Alumiinin karakterisointi kemiasuunnitelman mukaisesti. Alumiinin ominaisuudet. Alumiini: yleiset ominaisuudet

Kaliumalunan saaminen

Alumiini(lat. alumiini), - jaksollisessa taulukossa alumiini on kolmannella jaksolla, kolmannen ryhmän pääryhmässä. Ydinlataus +13. Atomin elektroninen rakenne 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. Metallin atomisäde on 0,143 nm, kovalenttinen 0,126 nm, tavanomainen Al 3+ -ionin säde on 0,057 nm. Ionisointienergia Al - Al + 5,99 eV.

Tyypillisin alumiiniatomin hapetustila on +3. Negatiivinen hapetustila on harvinainen. Atomin ulkoisessa elektronikerroksessa on vapaita d-alatasoja. Tästä johtuen sen koordinaatioluku yhdisteissä voi olla paitsi 4 (AlCl 4-, AlH 4-, alumiinisilikaatit), mutta myös 6 (Al203, 3+).

Historiallinen viite... Alumiinin nimi tulee lat. alumen - jo 500 eaa. alumiinialuna, jota käytettiin peittausaineena kankaiden värjäykseen ja nahan parkitsemiseen. Tanskalainen tiedemies H.K. Ensimmäisen teollisen menetelmän alumiinin valmistamiseksi ehdotti ranskalainen kemisti A.E. Saint-Clair Deville: menetelmä koostui kaksinkertaisen alumiinikloridin ja natrium-Na 3 AlCl 6: n pelkistämisestä metallisella natriumilla. Väriltään samanlainen kuin hopea, alumiini oli aluksi erittäin kallista. Vuosina 1855–1890 valmistettiin vain 200 tonnia alumiinia. Nykyaikaisen menetelmän alumiinin valmistamiseksi elektrolyysillä kryoliitti-alumiinioksidisulalla kehitettiin vuonna 1886 samanaikaisesti ja toisistaan ​​riippumatta Charles Hall Yhdysvalloissa ja P. Héroux Ranskassa.

Luonnossa oleminen

Alumiini on maankuoren runsain metalli. Sen osuus on 5,5-6,6 mol. osuus% tai 8 paino-%. Sen päämassa on keskittynyt alumiinisilikaatteihin. Savi on erittäin yleinen tuote niiden muodostamien kivien tuhoamisessa, joiden pääkoostumus vastaa kaavaa Al 2 O 3. 2SiO 2. 2H 2 O. Muista luonnollisista alumiinin löytämismuodoista bauksiitilla Al 2 O 3 on suurin merkitys. xH 2O ja mineraalit korundi Al 2 O 3 ja kryoliitti AlF 3. 3NaF.

Vastaanotto

Tällä hetkellä alumiinia valmistetaan teollisuudessa elektrolysoimalla alumiinioksidin Al 2 O 3 liuos sulassa kryoliitissa. Al 2 O 3: n on oltava riittävän puhdasta, koska epäpuhtaudet poistetaan sulatetusta alumiinista hyvin vaikeasti. Al 2 O 3: n sulamispiste on noin 2050 ° C ja kryoliitin 1100 ° C. Sulattu kryoliitin ja Al 2 O 3: n seos elektrolysoidaan, joka sisältää noin 10 paino-% Al 2 O 3: a, joka sulaa 960 o C: ssa ja sillä on sähkönjohtavuus, tiheys ja viskositeetti, prosessin kannalta edullisin. Kun lisätään AlF 3, CaF 2 ja MgF 2, elektrolyysi on mahdollista 950 ° C: ssa.

Elektrolysaattori alumiinin sulattamiseen on rautakotelo, joka on vuorattu tulenkestävillä tiileillä sisäpuolelta. Sen pohja (alla), joka on kerätty puristetusta hiilestä, toimii katodina. Anodit sijaitsevat ylhäällä: nämä ovat alumiinikehyksiä, jotka on täytetty hiilibriketeillä.

Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 3 3-

Katodista vapautuu nestemäistä alumiinia:

Al 3+ + 3е - = Al

Alumiini kerätään uunin pohjalle, josta sitä käytetään säännöllisesti. Anodista vapautuu happea:

4AlO 3 3- - 12е - = 2Al 2 O 3 + 3O 2

Happi hapettaa grafiitin hiilioksidiksi. Hiilen palaessa anodi kasvaa.

Lisäksi alumiinia käytetään seosaineena moniin seoksiin lämmönkestävyyden lisäämiseksi.

Alumiinin fysikaaliset ominaisuudet... Alumiinissa yhdistyvät erittäin arvokkaat ominaisuudet: alhainen tiheys, korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, korkea plastisuus ja hyvä korroosionkestävyys. Se soveltuu helposti taontaan, leimaamiseen, rullaamiseen, piirtämiseen. Alumiini hitsataan hyvin kaasu-, vastus- ja muilla hitsaustyypeillä. Alumiinin ristikko on kuutiopintainen ja parametri a = 4,0413 Å. Alumiinin, kuten kaikkien metallien, ominaisuudet riippuvat sen puhtaudesta. Erittäin puhtaan alumiinin ominaisuudet (99,996%): tiheys (20 ° C: ssa) 2698,9 kg / m 3; t pl 660,24 ° C; t paali noin 2500 ° С; lämpölaajenemiskerroin (20 ° -100 ° С) 23,86 · 10 -6; lämmönjohtavuus (190 ° C) 343 W / mK, ominaislämpö (100 ° C) 931,98 J / kgK. ; sähkönjohtavuus suhteessa kupariin (20 ° C) 65,5%. Alumiinilla on alhainen lujuus (lopullinen lujuus 50–60 MN / m 2), kovuus (170 MN / m 2 Brinellin mukaan) ja korkea plastisuus (jopa 50%). Kylmävalssauksen aikana alumiinin vetolujuus kasvaa 115 MN / m 2, kovuus - jopa 270 MN / m 2, venymä pienenee 5%: iin (1 MN / m 2 ja 0,1 kgf / mm 2). Alumiini on erittäin kiillotettua, eloksoitua ja sillä on suuri heijastuskyky, lähellä hopeaa (se heijastaa jopa 90% tulevan valon energiasta). Alumiinilla on suuri affiniteetti happea kohtaan, ja se peitetään ilmassa ohuella, mutta erittäin vahvalla oksidikalvolla Al 2 O 3, joka suojaa metallia lisähapetukselta ja tarjoaa sen korkeat korroosionesto -ominaisuudet. Oksidikalvon lujuus ja suojaava toiminta se vähenee huomattavasti elohopean, natriumin, magnesiumin, kuparin jne. epäpuhtauksien läsnä ollessa. Alumiini kestää ilmakehän korroosiota, merta ja makeaa vettä, ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa väkevän tai erittäin laimennetun typpihapon, orgaanisten happojen ja elintarvikkeiden kanssa.

Kemiallisia ominaisuuksia

Kun hienoksi murskattua alumiinia kuumennetaan, se palaa voimakkaasti ilmassa. Sen vuorovaikutus rikin kanssa etenee samalla tavalla. Kloorin ja bromin kanssa yhdiste esiintyy jo normaalissa lämpötilassa, jodilla - kuumennettaessa. Erittäin korkeissa lämpötiloissa alumiini yhdistyy myös suoraan typen ja hiilen kanssa. Päinvastoin, se ei ole vuorovaikutuksessa vedyn kanssa.

Alumiini kestää hyvin vettä. Mutta jos oksidikalvon suojaava vaikutus poistetaan mekaanisesti tai yhdistämällä, tapahtuu energinen reaktio:

Voimakkaasti laimennetuilla sekä erittäin väkevillä HNO3: lla ja H2SO4: llä ei ole lainkaan vaikutusta alumiiniin (kylmässä), kun taas näiden happojen keskipitoisuuksissa se liukenee vähitellen. Puhdas alumiini on suolahappoon nähden melko vakaa, mutta tavallinen tekninen metalli liukenee siihen.

Alumiinien vesiliuoksen vaikutuksesta alumiiniin oksidikerros liukenee ja muodostuu aluminaatteja - suoloja, jotka sisältävät alumiinia osana anionia:

Al203 + 2NaOH + 3H20 = 2Na

Alumiini, jolla ei ole suojakalvoa, on vuorovaikutuksessa veden kanssa ja syrjäyttää vedyn siitä:

2Al + 6H20 = 2Al (OH) 3 + 3H2

Tuloksena oleva alumiinihydroksidi reagoi alkalin ylimäärän kanssa muodostaen hydroksoaluminaatin:

Al (OH) 3 + NaOH = Na

Yleinen yhtälö alumiinin liuottamiseksi alkaliliuokseen:

2Al + 2NaOH + 6H20 = 2Na + 3H2

Alumiini liukenee huomattavasti sellaisten suolojen liuoksiin, joilla on hydrolyysin vuoksi hapan tai emäksinen reaktio, esimerkiksi Na2CO3 -liuokseen.

Jännityssarjassa se sijaitsee Mg: n ja Zn: n välissä. Kaikissa stabiileissa yhdisteissään alumiini on kolmiarvoinen.

Alumiinin ja hapen yhdistelmään liittyy valtava lämmön vapautuminen (1676 kJ / mol Al 2 O 3), paljon enemmän kuin monien muiden metallien. Tämän vuoksi kun vastaavan metallin oksidin ja alumiinijauheen seosta kuumennetaan, tapahtuu voimakas reaktio, joka johtaa vapaan metallin vapautumiseen otetusta oksidista. Pelkistysmenetelmää Al: lla (alumotermia) käytetään usein useiden alkuaineiden (Cr, Mn, V, W jne.) Saamiseksi vapaassa tilassa.

Alumotermiaa käytetään joskus yksittäisten teräsosien, erityisesti raitiotien kiskojen, hitsaamiseen. Käytetty seos ("termiitti") koostuu yleensä hienoista alumiinijauheista ja Fe304: sta. Se sytytetään sulakkeella, joka on valmistettu Al: n ja BaO 2: n seoksesta. Pääreaktio kulkee yhtälön mukaan:

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe + 3350 kJ

Lisäksi lämpötila nousee noin 3000 o C.

Alumiinioksidi on valkoinen, erittäin tulenkestävä (sp. 2050 o C) ja veteen liukenematon massa. Luonnolliselle Al 2 O 3: lle (korundimineraali), samoin kuin keinotekoisesti saadulle ja sitten voimakkaasti kalsinoidulle, on ominaista korkea kovuus ja liukenematon happoihin. Al 2 O 3 (ns. Alumiinioksidi) voidaan muuttaa liukoiseksi tilaksi fuusioimalla emästen kanssa.

Yleensä rautaoksidilla saastunutta luonnollista korundia käytetään sen äärimmäisen kovuuden vuoksi hiomalaikkojen, kivien jne. Valmistukseen. Hienoksi murskatussa muodossa, jota kutsutaan emeryksi, käytetään metallipintojen puhdistamiseen ja hiekkapaperin valmistukseen. Samoihin tarkoituksiin käytetään usein Al 2 O 3: ta, joka on saatu sulattamalla boksiitti (tekninen nimi - alund).

Läpinäkyvät korundin kiteet - punainen rubiini - kromin ja sinisen safiirin seos - titaanin ja raudan - jalokivien seos. Niitä saadaan myös keinotekoisesti ja niitä käytetään teknisiin tarkoituksiin, esimerkiksi tarkkuuslaitteiden osien, kellojen kivien jne. Valmistukseen. Rubiinin kiteitä, jotka sisältävät pienen Cr203 -epäpuhtauden, käytetään kvanttigeneraattoreina - lasereina, jotka luovat suunnatun yksivärisen säteilyn.

Koska Al 2 O 3 ei liukene veteen, tätä oksidia vastaava hydroksidi Al (OH) 3 voidaan saada vain epäsuorasti suoloista. Hydroksidin valmistus voidaan esittää seuraavana kaaviona. Alkalien ja OH -ionien vaikutuksesta 3+ vesimolekyyliä korvataan vähitellen vesikomplekseissa:

3+ + OH - = 2+ + H20

2+ + OH - = + + H20

OH - = 0 + H20

Al (OH) 3 on kookas hyytelömäinen sedimentti valkoinen, ei käytännössä liukene veteen, mutta liukenee helposti happoihin ja vahvoihin emäksiin. Sillä on siis amfoteerinen luonne. Sen emäksiset ja erityisesti happamat ominaisuudet ovat kuitenkin melko heikosti ilmaistuja. Alumiinihydroksidi on liukenematon yli NH40H. Yksi dehydratoidun hydroksidin muodoista, alumogeeli, käytetään tekniikassa adsorbenttina.

Vuorovaikutuksessa voimakkaiden emästen kanssa muodostuu vastaavia aluminaatteja:

NaOH + Al (OH) 3 = Na

Aktiivisimpien yksiarvoisten metallien aluminaatit liukenevat helposti veteen, mutta voimakkaan hydrolyysin vuoksi niiden liuokset ovat stabiileja vain, jos läsnä on riittävästi alkalia. Aluminaatit, jotka on valmistettu heikommista emäksistä, hydrolysoidaan liuoksessa lähes täydellisesti, ja siksi niitä voidaan saada vain kuivina (sulattamalla Al 2 O 3 vastaavien metallien oksidien kanssa). Muodostuu meta-aluminaatteja, jotka koostumukseltaan valmistetaan metaalumiinihaposta HAlO 2. Suurin osa niistä on veteen liukenemattomia.

Al (OH) 3 muodostaa suoloja happojen kanssa. Useimpien vahvojen happojen johdannaiset liukenevat helposti veteen, mutta ne hydrolysoituvat melko merkittävästi, ja siksi niiden liuokset osoittavat happaman reaktion. Alumiinin ja heikkojen happojen liukoiset suolat hydrolysoituvat vielä voimakkaammin. Hydrolyysin vuoksi vesiliuoksista ei voida saada sulfidia, karbonaattia, syanidia ja joitain muita alumiinisuoloja.

Vesipitoisessa väliaineessa Al 3+ -anionia ympäröi suoraan kuusi vesimolekyyliä. Tällainen hydratoitu ioni hajoaa jonkin verran seuraavan kaavion mukaisesti:

3+ + H20 = 2+ + OH 3 +

Sen dissosiaatiovakio on 1. 10-15, eli se on heikko happo (lujuudeltaan samanlainen kuin etikkahappo). Kuuden vesimolekyylin Al 3+: n oktaedrinen ympäristö säilyy myös useiden alumiinisuolojen kiteisissä hydraateissa.

Alumiinisilikaatteja voidaan pitää silikaateina, joissa osa pii-happi-tetraedristä SiO 4 4 on korvattu alumiini-happi-tetraedralla AlO 4 5- Alumiinisilikaateista yleisimpiä ovat maasälät, joiden osuus on yli puolet maankuori. Niiden tärkeimmät edustajat ovat mineraaleja.

ortoklaasi K 2 Al 2 Si 6 O 16 tai K 2 O. Al203. 6SiO 2

albiitti Na 2 Al 2 Si 6 O 16 tai Na 2 O. Al 2 O 3. 6SiO 2

anortiitti CaAl2Si208 tai CaO. Al 2 O 3. 2SiO 2

Kiilleryhmän mineraalit ovat hyvin yleisiä, esimerkiksi muskoviitti Kal 2 (AlSi 3 O 10) (OH) 2. Iso käytännön merkitys on mineraali nefeliini (Na, K) 2, jota käytetään alumiinioksidisoodatuotteiden ja sementin valmistamiseen. Tämä tuotanto koostuu seuraavista toimenpiteistä: a) nefeliini ja kalkkikivi sintrataan putkiuuneissa 1200 ° C: ssa:

(Na, K) 2 + 2CaCO 3 = 2CaSiO 3 + NaAlO 2 + KAlO 2 + 2CO 2

b) tuloksena oleva massa uutetaan vedellä - muodostuu natrium- ja kaliumaluminaattiliuos ja CaSi03 -liete:

NaAlO2 + KAlO2 + 4H20 = Na + K

c) sintrauksen aikana muodostunut CO 2 johdetaan aluminaattiliuoksen läpi:

Na + K + 2CO 2 = NaHC03 + KHCO 3 + 2Al (OH) 3

d) kuumentamalla Al (OH) 3, saadaan alumiinioksidia:

2Al (OH) 3 = Al203 + 3H20

e) emäliuoksen haihtumisesta vapautuu soodaa ja juomaa, ja aiemmin saatu liete käytetään sementin valmistukseen.

Kun tuotetaan 1 tonni Al 2 O 3, saadaan 1 tonni soodatuotteita ja 7,5 tonnia sementtiä.

Joillakin alumiinisilikaateilla on löysä rakenne ja ne kykenevät ioninvaihtoon. Tällaisia ​​silikaatteja - luonnollisia ja erityisesti keinotekoisia - käytetään veden pehmentämiseen. Lisäksi niiden kehittyneen pinnan vuoksi niitä käytetään katalyyttikantoaineina eli E. materiaaleina, jotka on kyllästetty katalyytillä.

Alumiinihalogenidit normaaleissa olosuhteissa ovat väritöntä kiteistä ainetta. Alumiinihalogenideissa AlF 3 eroaa ominaisuuksiltaan suuresti vastaavista. Se on tulenkestävä, heikosti veteen liukeneva, kemiallisesti inaktiivinen. Päämenetelmä AlF 3: n tuottamiseksi perustuu vedettömän HF: n vaikutukseen Al 2 O 3: een tai Al: iin:

Al203 + 6HF = 2AlF3 + 3H20

Alumiiniyhdisteet, joissa on klooria, bromia ja jodia, ovat heikosti sulavia, erittäin reaktiivisia ja liukenevat helposti paitsi veteen myös moniin orgaanisiin liuottimiin. Alumiinihalogenidien vuorovaikutukseen veden kanssa liittyy merkittävä lämmön vapautuminen. Vesiliuoksessa ne kaikki hydrolysoituvat voimakkaasti, mutta toisin kuin tyypilliset epämetallien happohalogenidit, niiden hydrolyysi on epätäydellinen ja palautuva. AlCl 3, AlBr 3 ja AlI 3 savustavat jo huomattavasti havaittavissa normaaleissa olosuhteissa kosteassa ilmassa (hydrolyysin vuoksi). Ne voidaan saada aikaan yksinkertaisten aineiden suorassa vuorovaikutuksessa.

AlCl 3: n, AlBr 3: n ja AlI 3: n höyryntiheydet suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa vastaavat enemmän tai vähemmän tarkasti kaksoiskaavoja - Al 2 Hal 6. Näiden molekyylien tilarakenne vastaa kahta tetraedraa, joilla on yhteinen reuna. Kukin alumiiniatomi on sitoutunut neljään halogeeniatomiin, ja jokainen keskushalogeeniatomi on sitoutunut molempiin alumiiniatomeihin. Keskushalogeeniatomin kahdesta sidoksesta yksi on luovuttaja-vastaanottaja, ja alumiini toimii hyväksyjänä.

Useiden yksiarvoisten metallien halogenidisuoloilla alumiinihalogenidit muodostavat monimutkaisia ​​yhdisteitä, pääasiassa tyyppejä M 3 ja M (jossa Hal on kloori, bromi tai jodi). Taipumus additioreaktioihin on yleensä voimakas tarkasteltavien halogenidien osalta. Tästä syystä AlCl3: n tärkein tekninen käyttö katalyyttinä (öljynjalostuksessa ja orgaanisissa synteeseissä).

Fluoroaluminaateista Na 3 -kryoliittia käytetään eniten (Al-, F2-, emalien, lasin jne. Valmistukseen). Teollisuustuotanto keinotekoinen kryoliitti perustuu alumiinihydroksidin käsittelyyn fluorivetyhapolla ja soodalla:

2Al (OH) 3 + 12HF + 3Na 2CO 3 = 2Na 3 + 3CO2 + 9H 2O

Kloori-, bromi- ja jodialuminaatteja saadaan sulattamalla alumiinitrihalogenidit vastaaviin metallihalogenideihin.

Vaikka alumiini ei ole kemiallisessa vuorovaikutuksessa vedyn kanssa, alumiinihydridiä voidaan saada epäsuorasti. Se on valkoinen amorfinen koostumuksen massa (AlH 3) n. Hajoaa kuumennettaessa yli 105 ° C vetykehityksen myötä.

Kun AlH 3 on vuorovaikutuksessa emäksisten hydridien kanssa eetteriliuoksessa, muodostuu hydroaluminaatteja:

LiH + AlH 3 = Li

Hydridoaluminaatit ovat valkoisia kiinteitä aineita. Ne hajoavat nopeasti veden kanssa. He ovat voimakkaita restauraattoreita. Niitä käytetään (erityisesti Li) orgaanisessa synteesissä.

Alumiinisulfaatti Al 2 (SO 4) 3. 18H 2O saadaan kuuman rikkihapon vaikutuksesta alumiinioksidiin tai kaoliiniin. Sitä käytetään veden puhdistamiseen sekä joidenkin paperityyppien valmistukseen.

Kaliumaluna KAl (SO 4) 2. 12H 2 O: ta käytetään suuria määriä nahan parkitukseen sekä värjäykseen puuvillakankaiden peittausaineena. Jälkimmäisessä tapauksessa alunan toiminta perustuu siihen tosiseikkaan, että niiden hydrolyysin seurauksena muodostunut alumiinihydroksidi kerrostetaan kankaan kuituihin hienojakoisessa tilassa ja adsorboimalla väriaineen pitää sen tiukasti kiinni kuitu.

Muiden alumiinijohdannaisten joukossa on mainittava sen asetaatti (muuten - etikkahapposuola) Al (CH 3 COO) 3, jota käytetään kankaiden värjäyksessä (peittausaineena) ja lääketieteessä (voiteet ja pakkaus). Alumiininitraatti liukenee helposti veteen. Alumiinifosfaatti ei liukene veteen ja etikkahappoon, mutta liukenee vahvoihin happoihin ja emäksiin.

Runko alumiinia... Alumiini on osa eläinten ja kasvien kudoksia; nisäkkäiden eläinten elimissä oli 10-15% alumiinia (raaka -aine). Alumiini kertyy maksaan, haimaan ja kilpirauhasiin. Kasvituotteissa alumiinipitoisuus vaihtelee 4 mg / 1 kg kuiva -ainetta (perunat) - 46 mg (keltainen nauris), eläinperäisissä tuotteissa 4 mg (hunaja) - 72 mg / 1 kg kuiva -ainetta (naudanliha) . Ihmisten päivittäisessä ruokavaliossa alumiinipitoisuus on 35–40 mg. On tunnettuja organismeja, jotka tiivistävät alumiinia, esimerkiksi lycopodiaceae, joka sisältää enintään 5,3% alumiinia tuhkassa, nilviäiset (Helix ja Lithorina), joiden tuhka sisältää 0,2–0,8% alumiinia. Liukenemattomien yhdisteiden muodostaminen fosfaattien, alumiinin kanssa häiritsee kasvien ravitsemusta (fosfaattien imeytyminen juurien kautta) ja eläimiä (fosfaattien imeytyminen suolistossa).

Alumiinin geokemia... Alumiinin geokemialliset ominaisuudet määräytyvät sen korkean affiniteetin happea (mineraaleissa alumiini sisältyy happi -oktaedreihin ja tetraedreihin), jatkuvan valenssin (3) ja useimpien luonnollisten yhdisteiden huonon liukoisuuden perusteella. Endogeenisissä prosesseissa magman jähmettymisen ja magneettikivien muodostumisen aikana alumiini pääsee maasälpäiden, mikojen ja muiden mineraalien - alumiinisilikaattien - kidehilaan. Biosfäärissä alumiini on heikko siirtolainen; sitä on vähän organismeissa ja hydrosfäärissä. Kosteassa ilmastossa, jossa runsaan kasvillisuuden hajoavat jäänteet muodostavat monia orgaanisia happoja, alumiini kulkeutuu maaperään ja vesiin organomineraalisten kolloidisten yhdisteiden muodossa; alumiini adsorboituu kolloidien avulla ja laskeutuu maaperän pohjaan. Alumiinin ja piin sidos katkeaa osittain ja joissakin paikoissa tropiikissa muodostuu mineraaleja - alumiinihydroksideja - boehmiitti, diaspora, hydrargilliitti. Suurin osa alumiinista sisältyy alumiinisilikaatteihin - kaoliniitti, beidelliitti ja muut savimineraalit. Huono liikkuvuus määrää alumiinin jäljellä olevan kertymisen kostean tropiikin sääkuoreen. Tämän seurauksena muodostuu eluviaalisia bauksiitteja. Aiemmin geologisilla aikakausilla bauksiitteja kertyi myös järviin ja trooppisten alueiden merten rannikkovyöhykkeelle (esimerkiksi Kazakstanin sedimenttiboksiitit). Aroilla ja aavikoilla, joissa on vähän elävää ainetta ja vedet ovat neutraaleja ja emäksisiä, alumiini melkein ei vaella. Voimakkain alumiinin siirtyminen tapahtuu tulivuorialueilla, joilla havaitaan voimakkaasti happamia joita ja maata, joissa on runsaasti alumiinia. Paikoissa, joissa happamat vedet liikkuvat emäksisten vesien kanssa - meren (joen suulla ja muilla), alumiinia kerrostetaan muodostaen bauksiittikerrostumia.

Alumiinin käyttö... Alumiinin fysikaalisten, mekaanisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmä määrää sen laajan käytön lähes kaikilla tekniikan aloilla, erityisesti seosten muodossa muiden metallien kanssa. Sähkötekniikassa alumiini korvaa onnistuneesti kuparin erityisesti massiivisten johtimien valmistuksessa, esimerkiksi ilmajohdoissa, suurjännitekaapeleissa, kytkentälaiteväylissä, muuntajissa (alumiinin sähkönjohtavuus saavuttaa 65,5% kuparin sähkönjohtavuudesta ja se on yli kolme kertaa kevyempi kuin kupari; jonka poikkileikkaus tarjoaa saman johtavuuden, alumiinilankojen massa on puolet kuparilankojen massasta). Ultrapuhdasta alumiinia käytetään sähkökondensaattoreiden ja tasasuuntaajien valmistuksessa, joiden toiminta perustuu alumiinin oksidikalvon kykyyn lähettää sähköä vain yhteen suuntaan. Ultrapuivaa alumiinia, joka on puhdistettu vyöhykesulatuksella, käytetään puolijohdelaitteiden valmistuksessa käytettävien A III B V -puolijohdeyhdisteiden synteesiin. Puhdasta alumiinia käytetään kaikenlaisten peiliheijastimien valmistuksessa. Erittäin puhdasta alumiinia käytetään suojaamaan metallipintoja ilmakehän korroosiolta (verhous, alumiinimaali). Alumiinia käytetään suhteellisen pienellä neutronien absorptiopoikkileikkauksella rakenteellisena materiaalina ydinreaktoreissa.

Suurikapasiteettiset alumiinisäiliöt varastoivat ja kuljettavat nestekaasuja (metaania, happea, vetyä jne.), Typpi- ja etikkahappoja, puhdas vesi, vetyperoksidi ja ruokaöljyt... Alumiinia käytetään laajalti laitteissa ja laitteissa Ruokateollisuus, elintarvikepakkauksiin (kalvon muodossa), erilaisten kotitaloustuotteiden valmistukseen. Alumiinin kulutus rakennusten, arkkitehtuurin, liikenteen ja urheilutilojen koristeluun on lisääntynyt dramaattisesti.

Metallurgiassa alumiini (siihen perustuvien seosten lisäksi) on yksi yleisimmistä seosaineista Cu, Mg, Ti, Ni, Zn ja Fe -pohjaisissa seoksissa. Alumiinia käytetään myös teräksen hapettamiseen ennen sen kaatamista muottiin, sekä joidenkin metallien saamisprosesseissa alumiinilämpömenetelmällä. Alumiinin perusteella jauhemetallurgiamenetelmällä on luotu SAP (sintrattu alumiinijauhe), jolla on korkea lämmönkestävyys yli 300 ° C: n lämpötiloissa.

Alumiinia käytetään räjähteiden (ammonium, alumotoli) valmistuksessa. Laajasti käytetty erilaisia ​​yhteyksiä Alumiini.

Alumiinin tuotanto ja kulutus kasvavat jatkuvasti, ja ne ylittävät merkittävästi teräksen, kuparin, lyijyn ja sinkin tuotannon kasvun suhteen.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta

1.V.A. Rabinovich, Z. Ya. Khavin "Lyhyt kemiallinen käsikirja"

2.L.S. Guzey "Luentoja yleisestä kemiasta"

3.N.S. Akhmetov "Yleinen ja epäorgaaninen kemia"

4. B.V. Nekrasov "Yleisen kemian oppikirja"

5. N.L. Glinka "Yleinen kemia"

Se on maankuoren runsain metalli. Se kuuluu kevytmetallien ryhmään, sillä on alhainen tiheys ja sulamispiste. Tässä tapauksessa plastisuus ja sähkönjohtavuus ovat kohdillaan korkeatasoinen joka tarjoaa sen. Joten selvitetään, mitkä ovat alumiinin ja sen seosten erityiset sulamispisteet (jne. Verrattuna ja), lämmön- ja sähkönjohtavuus, tiheys, muut ominaisuudet sekä mitkä ovat alumiiniseosten ja niiden rakenteiden ominaisuudet kemiallinen koostumus.

Aluksi tarkastellaan alumiinin rakennetta ja kemiallista koostumusta. Puhtaan alumiinin vetolujuus on erittäin alhainen ja on 90 MPa. Jos mangaania tai magnesiumia lisätään sen koostumukseen pienessä suhteessa, lujuus voi nousta 700 MPa: iin. Erityisen lämpökäsittelyn käyttö johtaa samaan tulokseen.

Korkeimman puhtauden omaavaa metallia (99,99% alumiinia) voidaan käyttää erikois- ja laboratoriotarkoituksiin, muissa tapauksissa teknisesti puhtaana. Yleisimmät epäpuhtaudet siinä voivat olla pii ja rauta, jotka käytännössä eivät liukene alumiiniin. Niiden lisäämisen seurauksena taipuisuus heikkenee ja lopullisen metallin lujuus kasvaa.

Alumiinin rakennetta edustavat yksikkökennot, jotka puolestaan ​​koostuvat neljästä atomista. Tämän metallin teoreettinen tiheys on 2698 kg / m 3.

Puhutaan nyt alumiinimetallin ominaisuuksista.

Tämä video kertoo alumiinin rakenteesta:

Ominaisuudet ja ominaisuudet

Metallin ominaisuuksia ovat sen korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, korroosionkestävyys, korkea plastisuus ja kestävyys alhaiset lämpötilat. Lisäksi sen tärkein ominaisuus on sen alhainen tiheys (noin 2,7 g / cm 3).

Tämän metallin mekaaniset, teknologiset ja fysikaalis -kemialliset ominaisuudet riippuvat suoraan sen epäpuhtauksista. Sen luonnollisia komponentteja ovat ja.

tärkeimmät parametrit

• Alumiinin tiheys on 2,7 * 103 kg / m 3;
• Ominaispaino - 2.7 G/ cm 3;
• Alumiinin sulamispiste 659 ° C;
• Kiehumispiste 2000 ° C;
• Lineaarisen laajenemiskerroin on - 22,9 * 106 (1 / aste).

Alumiinin lämmönjohtavuus ja sähkönjohtavuus on nyt otettava huomioon.

Tässä videossa verrataan alumiinin ja muiden yleisesti käytettyjen metallien sulamispisteitä:

Sähkönjohtavuus

Tärkeä alumiinin indikaattori on sen sähkönjohtavuus, joka on toiseksi vain kullan, hopean jne. Korkea sähkönjohtavuuskerroin yhdessä pienen tiheyden kanssa tarjoaa materiaalille korkean kilpailukyvyn kaapeloinnin ja johdotuksen alalla.

Tärkeimpien epäpuhtauksien lisäksi tähän indikaattoriin vaikuttavat myös mangaani ja kromi. Jos alumiini on tarkoitettu virtajohtimien valmistukseen, epäpuhtauksien kokonaismäärä ei saa ylittää 0,01%.

• Johtavuusindeksi voi vaihdella riippuen tilasta, jossa alumiini on. Pitkäaikainen hehkutusprosessi lisää tätä indikaattoria, kun taas työn kovettaminen päinvastoin vähentää sitä.
• Resistiivisyys lämpötilassa 20 0 С, riippuen metallin laadusta, on alueella 0,0277-0,029 μOhm * m.

Lämmönjohtokyky

Metallin lämmönjohtavuus on noin 0,50 cal / cm * s * C ja kasvaa sen puhtausasteen mukaan.

Tämä arvo on pienempi kuin hopean, mutta enemmän kuin muiden metallien arvo. Hänen ansiosta alumiinia käytetään aktiivisesti lämmönvaihtimien ja pattereiden valmistuksessa.

Korroosionkestävyys

Metalli itsessään on kemiallisesti aktiivinen aine, minkä vuoksi sitä käytetään aluminotermiassa. Ilmaan joutuessaan se muodostaa ohuimman alumiinioksidikalvon, jolla on kemiallinen inertti ja korkea lujuus. Sen päätarkoitus on suojata metallia myöhemmältä hapettumisprosessilta sekä korroosiolta.

• Jos alumiini on erittäin puhdasta, tällä kalvolla ei ole huokosia, se peittää kokonaan pinnan ja tarjoaa luotettavan tartunnan. Tämän seurauksena metalli kestää vettä ja ilmaa, mutta myös emäksiä ja epäorgaanisia happoja.
• Jos on epäpuhtauksia, kalvon suojakerros voi vaurioitua. Tällaiset paikat altistuvat korroosiolle. Siksi pinnalla voi esiintyä pistekorroosiota. Jos laatu sisältää 99,7% alumiinia ja alle 0,25% rautaa, korroosionopeus on 1,1, kun alumiinipitoisuus on 99,0%, tämä indikaattori nousee 31: een.
• Sisältynyt rauta myös vähentää metallin vastustuskykyä emäksille, mutta ei muuta rikki- ja typpihappokestävyyttä.

Vuorovaikutus eri aineiden kanssa

Kun alumiinin lämpötila on 100 0 C, se voi olla vuorovaikutuksessa kloorin kanssa. Kuumennusasteesta riippumatta alumiini liuottaa vetyä, mutta ei reagoi sen kanssa. Siksi se on metallissa olevien kaasujen tärkein ainesosa.

Yleensä alumiini on vakaa seuraavissa ympäristöissä:

• Raikas ja merivesi;
• Magnesium-, natrium- ja ammoniumsuolat;
• Rikkihappo;
• Heikot kromin ja fosforin liuokset;
• Ammoniakki -liuos;
• Etikka-, omena- ja muut hapot.

Alumiini ei ole kestävä:

• Rikkihappoliuos;
• Suolahappo;
• Emäksiset emäkset ja niiden liuos;
• Oksaalihappo.

Lue alta alumiinin myrkyllisyys ja ympäristöystävällisyys.

Kuparin ja alumiinin sähkönjohtavuus sekä muut kahden metallin vertailut on esitetty alla olevassa taulukossa.

Alumiinin ja kuparin ominaisuuksien vertailu

Myrkyllisyys

Vaikka alumiini on melko yleistä, sitä ei käytetä minkään elävän olennon aineenvaihduntaan. Sillä on lievä myrkyllinen vaikutus, mutta monet sen epäorgaanisista yhdisteistä, jotka liukenevat veteen, kykenevät pitkä aika pysyä tässä tilassa ja vaikuttaa negatiivisesti eläviin organismeihin. Myrkyllisimmät aineet ovat asetaatit, kloridit ja nitraatit.

Standardien mukaan kotitalous- ja juomavesi voi sisältää 0,2-0,5 mg / litra.

Paljon enemmän hyödyllistä tietoa alumiinin ominaisuuksista sisältää tämän videon:

(A l), gallium (Ga), indium (In) ja tallium (T l).

Kuten näette annetuista tiedoista, kaikki nämä kohteet avattiin XIX vuosisata.

Pääryhmän metallien löytäminen III ryhmä

V	Al	Ga	Sisään	Tl
1806 g.	1825 g.	1875 g.	1863 g.	1861 g.
G. Lussac,	G.H. Oersted	L. de Boisbaudran	Reich,	W. Crookes
L. Tenard	(Tanska)	(Ranska)	I. Richter	(Englanti)
(Ranska)			(Saksa)

Boori on ei-metalli. Alumiini on siirtymämetalli, kun taas gallium, indium ja tallium ovat korkealaatuisia metalleja. Siten, kun jaksollisen järjestelmän kunkin ryhmän elementtien säteet kasvavat, yksinkertaisten aineiden metalliset ominaisuudet lisääntyvät.

Tässä luennossa tarkastelemme lähemmin alumiinin ominaisuuksia.

1. Alumiinin asema D.I. Mendelejevin taulukossa. Atomirakenne, hapettumistilat.

Alumiinielementti sijaitsee III ryhmä, A -pääryhmä, 3 jaksollisen järjestelmän jaksoa, sarjanumero Nro 13, suhteellinen atomimassa Ar (Al ) = 27. Sen naapuri taulukon vasemmalla puolella on magnesium - tyypillinen metalli ja oikealla - pii - jo ei -metalli. Näin ollen alumiinilla on oltava jonkin verran välituotteita ja sen yhdisteet ovat amfoteerisiä.

Al +13) 2) 8) 3, p - elementti,

Maa valtio 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
Innostunut tila 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

Alumiinin hapetustila on +3 yhdisteissä:

Al 0 - 3 e - → Al +3

2. Fysikaaliset ominaisuudet

Vapaa alumiini on hopeanvalkoinen metalli, jolla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus.Sulamispiste on 650 o C.

3. Luonnossa oleminen

Luonnon yleisyyden kannalta se vie Ensimmäinen metallien ja kolmas elementtien joukossa, toiseksi vain happi ja pii. Eri tutkijoiden mukaan alumiiniprosentti maankuorella vaihtelee 7,45 - 8,14% maankuoren massasta.

Luonnossa alumiinia esiintyy vain yhdisteissä (mineraalit).

Jotkut heistä:

· Boksiitti - Al 2 O 3 H 2 O (sisältää SiO 2: n, Fe 2 O 3: n, CaCO 3: n lisäaineita)

· Nefeliini - KNa 3 4

· Aluniitit - KAl (SO 4) 2 2Al (OH) 3

· Alumiinioksidi (kaoliinin ja hiekan seokset SiO 2, kalkkikivi CaCO 3, magnesiitti MgCO 3)

· Korundi - Al 2 O 3

· Maasälpä (ortoklaasi) - K 2 × Al 2 O 3 × 6 SiO 2

· Kaoliniitti - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

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

· Beryl - 3ВеО Al 2 О 3 6SiO 2

Boksiitti
Al 2 O 3	Korundi
	Rubiini
	Safiiri

4. Alumiinin ja sen yhdisteiden kemialliset ominaisuudet

Alumiini on helposti vuorovaikutuksessa hapen kanssa normaaleissa olosuhteissa ja se on peitetty oksidikalvolla (se antaa mattapinnan).

OXIDE FILM DEMONSTRATION

Sen paksuus on 0,00001 mm, mutta sen ansiosta alumiini ei ruostu. Alumiinin kemiallisten ominaisuuksien tutkimiseksi oksidikalvo poistetaan. (Hiekkapaperilla tai kemiallisesti: ensin upottamalla alkaliliuokseen oksidikalvon poistamiseksi ja sitten elohopeasuolaliuokseen alumiiniseoksen muodostamiseksi elohopean ja amalgaamin kanssa).

Minä... Vuorovaikutus yksinkertaisten aineiden kanssa

Jo huoneenlämmössä alumiini reagoi aktiivisesti kaikkien halogeenien kanssa muodostaen halogenideja. Kuumennettaessa se on vuorovaikutuksessa rikin (200 ° C), typen (800 ° C), fosforin (500 ° C) ja hiilen (2000 ° C) kanssa jodin kanssa katalyytin ja veden läsnä ollessa:

2А l + 3 S = А l 2 S 3 (alumiinisulfidi),

2А l + N 2 = 2А lN (alumiininitridi),

A l + P = A l P (alumiinifosfidi),

4А l + 3С = А l 4 C 3 (alumiinikarbidi).

2 Аl +3 I 2 = 2 A l I 3 (alumiinijodidi) KOKEMUS

Kaikki nämä yhdisteet hydrolysoituvat täysin muodostaen alumiinihydroksidia ja vastaavasti rikkivetyä, ammoniakkia, fosfiinia ja metaania:

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

Al4C3 + 12H20 = 4Al (OH) 3 + 3CH4

Lastuina tai jauheena se palaa kirkkaasti ilmassa vapauttaen suuren määrän lämpöä:

4А l + 3 O 2 = 2А l 2 О 3 + 1676 kJ.

ALUMIININ POLTTO ILMASSA

KOKEMUS

II... Vuorovaikutus monimutkaisten aineiden kanssa

Vuorovaikutus veden kanssa :

2Al + 6H20 = 2Al (OH) 3 +3H2

ilman oksidikalvoa

KOKEMUS

Vuorovaikutus metallioksidien kanssa:

Alumiini on hyvä pelkistin, koska se on yksi aktiivisista metalleista. Se on toimintalinjassa heti maa -alkalimetallien jälkeen. Siksi palauttaa metallit niiden oksideista ... Tätä reaktiota - alumotermiaa - käytetään puhtaiden harvinaisten metallien, kuten volframin, vanadiinin jne.

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

Fe 3 O 4: n ja Al: n (jauhe) termiittiseosta käytetään myös termiittihitsauksessa.

С r 2 О 3 + 2А l = 2С r + А l 2 О 3

5 vuorovaikutusta happojen kanssa :

Rikkihappoliuoksella: 2 Al + 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

Ei reagoi kylmän väkevän rikkihapon ja typen kanssa (passivoituu). Siksi typpihappoa kuljetetaan alumiinisäiliöissä. Kuumennettaessa alumiini pystyy vähentämään näitä happoja ilman vedyn kehittymistä:

2А l + 6Н 2 S О 4 (conc) = А l 2 (S О 4) 3 + 3 S О 2 + 6Н 2 О,

A l + 6H NO 3 (conc) = A l (NO 3) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

Vuorovaikutus emästen kanssa .

2Ai + 2NaOH + 6H20 = 2Na [ Al (OH) 4 ] +3 H2

KOKEMUS

Na[Al(OH) 4] – natriumtetrahydroksoaluminaatti

Kemisti Gorbovin ehdotuksesta vuonna Venäjän ja Japanin sota tätä reaktiota käytettiin vedyn tuottamiseen ilmapalloille.

Suolaliuoksilla:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3 Cu

Jos alumiinin pintaa hierotaan elohopeasuolalla, reaktio tapahtuu:

2 Al + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Hg

Vapautunut elohopea liuottaa alumiinin amalgaamiksi .

Alumiini -ionien havaitseminen liuoksissa : KOKEMUS

5. Alumiinin ja sen yhdisteiden käyttö

Alumiinin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat johtaneet sen laajaan käyttöön tekniikassa. Ilmailu on suuri alumiinin kuluttaja.: taso koostuu 2/3 alumiinista ja sen seoksista. Teräksestä valmistettu lentokone olisi liian raskas ja voisi kuljettaa paljon vähemmän matkustajia. Siksi alumiinia kutsutaan siivekkääksi metalliksi. Alumiinia käytetään kaapeleiden ja johtojen valmistukseen: joilla on sama sähkönjohtavuus, niiden massa on 2 kertaa pienempi kuin vastaavat kuparituotteet.

Kun otetaan huomioon alumiinin korroosionkestävyys, valmistaa typpihapon laitteiden ja säiliöiden osia... Alumiinijauhe on perusta hopeamaalin valmistukselle, joka suojaa rautatuotteita korroosiolta ja heijastaa lämpösäteitä tällä maalilla. Ne peittävät öljysäiliöt ja palomiesten puvut.

Alumiinioksidia käytetään alumiinin valmistukseen ja myös tulenkestävänä materiaalina.

Alumiinihydroksidi on tunnettujen Maalox- ja Almagel-lääkkeiden pääkomponentti, joka alentaa mahalaukun happamuutta.

Alumiinisuolat hydrolysoituvat voimakkaasti. Tätä ominaisuutta käytetään vedenpuhdistusprosessissa. Alumiinisulfaattia ja pieni määrä sammutettua kalkkia lisätään käsiteltävään veteen syntyvän hapon neutraloimiseksi. Tämän seurauksena vapautuu irtotavarana alumiinihydroksidisakka, joka laskeutuessaan kuljettaa pois sameuden hiukkasia ja bakteereja.

Siten alumiinisulfaatti on hyytymisaine.

6. Alumiinin saaminen

1) Modernin kustannustehokkaan menetelmän alumiinin valmistamiseksi keksivät American Hall ja ranskalainen Eroux vuonna 1886. Se koostuu alumiinioksidin liuoksen elektrolyysistä sulassa kryoliitissa. Sula kryoliitti Na 3 AlF 6 liuottaa Al 2 O 3 kuin vesi liuottaa sokerin. Alumiinioksidin "liuoksen" elektrolyysi sulassa kryoliitissa tapahtuu ikään kuin kryoliitti olisi vain liuotin ja alumiinioksidi elektrolyytti.

2Al 2 O 3 sähkövirta → 4Al + 3O 2

Englanninkielisessä poikien ja tyttöjen tietosanakirjassa alumiinia käsittelevä artikkeli alkaa seuraavilla sanoilla: ”23. helmikuuta 1886 sivilisaation historiassa alkoi uusi metallikausi - alumiinin aikakausi. Tänä päivänä Charles Hall, 22-vuotias kemisti, tuli ensimmäiseen opettajalaboratorioonsa, kädessään tusina pientä hopeavalkoista alumiinipalloa ja uutinen siitä, että hän oli löytänyt tavan valmistaa tämä metalli halvalla ja suuria määriä. ” Näin Hallista tuli amerikkalaisen alumiiniteollisuuden perustaja ja anglosaksinen kansallinen sankari miehenä, joka teki suuren liiketoiminnan tieteestä.

2) 2Al203 +3C = 4Al + 3C02

SE ON KIINNOSTAVAA:

• Metallinen alumiini eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1825 tanskalaisen fyysikon Hans Christian Oerstedin toimesta. Ohitetaan kloorikaasua punaisen kuuman alumiinioksidikerroksen ja hiilen seoksen läpi Oersted vapautti alumiinikloridia ilman pienintäkään kosteutta. Metallialumiinin palauttamiseksi Oerstedin oli käsiteltävä alumiinikloridia kaliumamalgaamilla. Kahden vuoden kuluttua saksalainen kemisti Friedrich Wöller. Hän paransi menetelmää korvaamalla kaliumamalgaamin puhtaalla kaliumilla.
• 1700- ja 1800 -luvuilla alumiini oli tärkein korumetalli. Vuonna 1889 D.I. Mendelejev Lontoossa palkittiin ansioistaan ​​kemian kehittämisessä arvokas lahja- painot kullasta ja alumiinista.
• Vuoteen 1855 mennessä ranskalainen tiedemies Saint-Clair Deville oli kehittänyt menetelmän metallialumiinin valmistamiseksi teknisessä mittakaavassa. Mutta menetelmä oli erittäin kallis. Deville nautti Ranskan keisarin Napoleon III: n erityisestä suojeluksesta. Osoituksensa omistautumisestaan ​​ja kiitollisuudestaan ​​Deville teki Napoleonin pojalle, vastasyntyneelle prinssille, hienoksi kaiverretun helistimen - ensimmäiset alumiinista valmistetut "kulutustavarat". Napoleon aikoi jopa varustaa vartijansa alumiinivanilla, mutta hinta osoittautui kohtuuttoman korkeaksi. Tuolloin 1 kg alumiinia maksoi 1000 markkaa, ts. 5 kertaa kalliimpi kuin hopea. Vasta elektrolyyttisen prosessin keksimisen jälkeen alumiinista tuli kustannuksiltaan sama kuin tavanomaisilla metalleilla.
• Tiesitkö, että kun alumiini pääsee ihmiskehoon, se aiheuttaa hermoston häiriöitä ja sen ylimäärä häiritsee aineenvaihduntaa. A suojavarusteet on C -vitamiini, kalsiumyhdiste, sinkki.
• Kun alumiini palaa hapessa ja fluorissa, vapautuu paljon lämpöä. Siksi sitä käytetään lisäaineena rakettipolttoaineeseen. Saturnusraketti polttaa lennon aikana 36 tonnia alumiinijauhetta. Ajatus metallien käyttämisestä rakettipolttoaineen osana ilmaisi ensimmäisenä F. A. Tsander.

SIMULAATTORIT

Simulaattori nro 1 - Alumiinin ominaisuudet sijainnin mukaan elementtien jaksollisessa taulukossa, kirjoittanut D. I. Mendelejev

Simulaattori nro 2 - Yhtälöt alumiinin reaktioista yksinkertaisten ja monimutkaisten aineiden kanssa

Simulaattori nro 3 - Alumiinin kemialliset ominaisuudet

ANKKUROINNIN TEHTÄVÄT

# 1. Alumiinin saamiseksi alumiinikloridista pelkistävänä aineena voidaan käyttää metallista kalsiumia. Tee yhtälö tietylle kemialliselle reaktiolle, karakterisoi tämä prosessi käyttämällä elektronista vaakaa.
Ajatella! Miksi tätä reaktiota ei voida suorittaa vesiliuoksessa?

Nro 2. Täytä kemiallisten reaktioiden yhtälöt:
Al + H 2SO 4 (liuos ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO 3 ( loppuun ) - t ->
Al + NaOH + H20 ->

Nro 3. Tee muutoksia:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al (OH) 3 -t -> Al 2 O 3 -> Al

Nro 4. Ratkaise ongelma:
Alumiini-kupariseos altistettiin kuumennettaessa liialliselle väkevälle natriumhydroksidiliuokselle. Jaettu 2,24 litraa kaasua (n.o.) Laske seoksen prosenttiosuus, jos sen kokonaispaino on 10 g?

Jokaista kemiallista alkua voidaan tarkastella kolmen tieteen näkökulmasta: fysiikka, kemia ja biologia. Ja tässä artikkelissa yritämme luonnehtia alumiinia mahdollisimman tarkasti. Se on kemiallinen elementti kolmannessa ryhmässä ja kolmannessa jaksossa jaksollisen taulukon mukaan. Alumiini on metalli, jolla on keskimääräinen kemiallinen aktiivisuus. Myös sen yhdisteissä voidaan havaita amfoteerisiä ominaisuuksia. Alumiinin atomimassa on 26 grammaa moolia kohti.

Alumiinin fyysiset ominaisuudet

Normaalioloissa se on kiinteä aine. Alumiinin kaava on hyvin yksinkertainen. Se koostuu atomeista (ne eivät yhdisty molekyyleiksi), jotka on rivitetty kidehilaa käyttäen jatkuvaksi aineeksi. Alumiinin väri on hopeanvalkoinen. Lisäksi siinä on metallinen kiilto, kuten kaikki muutkin tämän ryhmän aineet. Teollisuudessa käytetyn alumiinin väri voi olla erilainen, koska seoksessa on epäpuhtauksia. Se on melko kevyt metalli.

Sen tiheys on 2,7 g / cm3, eli se on noin kolme kertaa kevyempi kuin rauta. Tässä se voi antaa vain magnesiumille, joka on jopa kevyempää kuin kyseinen metalli. Alumiinin kovuus on melko alhainen. Siinä se on huonompi kuin useimmat metallit. Alumiinin kovuus on vain kaksi, joten sen vahvistamiseksi lisätään kovempia metalliseoksiin.

Alumiinin sulaminen tapahtuu vain 660 asteen lämpötilassa. Ja se kiehuu, kun se kuumennetaan kaksituhatta neljäsataa viisikymmentäkaksi celsiusastetta. Se on erittäin taipuisa ja heikosti sulava metalli. Alumiinin fyysinen karakterisointi ei pääty tähän. Haluan myös huomata, että tällä metallilla on paras sähkönjohtavuus kuparin ja hopean jälkeen.

Levinneisyys luonnossa

Alumiini, eritelmät jonka juuri tutkimme, on melko yleistä ympäristöön... Se näkyy monissa mineraaleissa. Alumiinielementti on luonnon neljänneksi yleisin elementti. Maankuoressa sen osuus on lähes yhdeksän prosenttia. Tärkeimmät mineraalit, jotka sisältävät sen atomeja, ovat boksiitti, korundi ja kryoliitti. Ensimmäinen on kivi, joka koostuu raudan, piin ja kyseessä olevan metallin oksideista, ja rakenteessa on myös vesimolekyylejä. Sen väri on epätasainen: harmaita, punaruskeita ja muita värejä, jotka riippuvat erilaisten epäpuhtauksien läsnäolosta. Kolmekymmentä kuusikymmentä prosenttia tästä rodusta on alumiinia, jonka kuva näkyy yllä. Lisäksi korundi on luonteeltaan hyvin yleinen mineraali.

Tämä on alumiinioksidia. Hänen kemiallinen kaava- Al203. Se voi olla punainen, keltainen, sininen tai ruskea... Sen kovuus Mohsin asteikolla on yhdeksän. Korundilajikkeisiin kuuluu tunnettuja safiireja ja rubiineja, leukosafiileja ja padparadschaa (keltainen safiiri).

Kryoliitti on mineraali, jolla on monimutkaisempi kemiallinen kaava. Se koostuu alumiinista ja natriumfluoridista - AlF3.3NaF. Se näyttää värittömältä tai harmaalta kiveltä, jolla on alhainen kovuus - vain kolme Mohsin asteikolla. Nykymaailmassa se syntetisoidaan keinotekoisesti laboratoriossa. Sitä käytetään metallurgiassa.

Lisäksi alumiinia löytyy luonnosta savien koostumuksessa, jonka pääkomponentit ovat piimoksidit ja kyseinen metalli, jotka liittyvät vesimolekyyleihin. Lisäksi tämä kemiallinen elementti voidaan havaita nefelinien koostumuksessa, jonka kemiallinen kaava on seuraava: KNa34.

Vastaanotto

Alumiinin karakterisoinnissa harkitaan menetelmiä sen synteesille. Menetelmiä on useita. Alumiinin valmistus ensimmäisellä menetelmällä tapahtuu kolmessa vaiheessa. Viimeinen näistä on katodin ja hiilianodin elektrolyysimenettely. Tällaisen prosessin suorittamiseksi tarvitaan myös alumiinioksidia Apuaineet kuten kryoliitti (kaava - Na3AlF6) ja kalsiumfluoridi (CaF2). Jotta veteen liuotetun alumiinioksidin hajoamisprosessi voisi tapahtua, se on lämmitettävä yhdessä sulan kryoliitin ja kalsiumfluoridin kanssa vähintään yhdeksänsataaviidenkymmenen celsiusasteen lämpötilaan ja johdettava sitten näiden aineiden läpi virta kahdeksankymmentätuhatta ampeeria ja 5–8 voltin jännite. Näin ollen johtuen Tämä prosessi alumiini laskeutuu katodille ja happimolekyylit kerääntyvät anodille, joka puolestaan ​​hapettavat anodin ja muuntaa sen hiilidioksidiksi. Ennen tämän toimenpiteen suorittamista bauksiitti, jonka muodossa alumiinioksidia louhitaan, puhdistetaan alustavasti epäpuhtauksista ja se myös kuivuu.

Alumiinin valmistus edellä kuvatulla menetelmällä on hyvin yleistä metallurgiassa. On myös menetelmä, jonka F. Wöhler keksi vuonna 1827. Se johtuu siitä, että alumiinia voidaan louhia käyttämällä sen kloridin ja kaliumin välistä kemiallista reaktiota. Samanlainen prosessi voidaan suorittaa vain luomalla erityisolosuhteita erittäin korkean lämpötilan ja tyhjiön muodossa. Joten yhdestä moolista kloridia ja samasta tilavuudesta kaliumia voidaan saada yksi mooli alumiinia ja kolme moolia sivutuotteena. Tämä reaktio voidaan kirjoittaa seuraavan yhtälön muodossa: АІСІ3 + 3К = АІ + 3КСІ. Tämä menetelmä ei ole saavuttanut suurta suosiota metallurgiassa.

Alumiinin karakterisointi kemian kannalta

Kuten edellä mainittiin, tämä on yksinkertainen aine, joka koostuu atomeista, joita ei ole yhdistetty molekyyleiksi. Lähes kaikki metallit muodostavat samanlaisia ​​rakenteita. Alumiinilla on melko korkea kemiallinen aktiivisuus ja vahvat pelkistävät ominaisuudet. Kemiallinen karakterisointi Alumiini alkaa kuvaamalla sen reaktioita muiden yksinkertaisten aineiden kanssa, ja sitten kuvataan vuorovaikutuksia monimutkaisten epäorgaanisten yhdisteiden kanssa.

Alumiinia ja yksinkertaisia ​​aineita

Näitä ovat ensinnäkin happi - planeetan yleisin yhdiste. 21 prosenttia siitä koostuu maan ilmakehästä. Tietyn aineen reaktioita muiden aineiden kanssa kutsutaan hapetukseksi tai palamiseksi. Se esiintyy yleensä korkeissa lämpötiloissa. Mutta alumiinin tapauksessa hapettuminen on mahdollista normaaliolosuhteissa - näin muodostuu oksidikalvo. Jos tämä metalli murskataan, se palaa ja vapauttaa samalla suuren määrän energiaa lämmön muodossa. Alumiinin ja hapen välisen reaktion suorittamiseksi näitä komponentteja tarvitaan moolisuhteessa 4: 3, minkä seurauksena saamme kaksi osaa oksidia.

Tämä kemiallinen vuorovaikutus ilmaistaan ​​seuraavalla yhtälöllä: 4AI + 3О2 = 2АІО3. Alumiinin reaktiot halogeenien kanssa, mukaan lukien fluori, jodi, bromi ja kloori, ovat myös mahdollisia. Näiden prosessien nimet tulevat vastaavien halogeenien nimistä: fluoraus, jodaus, bromaus ja klooraus. Nämä ovat tyypillisiä lisäreaktioita.

Annamme esimerkiksi alumiinin vuorovaikutuksen kloorin kanssa. Tällainen prosessi voi tapahtua vain kylmässä.

Joten kun otetaan kaksi moolia alumiinia ja kolme moolia klooria, saamme tuloksena kaksi moolia kyseisen metallin kloridia. Tämän reaktion yhtälö on seuraava: 2AI + 3CI = 2AICI3. Samalla tavalla saat alumiinifluoridia, sen bromidia ja jodidia.

Kyseinen aine reagoi rikin kanssa vain kuumennettaessa. Näiden kahden yhdisteen välisen vuorovaikutuksen suorittamiseksi sinun on otettava ne moolisuhteissa kahdesta kolmeen, ja muodostuu yksi osa alumiinisulfidia. Reaktioyhtälö näyttää tältä: 2Al + 3S = Al2S3.

Lisäksi korkeissa lämpötiloissa alumiini on vuorovaikutuksessa hiilen kanssa muodostaen karbidia ja typen kanssa muodostaen nitridin. Seuraavat kemiallisten reaktioiden yhtälöt voidaan mainita esimerkkinä: 4AI + 3C = АІ4С3; 2Al + N2 = 2AlN.

Vuorovaikutus monimutkaisten aineiden kanssa

Näitä ovat vesi, suolat, hapot, emäkset, oksidit. Alumiini reagoi eri tavalla kaikkien näiden kemiallisten yhdisteiden kanssa. Katsotaanpa tarkemmin kutakin tapausta.

Reaktio veden kanssa

Alumiini on vuorovaikutuksessa maapallon yleisimmän monimutkaisen aineen kanssa kuumennettaessa. Tämä tapahtuu vain, jos oksidikalvo poistetaan alustavasti. Vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu amfoteerista hydroksidia ja vetyä vapautuu myös ilmaan. Ottaen kaksi osaa alumiinia ja kuusi osaa vettä, saamme hydroksidia ja vetyä moolisuhteissa 2-3. Tämän reaktion yhtälö kirjoitetaan seuraavasti: 2AI + 6H2O = 2AI (OH) 3 + 3H2.

Vuorovaikutus happojen, emästen ja oksidien kanssa

Kuten muut aktiiviset metallit, alumiini pystyy suorittamaan korvausreaktion. Samalla se voi syrjäyttää vetyä haposta tai passiivisemman metallin kationista sen suolasta. Tällaisten vuorovaikutusten seurauksena muodostuu alumiinisuolaa ja vapautuu myös vetyä (hapon tapauksessa) tai saostuu puhdasta metallia (se, joka on vähemmän aktiivinen kuin tarkasteltava). Toisessa tapauksessa edellä mainitut pelkistävät ominaisuudet ilmenevät. Esimerkki on alumiinin vuorovaikutus, jonka kanssa muodostuu alumiinikloridia ja vetyä vapautuu ilmaan. Tällainen reaktio ilmaistaan ​​seuraavan yhtälön muodossa: 2AI + 6HCI = 2AICI3 + 3H2.

Esimerkki alumiinin vuorovaikutuksesta suolan kanssa on sen reaktio näiden kahden komponentin ottamisen kanssa, lopulta saamme puhdasta kuparia, joka saostuu. Happojen, kuten rikkihapon ja typpihapon, kanssa alumiini reagoi erikoisella tavalla. Esimerkiksi kun alumiinia lisätään laimeaan nitraattihapon liuokseen moolisuhteessa kahdeksan - kolmekymmentä, muodostuu kahdeksan osaa kyseisen metallin nitraattia, kolme osaa typpioksidia ja viisitoista osaa vettä. Tämän reaktion yhtälö kirjoitetaan seuraavasti: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Tämä prosessi tapahtuu vain, kun lämpötila on korkea.

Jos sekoitat alumiinia ja heikko ratkaisu sulfaattihappoa moolisuhteissa kahdesta kolmeen, sitten saamme kyseessä olevan metallin sulfaatin ja vedyn suhteessa 1: 3. Toisin sanoen tapahtuu tavallinen korvausreaktio, kuten muiden happojen tapauksessa. Selvyyden vuoksi esitämme yhtälön: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. Kuitenkin saman hapon väkevällä liuoksella kaikki on monimutkaisempaa. Tässä, kuten nitraatin tapauksessa, muodostuu sivutuote, mutta ei oksidin, vaan rikin ja veden muodossa. Jos otamme tarvitsemamme kaksi komponenttia moolisuhteessa kahdesta neljään, tuloksena saadaan yksi osa kyseisen metallin suolaa ja rikkiä ja neljä osaa vettä. Tämä kemiallinen vuorovaikutus voidaan ilmaista käyttämällä seuraavaa yhtälöä: 2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O.

Lisäksi alumiini kykenee reagoimaan alkaliliuoksien kanssa. Tällaisen kemiallisen vuorovaikutuksen suorittamiseksi sinun on otettava kaksi moolia kyseistä metallia, sama tai kalium, sekä kuusi moolia vettä. Tämän seurauksena muodostuu aineita, kuten natrium- tai kaliumtetrahydroksoaluminaattia, sekä vetyä, joka vapautuu kaasun muodossa, jolla on pistävä haju moolisuhteissa 2-3. Tämä kemiallinen reaktio voidaan esittää seuraavalla yhtälöllä: 2AI + 2KON + 6H2O = 2K [AI (OH) 4] + 3H2.

Ja viimeinen asia, joka on otettava huomioon, on alumiinin vuorovaikutuksen säännöllisyydet joidenkin oksidien kanssa. Yleisin ja käytetty tapaus on Beketovin reaktio. Se, kuten monet muut edellä mainitut, esiintyy vain korkeissa lämpötiloissa. Joten sen toteuttamiseksi on tarpeen ottaa kaksi moolia alumiinia ja yksi mooli ferrumoksidia. Näiden kahden aineen vuorovaikutuksen tuloksena saadaan alumiinioksidia ja vapaata rautaa vastaavasti yksi ja kaksi moolia.

Kyseisen metallin käyttö teollisuudessa

Huomaa, että alumiinin käyttö on hyvin yleistä. Ensinnäkin lentoteollisuus tarvitsee sitä. Täällä käytetään myös kyseiseen metalliin perustuvia seoksia. Voimme sanoa, että keskimääräinen lentokone koostuu 50% alumiiniseoksista ja sen moottori on 25%. Lisäksi alumiinia käytetään johtimien ja kaapeleiden valmistuksessa sen erinomaisen sähkönjohtavuuden vuoksi. Lisäksi tätä metallia ja sen seoksia käytetään laajalti autoteollisuudessa. Henkilöautojen, linja -autojen, johdinautojen, joidenkin raitiovaunujen korit sekä tavallisten ja sähköjunien vaunut on valmistettu näistä materiaaleista.

Sitä käytetään myös pienempiin tarkoituksiin, esimerkiksi elintarvikkeiden ja muiden tuotteiden pakkausten, astioiden valmistukseen. Hopeamaalin tekemiseksi tarvitset jauhetta kyseisestä metallista. Tätä maalia tarvitaan raudan suojaamiseksi korroosiolta. Voimme sanoa, että alumiini on toiseksi eniten käytetty metalli teollisuudessa ferrumin jälkeen. Hänen yhteyksiä ja häntä itseään käytetään usein kemianteollisuus... Tämä johtuu alumiinin erityisistä kemiallisista ominaisuuksista, mukaan lukien sen pelkistävät ominaisuudet ja sen yhdisteiden amfoteerisuus. Tarkasteltavana oleva hydroksidi kemiallinen elementti tarvitaan veden puhdistamiseen. Lisäksi sitä käytetään lääketieteellisesti rokotteiden valmistuksessa. Sitä löytyy myös tietyntyyppisistä muoveista ja muista materiaaleista.

Rooli luonnossa

Kuten edellä mainittiin, alumiini sisään suuri numero maankuoren sisällä. Se on erityisen tärkeää eläville organismeille. Alumiini osallistuu kasvuprosessien, muotojen säätelyyn sidekudos kuten luut, nivelsiteet ja muut. Tämän mikroelementin ansiosta kehon kudosten uudistumisprosessit suoritetaan nopeammin. Sen puutteelle on ominaista seuraavat oireet: kehitys- ja kasvushäiriöt lapsilla, aikuisilla - krooninen väsymys, suorituskyvyn heikkeneminen, liikkeiden koordinaation heikkeneminen, kudosten uusiutumisen hidastuminen, lihasten heikkeneminen, erityisesti raajoissa. Tämä ilmiö voi ilmetä, jos syöt liian vähän tätä mikroelementtiä sisältäviä elintarvikkeita.

Yleisempi ongelma on kuitenkin kehon ylimääräinen alumiini. Samaan aikaan havaitaan usein seuraavia oireita: hermostuneisuus, masennus, unihäiriöt, muistin heikkeneminen, stressinkestävyys, tuki- ja liikuntaelimistön pehmeneminen, mikä voi johtaa usein murtumiin ja nyrjähdyksiin. Kun kehossa on pitkäaikainen ylimäärä alumiinia, ongelmia ilmenee usein lähes kaikkien elinjärjestelmien työssä.

Tämä ilmiö voi johtaa koko rivi syyt. Ensinnäkin tämä on Tiedemiehet ovat pitkään osoittaneet, että kyseisestä metallista valmistetut astiat eivät sovellu ruoan valmistamiseen siinä, koska korkeissa lämpötiloissa osa alumiinista pääsee ruokaan, minkä seurauksena kulutat paljon enemmän elementti kuin keho tarvitsee.

Toinen syy on kyseistä metallia tai sen suoloja sisältävien kosmetiikkatuotteiden säännöllinen käyttö. Ennen minkään tuotteen käyttöä sinun on luettava huolellisesti sen koostumus. Kosmetiikka ei ole poikkeus.

Kolmas syy on käyttää paljon alumiinia sisältäviä lääkkeitä pitkään aikaan. Sekä vitamiinien ja lisäaineet, jotka sisältävät tämän mikroelementin.

Selvitetään nyt, mitkä elintarvikkeet sisältävät alumiinia, jotta voit säätää ruokavaliotasi ja järjestää valikon oikein. Ensinnäkin nämä ovat porkkanoita, juustoja, vehnää, alunaa, perunaa. Hedelmille suositellaan avokadoja ja persikoita. Se on myös runsaasti alumiinia valkokaali, riisiä, monia parantavia yrttejä... Myös kyseisen metallin kationit voidaan sisällyttää juomavesi... Välttääksesi korkeat tai matalat alumiinipitoisuudet kehossa (kuitenkin aivan kuten mikä tahansa muu hivenaine) sinun on seurattava ruokavaliotasi huolellisesti ja yritettävä tehdä siitä mahdollisimman tasapainoinen.

Oppitunnin tyyppi... Yhdistetty.

Tehtävät:

Koulutuksellinen:

1. Päivittää oppilaiden tietämys atomin rakenteesta, järjestysluvun, ryhmän numeron, jaksonumeron fyysisistä merkityksistä alumiinin esimerkin avulla.

2. Muodostamaan opiskelijoille tietoa siitä, että alumiinilla on vapaassa tilassa erityisiä, sille ominaisia ​​fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Kehittäminen:

1. Herätä kiinnostusta tieteen tutkimukseen tarjoamalla lyhyitä historiallisia ja tieteellisiä raportteja alumiinin menneisyydestä, nykyisyydestä ja tulevaisuudesta.

2. Jatka opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämistä, kun he työskentelevät kirjallisuuden kanssa ja suorittavat laboratoriotyötä.

3. Laajenna amfoteerisuuden käsitettä paljastamalla alumiinin elektroninen rakenne, sen yhdisteiden kemialliset ominaisuudet.

Koulutuksellinen:

1. Edistää ympäristön kunnioittamista antamalla tietoa alumiinin mahdollisesta käytöstä eilen, tänään, huomenna.

2. Muodostaa jokaiselle opiskelijalle kyky työskennellä tiimissä, ottaa huomioon koko ryhmän mielipide ja puolustaa omaansa oikein suorittamalla laboratoriotyötä.

3. Tutustuttaa opiskelijat menneisyyden luonnontieteilijöiden tieteelliseen etiikkaan, rehellisyyteen ja säädyllisyyteen ja tarjota tietoa taistelusta oikeudesta olla alumiinin löytäjä.

RETRIEVE PASSAGE aiheittain Alkaline and Alkaline Earth M (REPEAT):

Kuinka monta elektronia on alkali- ja maa -alkalisen maan ulkoisella energiatasolla M?

Mitä tuotteita muodostuu vuorovaikutuksessa natrium- tai kaliumhapen kanssa? (peroksidi), kykeneekö litium tuottamaan peroksidia reaktiossa hapen kanssa? (ei, reaktio tuottaa litiumoksidia.)

Miten natrium- ja kaliumoksidit saadaan? (kalsinoimalla peroksideja vastaavalla Me: llä, Pr: 2Na + Na2O2 = 2Na20).

Ovatko alkali- ja maa -alkalimetallien hapetustilat negatiivisia? (ei, eivät, koska ne ovat voimakkaita pelkistäviä aineita.).

Miten atomin säde muuttuu jaksollisen järjestelmän pääryhmissä (ylhäältä alas)? (kasvaa), mihin se liittyy? (energiatasojen määrän lisääntyessä).

Mitkä tutkituista metalliryhmistä ovat kevyempiä kuin vesi? (alkalisessa).

Missä olosuhteissa maa -alkalimetallit muodostavat hydridejä? (korkeissa lämpötiloissa).

Mikä aine, kalsium tai magnesium, reagoi aktiivisemmin veden kanssa? (Kalsium reagoi aktiivisemmin. Magnesium reagoi aktiivisesti veden kanssa vain, kun se kuumennetaan 100 0 С: een).

Miten maa -alkalimetallihydroksidien liukoisuus veteen muuttuu kalsiumista bariumiin? (vesiliukoisuus kasvaa).

Kerro meille alkali- ja maa -alkalimetallien varastoinnin erityispiirteistä, miksi niitä säilytetään tällä tavalla? (koska nämä metallit ovat erittäin reaktiivisia, ne säilytetään astiassa kerosiinikerroksen alla).

OHJAUSTYÖ aiheista alkali- ja maa -alkali M:

TUNNIN TULOS (UUDEN MATERIAALIN OPPIMINEN):

Opettaja: Hei kaverit, tänään siirrymme IIIА -alaryhmän tutkimukseen. Luettele IIIA -alaryhmän elementit?

Harjoittelijat: Se sisältää elementtejä, kuten booria, alumiinia, galliumia, indiumia ja talliumia.

Opettaja: Kuinka monta elektronia ne sisältävät ulkoisella energiatasolla, hapetustilassa?

Harjoittelijat: Kolme elektronia, hapetustila +3, vaikka talliumille hapetustila +1 on vakaampi.

Opettaja: Boori -alaryhmän elementtien metalliset ominaisuudet ovat paljon heikompia kuin beryllium -alaryhmän elementit. Boori ei ole M. Lisäksi alaryhmän ominaisuudet paranevat ydinvarauksen M kasvaessa. Al- jo M, mutta ei tyypillinen. Sen hydroksidilla on amfoteerisiä ominaisuuksia.

Ryhmän III M -pääryhmästä tärkein on alumiini, jonka ominaisuuksia tutkimme yksityiskohtaisesti. Se on meille mielenkiintoinen, koska se on siirtymävaiheen elementti.