Mga katangian ng aluminyo ayon sa plano ng kimika. Aluminyo: kemikal at pisikal na katangian

Ang aluminyo ay isang elemento ng ika-13 pangkat ng periodic table ng mga elemento ng kemikal, ikatlong yugto, na may atomic number na 13. Nabibilang sa pangkat ng mga magaan na metal. Ang pinakakaraniwang metal at ang pangatlo sa pinakamaraming elemento ng kemikal sa crust ng lupa (pagkatapos ng oxygen at silicon).

Ang simpleng substance na aluminyo ay isang magaan, paramagnetic na silver-white na metal na madaling mabuo, i-cast, at ma-machine. Ang aluminyo ay may mataas na thermal at electrical conductivity at paglaban sa kaagnasan dahil sa mabilis na pagbuo ng malalakas na oxide film na nagpoprotekta sa ibabaw mula sa karagdagang pakikipag-ugnayan.

Modernong paraan ng produksyon, proseso ng Hall-Heroult. Binubuo ito ng dissolving aluminum oxide Al2O3 sa molten cryolite Na3AlF6, na sinusundan ng electrolysis gamit ang consumable coke o graphite anode electrodes. Ang pamamaraang ito ng produksyon ay nangangailangan ng napakalaking halaga ng kuryente, at samakatuwid ay nakatanggap lamang ng pang-industriya na aplikasyon sa ika-20 siglo.

Paraan ng laboratoryo para sa paggawa ng aluminyo: pagbabawas ng anhydrous aluminum chloride na may potassium metal (ang reaksyon ay nangyayari kapag pinainit nang walang air access):

Ang metal ay silver-white, light, density - 2.7 g/cm³, melting point para sa technical aluminum - 658 °C, para sa high-purity aluminum - 660 °C, high ductility: para sa technical aluminum - 35%, para sa purong aluminum - 50% , pinagsama sa manipis na mga sheet at kahit na foil. Ang aluminyo ay may mataas na electrical conductivity (37·106 S/m) at thermal conductivity (203.5 W/(m·K)), 65%, at may mataas na light reflectivity.

Ang aluminyo ay bumubuo ng mga haluang metal na may halos lahat ng mga metal. Ang pinakasikat na mga haluang metal ay tanso at magnesiyo (duralumin) at silikon (silumin).

Sa mga tuntunin ng paglaganap sa crust ng Earth, ito ay nagraranggo sa ika-1 sa mga metal at ika-3 sa mga elemento, pangalawa lamang sa oxygen at silicon. Ang mass concentration ng aluminyo sa crust ng lupa, ayon sa iba't ibang mga mananaliksik, ay tinatantya mula 7.45 hanggang 8.14%. Sa kalikasan, ang aluminyo, dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal nito, ay matatagpuan halos eksklusibo sa anyo ng mga compound.

Ang natural na aluminyo ay halos ganap na binubuo ng isang solong matatag na isotope, 27Al, na may kaunting bakas ng 26Al, ang pinakamatagal na radioactive isotope na may kalahating buhay na 720 libong taon, na nabuo sa atmospera kapag ang 40Ar argon nuclei ay nahati ng mataas na enerhiya na cosmic ray proton.

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang aluminyo ay natatakpan ng manipis at matibay na oxide film at samakatuwid ay hindi tumutugon sa mga klasikal na oxidizing agent: H2O (t°), O2, HNO3 (nang walang pag-init). Dahil dito, ang aluminyo ay halos hindi napapailalim sa kaagnasan at samakatuwid ay malawak na hinihiling sa modernong industriya. Gayunpaman, kapag ang oxide film ay nawasak (halimbawa, sa pakikipag-ugnay sa mga solusyon ng ammonium salts NH4+, mainit na alkalis o bilang isang resulta ng pagsasama-sama), ang aluminyo ay gumaganap bilang isang aktibong pagbabawas ng metal. Maaari mong pigilan ang pagbuo ng isang oxide film sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga metal tulad ng gallium, indium o lata sa aluminyo. Sa kasong ito, ang ibabaw ng aluminyo ay nabasa ng mga low-melting eutectics batay sa mga metal na ito.

Madaling tumugon sa mga simpleng sangkap:

na may oxygen, na bumubuo ng aluminyo oksido:

na may mga halogens (maliban sa fluorine), na bumubuo ng aluminum chloride, bromide o iodide:

tumutugon sa iba pang mga di-metal kapag pinainit:

na may fluorine upang bumuo ng aluminum fluoride:

na may sulfur, na bumubuo ng aluminum sulfide:

na may nitrogen upang bumuo ng aluminum nitride:

na may carbon, na bumubuo ng aluminum carbide:

Ang aluminyo sulfide at carbide ay ganap na na-hydrolyzed:

Sa mga kumplikadong sangkap:

na may tubig (pagkatapos tanggalin ang protective oxide film, halimbawa, pagsasama-sama o mainit na mga solusyon sa alkali):

may alkalis (na may pagbuo ng tetrahydroxoaluminates at iba pang aluminates):

Madaling natutunaw sa hydrochloric at dilute sulfuric acids:

Kapag pinainit, natutunaw ito sa mga acid - mga ahente ng oxidizing na bumubuo ng natutunaw na mga aluminyo na asing-gamot:

binabawasan ang mga metal mula sa kanilang mga oxide (aluminothermy):

44. Mga compound ng aluminyo, ang kanilang mga amphoteric na katangian

Electronic na pagsasaayos ng panlabas na antas ng aluminyo ... 3s23p1.

Sa nasasabik na estado, ang isa sa mga s-electron ay napupunta sa isang libreng cell ng p-sublevel; ang estado na ito ay tumutugma sa valence III at estado ng oksihenasyon +3. Sa panlabas na layer ng elektron ng aluminyo atom ay may mga libreng d-sublevel.

Ang pinakamahalagang likas na compound ay aluminosilicates:

puting luad Al2O3 ∙ 2SiO2 ∙ 2H2O, feldspar K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2, mika K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 ∙ H2O

Sa iba pang likas na anyo ng aluminyo, ang pinakamahalaga ay ang bauxite А12Оз ∙ nН2О, mineral corundum А12Оз at cryolite А1Fз ∙ 3NaF.

Isang magaan, silver-white, ductile metal na nagsasagawa ng kuryente at init nang maayos.

Sa hangin, ang aluminyo ay pinahiran ng manipis (0.00001 mm) ngunit napakasiksik na oxide film, na pinoprotektahan ang metal mula sa karagdagang oksihenasyon at binibigyan ito ng matte na hitsura.

Aluminyo oksido A12O3

Puting solid, hindi matutunaw sa tubig, punto ng pagkatunaw 20500C.

Ang natural na A12O3 ay ang mineral corundum. Ang mga transparent na kulay na corundum crystals - pulang ruby ​​​​- ay naglalaman ng isang admixture ng chromium - at asul na sapphire - isang admixture ng titanium at iron - mahalagang mga bato. Ang mga ito ay nakuha din sa artipisyal na paraan at ginagamit para sa mga teknikal na layunin, halimbawa, para sa paggawa ng mga bahagi para sa mga instrumento ng katumpakan, mga bato sa relo, atbp.

Mga katangian ng kemikal

Ang aluminyo oksido ay nagpapakita ng mga katangian ng amphoteric

1. pakikipag-ugnayan sa mga acid

А12О3 +6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

2. pakikipag-ugnayan sa alkalis

А12О3 + 2NaOH – 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 2NaOH + 5H2O = 2Na

3. Kapag ang pinaghalong oxide ng kaukulang metal na may aluminum powder ay pinainit, nangyayari ang isang marahas na reaksyon, na humahantong sa paglabas ng libreng metal mula sa kinuhang oxide. Ang paraan ng pagbabawas gamit ang Al (aluminothermy) ay kadalasang ginagamit upang makakuha ng bilang ng mga elemento (Cr, Mn, V, W, atbp.) sa isang libreng estado

2A1 + WO3 = A12Oz + W

4. pakikipag-ugnayan sa mga asin na may mataas na alkaline na kapaligiran dahil sa hydrolysis

Al2O3 + Na2CO3 = 2 NaAlO2 + CO2

Aluminum hydroxide A1(OH)3

Ang Al(OH)3 ay isang malaking gelatinous white precipitate, halos hindi matutunaw sa tubig, ngunit madaling natutunaw sa mga acid at malakas na alkalis. Samakatuwid, mayroon itong amphoteric na karakter.

Ang aluminyo hydroxide ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga natutunaw na aluminyo na asing-gamot na may alkalis

AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

Ang reaksyong ito ay maaaring gamitin bilang isang qualitative reaction para sa Al3+ ion

Mga katangian ng kemikal

1. pakikipag-ugnayan sa mga acid

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

2. sa pakikipag-ugnayan sa malakas na alkalis, ang mga kaukulang aluminate ay nabuo:

NaOH + A1(OH)3 = Na

3. thermal decomposition

2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Ang mga aluminyo salts ay sumasailalim sa hydrolysis sa cation; ang medium ay acidic (pH< 7)

Al3+ + H+OH- ↔ AlOH2+ + H+

Al(NO3)3 + H2O↔ AlOH(NO3)2 + HNO3

Ang mga natutunaw na aluminyo na asing-gamot at mahinang acid ay sumasailalim sa kumpleto (hindi maibabalik na hydrolysis)

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

Aluminum oxide Al2O3 - kasama sa ilang antacids (halimbawa, Almagel), na ginagamit para sa pagtaas ng kaasiman ng gastric juice.

КAl(SO4)3 12H2О – ang potassium aluminum alum ay ginagamit sa gamot para sa paggamot ng mga sakit sa balat, bilang isang hemostatic agent. Ginagamit din ito bilang tannin sa industriya ng katad.

(CH3COO)3Al - Burov's liquid - 8% na solusyon ng aluminum acetate ay may astringent at anti-inflammatory effect, at sa mataas na konsentrasyon mayroon itong katamtamang antiseptic properties. Ginagamit ito sa diluted form para sa pagbabanlaw, lotion, at para sa mga nagpapaalab na sakit ng balat at mauhog na lamad.

AlCl3 - ginagamit bilang isang katalista sa organic synthesis.

Al2(SO4)3 18 H20 – ginagamit para sa paglilinis ng tubig.

aluminyo

aluminyo- elemento ng kemikal ng pangkat III ng periodic system ng Mendeleev (atomic number 13, atomic mass 26.98154). Sa karamihan ng mga compound, ang aluminyo ay trivalent, ngunit sa mataas na temperatura maaari rin itong magpakita ng +1 na estado ng oksihenasyon. Sa mga compound ng metal na ito, ang pinakamahalaga ay Al 2 O 3 oxide.

aluminyo- silvery-white metal, magaan (density 2.7 g/cm3), ductile, magandang conductor ng kuryente at init, melting point 660 °C. Ito ay madaling iguguhit sa wire at pinagsama sa manipis na mga sheet. Ang aluminyo ay chemically active (sa hangin ito ay natatakpan ng protective oxide film - aluminum oxide) at mapagkakatiwalaan na pinoprotektahan ang metal mula sa karagdagang oksihenasyon. Ngunit kung ang aluminum powder o aluminum foil ay malakas na pinainit, ang metal ay nasusunog sa isang nakasisilaw na apoy, na nagiging aluminum oxide. Ang aluminyo ay natutunaw kahit sa dilute na hydrochloric at sulfuric acid, lalo na kapag pinainit. Ngunit ang aluminyo ay hindi natutunaw sa mataas na diluted at puro malamig na nitric acid. Kapag ang mga may tubig na solusyon ng alkalis ay kumikilos sa aluminyo, ang layer ng oxide ay natutunaw, at ang mga aluminate ay nabuo - mga asing-gamot na naglalaman ng aluminyo bilang bahagi ng anion:

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

Ang aluminyo, na walang proteksiyon na pelikula, ay nakikipag-ugnayan sa tubig, inilipat ang hydrogen mula dito:

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

Ang nagreresultang aluminum hydroxide ay tumutugon sa labis na alkali, na bumubuo ng hydroxoaluminate:

Al(OH) 3 + NaOH = Na.

Ang pangkalahatang equation para sa paglusaw ng aluminyo sa isang may tubig na alkali solution ay may sumusunod na anyo:

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

Ang aluminyo ay aktibong nakikipag-ugnayan din sa mga halogens. Ang aluminyo hydroxide Al(OH) 3 ay isang puti, translucent, gelatinous substance.

Ang crust ng lupa ay naglalaman ng 8.8% na aluminyo. Ito ang pangatlo sa pinakamaraming elemento sa kalikasan pagkatapos ng oxygen at silikon at ang una sa mga metal. Ito ay bahagi ng clays, feldspars, at mika. Ilang daang Al mineral ang kilala (aluminosilicates, bauxite, alunites, at iba pa). Ang pinakamahalagang aluminyo mineral, bauxite, ay naglalaman ng 28-60% alumina - aluminyo oksido Al 2 O 3.

Ang aluminyo sa dalisay nitong anyo ay unang nakuha ng Danish physicist na si H. Oersted noong 1825, bagaman ito ang pinakakaraniwang metal sa kalikasan.

Ang produksyon ng aluminyo ay isinasagawa sa pamamagitan ng electrolysis ng alumina Al 2 O 3 sa molten cryolite NaAlF 4 sa temperatura na 950 °C.

Ang aluminyo ay ginagamit sa paglipad, konstruksyon, pangunahin sa anyo ng mga aluminyo na haluang metal kasama ang iba pang mga metal, electrical engineering (isang kapalit ng tanso sa paggawa ng mga cable, atbp.), Industriya ng pagkain (foil), metalurhiya (alloying additive), aluminothermy, atbp.

Ang density ng aluminyo, tiyak na gravity at iba pang mga katangian.

Densidad - 2,7*10 3 kg/m 3 ;
Specific gravity - 2,7 G/cm 3 ;
Tukoy na kapasidad ng init sa 20°C - 0.21 cal/deg;
Temperaturang pantunaw - 658.7°C ;
Tiyak na kapasidad ng init ng pagsasanib - 76.8 cal/deg;
Temperatura ng kumukulo - 2000°C ;
Kamag-anak na pagbabago ng volume habang natutunaw (ΔV/V) - 6,6%;
Linear expansion coefficient(sa humigit-kumulang 20°C) : - 22.9 *10 6 (1/deg);
Aluminum thermal conductivity coefficient - 180 kcal/m*hour*deg;

Aluminum elastic modulus at ratio ng Poisson

Reflection ng liwanag sa pamamagitan ng aluminyo

Ang mga numerong ibinigay sa talahanayan ay nagpapakita kung anong porsyento ng liwanag na insidente na patayo sa ibabaw ang makikita mula rito.

ALUMINIUM OXIDE Al 2 O 3

Aluminum oxide Al 2 O 3, tinatawag ding alumina, ay nangyayari sa kalikasan sa mala-kristal na anyo, na bumubuo ng mineral na corundum. Ang corundum ay may napakataas na tigas. Ang mga transparent na kristal nito, na may kulay na pula o asul, ay kumakatawan sa mga mahalagang bato na rubi at sapiro. Sa kasalukuyan, ang mga rubi ay ginawang artipisyal sa pamamagitan ng paghahalo ng alumina sa isang electric furnace. Hindi gaanong ginagamit ang mga ito para sa dekorasyon kundi para sa mga teknikal na layunin, halimbawa, para sa paggawa ng mga bahagi para sa mga instrumento ng katumpakan, mga bato sa relo, atbp. Ang mga ruby ​​crystal na naglalaman ng maliit na admixture ng Cr 2 O 3 ay ginagamit bilang mga quantum generator - mga laser na lumilikha ng nakadirekta na sinag ng monochromatic radiation.

Corundum at ang pinong butil na iba't-ibang naglalaman ng malaking halaga ng mga impurities - emery, ay ginagamit bilang mga nakasasakit na materyales.

ALUMINIUM PRODUCTION

Ang pangunahing hilaw na materyal para sa produksyon ng aluminyo bauxite na naglalaman ng 32-60% alumina Al 2 O 3 ay ginagamit. Kasama rin sa pinakamahalagang aluminyo ores ang alunite at nepheline. Ang Russia ay may malaking reserba ng mga aluminyo ores. Bilang karagdagan sa bauxite, malalaking deposito na kung saan ay matatagpuan sa Urals at Bashkiria, isang mayamang mapagkukunan ng aluminyo ay nepheline, na mina sa Kola Peninsula. Maraming aluminyo ay matatagpuan din sa mga deposito sa Siberia.

Ang aluminyo ay ginawa mula sa aluminum oxide Al 2 O 3 sa pamamagitan ng electrolytic method. Ang aluminyo oksido na ginamit para dito ay dapat na sapat na dalisay, dahil ang mga dumi ay mahirap alisin mula sa tinunaw na aluminyo. Ang purified Al 2 O 3 ay nakukuha sa pamamagitan ng pagproseso ng natural na bauxite.

Ang pangunahing panimulang materyal para sa paggawa ng aluminyo ay aluminyo oksido. Hindi ito nagsasagawa ng kuryente at may napakataas na punto ng pagkatunaw (mga 2050 °C), kaya nangangailangan ito ng masyadong maraming enerhiya.

Kinakailangang bawasan ang punto ng pagkatunaw ng aluminum oxide sa hindi bababa sa 1000 o C. Ang pamamaraang ito ay sabay na natuklasan ng Frenchman na si P. Héroux at ng American C. Hall. Natuklasan nila na ang alumina ay mahusay na natutunaw sa molten cryolite, isang mineral na may komposisyon na AlF 3. 3NaF. Ang pagkatunaw na ito ay sumasailalim sa electrolysis sa temperatura na halos 950 °C lamang sa paggawa ng aluminyo. Ang mga reserba ng cryolite sa kalikasan ay hindi gaanong mahalaga, kaya ang synthetic cryolite ay nilikha, na makabuluhang nabawasan ang gastos ng produksyon ng aluminyo.

Ang isang molten mixture ng cryolite Na 3 at aluminum oxide ay sumasailalim sa hydrolysis. Ang pinaghalong naglalaman ng humigit-kumulang 10 weight percent Al 2 O 3 ay natutunaw sa 960 °C at may electrical conductivity, density at lagkit na pinaka-kanais-nais para sa proseso. Upang higit pang mapabuti ang mga katangiang ito, ang mga additives ng AlF 3, CaF 2 at MgF 2 ay idinagdag sa pinaghalong. Dahil dito, posible ang electrolysis sa 950 °C.

Ang electrolyser para sa aluminyo smelting ay isang bakal na pambalot na may linya na may refractory brick sa loob. Ang ilalim nito (sa ilalim), na binuo mula sa mga bloke ng naka-compress na karbon, ay nagsisilbing isang katod. Ang mga anod (isa o higit pa) ay matatagpuan sa itaas: ito ay mga aluminum frame na puno ng mga briquette ng karbon. Sa modernong mga halaman, ang mga electrolysers ay naka-install sa serye; bawat serye ay binubuo ng 150 o higit pang mga electrolyser.

Sa panahon ng electrolysis, ang aluminyo ay inilabas sa cathode at oxygen sa anode. Ang aluminyo, na may mas mataas na density kaysa sa orihinal na matunaw, ay kinokolekta sa ilalim ng electrolyzer, mula sa kung saan ito ay pana-panahong inilabas. Habang inilalabas ang metal, ang mga bagong bahagi ng aluminyo oksido ay idinagdag sa matunaw. Ang oxygen na inilabas sa panahon ng electrolysis ay nakikipag-ugnayan sa carbon ng anode, na nasusunog, na bumubuo ng CO at CO 2 .

Ang unang aluminyo smelter sa Russia ay itinayo noong 1932 sa Volkhov.

ALUMINIUM ALLOYS

Mga haluang metal, na nagpapataas ng lakas at iba pang mga katangian ng aluminyo, ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga additives ng haluang metal dito, tulad ng tanso, silikon, magnesiyo, sink, mangganeso.

Duralumin(duralumin, duralumin, mula sa pangalan ng lungsod ng Aleman kung saan nagsimula ang industriyal na produksyon ng haluang metal). Aluminum haluang metal (base) na may tanso (Cu: 2.2-5.2%), magnesiyo (Mg: 0.2-2.7%) mangganeso (Mn: 0.2-1%). Napapailalim sa hardening at pagtanda, kadalasang nilagyan ng aluminyo. Ito ay isang istrukturang materyal para sa aviation at transport engineering.

Silumin- light casting alloys ng aluminum (base) na may silikon (Si: 4-13%), minsan hanggang 23% at ilang iba pang elemento: Cu, Mn, Mg, Zn, Ti, Be). Gumagawa sila ng mga bahagi ng kumplikadong mga pagsasaayos, pangunahin sa mga industriya ng sasakyan at sasakyang panghimpapawid.

Magnalia- mga haluang metal ng aluminyo (base) na may magnesium (Mg: 1-13%) at iba pang mga elemento, na nagtataglay ng mataas na resistensya ng kaagnasan, mahusay na weldability, at mataas na ductility. Gumagawa sila ng mga hugis na casting (casting magnalia), mga sheet, wire, rivets, atbp. (nababagong magnalia).

Ang mga pangunahing bentahe ng lahat ng mga aluminyo na haluang metal ay ang kanilang mababang density (2.5-2.8 g/cm3), mataas na lakas (bawat timbang ng yunit), kasiya-siyang paglaban sa kaagnasan sa atmospera, paghahambing na mura at kadalian ng paggawa at pagproseso.

Ang mga aluminyo na haluang metal ay ginagamit sa rocketry, sasakyang panghimpapawid, sasakyan, paggawa ng mga barko at paggawa ng instrumento, sa paggawa ng mga kagamitan sa pagkain, gamit sa palakasan, muwebles, advertising at iba pang industriya.

Ang mga aluminyo na haluang metal ay sumasakop sa pangalawang lugar sa mga tuntunin ng lawak ng aplikasyon pagkatapos ng bakal at cast iron.

Ang aluminyo ay isa sa mga pinakakaraniwang additives sa mga haluang metal batay sa tanso, magnesiyo, titanium, nikel, sink, at bakal.

Ginagamit din ang aluminyo para sa aluminizing (aluminizing)- saturating ang ibabaw ng bakal o cast iron na mga produkto na may aluminyo upang maprotektahan ang batayang materyal mula sa oksihenasyon sa ilalim ng malakas na pag-init, i.e. pagtaas ng paglaban sa init (hanggang sa 1100 °C) at paglaban sa kaagnasan sa atmospera.

>> Chemistry: Aluminum

Istraktura at katangian ng mga atomo. Ang Aluminum Al ay isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat III ng D. I. Mendeleev's Periodic Table. Atom aluminyo naglalaman ng tatlong electron sa panlabas na antas ng enerhiya nito, na madaling ibigay sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal. Ang ninuno ng subgroup at ang itaas na kapitbahay ng aluminyo, boron, ay may mas maliit na atomic radius (para sa boron ito ay 0.080 nm, para sa aluminyo ito ay 0.143 nm). Bilang karagdagan, ang aluminyo atom ay may isang intermediate na walong elektron na layer (2e-; 8e-; Ze-), na pumipigil sa pagkahumaling ng mga panlabas na electron sa nucleus. Samakatuwid, ang mga atomo ng aluminyo ay may mas malakas na mga katangian ng pagbabawas kaysa sa mga atomo ng boron, na nagpapakita ng mga di-metal na katangian.

Sa halos lahat ng mga compound nito, ang aluminyo ay may estado ng oksihenasyon na +3.

aluminyo- isang simpleng sangkap. Silver-white light metal. Natutunaw sa 660 °C. Ito ay napaka-plastic, madaling iguguhit sa wire at pinagsama sa foil na 0.01 mm ang kapal. Ito ay may napakataas na electrical at thermal conductivity. Bumubuo ng magaan at malakas na haluang metal kasama ng iba pang mga metal.

Anong kemikal na reaksyon ang batay sa kwentong "Sparklers" ng may-akda nito na si N. Nosov?

Anong mga katangiang pisikal at kemikal ang pinagbatayan ng paggamit ng aluminyo at mga haluang metal nito sa teknolohiya?

Isulat sa anyong ionic ang mga equation para sa mga reaksyon sa pagitan ng mga solusyon ng aluminum sulfate at potassium hydroxide na may kakulangan at labis sa huli.

Isulat ang mga equation ng reaksyon para sa mga sumusunod na pagbabagong-anyo: Al -> AlCl3 -> Al(0H)3 -> Al2O3 -> NaAl02 -> Al2(SO4)3 -> Al(OH)3 -> AlCl3 -> NaAlO2

Sumulat ng mga reaksyon na kinasasangkutan ng mga electrolyte sa anyong ionic. Isaalang-alang ang unang reaksyon bilang isang proseso ng redox.

Kemikal na elemento ng pangkat III ng periodic system ng Mendeleev.

Latin na pangalan- Aluminyo.

Pagtatalaga- Al.

Atomic number — 13.

Mass ng atom — 26,98154.

Densidad- 2.6989 g/cm3.

Temperaturang pantunaw— 660 ° С.

Isang simple, magaan, paramagnetic na metal ng mapusyaw na kulay abo o kulay-pilak na puting kulay. Ito ay may mataas na thermal conductivity at electrical conductivity, at lumalaban sa corrosion. Distribusyon sa crust ng lupa - 8.8% ayon sa masa - ito ang pinakakaraniwang metal at ang pangatlo sa pinakakaraniwang elemento ng kemikal.

Ginagamit ito bilang isang istrukturang materyal sa pagtatayo ng mga gusali, sasakyang panghimpapawid at paggawa ng barko, para sa paggawa ng mga conductive na produkto sa electrical engineering, chemical equipment, consumer goods, ang paggawa ng iba pang mga metal gamit ang aluminothermy, bilang isang bahagi ng solid rocket fuel, pyrotechnic komposisyon, at iba pa.

Ang aluminyo metal ay unang ginawa ng Danish physicist na si Hans Christian Oersted.

Sa kalikasan, ito ay matatagpuan lamang sa anyo ng mga compound, dahil mayroon itong mataas na aktibidad ng kemikal. Bumubuo ng isang malakas na chemical bond na may oxygen. Dahil sa reaktibiti nito, napakahirap makakuha ng metal mula sa ore. Sa kasalukuyan, ginagamit ang paraan ng Hall-Heroult, na nangangailangan ng malaking halaga ng kuryente.

Ang aluminyo ay bumubuo ng mga haluang metal na may halos lahat ng mga metal. Ang pinakasikat ay ang duraluminium (isang haluang metal na may tanso at magnesiyo) at silumin (isang haluang metal na may silikon). Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang aluminyo ay natatakpan ng isang matibay na oxide film, kaya hindi ito tumutugon sa mga classical oxidizing agent na tubig (H 2 O), oxygen (O 2) at nitric acid (HNO 3). Salamat sa ito, halos hindi ito napapailalim sa kaagnasan, na natiyak ang pangangailangan nito sa industriya.

Ang pangalan ay nagmula sa Latin na "alumen", na nangangahulugang "alum".

Application ng aluminyo sa gamot

Tradisyunal na medisina

Ang papel ng aluminyo sa katawan ay hindi lubos na nauunawaan. Ito ay kilala na ang presensya nito ay nagpapasigla sa paglaki ng tissue ng buto, ang pagbuo ng epithelium at connective tissues. Sa ilalim ng impluwensya nito, ang aktibidad ng digestive enzymes ay tumataas. Ang aluminyo ay nauugnay sa mga proseso ng pagpapanumbalik at pagbabagong-buhay ng katawan.

Ang aluminyo ay itinuturing na isang nakakalason na elemento para sa kaligtasan sa sakit ng tao, ngunit gayunpaman, ito ay bahagi ng mga selula. Sa kasong ito, mayroon itong anyo ng mga positively charged ions (Al3+), na nakakaapekto sa mga glandula ng parathyroid. Ang iba't ibang uri ng mga selula ay naglalaman ng iba't ibang dami ng aluminyo, ngunit alam na ang mga selula ng atay, utak at buto ay nag-iipon nito nang mas mabilis kaysa sa iba.

Ang mga gamot na naglalaman ng aluminyo ay may analgesic at enveloping effect, antacid at adsorbent effect. Ang huli ay nangangahulugan na kapag nakikipag-ugnayan sa hydrochloric acid, ang mga gamot ay maaaring mabawasan ang kaasiman ng gastric juice. Ang aluminyo ay inireseta din para sa panlabas na paggamit: sa paggamot ng mga sugat, trophic ulcers, talamak na conjunctivitis.

Ang toxicity ng aluminyo ay ipinahayag sa pagpapalit nito ng magnesium sa mga aktibong sentro ng isang bilang ng mga enzyme. May papel din ang pakikipagkumpitensya nito sa phosphorus, calcium at iron.

Sa kakulangan ng aluminyo, ang kahinaan sa mga limbs ay sinusunod. Ngunit ang gayong kababalaghan ay halos imposible sa modernong mundo, dahil ang metal ay may kasamang tubig, pagkain at sa pamamagitan ng maruming hangin.

Sa labis na nilalaman ng aluminyo sa katawan, nagsisimula ang mga pagbabago sa baga, convulsions, anemia, spatial disorientation, kawalang-interes, at pagkawala ng memorya.

Ayurveda

Ang aluminyo ay itinuturing na nakakalason at hindi dapat gamitin para sa paggamot. Gayundin, hindi ka dapat gumamit ng mga lalagyan ng aluminyo para sa paghahanda ng mga decoction o pag-iimbak ng mga halamang gamot.

Paggamit ng aluminyo sa mahika

Dahil sa kahirapan sa pagkuha ng isang purong elemento, ang metal ay ginamit sa mahika kasama, at ang mga alahas ay ginawa mula dito. Kapag ang proseso ng produksyon ay naging mas simple, ang fashion para sa aluminum crafts ay agad na lumipas.

Protective magic

Ang aluminum foil lamang ang ginagamit, na may mga katangian ng pagprotekta sa mga daloy ng enerhiya, na pumipigil sa pagkalat nito. Samakatuwid, bilang isang patakaran, ang mga bagay na maaaring kumalat ng negatibong enerhiya sa kanilang sarili ay nakabalot dito. Kadalasan ang mga kahina-hinala na mahiwagang regalo ay nakabalot sa foil - wands, mask, dagger, lalo na ang mga dinala mula sa Africa o Egypt.

Ganoon din ang ginagawa nila sa mga nakatanim na hindi kilalang bagay na matatagpuan sa bakuran o sa ilalim ng pinto. Sa halip na iangat ito gamit ang iyong mga kamay o sa pamamagitan ng isang tela, mas mahusay na takpan ito ng foil nang hindi hawakan ang bagay mismo.

Minsan ang foil ay ginagamit bilang proteksiyon na screen para sa mga anting-anting at anting-anting na kasalukuyang hindi kailangan, ngunit maaaring kailanganin sa hinaharap.

Aluminum sa astrolohiya

Zodiac sign: Capricorn.

DEPINISYON

aluminyo- ang ikalabintatlong elemento ng periodic table. Pagtatalaga - Al mula sa Latin na "aluminyo". Matatagpuan sa ikatlong yugto, pangkat IIIA. Tumutukoy sa mga metal. Ang nuclear charge ay 13.

Ang aluminyo ay ang pinakakaraniwang metal sa crust ng lupa. Ito ay bahagi ng clays, feldspars, micas at marami pang ibang mineral. Ang kabuuang nilalaman ng aluminyo sa crust ng lupa ay 8% (mass.).

Ang aluminyo ay isang kulay-pilak-puti (Larawan 1) na magaan na metal. Ito ay madaling iguguhit sa wire at pinagsama sa manipis na mga sheet.

Sa temperatura ng silid, ang aluminyo ay hindi nagbabago sa hangin, ngunit dahil lamang sa ibabaw nito ay natatakpan ng isang manipis na pelikula ng oksido, na may napakalakas na proteksiyon na epekto.

kanin. 1. Aluminyo. Hitsura.

Atomic at molekular na masa ng aluminyo

Relatibong molecular mass ng substance (Mr) ay isang numero na nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang partikular na molekula ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom, at relatibong atomic mass ng isang elemento(A r) - kung gaano karaming beses ang average na masa ng mga atom ng isang elemento ng kemikal ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom.

Dahil ang aluminyo sa libreng estado ay umiiral sa anyo ng mga monatomic na molekula ng Al, ang mga halaga ng mga atomic at molekular na masa nito ay nag-tutugma. Ang mga ito ay katumbas ng 26.9815.

Isotopes ng aluminyo

Ito ay kilala na sa likas na aluminyo ay matatagpuan sa anyo ng isang matatag na isotope 27 Al. Ang mass number ay 27. Ang nucleus ng isang atom ng aluminum isotope 27 Al ay naglalaman ng labintatlong proton at labing-apat na neutron.

Mayroong mga radioactive isotopes ng aluminyo na may mga numero ng masa mula 21 hanggang 42, kung saan ang pinakamahabang buhay na isotope 26 Al, na ang kalahating buhay ay 720 libong taon.

Mga ion ng aluminyo

Sa panlabas na antas ng enerhiya ng aluminyo atom mayroong tatlong mga electron, na kung saan ay valence:

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

Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, binibigyan ng aluminyo ang mga valence electron nito, i.e. ang kanilang donor, at nagiging isang positibong sisingilin na ion:

Al 0 -3e → Al 3+ .

Molekyul at atom ng aluminyo

Sa libreng estado, ang aluminyo ay umiiral sa anyo ng mga monoatomic na molekula ng Al. Narito ang ilang mga katangian na nagpapakilala sa aluminyo atom at molekula:

Mga haluang metal

Ang pangunahing paggamit ng aluminyo ay ang paggawa ng mga haluang metal batay dito. Alloying additives (halimbawa, tanso, silikon, magnesiyo, sink, mangganeso) ay idinagdag sa aluminyo pangunahin upang madagdagan ang lakas nito.

Ang mga duralumins na naglalaman ng tanso at magnesiyo, mga silumin kung saan ang pangunahing additive ay silikon, magnalium (isang haluang metal ng aluminyo na may 9.5-11.5% na magnesiyo) ay malawakang ginagamit.

Ang aluminyo ay isa sa mga pinakakaraniwang additives sa mga haluang metal batay sa tanso, magnesiyo, titanium, nikel, sink at bakal.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

HALIMBAWA 2