Charakterystyka aluminium według planu chemicznego. Aluminium: właściwości chemiczne i fizyczne

Aluminium jest pierwiastkiem 13. grupy układu okresowego pierwiastków chemicznych, trzeciego okresu, o liczbie atomowej 13. Należy do grupy metali lekkich. Najpopularniejszy metal i trzeci pod względem częstości występowania pierwiastek chemiczny skorupa Ziemska(po tlenie i krzemie).

Prosta substancja aluminium to lekki, paramagnetyczny srebrno-biały metal, który można łatwo formować, odlewać i obrabiać. Aluminium ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną oraz odporność na korozję dzięki szybkiemu tworzeniu się silnych filmów tlenkowych, które chronią powierzchnię przed dalszą interakcją.

Nowoczesna metoda odbieranie, proces Halla-Heroulta. Polega na rozpuszczeniu tlenku glinu Al2O3 w stopionym kriolicie Na3AlF6, a następnie elektrolizie przy użyciu elektrod anodowych koksowniczych lub grafitowych. Ta metoda produkcji wymaga bardzo dużych ilości energii elektrycznej, a co za tym idzie, uzyskiwanej Aplikacja na skalę przemysłową dopiero w XX wieku.

Laboratoryjna metoda wytwarzania aluminium: redukcja bezwodnego chlorku glinu potasem metalicznym (reakcja zachodzi podczas ogrzewania bez dostępu powietrza):

Metal srebrny- biały, lekki, gęstość - 2,7 g/cm3, temperatura topnienia aluminium technicznego - 658°C, aluminium o wysokiej czystości - 660°C, wysoka ciągliwość: techniczna - 35%, czysta - 50%, walcowana na cienkie arkusze, a nawet folię. Aluminium ma wysoką przewodność elektryczną (37,106 S/m) i przewodność cieplną (203,5 W/(m·K)), 65%, oraz wysoki współczynnik odbicia światła.

Aluminium tworzy stopy z prawie wszystkimi metalami. Najbardziej znane stopy to miedź i magnez (duraluminium) oraz krzem (silumin).

Pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej zajmuje 1. miejsce wśród metali i 3. wśród pierwiastków, ustępując jedynie tlenowi i krzemowi. Według różnych badaczy stężenie masowe glinu w skorupie ziemskiej szacuje się na 7,45–8,14%. W przyrodzie aluminium, ze względu na dużą aktywność chemiczną, występuje niemal wyłącznie w postaci związków.

Naturalne aluminium składa się prawie wyłącznie z jednego stabilnego izotopu 27Al, z znikomymi śladami 26Al, najdłużej żyjącego izotopu radioaktywnego o okresie półtrwania wynoszącym 720 tysięcy lat, powstającego w atmosferze w wyniku rozszczepienia jąder argonu 40Ar przez wysokoenergetyczny obiekt kosmiczny protony promieni.

Na normalne warunki aluminium pokryte jest cienką i trwałą warstwą tlenku, dzięki czemu nie reaguje z klasycznymi utleniaczami: H2O (t°), O2, HNO3 (bez podgrzewania). Dzięki temu aluminium praktycznie nie ulega korozji i dlatego jest szeroko poszukiwane w nowoczesnym przemyśle. Jednakże, gdy warstwa tlenku ulegnie zniszczeniu (na przykład w wyniku kontaktu z roztworami soli amonowych NH4+, gorącymi zasadami lub w wyniku amalgamacji), aluminium działa jako aktywny metal redukujący. Można zapobiec tworzeniu się warstwy tlenku, dodając do aluminium metale takie jak gal, ind lub cyna. W tym przypadku powierzchnia aluminium jest zwilżana niskotopliwymi eutektykami na bazie tych metali.


Łatwo reaguje z proste substancje:

z tlenem, tworząc tlenek glinu:

z halogenami (z wyjątkiem fluoru), tworząc chlorek, bromek lub jodek glinu:

reaguje z innymi niemetalami po podgrzaniu:

z fluorem, tworząc fluorek glinu:

z siarką, tworząc siarczek glinu:

z azotem tworząc azotek glinu:

z węglem, tworząc węglik glinu:

Siarczek i węglik glinu ulegają całkowitej hydrolizie:

Współ substancje złożone:

wodą (po usunięciu ochronnej warstwy tlenkowej np. amalgamacją lub gorącymi roztworami alkalicznymi):

z zasadami (z tworzeniem tetrahydroksoglinianów i innych glinianów):

Łatwo rozpuszcza się w kwasie solnym i rozcieńczonym kwasie siarkowym:

Po podgrzaniu rozpuszcza się w kwasach - utleniaczach tworzących rozpuszczalne sole glinu:

redukuje metale z ich tlenków (aluminotermia):

44. Związki glinu, ich właściwości amfoteryczne

Elektroniczna konfiguracja zewnętrznego poziomu aluminium... 3s23p1.

W stanie wzbudzonym jeden z s-elektronów trafia do wolnej komórki podpoziomu p, co odpowiada wartościowości III i stopniowi utlenienia +3. W zewnętrznej warstwie elektronowej atomu glinu znajdują się wolne podpoziomy d.

Najważniejszymi związkami naturalnymi są glinokrzemiany:

Biała glinka Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O, skaleń K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2, mika K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 ∙ H2O

O innych naturalnych formach aluminium najwyższa wartość mają boksyt А12Оз ∙ nН2О, minerały korund А12Оз i kriolit А1Fз ∙3NaF.

Lekki, srebrnobiały, ciągliwy metal, dobrze przewodzi Elektryczność i ciepło.

Na powietrzu aluminium pokrywa się cienką (0,00001 mm), ale bardzo gęstą warstwą tlenku, która chroni metal przed dalszym utlenianiem i nadaje mu matowy wygląd.

Tlenek glinu A12O3

Białe ciało stałe, nierozpuszczalne w wodzie, temperatura topnienia 20500C.

Naturalny A12O3 to korund mineralny. Przezroczyste kolorowe kryształy korundu - czerwony rubin - zawiera domieszkę chromu - i niebieski szafir - domieszkę tytanu i żelaza - klejnoty. Pozyskuje się je również sztucznie i wykorzystuje do celów technicznych, np. do produkcji części instrumentów precyzyjnych, kamieni do zegarków itp.

Właściwości chemiczne

Tlenek glinu wykazuje właściwości amfoteryczne

1. interakcja z kwasami

А12О3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. interakcja z alkaliami

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 2NaOH + 5H2O = 2Na

3. Po podgrzaniu mieszaniny tlenku odpowiedniego metalu z proszkiem aluminium następuje gwałtowna reakcja, która prowadzi do uwolnienia wolnego metalu z pobranego tlenku. Metoda redukcji z wykorzystaniem Al (aluminotermia) jest często stosowana w celu uzyskania szeregu pierwiastków (Cr, Mn, V, W itp.) w stanie wolnym

2A1 + WO3 = A12Oz + W

4. interakcja z solami, które mają silnie zasadowe środowisko w wyniku hydrolizy

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Wodorotlenek glinu A1(OH)3

Al(OH)3 jest obszernym, galaretowatym białym osadem, praktycznie nierozpuszczalnym w wodzie, ale łatwo rozpuszczalnym w kwasach i mocnych zasadach. Ma zatem charakter amfoteryczny.

Wodorotlenek glinu otrzymuje się przez wymianę rozpuszczalnych soli glinu na zasady

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

Reakcję tę można zastosować jako reakcję jakościową dla jonu Al3+

Właściwości chemiczne

1. interakcja z kwasami

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

2. w wyniku interakcji z mocnymi zasadami powstają odpowiednie gliniany:

NaOH + A1(OH)3 = Na

3. rozkład termiczny

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Sole glinu ulegają hydrolizie do kationu, środowisko ma odczyn kwaśny (pH< 7)

Al3+ + H+OH- ↔ AlOH2+ + H+

Al(NO3)3 + H2O↔ AlOH(NO3)2 + HNO3

Rozpuszczalne sole glinu i słabe kwasy ulegają całkowitej (nieodwracalnej hydrolizie)

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

Tlenek glinu Al2O3 – wchodzi w skład niektórych leki zobojętniające(na przykład Almagel), używany do zwiększona kwasowość sok żołądkowy.

КAl(SO4)3 12H2О – ałun potasowy stosowany w medycynie do leczenia choroby skórne jako środek hemostatyczny. Jest również stosowany jako garbnik w przemyśle skórzanym.

(CH3COO)3Al – płyn Burowa – 8% roztwór octanu glinu ma działanie ściągające i przeciwzapalne, w wysokich stężeniach ma umiarkowane działanie właściwości antyseptyczne. Stosowany w postaci rozcieńczonej do płukania, balsamów, choroby zapalne skórę i błony śluzowe.

AlCl3 – stosowany jako katalizator w syntezie organicznej.

Al2(SO4)3 18 H20 – stosowany do oczyszczania wody.

Aluminium

Aluminium- pierwiastek chemiczny Grupa III układ okresowy Mendelejewa (liczba atomowa 13, masa atomowa 26,98154). W większości związków aluminium jest trójwartościowe, ale w wysokich temperaturach może również wykazywać stopień utlenienia +1. Spośród związków tego metalu najważniejszy jest tlenek Al 2 O 3.

Aluminium- metal srebrzystobiały, lekki (gęstość 2,7 g/cm3), ciągliwy, dobrze przewodzący prąd i ciepło, temperatura topnienia 660°C. Można go łatwo przeciągnąć w drut i zwinąć w cienkie arkusze. Aluminium jest chemicznie aktywne (w powietrzu pokrywa się ochronną warstwą tlenku - tlenku glinu) i niezawodnie chroni metal przed dalszym utlenianiem. Jeśli jednak proszek aluminiowy lub folia aluminiowa zostaną mocno podgrzane, metal pali się oślepiającym płomieniem, zamieniając się w tlenek glinu. Aluminium rozpuszcza się nawet w rozcieńczonych kwasach solnych i siarkowych, zwłaszcza po podgrzaniu. Ale aluminium nie rozpuszcza się w bardzo rozcieńczonym i stężonym zimnym kwasie azotowym. Kiedy wodne roztwory zasad działają na aluminium, warstwa tlenku rozpuszcza się i powstają gliniany - sole zawierające glin jako część anionu:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na.

Pozbawione filmu ochronnego aluminium oddziałuje z wodą wypierając z niej wodór:

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

Powstały wodorotlenek glinu reaguje z nadmiarem zasad, tworząc hydroksyglinian:

Al(OH)3 + NaOH = Na.

Ogólne równanie rozpuszczania aluminium w roztwór wodny alkalia ma następującą postać:

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

Aluminium aktywnie oddziałuje również z halogenami. Wodorotlenek glinu Al(OH) 3 jest białą, półprzezroczystą, galaretowatą substancją.

Skorupa ziemska zawiera 8,8% aluminium. Jest trzecim po tlenie i krzemie najpowszechniej występującym pierwiastkiem w przyrodzie oraz pierwszym wśród metali. Wchodzi w skład glinek, skaleni i miki. Znanych jest kilkaset minerałów Al (glinokrzemiany, boksyty, alunity i inne). Najważniejszy minerał glinu, boksyt, zawiera 28-60% tlenku glinu - tlenku glinu Al 2 O 3.

W czysta forma aluminium zostało po raz pierwszy uzyskane przez duńskiego fizyka H. Oersteda w 1825 r., chociaż jest to najpowszechniejszy metal w przyrodzie.

Produkcja aluminium odbywa się poprzez elektrolizę tlenku glinu Al 2 O 3 w stopionym kriolicie NaAlF 4 w temperaturze 950 °C.

Aluminium wykorzystywane jest w lotnictwie, budownictwie, głównie w postaci stopów aluminium z innymi metalami, elektrotechnice (zamiennik miedzi w produkcji kabli itp.), Przemysł spożywczy(folia), metalurgia (dodatek stopowy), aluminotermia itp.

Gęstość aluminium, ciężar właściwy i inne cechy.

Gęstość - 2,7*10 3 kg/m 3 ;
Środek ciężkości - 2,7 G/cm3;
Ciepło właściwe w temperaturze 20°C - 0,21 kal/stopień;
Temperatura topnienia - 658,7°C;
Ciepło właściwe topnienia - 76,8 kal/stopień;
Temperatura wrzenia - 2000°C;
Względna zmiana objętości podczas topienia (ΔV/V) - 6,6%;
Współczynnik rozszerzalności liniowej(w temperaturze około 20°C) : - 22,9 *10 6 (1/stopień);
Współczynnik przewodzenia ciepła aluminium - 180 kcal/m*godzina*stopień;

Moduł sprężystości aluminium i współczynnik Poissona

Odbicie światła przez aluminium

Liczby podane w tabeli pokazują, jaki procent światła padającego prostopadle do powierzchni jest od niej odbijany.


TLENEK GLINU Al 2 O 3

Tlenek glinu Al 2 O 3, zwany także tlenkiem glinu, występuje w przyrodzie w postaci krystalicznej, tworząc mineralny korund. Korund charakteryzuje się bardzo dużą twardością. Jego przezroczyste kryształy, w kolorze czerwonym lub Kolor niebieski, to kamienie szlachetne - rubin i szafir. Obecnie rubiny wytwarza się sztucznie poprzez stapianie z tlenkiem glinu w piecu elektrycznym. Wykorzystuje się je nie tyle do dekoracji, ile do celów technicznych, na przykład do produkcji części instrumentów precyzyjnych, kamieni do zegarków itp. Kryształy rubinu zawierające niewielką domieszkę Cr 2 O 3 wykorzystywane są jako generatory kwantowe – lasery tworzące ukierunkowaną wiązkę promieniowania monochromatycznego.

Korund i jego drobnoziarnista odmiana zawierająca duża liczba zanieczyszczenia - szmergiel, stosowany jako materiał ścierny.


PRODUKCJA ALUMINIUM

Głównym surowcem do produkcja aluminium stosuje się boksyty zawierające 32-60% tlenku glinu Al 2 O 3. Do najważniejszych rud aluminium zalicza się także ałunit i nefelin. Rosja posiada znaczne zasoby rud aluminium. Oprócz boksytu, którego duże złoża znajdują się na Uralu i Baszkirii, bogatym źródłem aluminium jest wydobywany w Półwysep Kolski. Dużo aluminium znajduje się także w złożach na Syberii.

Aluminium produkowane jest z tlenku glinu Al 2 O 3 metodą elektrolityczną. Stosowany do tego tlenek glinu musi być wystarczająco czysty, ponieważ zanieczyszczenia z wytopionego aluminium są trudne do usunięcia. Oczyszczony Al 2 O 3 otrzymuje się poprzez obróbkę naturalnego boksytu.

Głównym materiałem wyjściowym do produkcji aluminium jest tlenek glinu. Nie przewodzi prądu i ma bardzo wysoka temperatura topnienia (około 2050°C), więc wymaga zbyt dużej ilości energii.

Konieczne jest obniżenie temperatury topnienia tlenku glinu do co najmniej 1000 o C. Metodę tę odkryli jednocześnie Francuz P. Héroux i Amerykanin C. Hall. Odkryli, że tlenek glinu dobrze rozpuszcza się w stopionym kriolicie, minerale o składzie AlF 3. 3NaF. Stop ten poddawany jest elektrolizie w temperaturze zaledwie około 950°C podczas produkcji aluminium. Zasoby kriolitu w przyrodzie są niewielkie, dlatego stworzono kriolit syntetyczny, który znacznie obniżył koszty produkcji aluminium.

Stopioną mieszaninę kriolitu Na3 i tlenku glinu poddaje się hydrolizie. Mieszanina zawierająca około 10 procent wagowych Al 2 O 3 topi się w temperaturze 960 °C i ma najkorzystniejsze dla procesu przewodnictwo elektryczne, gęstość i lepkość. Aby jeszcze bardziej poprawić te właściwości, do mieszaniny dodaje się dodatki AlF 3, CaF 2 i MgF 2. Dzięki temu możliwa jest elektroliza w temperaturze 950°C.

Elektrolizer do wytapiania aluminium to żelazna obudowa wyłożona od wewnątrz cegłami ogniotrwałymi. Jej dno (pod spodem), złożone z bloków sprężonego węgla, pełni funkcję katody. Anody (jedna lub więcej) znajdują się na górze: są to aluminiowe ramy wypełnione brykietami węglowymi. W nowoczesnych zakładach elektrolizery instaluje się szeregowo; każda seria składa się ze 150 i więcej elektrolizery.

Podczas elektrolizy na katodzie wydziela się aluminium, a na anodzie tlen. Aluminium, które ma większą gęstość niż pierwotny stop, zbiera się na dnie elektrolizera, skąd jest okresowo uwalniane. W miarę uwalniania metalu do stopionego materiału dodaje się nowe porcje tlenku glinu. Tlen uwolniony podczas elektrolizy oddziałuje z węglem anody, który spala się, tworząc CO i CO 2 .

Pierwszą hutę aluminium w Rosji zbudowano w 1932 roku we Wołchowie.


STOPY ALUMINIUM

Stopy, które zwiększają wytrzymałość i inne właściwości aluminium, uzyskuje się poprzez wprowadzenie do niego dodatków stopowych, takich jak miedź, krzem, magnez, cynk, mangan.

Duraluminium(duraluminium, duraluminium, od nazwy niemieckie miasto gdzie to się zaczęło produkcja przemysłowa stop). Stop aluminium (baza) z miedzią (Cu: 2,2-5,2%), magnezem (Mg: 0,2-2,7%) manganem (Mn: 0,2-1%). Podlega hartowaniu i starzeniu, często platerowany aluminium. Jest materiałem konstrukcyjnym dla inżynierii lotniczej i transportowej.

Alpaks- lekkie stopy odlewnicze aluminium (baza) z krzemem (Si: 4-13%), czasami do 23% i niektórymi innymi pierwiastkami: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Produkują części o skomplikowanych konfiguracjach, głównie w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym.

Magnalia- stopy aluminium (baza) z magnezem (Mg: 1-13%) i innymi pierwiastkami o wysokiej zawartości odporność na korozję, dobra spawalność, wysoka ciągliwość. Produkują odlewy kształtowe (magnalia odlewnicze), blachy, druty, nity itp. (odkształcalna magnalia).

Głównymi zaletami wszystkich stopów aluminium są ich niska gęstość (2,5-2,8 g/cm3), wysoka wytrzymałość (na jednostkę masy), zadowalająca odporność na korozję atmosferyczną, porównywalna taniość oraz łatwość produkcji i przetwarzania.

Stopy aluminium są stosowane w technika rakietowa, w samolotach, samochodach, statkach i instrumentach, w produkcji zastawy stołowej, artykułów sportowych, mebli, reklamie i innych gałęziach przemysłu.

Stopy aluminium zajmują drugie miejsce pod względem szerokości zastosowania po stali i żeliwie.

Aluminium jest jednym z najpowszechniejszych dodatków do stopów na bazie miedzi, magnezu, tytanu, niklu, cynku i żelaza.

Stosowane jest również aluminium aluminiowanie (aluminiowanie)- nasycanie powierzchni wyrobów stalowych lub żeliwnych aluminium w celu zabezpieczenia materiału bazowego przed utlenianiem w wyniku silnego nagrzewania, tj. zwiększająca odporność na ciepło (do 1100°C) i odporność na korozję atmosferyczną.

>> Chemia: aluminium

Budowa i właściwości atomów. Aluminium Al - pierwiastek głównej podgrupy grupy III Układ okresowy DI Mendelejew. Atom aluminium zawiera na swoim zewnętrznym poziomie energii trzy elektrony, które łatwo oddaje podczas interakcji chemicznych. Przodek podgrupy i górny sąsiad aluminium, bor, ma mniejszy promień atomowy (dla boru wynosi 0,080 nm, dla aluminium 0,143 nm). Dodatkowo atom glinu posiada jedną pośrednią warstwę ośmioelektronową (2e-; 8e-; Ze-), która zapobiega przyciąganiu elektronów zewnętrznych do jądra. Dlatego atomy glinu mają znacznie silniejsze właściwości redukujące niż atomy boru, które wykazują właściwości niemetaliczne.

W prawie wszystkich swoich związkach aluminium ma stopień utlenienia +3.

Aluminium- prosta substancja. Srebrno-biały metal lekki. Topi się w temperaturze 660°C. Jest bardzo plastyczny, łatwo można go przeciągnąć w drut i zwinąć w folię o grubości 0,01 mm. Ma bardzo wysoką przewodność elektryczną i cieplną. Tworzy lekkie i mocne stopy z innymi metalami.

Który Reakcja chemiczna na podstawie opowiadania „Sparklers” autora N. Nosowa?

Na jakim fizycznym i właściwości chemiczne w oparciu o wykorzystanie aluminium i jego stopów w technologii?

Zapisz w formie jonowej równania reakcji pomiędzy roztworami siarczanu glinu i wodorotlenku potasu z niedoborem i nadmiarem tego ostatniego.

Napisz równania reakcji dla następujących przekształceń: Al -> AlCl3 -> Al(0H)3 -> Al2O3 -> NaAl02 -> Al2(SO4)3 -> Al(OH)3 -> AlCl3 -> NaAlO2

Napisz reakcje z udziałem elektrolitów w postaci jonowej. Rozważ pierwszą reakcję jako proces redoks.

Treść lekcji notatki z lekcji ramka wspomagająca prezentację lekcji metody przyspieszania technologie interaktywne Ćwiczyć zadania i ćwiczenia autotest warsztaty, szkolenia, case'y, zadania prace domowe dyskusja pytania retoryczne pytania uczniów Ilustracje pliki audio, wideo i multimedia fotografie, obrazy, grafiki, tabele, diagramy, humor, anegdoty, dowcipy, komiksy, przypowieści, powiedzenia, krzyżówki, cytaty Dodatki streszczenia artykuły sztuczki dla ciekawskich szopki podręczniki podstawowy i dodatkowy słownik terminów inne Udoskonalanie podręczników i lekcjipoprawianie błędów w podręczniku aktualizacja fragmentu podręcznika, elementy innowacji na lekcji, wymiana przestarzałej wiedzy na nową Tylko dla nauczycieli doskonałe lekcje plan kalendarza na dany rok wytyczne programy dyskusyjne Zintegrowane Lekcje

Pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego Mendelejewa.

Nazwa łacińska- Aluminium.

Przeznaczenie- Al.

Liczba atomowa — 13.

Masa atomowa — 26,98154.

Gęstość- 2,6989 g/cm3.

Temperatura topnienia— 660°С.

Prosty, lekki, paramagnetyczny metal o jasnoszarym lub srebrzystobiałym kolorze. Ma wysoką przewodność cieplną i elektryczną oraz jest odporny na korozję. Występowanie w skorupie ziemskiej – 8,8% masowych – jest najpowszechniejszym metalem i trzecim pod względem rozpowszechnienia pierwiastkiem chemicznym.

Stosowany jest jako materiał konstrukcyjny przy budowie budynków, samolotów i statków, do produkcji wyrobów przewodzących w elektrotechnice, sprzęcie chemicznym, towarach konsumpcyjnych, do produkcji innych metali metodą aluminotermii, jako składnik stałego paliwa rakietowego, materiałów pirotechnicznych kompozycje i tym podobne.

Aluminium metal został po raz pierwszy wyprodukowany przez duńskiego fizyka Hansa Christiana Oersteda.

W naturze występuje wyłącznie w postaci związków, ponieważ ma wysoką aktywność chemiczną. Tworzy silne wiązanie chemiczne z tlenem. Ze względu na swoją reaktywność bardzo trudno jest uzyskać metal z rudy. Obecnie stosowana jest metoda Halla-Heroulta, która wymaga dużych ilości energii elektrycznej.

Aluminium tworzy stopy z prawie wszystkimi metalami. Najbardziej znane to duraluminium (stop z miedzią i magnezem) oraz silumin (stop z krzemem). W normalne warunki aluminium pokryte jest trwałą warstwą tlenku, dzięki czemu nie reaguje z klasycznymi utleniaczami, wodą (H 2 O), tlenem (O 2) i kwasem azotowym (HNO 3). Dzięki temu praktycznie nie podlega korozji, co zapewniło jego zapotrzebowanie w przemyśle.

Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa „alumen”, co oznacza „ałun”.

Zastosowanie aluminium w medycynie

Medycyna tradycyjna

Rola aluminium w organizmie nie jest do końca poznana. Wiadomo, że jego obecność stymuluje wzrost tkanka kostna, rozwój nabłonka i tkanki łącznej. Pod jego wpływem wzrasta aktywność enzymów trawiennych. Aluminium wiąże się z procesami odbudowy i regeneracji organizmu.

Aluminium jest uważane za pierwiastek toksyczny dla odporności człowieka, mimo to jest częścią komórek. W tym przypadku ma postać dodatnio naładowanych jonów (Al3+), które oddziałują na przytarczyce. W różne rodzaje komórki mają różną ilość glinu, ale wiadomo na pewno, że komórki wątroby, mózgu i kości gromadzą go szybciej niż inne.

Leki zawierające aluminium mają działanie przeciwbólowe i efekty otaczające, działanie zobojętniające kwas i działanie adsorbujące. To ostatnie oznacza, że ​​podczas interakcji z kwas chlorowodorowy leki mogą zmniejszać kwasowość żołądka. Aluminium jest również przepisywane do użytku zewnętrznego: w leczeniu ran, owrzodzenia troficzne, ostre zapalenie spojówek.

Toksyczność aluminium objawia się zastąpieniem magnezu w centrach aktywnych szeregu enzymów. Ważną rolę odgrywa także jego konkurencyjny stosunek do fosforu, wapnia i żelaza.

Przy braku aluminium obserwuje się osłabienie kończyn. Ale takie zjawisko w nowoczesny świat prawie niemożliwe, ponieważ metal pochodzi z wodą, pożywieniem i zanieczyszczonym powietrzem.

Przy nadmiernej zawartości glinu w organizmie zaczynają się zmiany w płucach, drgawki, anemia, dezorientacja przestrzenna, apatia i utrata pamięci.

Ajurweda

Aluminium jest uważane za trujące i nie powinno być stosowane w leczeniu. Podobnie nie należy używać pojemników aluminiowych do przygotowywania wywarów lub przechowywania ziół.

Zastosowanie aluminium w magii

Ze względu na trudność w uzyskaniu czystego pierwiastka, metal był używany w magii wraz z nim do wyrobu Biżuteria. Kiedy proces produkcji stał się prostszy, moda na rękodzieło aluminiowe natychmiast minęła.

Magia ochronna

Tylko używany folia aluminiowa, który ma właściwości ekranujące przepływy energii, zapobiegając ich rozprzestrzenianiu się. Dlatego z reguły owijane są w nim przedmioty, które mogą się wokół siebie rozprzestrzeniać. negatywna energia. Bardzo często w folię zawijane są wątpliwe magiczne prezenty – różdżki, maski, sztylety, zwłaszcza te przywiezione z Afryki czy Egiptu.

To samo robią z podrzuconymi nieznanymi przedmiotami znalezionymi na podwórku lub pod drzwiami. Zamiast podnosić go rękami lub przez szmatkę, lepiej przykryć go folią, nie dotykając samego przedmiotu.

Czasami folia służy jako ekran ochronny dla amuletów i talizmanów, które obecnie nie są potrzebne, ale mogą być wymagane w przyszłości.

Aluminium w astrologii

znak zodiaku: Koziorożec.

DEFINICJA

Aluminium- element trzynasty układ okresowy. Oznaczenie - Al od łacińskiego „aluminium”. Znajduje się w trzecim okresie, grupie IIIA. Odnosi się do metali. Ładunek jądrowy wynosi 13.

Aluminium jest najpowszechniejszym metalem w skorupie ziemskiej. Jest składnikiem glinek, skaleni, mików i wielu innych minerałów. Treść ogólna aluminium w skorupie ziemskiej wynosi 8% (mas.).

Aluminium jest srebrzystobiałym (ryc. 1) lekkim metalem. Można go łatwo przeciągnąć w drut i zwinąć w cienkie arkusze.

W temperaturze pokojowej aluminium nie zmienia się w powietrzu, a jedynie dlatego, że jego powierzchnia pokryta jest cienką warstwą tlenku, która ma bardzo silne działanie ochronne.

Ryż. 1. Aluminium. Wygląd.

Masa atomowa i cząsteczkowa aluminium

Względna masa cząsteczkowa substancji (M r) jest liczbą pokazującą, ile razy masa danej cząsteczki jest większa od 1/12 masy atomu węgla, oraz względna masa atomowa pierwiastka(A r) - ile razy średnia masa atomów pierwiastek chemiczny więcej niż 1/12 masy atomu węgla.

Ponieważ w stanie wolnym aluminium występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Al, wartości jego atomu i waga molekularna dopasować. Są one równe 26,9815.

Izotopy aluminium

Wiadomo, że w naturze aluminium występuje w postaci jednego stabilnego izotopu 27 Al. Liczba masowa wynosi 27. Jądro atomu izotopu glinu 27 Al zawiera trzynaście protonów i czternaście neutronów.

Istnieją radioaktywne izotopy glinu o liczbach masowych od 21 do 42, wśród których najdłużej żyjący izotop 26 Al, którego okres półtrwania wynosi 720 tysięcy lat.

Jony glinu

Na zewnętrznym poziomie energetycznym atomu glinu znajdują się trzy elektrony, które są wartościowością:

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

W wyniku interakcji chemicznych aluminium oddaje swoje elektrony walencyjne, tj. jest ich dawcą i zamienia się w dodatnio naładowany jon:

Al 0-3e → Al 3+ .

Cząsteczka i atom aluminium

W stanie wolnym aluminium występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Al. Oto niektóre właściwości charakteryzujące atom i cząsteczkę glinu:

Stopy aluminium

Głównym zastosowaniem aluminium jest produkcja stopów na jego bazie. Dodatki stopowe (na przykład miedź, krzem, magnez, cynk, mangan) dodawane są do aluminium głównie w celu zwiększenia jego wytrzymałości.

Szeroko stosowane są duraluminy zawierające miedź i magnez, siluminy, w których głównym dodatkiem jest krzem, magnal (stop aluminium z zawartością 9,5-11,5% magnezu).

Aluminium jest jednym z najpowszechniejszych dodatków do stopów na bazie miedzi, magnezu, tytanu, niklu, cynku i żelaza.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia Do spawania szyn metodą aluminotermiczną stosuje się mieszaninę aluminium i tlenku żelaza Fe 3 O 4. Narysuj równanie termochemiczne reakcji, w której podczas tworzenia żelaza o masie 1 kg (1000 g) wydziela się ciepło o wartości 6340 kJ.
Rozwiązanie Zapiszmy równanie reakcji wytwarzania żelaza metodą aluminotermiczną:

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

Znajdźmy teoretyczną masę żelaza (obliczoną z równania reakcji termochemicznej):

n(Fe) = 9 moli;

m(Fe) = n(Fe) × M(Fe);

m(Fe) = 9 × 56 = 504 g.

Niech podczas reakcji wydzieli się ciepło x kJ. Zróbmy proporcję:

1000 g - 6340 kJ;

504 g - x kJ.

Zatem x będzie równe:

x = 540 × 6340 / 1000 = 3195.

Oznacza to, że podczas reakcji wytwarzania żelaza metodą aluminotermiczną wydziela się 3195 kJ ciepła. Równanie termochemiczne reakcja ma postać:

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

Odpowiedź Podczas reakcji wydziela się 3195 kJ ciepła.

PRZYKŁAD 2

Ćwiczenia Aluminium potraktowano 200 g 16% roztworu kwas azotowy i uwolnił się gaz. Określ masę i objętość uwolnionego gazu.
Rozwiązanie Zapiszmy równanie reakcji rozpuszczania glinu w kwasie azotowym:

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

Obliczmy masę rozpuszczonej substancji kwasu azotowego:

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

m(HNO 3) = 20 × 96% / 100% = 19,2 g.

Znajdźmy ilość kwasu azotowego:

M(HNO3) = Ar(H) + Ar(N) + 3×Ar(O) = 1 + 14 + 3×16 = 63 g/mol.

n(HNO 3) = m (HNO 3) / M(HNO 3);

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

Zgodnie z równaniem reakcji n(HNO 3): n(H 2) = 6:3, tj.

n(HNO 3) = 3×n(HNO 3) / 6 = ½ ×n(HNO 3) = ½ × 0,3 = 0,15 mol.

Wtedy masa i objętość uwolnionego wodoru będą równe:

M(H2) = 2×Ar(H) = 2×1 = 2 g/mol.

m(H 2) = n(H 2) × M(H 2) = 0,15 × 2 = 0,3 g.

V(H2) = n(H2) ×Vm;

V(H2) = 0,15 × 22,4 = 3,36 l.

Odpowiedź W wyniku reakcji wydziela się wodór o masie 0,3 g i objętości 3,36 litra.