура до 280 ºС, најстабилен производ на реакција е Al(OH) 3.
• На температури од 280 до 480 ºС, најстабилен производ на реакција е AlO(OH).
• На температури над 480 ºС, најстабилен производ на реакција е Al 2 O 3.

Така, алуминиум оксидот Al 2 O 3 станува термодинамички постабилен од Al (OH) 3 на покачени температури. Производот од реакцијата на алуминиум со вода на собна температура ќе биде алуминиум хидроксид Al(OH) 3.

Реакцијата (1) покажува дека алуминиумот треба спонтано да реагира со вода на собна температура. Меѓутоа, во пракса, парче алуминиум потопено во вода не реагира со вода на собна температура, па дури и во врела вода. Факт е дека алуминиумот има тенок кохерентен слој од алуминиум оксид Al 2 O 3 на неговата површина. Оваа оксидна фолија цврсто се прилепува на површината на алуминиумот и го спречува нејзиното реагирање со вода. Затоа, за да се започне и одржува реакцијата на алуминиумот со вода на собна температура, потребно е постојано да се отстранува или уништува овој оксиден слој.

Алуминиум и халогени

Алуминиумот бурно реагира со сите халогени - тоа се:

• флуор Ф
• хлор Cl
• бром Br и
• јод (јод) I,

со образование, соодветно:

• флуорид AlF 3
• AlCl3 хлорид
• бромид Al 2 Br 6 и
• Al 2 Br 6 јодид.

Реакции на водород со флуор, хлор, бром и јод:

• 2Al + 3F 2 → 2AlF 3
• 2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
• 2Al + 3Br 2 → Al 2 Br 6
• 2Al + 3l 2 → Al 2 I 6

Алуминиум и киселини

Алуминиумот активно реагира со разредените киселини: сулфурна, хлороводородна и азотна, при што се формираат соодветните соли: алуминиум сулфат Al 2 SO 4, алуминиум хлорид AlCl 3 и алуминиум нитрат Al(NO 3) 3.

Реакции на алуминиум со разредени киселини:

• 2Al + 3H 2 SO 4 -> Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2
• 2Al + 6HCl -> 2AlCl 3 + 3H 2
• 2Al + 6HNO 3 -> 2Al(NO 3) 3 + 3H 2

Не комуницира со концентрирана сулфурна и хлороводородна киселина на собна температура; кога се загрева, реагира за да формира соли, оксиди и вода.

Алуминиум и алкалии

Алуминиум во воден раствор на алкали - натриум хидроксид - реагира за да формира натриум алуминат.

Реакцијата на алуминиум со натриум хидроксид има форма:

• 2Al + 2NaOH + 10H 2 O -> 2Na + 3H 2

Извори:

1. Хемиски елементи. Првите 118 елементи, подредени по азбучен ред / ед. Википедијанци - 2018 година

2. Реакција на алуминиум со вода за производство на водород / Џон Петровиќ и Џорџ Томас, У.С. Оддел за енергетика, 2008 година

Алуминиум оксид(Алумина) A1 2 O 3, безбоен. кристали; м.п. 2044°C; бала 3530 °C. Единствениот стабилен кристален до 2044°C. модификација на алуминиум оксид-A1 2 O 3 (корунд): ромбоедрална решетка, a = 0,512 nm, = 55,25° (за хексагонална инсталација a = 0,475 nm, c = 1,299 nm, просторна група D 6 3d, z = 2); густа 3,99 g/cm 3 ;Н° pl 111,4 kJ/mol; ниво на температурна зависност: топлински капацитет C° p = = 114,4 + 12,9*10 -3 T - 34,3*10 5 T 2 JDmol*K) (298T 1800 K), парен притисок Igp (Pa) = -54800/7+1,68 (до ~ 3500 K); температурен коефициент линеарно проширување (7,2-8,6) * 10 -6 K -1 (300T1200 K); топлинска спроводливостпримерок синтеруван на 730°C 0,35 W/(mol*K); Мохс цврстина 9; индексот на прекршување за обичен зрак е n 0 1,765, за извонреден зрак n 0 1,759.

Алуминиум оксидот (Al2O3) има исклучителен сет на својства, како што се:

• Висока цврстина
• Добра топлинска спроводливост
• Одлична отпорност на корозија
• Ниска густина
• Ја одржува силата во широк температурен опсег
• Електрични изолациски својства
• Ниска цена во однос на другите керамички материјали

Сите овие комбинации го прават материјалот незаменлив во производството на производи отпорни на корозија, отпорни на абење, електрични изолациски и отпорни на топлина за широк спектар на индустрии.

Главни апликации:

• Облога на мелници, хидроциклони, мешалки за бетон, екструдери, транспортери, цевки и друга опрема што може да се носи
• Механички заптивни прстени
• Матрици, жици, водичи
• Лизгачки лежишта, шахти и облога на влажни делови на хемиски пумпи
• Мелење медиуми
• Делови за опрема за производство на хартија
• Горилници
• Екструдерски млазници (јадра)
• Кросили
• Елементи на вентили и вентили за затворање
• Млазници за машини за аргонско заварување
• Електрични изолатори

Постојат неколку модификации на алуминиум оксид во зависност од содржината на главната фаза и нечистотиите, кои се разликуваат по јачина и хемиска отпорност

Алуминиум хидроксид

Алуминиум хидроксид Al(OH) 3 е безбојна цврста супстанца, нерастворлива во вода, која се наоѓа во многу боксити. Постои во четири полиморфни модификации. На ладно се формира α-Al(OH) 3 - бајерит, а при таложење од топол раствор γ-Al(OH) 3 - гибсит (хидраргилит), двата кристализираат во моноклиничкиот систем, имаат слоевита структура, слоевите се состои од октаедри, меѓу слоевите има водородна врска. Исто така, постои триклинички гибсит γ’-Al(OH) 3, триклинички нордстрандит β-Al(OH) 3 и две модификации на оксохидроксидот AlOOH - ортохомбичен боемит и дијаспори. Аморфниот алуминиум хидроксид има променлив состав Al 2 O 3 · nH 2 O. Се распаѓа кога се загрева над 180°C.

Хемиски својства

Алуминиум хидроксид е типично амфотерично соединение; свежо добиениот хидроксид се раствора во киселини и алкалии:

2Al(OH) 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 6H 2 O

Al(OH) 3 + NaOH + 2H 2 O = Na.

Кога се загрева, се распаѓа; процесот на дехидрација е прилично сложен и шематски може да се претстави на следниов начин:

Al(OH) 3 = AlOOH + H2O;

2AlOOH = Al 2 O 3 + H 2 O.

Алуминиум хидроксид е хемиска супстанција која е соединение на алуминиум оксид со вода. Може да постои во течна и цврста состојба. Течниот хидроксид е проѕирна материја слична на желе која е многу слабо растворлива во вода. Цврстиот хидроксид е бела кристална супстанца која има пасивни хемиски својства и не реагира практично со ниту еден друг елемент или соединение.

Алуминиум хлорид

При нормален притисок се сублимира на 183 °C (под притисок се топи на 192,6 °C). Многу растворлив во вода (44,38 g во 100 g H 2 O на 25 ° C); Поради хидролиза, пуши во влажен воздух, ослободувајќи HCl. AlCl 3 · 6H 2 O кристал хидрат се таложи од водени раствори - жолтеникаво-бели распространети кристали. Добро растворлив во многу органски соединенија (во етанол - 100 g на 100 g алкохол на 25 ° C, во ацетон, дихлороетан, етилен гликол, нитробензен, јаглерод тетрахлориди сл.); сепак, практично е нерастворлив во бензен и толуен.

Алуминиум сулфат

Алуминиум сулфат е бела сол со сива, сина или розова нијанса; во нормални услови постои во форма на кристален хидрат Al 2 (SO 4) 3 · 18H 2 O - безбојни кристали. Кога се загрева, губи вода без да се топи; кога се загрева, се распаѓа на Al 2 O 3 и SO 3 и O 2. Добро се раствора во вода. Техничкиот алуминиум сулфат може да се добие со третирање на боксит или глина со сулфурна киселина, а чистиот производ може да се добие со растворање на Al(OH) 3 во топла концентрирана H 2 SO 4.

Алуминиум сулфат се користи како коагулант за прочистување на водата за домашни, пиење и индустриски цели и за употреба во хартија, текстил, кожа и други индустрии.

Се користи како додаток на храна Е-520

Алуминиум карбид

Алуминиум карбид се произведува со директна реакција на алуминиум со јаглерод во лачна печка.

Пегла со алуминиум

Ални- група тврди магнетни (високо принудни) легури железо (Fe) - никел (Ni) - алуминиум (Al).

Легурирањето на ални-легурите ги подобрува нивните магнетни карактеристики; се користи легура со бакар (на пример, легура од 24% никел, 4% бакар, 13% алуминиум и 59% железо), кобалт (легури на алнико и магнико). Јаглеродниот додаток ги намалува магнетните својства на легурата, неговата содржина не треба да надминува 0,03%.

Ални легурите се карактеризираат со висока цврстина и кршливост, така што се користи лиење за да се направат постојани магнети од нив.

Натриум алуминат

Натриум алуминат- неорганско соединение, комплексен оксид на натриум и алуминиум со формула NaAlO 2, бела аморфна супстанција, реагира со вода.

Ортоалуминска киселина

Алумина" ти,соли на алуминиумски киселини: ортоалуминиум H3 AlO3, метаалуминиум HAlO2 итн. Во природата најзастапени се алуминатите со општата формула R, каде што R е Mg, Ca, Be, Zn итн. Меѓу нив се: 1) октаедрални сорти, т.н. спинели - Mg (благороден спинел), Zn (ганит или цинк спинел) итн. и 2) ромбични сорти - Be (хризоберил) итн. (во формули минералиатомите кои сочинуваат структурна група обично се затвораат во квадратни загради).

Алуминатите на алкалните метали се добиваат со реакција на Al или Al(OH)3 со каустични алкалии: Al(OH)3 + KOH = KAlO2 + 2H2 O. Од нив, натриум алуминатите NaAlO2, формирани за време на алкалниот процес на производство на алумина , се користи во производството на текстил како мрсна. Алуминатите на земноалкалните метали се добиваат со спојување на нивните оксиди со Al2 O3; Од нив, калциумот алуминати CaAl2 O4 служи како главна компонента на брзо стврднувачкиот алуминиумски цемент.

Алуминатите на елементите на ретка земја добија практично значење. Тие се добиваат со заедничко растворање на оксидите на ретките елементи R2 03 и Al(NO3 )3 во азотна киселина, испарувајќи го добиениот раствор додека солите не се кристализираат и калцинирајќи го вториот на 1000-1100°C. Формирањето на алуминати се контролира со дифракција на Х-зраци, како и со анализа на хемиска фаза. Последново се заснова на различната растворливост на почетните оксиди и формираното соединение (А., на пример, се стабилни во оцетна киселина, додека оксидите на ретките елементи се добро растворливи во него). Алуминатите од ретки земји имаат голема хемиска отпорност, во зависност од нивните температури пред палењето; стабилен во вода на високи температури (до 350°C) под притисок. Најдобар растворувач за алуминати од ретки земји е хлороводородна киселина. Алуминатите од ретки земјени елементи се карактеризираат со висока огноотпорност и карактеристична боја. Нивната густина се движи од 6500 до 7500 килограм /m3.

Алуминиумот е амфотеричен метал. Електронската конфигурација на алуминиумскиот атом е 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. Така, има три валентни електрони на надворешниот електронски слој: 2 на 3s и 1 на поднивото 3p. Поради оваа структура, се карактеризира со реакции како резултат на кои алуминиумскиот атом губи три електрони од надворешното ниво и добива состојба на оксидација од +3. Алуминиумот е високо реактивен метал и покажува многу силни намалувачки својства.

Интеракција на алуминиум со едноставни материи

со кислород

Кога апсолутно чист алуминиум доаѓа во контакт со воздухот, атомите на алуминиум лоцирани во површинскиот слој моментално комуницираат со кислородот во воздухот и формираат тенок, десетици атомски слоеви дебели, издржливи оксидни фолии со составот Al 2 O 3, кој го штити алуминиумот од понатамошна оксидација. Исто така, невозможно е да се оксидираат големи примероци од алуминиум дури и при многу високи температури. Сепак, финиот алуминиумски прав лесно гори во пламенот на горилникот:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

со халогени

Алуминиумот реагира многу енергично со сите халогени. Така, реакцијата помеѓу мешаните алуминиумски и јодни прашоци се јавува веќе на собна температура по додавањето капка вода како катализатор. Равенка за интеракција на јод со алуминиум:

2Al + 3I 2 =2AlI 3

Алуминиумот, исто така, реагира со бром, кој е темно кафеава течност, без загревање. Едноставно додадете примерок од алуминиум во течен бром: веднаш започнува насилна реакција, ослободувајќи голема количина топлина и светлина:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Реакцијата помеѓу алуминиум и хлор се јавува кога загреана алуминиумска фолија или фин алуминиумски прав се додава во колба исполнета со хлор. Алуминиумот ефикасно согорува во хлор според равенката:

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3

со сулфур

Кога се загрева на 150-200 o C или по запалување на мешавина од прашкаст алуминиум и сулфур, меѓу нив започнува интензивна егзотермичка реакција со ослободување на светлина:

— сулфид алуминиум

со азот

Кога алуминиумот реагира со азот на температура од околу 800 o C, се формира алуминиум нитрид:

со јаглерод

На температура од околу 2000 o C, алуминиумот реагира со јаглерод и формира алуминиум карбид (метанид), кој содржи јаглерод во -4 оксидациона состојба, како кај метанот.

Интеракција на алуминиум со сложени супстанции

со вода

Како што споменавме погоре, стабилната и издржлива оксидна фолија од Al 2 O 3 го спречува оксидирањето на алуминиумот во воздухот. Истата заштитна оксидна фолија го прави алуминиумот инертен кон водата. При отстранување на заштитната оксидна фолија од површината со методи како што се третман со водени раствори на алкали, амониум хлорид или соли на жива (амалгијација), алуминиумот почнува енергично да реагира со вода за да формира алуминиум хидроксид и водороден гас:

со метални оксиди

По запалување на мешавина од алуминиум со оксиди на помалку активни метали (десно од алуминиум во серијата активности), започнува исклучително бурна, високо егзотермна реакција. Така, во случај на интеракција на алуминиум со железо (III) оксид, се развива температура од 2500-3000 o C. Како резултат на оваа реакција се формира растопено железо со висока чистота:

2AI + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3

Овој метод на добивање метали од нивните оксиди со редукција со алуминиум се нарекува алуминотермијаили алуминотермија.

со неоксидирачки киселини

Интеракцијата на алуминиумот со неоксидирачките киселини, т.е. со речиси сите киселини, освен концентрирана сулфурна и азотна киселина, доведува до формирање на алуминиумска сол на соодветната киселина и водороден гас:

а) 2Al + 3H 2 SO 4 (разреден) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

2Al0 + 6H + = 2Al 3+ + 3H20;

б) 2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2

со оксидирачки киселини

-концентрирана сулфурна киселина

Интеракцијата на алуминиум со концентрирана сулфурна киселина во нормални услови и при ниски температури не се јавува поради ефектот наречен пасивација. Кога се загрева, реакцијата е можна и доведува до формирање на алуминиум сулфат, вода и водород сулфид, кој се формира како резултат на намалување на сулфурот, кој е дел од сулфурна киселина:

Таквото длабоко намалување на сулфурот од оксидационата состојба +6 (во H2SO4) до оксидационата состојба -2 (во H2S) се јавува поради многу високата редуцирачка способност на алуминиумот.

- концентрирана азотна киселина

Во нормални услови, концентрираната азотна киселина го пасивира и алуминиумот, што овозможува да се складира во алуминиумски контејнери. Исто како и во случајот со концентрирана сулфурна киселина, интеракцијата на алуминиум со концентрирана азотна киселина станува возможна со силно загревање, а реакцијата претежно се јавува:

- разредена азотна киселина

Интеракцијата на алуминиум со разредена азотна киселина во споредба со концентрирана азотна киселина доведува до производи со подлабоко намалување на азот. Наместо NO, во зависност од степенот на разредување, може да се формираат N 2 O и NH 4 NO 3:

8Al + 30HNO 3(дил.) = 8Al(NO 3) 3 +3N 2 O + 15H 2 O

8Al + 30HNO 3 (чисто разредено) = 8Al(NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O

со алкалии

Алуминиумот реагира и со водени раствори на алкали:

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

и со чисти алкалии за време на фузија:

Во двата случаи, реакцијата започнува со растворање на заштитниот филм на алуминиум оксид:

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Во случај на воден раствор, алуминиумот, исчистен од заштитната оксидна фолија, почнува да реагира со вода според равенката:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

Добиениот алуминиум хидроксид, кој е амфотеричен, реагира со воден раствор на натриум хидроксид за да формира растворлив натриум тетрахидроксоалуминат:

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Металите се еден од најзгодните материјали за обработка. Тие имаат и свои лидери. На пример, основните својства на алуминиумот им се познати на луѓето долго време. Тие се толку погодни за секојдневна употреба што овој метал стана многу популарен. Што се и едноставна супстанција и атом, ќе разгледаме во оваа статија.

Историја на откривањето на алуминиум

Човекот долго време го знаел соединението на металот за кој станува збор - се користел како средство кое можело да набабрува и да ги спои компонентите на смесата; тоа било неопходно и при производството на кожни производи. Постоењето на алуминиум оксид во неговата чиста форма стана познато во 18 век, во неговата втора половина. Сепак, тоа не беше примено.

Научникот Х. К. Орстед бил првиот што го изолирал металот од неговиот хлорид. Токму тој ја третираше солта со калиум амалгам и изолираше сив прав од смесата, која беше алуминиум во чиста форма.

Тогаш стана јасно дека хемиските својства на алуминиумот се манифестираат во неговата висока активност и силна редуцирачка способност. Затоа, никој друг не работеше со него долго време.

Меѓутоа, во 1854 година, Французинот Девил успеал да добие метални инготи со електролиза на топењето. Овој метод е сè уште релевантен денес. Особено масовното производство на вреден материјал започна во 20 век, кога беа решени проблемите со производство на големи количини електрична енергија во претпријатијата.

Денес, овој метал е еден од најпопуларните и се користи во градежништвото и индустријата за домаќинство.

Општи карактеристики на алуминиумскиот атом

Ако го карактеризираме предметниот елемент по неговата позиција во периодниот систем, тогаш може да се разликуваат неколку точки.

1. Сериски број - 13.
2. Се наоѓа во третиот мал период, трета група, главна подгрупа.
3. Атомска маса - 26,98.
4. Бројот на валентни електрони е 3.
5. Конфигурацијата на надворешниот слој е изразена со формулата 3s 2 3p 1.
6. Името на елементот е алуминиум.
7. силно изразена.
8. Во природата нема изотопи, постои само во една форма, со масен број 27.
9. Хемискиот симбол е AL, кој во формулите се чита како „алуминиум“.
10. Состојбата на оксидација е една, еднаква на +3.

Хемиските својства на алуминиумот се целосно потврдени со електронската структура на неговиот атом, бидејќи имајќи голем атомски радиус и низок афинитет на електрони, тој е способен да делува како силно средство за намалување, како и сите активни метали.

Алуминиум како едноставна супстанција: физички својства

Ако зборуваме за алуминиум како едноставна супстанција, тогаш тоа е сребрено-бел сјаен метал. Во воздухот брзо се оксидира и се покрива со густа оксидна фолија. Истото се случува и кога се изложени на концентрирани киселини.

Присуството на таква карактеристика ги прави производите направени од овој метал отпорни на корозија, што, природно, е многу погодно за луѓето. Затоа алуминиумот е толку широко користен во градежништвото. Тие се исто така интересни бидејќи овој метал е многу лесен, а сепак издржлив и мек. Комбинацијата на такви карактеристики не е достапна за секоја супстанција.

Постојат неколку основни физички својства кои се карактеристични за алуминиумот.

1. Висок степен на податливост и еластичност. Од овој метал е направена лесна, цврста и многу тенка фолија, а се витка и во жица.
2. Точка на топење - 660 0 C.
3. Точка на вриење - 2450 0 C.
4. Густина - 2,7 g/cm3.
5. Кристалната решетка е метална волуметриска во центарот на лицето.
6. Вид на врска - метал.

Физичките и хемиските својства на алуминиумот ги одредуваат областите на неговата примена и употреба. Ако зборуваме за секојдневните аспекти, тогаш карактеристиките што веќе ги разгледавме погоре играат голема улога. Како лесен, издржлив и антикорозивен метал, алуминиумот се користи во авиони и бродоградба. Затоа, овие својства се многу важни за да се знаат.

Хемиски својства на алуминиум

Од хемиска гледна точка, металот за кој станува збор е силен редукционен агенс кој е способен да покажува висока хемиска активност додека е чиста супстанција. Главната работа е да се отстрани оксидниот филм. Во овој случај, активноста нагло се зголемува.

Хемиските својства на алуминиумот како едноставна супстанција се одредени од неговата способност да реагира со:

• киселини;
• алкалии;
• халогени;
• сулфур.

Во нормални услови не комуницира со вода. Во овој случај, од халогените, без загревање, реагира само со јод. Други реакции бараат температура.

Може да се дадат примери за да се илустрираат хемиските својства на алуминиумот. Равенки на реакции на интеракција со:

• киселини- AL + HCL = AlCL 3 + H 2;
• алкалии- 2Al + 6H2O + 2NaOH = Na + 3H2;
• халогени- AL + Hal = ALHal 3 ;
• сиво- 2AL + 3S = AL 2 S 3.

Општо земено, најважното својство на предметната супстанција е неговата висока способност да обновува други елементи од нивните соединенија.

Регенеративен капацитет

Намалувачките својства на алуминиумот се јасно видливи во реакциите на интеракција со оксиди на други метали. Лесно ги извлекува од составот на супстанцијата и им овозможува да постојат во едноставна форма. На пример: Cr 2 O 3 + AL = AL 2 O 3 + Cr.

Во металургијата, постои цел метод за производство на супстанции врз основа на слични реакции. Тоа се нарекува алуминотермија. Затоа, во хемиската индустрија овој елемент се користи специјално за производство на други метали.

Дистрибуција во природата

Во однос на распространетоста меѓу другите метални елементи, алуминиумот е на прво место. Тој е содржан во земјината кора 8,8%. Ако го споредиме со неметали, тогаш неговото место ќе биде трето, по кислородот и силициумот.

Поради високата хемиска активност, не се наоѓа во чиста форма, туку само како дел од различни соединенија. На пример, постојат многу познати руди, минерали и карпи кои содржат алуминиум. Сепак, се извлекува само од боксит, чија содржина во природата не е многу висока.

Најчестите супстанции што го содржат предметниот метал:

• фелдспари;
• боксит;
• гранити;
• силика;
• алумосиликати;
• базалти и други.

Во мали количини, алуминиумот нужно се наоѓа во клетките на живите организми. Некои видови клубени мовови и морски жители се способни да го акумулираат овој елемент во нивните тела во текот на нивниот живот.

Потврда

Физичките и хемиските својства на алуминиумот овозможуваат да се добие само на еден начин: со електролиза на топење на соодветниот оксид. Сепак, овој процес е технолошки сложен. Точката на топење на AL 2 O 3 надминува 2000 0 C. Поради ова, тој не може директно да биде подложен на електролиза. Затоа, постапете на следниов начин.

Приносот на производот е 99,7%. Сепак, можно е да се добие уште почист метал, кој се користи за технички цели.

Апликација

Механичките својства на алуминиумот не се толку добри за да може да се користи во чиста форма. Затоа, најчесто се користат легури базирани на оваа супстанца. Има многу од нив, можете да ги наведете најосновните.

1. Дуралумин.
2. Алуминиум-манган.
3. Алуминиум-магнезиум.
4. Алуминиум-бакар.
5. Силумини.
6. Птичји.

Нивната главна разлика е, природно, адитиви од трети страни. Сите тие се базирани на алуминиум. Другите метали го прават материјалот поиздржлив, отпорен на корозија, отпорен на абење и лесен за обработка.

Постојат неколку главни области на примена на алуминиум, и во чиста форма и во форма на неговите соединенија (легури).

Заедно со железото и неговите легури, алуминиумот е најважниот метал. Токму овие двајца претставници на периодниот систем ја најдоа најобемната индустриска примена во човечки раце.

Својства на алуминиум хидроксид

Хидроксидот е најчестото соединение што го формира алуминиумот. Неговите хемиски својства се исти како оние на самиот метал - тој е амфотеричен. Ова значи дека е способен да покаже двојна природа, реагирајќи и со киселини и со алкалии.

Самиот алуминиум хидроксид е бел желатинозен талог. Лесно се добива со реакција на алуминиумска сол со алкали или со реакција со киселини, овој хидроксид ја дава вообичаената соодветна сол и вода. Ако реакцијата се случи со алкали, тогаш се формираат хидрокс комплекси од алуминиум, во кои неговиот координативен број е 4. Пример: Na - натриум тетрахидроксоалуминат.

Алуминиум и неговите соединенија

Главната подгрупа од групата III од периодниот систем се состои од бор (B), алуминиум (Al), галиум (Ga), индиум (In) и талиум (Tl).

Како што може да се види од горенаведените податоци, сите овие елементи се откриени во 19 век.

Борот е неметал. Алуминиумот е преоден метал, додека галиумот, индиумот и талиумот се полноправни метали. Така, со зголемување на радиусите на атомите на елементите на секоја група од периодниот систем, металните својства на едноставните супстанции се зголемуваат.

Позицијата на алуминиумот во табелата на Д.И. Менделеев. Атомска структура, состојби на оксидација

Елементот алуминиум се наоѓа во групата III, главната подгрупа „А“, период 3 од периодниот систем, сериски број бр. 13, релативна атомска маса Ar(Al) = 27. Неговиот сосед лево во табелата е магнезиум - типичен метал, а од десната страна - силициум - веќе неметал. Следствено, алуминиумот мора да покажува својства од некоја средна природа и неговите соединенија се амфотерични.

Al +13) 2) 8) 3, p – елемент,

Алуминиумот покажува состојба на оксидација од +3 во соединенијата:

Al 0 – 3 e - → Al +3

Физички својства

Алуминиумот во својата слободна форма е сребрено-бел метал со висока топлинска и електрична спроводливост. Температурата на топење е 650 o C. Алуминиумот има мала густина (2,7 g/cm 3) - околу три пати помала од онаа на железо или бакар, а во исто време е и издржлив метал.

Да се ​​биде во природа

Во однос на распространетоста во природата, се рангира 1-ви меѓу металите и трето меѓу елементите, втор само по кислородот и силициумот. Процентот на содржина на алуминиум во земјината кора, според различни истражувачи, се движи од 7,45 до 8,14% од масата на земјината кора.

Во природата, алуминиумот се јавува само во соединенија(минерали).

Некои од нив:

· Боксит - Al 2 O 3 H 2 O (со нечистотии од SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)

· Нефелини - KNa 3 4

Алунити - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· Алумина (мешавини на каолини со песок SiO 2, варовник CaCO 3, магнезит MgCO 3)

Корунд - Al 2 O 3 (рубин, сафир)

· Фелдспат (ортоклаза) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2

Каолинит - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

Алунит - (Na,K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3

· Берил - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

Хемиски својства на алуминиум и неговите соединенија

Алуминиумот лесно реагира со кислород во нормални услови и е обложен со оксидна фолија (што му дава мат изглед).

Неговата дебелина е 0,00001 mm, но благодарение на неа, алуминиумот не кородира. За да се проучат хемиските својства на алуминиумот, оксидниот филм се отстранува. (Користење шкурка, или хемиски: прво потопете го во алкален раствор за да се отстрани оксидната фолија, а потоа во раствор од жива соли за да се формира легура на алуминиум со жива - амалгам).