Alumiinin ominaisuus kemiallisena elementiksi. Alumiinin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Alumiinihydroksidin fysikaaliset ominaisuudet

Ominaisuudet 13 Al.

Atomimassa	26,98	clark, AT.% (Luonnon yleisyys)	5,5
Elektroninen kokoonpano *		Aggregaation tila (n. u.).	kiinteä
	0,143	Väri	hopea-valkoinen
	0,057		695
Ionisaatioenergia	5,98		2447
Suhteellinen sähköluuna	1,5	Tiheys	2,698
Mahdolliset hapettumisen asteet	1, +2,+3	Standardielektrodin potentiaali	1,69

* Elementtitomin ulkoisten elektronisten tasojen kokoonpano annetaan. Jäljellä olevien elektronisten tasojen kokoonpano on sama kuin edellisen kauden ja edellä mainitut kannattimien jalokaasu.

Alumiini - jaksollisen järjestelmän tärkeimmän alaryhmän III metallien pääasiallinen edustaja. Analogien ominaisuudet - gallium, Intia ja tallinina - Suurelta osin muistuttaa alumiinin ominaisuuksia, koska kaikilla näillä elementeillä on sama e-tason kokoonpano nS 2 NP 1 Ja siksi ne kaikki osoittavat hapettumisen aste 3+.

Fyysiset ominaisuudet. Alumiini - hopea-valkoinen metallitila korkea lämpö ja sähköjohtavuus. Metallin pinta päällystetään ohuella, mutta erittäin kestävällä alumiinilla OOZ-kalvolla.

Kemialliset ominaisuudet. Alumiini on hyvin aktiivinen, jos ei ole suojaava kalvo Al 2 oz. Tämä elokuva estää alumiinisen vuorovaikutuksen veden kanssa. Jos poistat suojakalvon kemiallinen menetelmä (Esimerkiksi alkaliliuos), sitten metalli alkaa voimakkaasti vuorovaikutuksessa vedellä vedyn vapauttamiseksi:

Alumiini sirujen tai jauheen muodossa kirkkaasti ilmassa, korostaen suuri määrä Energia:

Tätä alumiinin ominaisuutta käytetään laajalti erilaiset metallit Korkeuksiset oksidit palauttamalla alumiini. Menetelmää kutsuttiin alumimitisti . Alumenum voidaan saada vain ne metallit, joissa oksidien muodostumisen lämpö on pienempi kuin Al 2 OZ: n muodostumisen lämpö, \u200b\u200besimerkiksi:

Kun lämmitys alumiini reagoi harmaan, typen ja hiilihamogeenien kanssa, muodostaen sen vastaavasti haloenides:

Sulfidi ja alumiinikarbidi hydrolysoidaan kokonaan alumiinihydroksidin ja vastaavasti vetysulfidin ja metaanin muodostamalla.

Alumiini liuotetaan helposti suolahappo Mikä tahansa pitoisuus:

Keskittyneet rikkihapot ja typpihapot kylmässä eivät toimi alumiinissa (passivoitu). Varten lämmitys Alumiini pystyy palauttamaan nämä hapot korostamatta vetyä:

SISÄÄN laimennettu Rikkihapon alumiini liukenee vety vapauttamalla:

SISÄÄN laimennettu Typpihapon reaktiossa on typpioksidin vapautuminen (II):

Alumiini liukenee alkali-almuodossa tetrahydroksaaluluminaatit:

Alumiinioksidi. Al 2 O 3: lla on 9 kiteistä modifikaatiota. Yleisin A on muutos. Se on kaikkein kemiallisesti inerttejä, perustuu siihen, että sitä kasvatetaan eri kiteillä koruista ja tekniikasta käytettäväksi.

Laboratoriossa alumiinioksidi saadaan polttamalla alumiinijauhe happea tai kalsinoimalla sen hydroksidi:

Alumiinioksidi, oleminen amfotor voi reagoida paitsi happojen, myös alkisten kanssa samoin kuin suutamalla alkalimetallikarbonaateilla, antamalla metaluminda:

ja hapan suoloilla:

Alumiinihydroksidi - valkoinen kristitty aine, käytännöllisesti katsoen liukenematon veteen, jolla on amfoteerinen Ominaisuudet. Alumiinihydroksidia voidaan saada käsittelemällä alumiinisuolat alkalisella tai ammoniumhydroksidilla. Ensimmäisessä tapauksessa on vältettävä ylimääräinen alkalin ylimääräinen, koska muutoin alumiinihydroksidi liuotetaan kompleksin muodostumiseen tetrahydroksaaluluminaatit [Al (hän) 4]:

Itse asiassa viimeisessä reaktiossa muodostetaan tetrahydroksodiacvaluminate-ionit"Reaktioiden tallentaminen yleensä käyttää yksinkertaistettua muotoa [Al (OH) 4]. Heikolla happamoituksilla tuhoutuu tetrahydroksalulumit:

Alumiinisuolat. Alumiinihydroksidia voidaan saada lähes kaikista alumiinisuoloista. Lähes kaikki alumiinisuolat ja voimakkaat hapot ovat hyvin liukoisia veteen ja samalla voimakkaasti hydrolysoitiin.

Alumiiniset halidit ovat hyvin liukoisia veteen, ja niiden rakenteessa ovat dimeerejä:

2Alcl 3 є Al 2 Cl 6

Alumiinisulfaatit ovat helppoa, kuten kaikki suolat, hydrolysoitu:

Kylyasian alumiinialumit tunnetaan myös: KAL (SO 4) 2H 12H 2 O.

Asetaatti alumiini Al (CH 3 COO) 3 Käytetään lääketieteen tehtävänä.

Aluminosilikates.Luontona alumiini löytyy yhdisteiden muodossa happea ja pii-aluminosilikaatteja. Yhteiset kaavat: (Na, k) 2 Al 2 SI 2 O 8 -Nfelin.

Myös luonnolliset alumiiniyhdisteet ovat: Al 2 O 3 - Korundi, alumiinioksidi; ja yhdisteet S. yleiset kaavat Al 2 O 3 H NH 2 O ja Al (OH) 3H NH 2 O - Boxites.

Saada. Alumiini saadaan Al 2 O 3-sula-elektrolyysillä.

Määritelmä

Alumiini Sijaitsee kolmannella kaudella, III-ryhmän pääajankohtaisen taulukon alaryhmän. Tämä on kolmannen jakson ensimmäinen P-elementti.

Metalli. Nimitys - Al. Sequer numero - 13. Suhteellinen atomi massa - 26.981 A.E.M.

Alumiinimatomin elektroninen rakenne

Alumiinitomi koostuu positiivisesta ladatusta ytimestä (+13), jonka sisällä 13 protonia ja 14 neutronia sijaitsee. Kernelia ympäröi kolme kuoria, joiden mukaan 13 elektronit liikkuvat.

Kuva. 1. Kaavamainen esitys alumiiniatomin rakenteesta.

Elektronien jakautuminen orbitaalilla on seuraava:

13Al) 2) 8) 3;

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

Alumiinin ulkoisella energiatasolla on kolme elektronia, kaikki kolmannen subblevelin elektronit. Energiakaavio on seuraava lomake:

Teoriassa, innoissaan alumiiniatomille, joka johtuu vapaana 3 d.-Bed. Kuitenkin kipinöinti elektronit 3 s.- asiat eivät todellakaan tapahdu.

Esimerkkejä ongelmien ratkaisemisesta

Esimerkki 1.

Saat Alumokaliaa Kvasssov

Alumiini (Lat. Aluminium), - jaksollisessa järjestelmässä alumiini on kolmannen jakson kolmannen ryhmän tärkeimmässä alaryhmässä. Core Core +13. Elektroninen rakenne 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1 Atomi 1. Metalli-atomien säde 0,143 nm, kovalenttinen - 0,126 nm, tavanomainen Al 3+ ionin säde - 0,057 nm. Al - Al + 5.99-ionisaation energia.

Alumiiniatomin hapettumisaste on +3. Hapetuksen negatiivinen aste ilmenee harvoin. Atomin ulkoisen elektronisen kerroksen aikana on ilmainen D-Lints. Tästä johtuen sen koordinointinumero yhdisteissä voi olla yhtä suuri kuin 4 (ALCL 4-, AlH4-, aluminosilaatit), mutta myös 6 (Al 2O3, 3+).

Historiallinen viite. Alumiinin nimi tulee Lat. Alumen - niin vielä 500 vuotta BC Alumiinialkut kutsuttiin, joita käytettiin roskaa, kun kudos on maalattu ja heittäen ihoa. Tanskan tiedemies X. K. ersted vuonna 1825, Amalgam kaliumia vedetöntä Alsl 3: lla ja sitten ohjaa elohopeaa, sai suhteellisen puhtaan alumiinin. Ensimmäinen teollinen alumiinin tuotantomenetelmä tarjosi vuonna 1854 ranskalainen apteekki A. Saint-Claire Devil: Menetelmä oli kaksinkertainen alumiinikloridi ja natrium Na3 Alcl 6-metalliatrium. Samanlainen väri hopeaa, alumiini aluksi arvostettiin erittäin kalliiksi. Vuodesta 1855-1890 saatiin vain 200 tonnia alumiinia. Moderni menetelmä alumiinin saamiseksi kryolito-soluulan elektrolyysillä kehitettiin vuonna 1886 samanaikaisesti ja toisistaan \u200b\u200briippumatta C. Hall Yhdysvalloissa ja P. ERA Ranskassa.

Luonnon löytäminen

Alumiini on yleisimpi metalli maankuoressa. Se on 5,5-6,6 mol. Osakkeet% eli 8 paino-%. Tärkein massa on väkevöity aluminosilikaatioihin. Niiden muodostettujen kiinteän kivien tuhoutumisen erittäin yhteinen tuote on savi, jonka pääkoostumus vastaakaavaa Al 2O3: ta. 2SIO 2. 2h 2 O. Muista luonnollisista muodoista alumiinista, Bauxite Al 2 O 3: lla on suurin arvo. XH 2 O ja mineraalit Corund Al 2 O 3 ja Criched ALF 3. 3 ei.

Saada

Tällä hetkellä alumiiniteollisuus saadaan Al 2 O 3-alumiinioksidiliuoksen elektrolyysillä sulaan kryoliittiin. Al 2 O 3: n pitäisi olla tarpeeksi puhdas, koska epäpuhtaudet poistetaan liimautetusta alumiinista. Sulamispiste Al 2 O 3 on noin 2050 ° C ja kryolitis - 1100 O C. Elektrolyysi altistetaan sulaa seosta kryolya ja Al 2O3, joka sisältää noin 10 paino-% Al 2O3, joka sulaa 960 ° C ja sillä on sähköjohtavuus, tiheys ja viskositeetti, edullisin prosessi. ALF3: n, CAF 2: n ja MGF2: n lisäämisen yhteydessä elektrolyysi on mahdollista 950 ° C: ssa.

Elektrolyzer alumiininen sulatus on rautateline, joka on asetettu sisäpuolelta tulenkestävällä tiilillä. Sen pohja (alle), joka on koottu pakatun hiilen lohkoista, toimii katodina. Anodit sijaitsevat päälle: Nämä ovat hiilibriketteillä täynnä olevia alumiinikehyksiä.

Al 2 O 3 \u003d Al 3+ + ALO 3 3-

Katodissa nestemäinen alumiini erotetaan:

Al 3+ + 3E - \u003d Al

Alumiini menee uunin pohjaan, mistä se tuotetaan säännöllisesti. Happi vapautetaan anodilla:

4Aalo 3 3- - 12E - \u003d 2Al 2O 3 + 3o 2

Happea hapettaa grafiittia hiilioksideihin. Koska hiili on palaminen, anodi kasvaa.

Alumiinia lisäksi käytetään doping-lisäaineena monille seoksille, jotta heille annetaan lämpökestävyys.

Alumiinin fysikaaliset ominaisuudet. Alumiini yhdistää erittäin arvokkaan ominaisuudet: matala tiheys, korkea lämpöjohtavuus ja sähköjohtavuus, korkea plastisuus ja hyvä korroosionkestävyys. Se on helposti taata, leimaamalla, liikkuu, piirustus. Alumiini on hitsattu kaasulla, kosketuksella ja muilla hitsaustyypeillä. Alumiininen säleikkö Cubic Grazenzed parametrilla A \u003d 4 0413 Å. Alumiinin ominaisuudet, kuten kaikki metallit, astetta riippuvat sen puhtaudesta. Erityiset puhtaudet Aluminiumin ominaisuudet (99,996%): Tiheys (20 ° C: ssa) 2698,9 kg / m 3; T PL 660,24 ° C; t instrumentoinnista noin 2500 ° C; Lämmön laajennuskerroin (20 - 100 ° C) 23,86 · 10 -6; Lämpöjohtavuus (190 ° C) 343 W / m · K, erityinen lämpökapasiteetti (100 ° C) 931,98 J / kg · K. ; Sähköjohtavuus kupari (20 ° C) 65,5%. Alumiinilla on alhainen vahvuus (vahvuus 50-60 mn / m 2), kovuus (170 mn / m 2 Brinellille) ja korkea muovi (jopa 50%). Kylmävalssauksella alumiinin vahvuus kasvaa 115 mn / m 2: een, kovuus on jopa 270 mn / m2, suhteellinen venymä pienenee 5%: ksi (1 Mn / m 2 ~ ja 0,1 KGF / mm 2). Alumiini on hyvin kiillotettu, anodisoitu ja sillä on korkea heijastavuus lähellä hopeaa (se heijastaa jopa 90% tapahtumasta vaaleanlähtöstä). Suuri affiniteetti happea varten alumiini ilmassa peitetään ohuella, mutta erittäin kestävällä Al 2-oksidilla, joka suojaa metallia jatko hapettumisesta ja johtaa korkeisiin korroosioominaisuuksiinsa. Oksidikalvon voimakkuus ja suojaava toiminta Se on voimakkaasti pienentynyt elohopean epäpuhtauksien, natriumin, magnesiumin, kuparin ja muiden alumiinisten alumiinisarjojen läsnä ollessa ilmakehän korroosion, meren ja makean veden toiminnalle, käytännössä ei ole vuorovaikutus väkevöidyn tai erittäin laimennetun typpihapon kanssa orgaanisilla hapoilla, elintarvikkeilla Tuotteet.

Kemialliset ominaisuudet

Kun se vaikuttaa hienoksi hajanaiseen alumiiniin, hän on voimakkaasti polttava ilmassa. Samoin etenee ja vuorovaikutus harmaalla. Kloorilla ja bromilla yhdiste ilmenee jo normaalilämpötilassa, jodomilla - kuumennettaessa. Erittäin korkeissa lämpötiloissa alumiini liitetään suoraan myös typen ja hiilen kanssa. Päinvastoin, se ei ole vuorovaikutuksessa vedyn kanssa.

Veden suhteen alumiini on melko stabiili. Mutta jos mekaaninen polku tai yhdistelmä, poista oksidikalvon suojavaikutus, sitten energinen reaktio tapahtuu:

Vahvasti laimennettu, sekä erittäin väkevöity HNO3 ja H2S04 alumiinilla melkein eivät toimi (kylmä), kun taas näiden happojen keskimääräiset pitoisuudet liukenee vähitellen. Puhtainen alumiini on melko stabiili ja suhteessa kloorivetyhapon, mutta tavallinen tekninen metalli liukenee siihen.

Alumiini vesipitoisten liuosten yhteydessä oksidikerroksen alkalin liuotetaan ja aluminaatit muodostetaan - alumiinia sisältävät suolat osana Anionia:

Al 2 O 3 + 2NAOH + 3H 2O \u003d 2NA

Alumiini, jossa ei ole suojakalvoa, vuorovaikutuksessa veden kanssa, vedyn siirtyminen siitä:

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

Alumiinihydroksidin muodot reagoivat ylimääräisen alkalin kanssa, joka muodostaa hydroksyalulumin:

Al (OH) 3 + NaOH \u003d na

Alkalin vesiliuoksen vesiliuoksessa oleva kokonaispuhdistus:

2AL + 2NAOH + 6H 2 O \u003d 2NA + 3H2

Alumiini liuotetaan merkittävästi suolojen liuoksiin, jotka johtuvat niiden hydrolyysistä happaman tai emäksisen reaktion kanssa esimerkiksi Na2C03: n liuoksessa.

Rivillä stressiä se sijaitsee Mg: n ja Zn: n välillä. Kaikissa vakavissa yhdisteissä alumiini kolmiulotteinen.

Alumiinin yhdistettä hapen kanssa mukana on valtava lämmönsiirto (1676 kJ / Mol AL 2O3), paljon suurempi kuin monissa muissa metalleissa. Tämän vuoksi, kun vastaavan metallin oksidin seos alumiinijauheen kanssa ilmenee väkivaltainen reaktio, mikä johtaa vapaan metallin vapautumiseen veren oksidista. Elvytysmenetelmää käyttäen Al (AlterTermiaa) käytetään usein useiden elementtien (CR, MN, V, W, jne.) Saamiseksi vapaassa tilassa.

Alumitemia Käytä joskus yksittäisten teräsosien hitsaamiseen raitiovaunukiskoissa. Käytetty seos ("termit") on tavallisesti valmistettu ohuesta alumiinista ja Fe 3O 4 -jauheista. Se on asetettu Al- ja Bao 2 -seoksen hajulla. Tärkein reaktio johtuu yhtälöstä:

8AL + 3FE 3 O 4 \u003d 4AAL 2 O 3 + 9FE + 3350 kJ

Lisäksi lämpötila kehittyy noin 3000 o C.

Alumiinioksidi on valkoinen, erittäin tulenkestävyys (T. PL. 2050 O C) ja liukenematon vesimassa. Luonnollinen Al 2 O 3 (mineraali korundum) sekä keinotekoisesti ja sitten voimakkaasti kalsinoidulla on tunnusomaista suuri kovuus ja liukoisuus hapoilla. Alkalis-AL2O3: n (T.N. alumiinioksidi) liukoisessa tilassa.

Yleensä saastunut rautaoksidin luonnollisella korundumilla, koska sen äärimmäinen kovuus, jota käytetään hiontapiireiden, baarien jne. Valmistukseen Erittäin murskatussa muodossa se kutsui emerylle puhdistamaan metallipinnat ja hiekkapaperin valmistus. Samoilla tarkoituksissa käytetään usein Al 2 O 3: ta, joka on saatu fuusiolla Bauxite (tekninen nimi - Alund).

Läpinäkyvät maalatut Corundum Crystals - Red Ruby - Chromium Sekoitus - ja sininen safiiri - titaanin ja rauta - jalokivet. Ne saadaan myös keinotekoisesti ja joita käytetään teknisiin tarkoituksiin, esimerkiksi tarkkojen laitteiden osien, tunteina jne. Kvantimaiden generaattorina käytetään rubins-kiteitä, jotka sisältävät pienen sekoituksen CR203: ta - lasereina, jotka muodostavat suunnatun monokromaattisen säteilyn säteen.

Al 2 O 3: n liittämisen vuoksi vettä, AL (OH) 3 -hydroksidi, joka vastaa tätä oksidia, voidaan saada vain epäsuorasti suoloista. Hydroksidin valmistus voidaan esittää seuraavana kaaviona. Alkalin ionien Oh - asteittain vaihdetaan asteittain 3 + vesimolekyylien aquokomplekseihin:

3+ + OH - \u003d 2+ + H 2 O

2+ + OH - \u003d + + H 2 O

Oh - \u003d 0 + H 2 O

Al (OH) 3 on irtotavarana valkoinen väri, käytännöllisesti katsoen liukenematon veteen, mutta helposti liukenee happoihin ja voimakkaisiin alkisiin. Se on näin ollen amfoteerinen luonne. Sen tärkeimmät ja erityisen happamat ominaisuudet ilmaistaan \u200b\u200bmelko heikko. Ylimääräinen NH 4OH, alumiinihydroksidi liukenematon. Yksi dehydratoitua hydroksidia - aluminoa käytetään tekniikassa adsorbenttina.

Kun vuorovaikutuksessa muodostuu voimakkaiden alkisten kanssa, muodostuu sopivia aluminaatteja:

Naoh + Al (OH) 3 \u003d na

Veden aktiivisimpien monovalenttien metallien alumuminaatit ovat hyvin liukoisia, mutta vahvan hydrolyysin vuoksi niiden liuokset ovat stabiileja vain, jos on riittävä ylimääräinen alkali. Aluminaatit, jotka on tuotettu heikommasta emäksistä, hydrolysoitu liuoksessa lähes suunnattu ja siksi voidaan saada vain kuivalla polulla (AL 2O 3-fuusio sopivilla metallioksidilla). Minatuulaatiot muodostetaan koostumuksessaan, joka tuottaa halogeeni 2 metaalumiinihaposta. Useimmat niistä ovat liukenemattomia veteen.

Al (OH) 3 hapot muodostaa suolat. Vahvien happojen johdannaiset ovat hyvin liukoisia veteen, vaan pikemminkin merkittävästi hydrolysoitu, ja siksi niiden liuokset osoittavat happaman reaktion. Myös alumiinin ja heikot happojen hydrolysoituja liukoisia suoloja. Hydrolyysisulfidin, karbonaatin, syanidin ja joidenkin alumiinin muiden suolojen ansiosta vesipitoisista liuoksista ei voida saada.

Vesipitoisessa väliaineessa Al 3+ Anionia ympäröivät suoraan kuusi vesimolekyyliä. Tällainen hydratoitu ioni on jonkin verran erotettu kaavion mukaan:

3+ + H 2 O \u003d 2+ + OH 3 +

Dissosiaation vakio on 1. 10 -5, ts. Se on heikko happo (lähellä etikkahappoa). Al 3+: n oktaedraaliympäristö, jossa on kuusi vesimolekyyliä, säilytetään myös useiden alumiinisuolojen kiteillä.

Aluminosilikaatteja voidaan pitää silikaatteina, joissa osa Si04 4-piilisääkäri Tetrahedra korvataan ALO 4 Aluminoisologisen Tetrahedra 5- aluminosilaateista, kenttäpiskit ovat yleisimpiä, mikä on yli puolet maankuoren massa. Niiden tärkeimmät edustajat - Mineraalit

ortocloase K2 Al 2 SI 6 O 16 tai K 2 O. Al 2 O 3. 6SIO 2.

albit Na 2 Al 2 SI 6 O 16 tai Na 2 O. Al 2 O 3. 6SIO 2.

ohje CAAL 2 SI 2 O 8 tai CAO. Al 2 O 3. 2SIO 2.

Mica-konsernin mineraalit ovat hyvin yleisiä, kuten Musk Kal 2 (ALSI 3 O 10) (OH) 2. Loistava käytännön arvo Siinä on mineraali-nenetiini (Na, K) 2, jota käytetään alumiinioksidin soodatuotteiden ja sementin saamiseen. Tämä tuotanto koostuu seuraavista toiminnoista: a) Nefeline ja kalkkikiven sach ulos putkimaisissa uunissa 1200 ° C: ssa:

(Na, K) 2 + 2CACO 3 \u003d 2CASIO 3 + NaALO 2 + KALALO 2 + 2CO 2

b) Saatu massa liuotetaan vedellä - natrium- ja kalium-aluminaattien liuos ja CASIO 3 liete muodostetaan:

Naalo 2 + Kalo 2 + 4H 2 O \u003d Na + K

c) Aluminaattien liuoksen avulla on sallittu sintraus CO 2: n aikana:

Na + K + 2CO 2 \u003d NaHC03 + KHC03 + 2Al (OH) 3

d) Lämmitys Al (OH) 3 saadaan alumiinioksidi:

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

e) kohdun liuoksen haihtuminen on eristetty sooda ja sumutus ja aikaisemmin saatu liete menee sementin tuottamiseen.

1 t Al 2 O 3: n tuotannossa saadaan 1 tonnia johdonmukaista johdonmukaista.

Joillakin alumiiniosilla on löysä rakenne ja kykenevät ioninvaihtoon. Tällaiset silikaatit ovat luonnollisia ja erityisesti keinotekoisia - käytetään vedenkäsittelyyn. Lisäksi sen erittäin kehittyneen pinnan vuoksi niitä käytetään katalyyttien kantajina, ts. Kuten katalysaattorin kanssa kyllästetyt materiaalit.

Alumiiniset halenisteet normaaleissa olosuhteissa - väritön kiteiset aineet. ALF 3 alumiinihalogenidit ovat hyvin erilaisia \u200b\u200bominaisuuksissa analogeista. Se puhdistetaan, liuotetaan vähän vettä, kemiallisesti inaktiivisesti. Alf 3: n pääasiallinen menetelmä perustuu vedettömään HF-toimintaan Al 2 O 3: n tai Al:

Al 2 O 3 + 6HF \u003d 2alf 3 + 3H 2 O

Alumiiniyhdisteet, jotka ovat kloori, bromi ja jodi pienikokoinen, ovat erittäin reaktiivisia ja hyvin liukoisia paitsi vedessä vaan myös monissa orgaanisissa liuottimissa. Alumiinihalidien vuorovaikutus vedellä liittyy huomattava lämmön vapautuminen. Vesiliuoksessa kaikki ne ovat voimakkaasti hydrolysoituja, mutta toisin kuin ei-metallien tyypilliset happamat halogeenit, niiden hydrolyysi on puutteellinen ja palautuva. Koska huomattavasti haihtui normaaleissa olosuhteissa, ALCL3, ALB3 ja ALI 3 savu kosteassa ilmassa (hydrolyysin vuoksi). Niitä voidaan saada yksinkertaisten aineiden suoralla vuorovaikutuksella.

AlCl3, Albr 3 ja ALI 3 höyryn tiheys suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa enemmän tai vähemmän vastaavat tarkasti kaksinkertaistettuja kaavoja - Al 2 Hal 6. Näiden molekyylien spatiaalinen rakenne vastaa kahta tetraa, jolla on yhteinen reuna. Jokainen alumiiniatomi liittyy neljään halogeeniatomeihin ja kukin keskushalogeeniatomeista sekä alumiiniatomeilla. Keski-halogeeniatomin kahdesta sidoksesta yksi on luovuttaja-akseptori ja alumiini toimii akseptorina.

Useiden monovalenttisten metallien halogenidisuolojen kanssa muodostuu monimutkaisia \u200b\u200byhdisteitä, pääasiassa M3 ja M (missä Hal on kloori, bromi tai jodi). Liitetiedoston reaktioiden taipumus ilmaistaan \u200b\u200byleensä harkittavissa edullisissa. Juuri tämän kanssa, että ALCL 3: n tärkein tekninen käyttö katalysaattorina (öljyn käsittely ja orgaaninen synteesi) on kytketty.

Fluorollumatsista suurin käyttö (al, F 2, emali, lasi jne.) On na 3 kryoliitti. Teollisuustuotanto Keinotekoinen kryoliitti perustuu hydroksidialumiinin jalostukseen hydrofluoribluori-hapolla ja soodalla:

2Al (OH) 3 + 12HF + 3NA 2C03 \u003d 2NA 3 + 3CO 2 + 9H 2O

Kloori, bromi ja jodoaluminaatit saadaan fuusiolla alumiinin trihalideja vastaavien metallien halogeenien kanssa.

Vaikka alumiini on kemiallisesti vuorovaikutuksessa vedyn kanssa, alumiinihydridi voidaan saada epäsuorasti. Se on valkoinen amorfinen massa koostumuksesta (AlH3) N. Hajoaa, kun se kuumenee yli 105 ° C vedyn kanssa.

Kun AlH 3 toimii vuorovaikutteina eteerisen liuoksen päähydridien kanssa, muodostetaan vesivoimalaitteita:

Lih + Alh 3 \u003d Li

Hydridialumiini - valkoiset kiinteät aineet. Vesi rikkoo voimakkaasti. Ne ovat vahvoja pelkistäviä aineita. Käytä (erityisesti Li) orgaanisessa synteesissä.

Al 2 alumiinisulfaatti (SO 4) 3. 18H20 saadaan kuuman rikkihapon vaikutuksesta alumiinioksidiin tai kaoliiniin. Sitä käytetään vedenpuhdistukseen sekä valmistettaessa joitakin paperilajikkeita.

Aluminium Kal Alum Kal (SO 4) 2. 12h 2 o sovelletaan suuret määrät Nahkaa, samoin kuin murskauskotelossa puristusta puuvillan kankaille. Jälkimmäisessä tapauksessa alunan toiminta perustuu siihen, että niiden hydrolyysin aiheuttama alumiinihydroksidihydroksi, joka syntyy niiden hydrolyysi, sijoitetaan kudoksen kuiduihin hienolla tilassa ja väriaineen adsorboituu lujasti kuidulla.

Jäljellä olevista alumiinijohdannaisista on välttämätöntä mainita asetaatti (muuten etikkahappos suola) Al (CH3 COO) 3, jota käytetään, kun kudos romahtaa (hydraulisena) ja lääketieteessä (gramposit ja pakkaukset). Alumiinitraatti on helposti liukoinen veteen. Alumiinifosfaatti liukenee veteen ja etikkahappoon, mutta liukenee voimakkaisiin happoihin ja alkaliin.

Alumiini kehossa. Alumiini on osa eläin- ja kasvikudoksia; Nisäkkäillä eläimillä havaittiin 10 - 10 - 5% alumiini (raaka-aine). Alumiini kerääntyy maksaan, haiman ja kilpirauhasen. Kasvituotteissa alumiinipitoisuus vaihtelee 4 mg: sta 1 kg kuiva-ainetta (perunat) 46 mg: iin (keltainen pyöräili), eläintuotteissa 4 mg: sta (hunaja) 72 mg / 1 kg kuiva-ainetta (naudanliha). Manin päivittäisessä pohjassa alumiinipitoisuus saavuttaa 35-40 mg. Organisaatiot ovat tunnettuja - alumiinikengät, esimerkiksi kehykset (Lycopodiaceae), jotka sisältävät tuhkaa 5,3% alumiiniin, nilviäisiin (helix ja litohorina), assea 0,2-0,8% alumiinia. Liukenemattomien yhdisteiden muodostaminen fosfaattien avulla alumiini häiritsee kasvien tehoa (fosfaattien juurien imeytyminen) ja eläimet (fosfaatin imeytyminen suolistossa).

Geokemia alumiini. Alumiinin geokemialliset piirteet määräytyvät sen suurempaan affiniteettiin happea varten (mineraalina alumiini siirtyy happea oktaedralle ja tetrahedralle), pysyvä valenssi (3), heikko useimpien yhdisteiden liukoisuus. Endogeenisissa prosesseissa, kun magma on jäädytetty ja purkautuneiden kivien muodostuminen, alumiini sisältyy kenttäpakkausten, kierojen ja muiden mineraalien kitevään ristikkoon. Biosfäärialumiinissa - heikko maahanmuuttaja, se ei riitä organismeihin ja hydrosfääriin. Kosteisessa ilmastossa, jossa runsaasti kasvillisuuden hajottavat jäämät muodostavat monia orgaanisia happoja, alumiini siirtyy maaperässä ja vesissä orgaanisten kolloidisten yhdisteiden muodossa; Alumiini adsorboi kolloidit ja talletetaan maaperän pohjaan. Alumiiniliitos piille on osittain rikki ja paikkoja tropiikissa muodostetaan mineraaleja - alumiinihydroksidit - bleit, diaspora, hydraulinen. Alumiinin suurempi osa on osa aluminosilikaatteja - kaoliniitti, bidelite ja muut savi mineraalit. Heikko liikkuvuus määrittää alumiinin jäljelle jäänyt kerääntyminen kudeleiden tropiikan kuoressa. Tämän seurauksena muodostuu eluviaaliset bauxitit. Aiempien geologisten aikakausien aikana Bauxite kertyi myös trooppisten alueiden mereen järviin ja rannikkovyöhykkeeseen (esimerkiksi Kazakstanin sedimenttiset Bauxes). Steppeissä ja aavikoissa, joissa on vähän elävää ainetta ja vesi on neutraali ja alkalinen, alumiini ei lähes siirrä. Alumiinin energinen siirtyminen tulivuoren alueilla, joissa havaitaan vahva joki ja pohjavesi, jossa on runsaasti alumiinia. Patikoissa happaman veteen emäksinen meri (jokien ja muiden suuissa) alumiini talletetaan bauxite-kerrostumien muodostumiseen.

Alumiinihakemus. Alumiinin fysikaalisten, mekaanisten ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmä määrittää laajalle levinneen käytön lähes kaikilla teknologia-alueilla, erityisesti muiden metallien seosten muodossa. Sähkötekniikassa alumiini korvaa kuparin onnistuneesti erityisesti massiivisten johtimien valmistuksessa, esimerkiksi ilmajohtoissa, suurjännitekaapelit, jakelulaitteiden renkaat, muuntajat (alumiinin sähköjohtavuus saavuttaa 65,5% kuparin sähkönjohtavuudesta ja Se on yli kolme kertaa helpompaa kuin kupari; poikkileikkauksella, joka tarjoaa saman johtavuuden, alumiinin johtojen massa kahdesti niin paljon kupari). Ultraure-alumiinia käytetään sähkökondensaattoreiden ja tasasuuntaajien valmistuksessa, jonka toiminta perustuu alumiinioksidikalvon kykyyn ohittaa sähkö Vain yhteen suuntaan. Ultrachoft alumiini, puhdistettu vyöhykkeellä sulatus, käytetään puolijohdelaitteiden valmistukseen käytettävien tyypin a iii b v: n puolijohdeyhdisteiden synteesiin. Puhtaalle alumiinia käytetään erilaisten peili heijastimien tuotannossa. Suuri puhtausalumiinia käytetään metallipintojen estämiseksi ilmakehän korroosion vaikutuksesta (pinnoitus, alumiinimaali). Alumiinia käytetään suhteellisen alhaisen poikkileikkauksen, alumiinia käytetään rakenteellisena materiaalina ydinreaktoreissa.

Alumiinisäiliöissä suuret säiliöt varastoidaan ja kuljetetaan nestemäisiä kaasuja (metaani, happi, vety jne.), Typpis- ja etikkahappo, puhdas vesi, vetyperoksidi ja elintarvikeöljyt. Alumiinia käytetään laajalti laitteissa ja laitteissa ruokateollisuusElintarvikepakkausten (folion muodossa) erilaisten kotitaloustuotteiden tuotantoon. Alumiinin kulutus rakennusten, arkkitehtonisten, kuljetusten ja urheilualueiden viimeistelyyn kasvoi dramaattisesti.

Alumiinin metallurgian (seosten lisäksi sen perustana), joka on yksi yleisimmistä seosten lisäaineista, jotka perustuvat Cu, Mg, Ti, Ni, Zn ja Fe. Alumiinia käytetään myös deoksiini teräs ennen sen kaattamista muotoon sekä alumumumotermian metallien hankkimisprosesseihin. Alumiinin pohjalta jauhemetallurgiaan on luotu SAP (sintrattu alumiinijauhe), joiden lämpötila on yli 300 ° suurella lämmönkestävyydellä.

Alumiinia käytetään räjähteiden valmistuksessa (ammonal, almone). Laajasti käytetty erilaiset yhteydet Alumiini.

Alumiinin tuotanto ja kulutus kasvavat jatkuvasti, mikä on merkittävästi ennen teräs-, kupari-, lyijy-, sinkkien tuotantoa.

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta

1. V.A. Rabinovich, Z.Ya. Havin "lyhyt kemiallinen hakemisto"

2. L.S. Guise "Luennot yleiseen kemiaan"

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

4. B.v. Nekrasov "Yleisen kemian opetusohjelma"

5. N.L. Glinkas "Yleinen kemia"

Alumiini - kemiallisten elementtien jaksottaisen taulukon 13. ryhmä, kolmas määräaika, atomi-numero 13. viittaa kevyiden metallien ryhmälle. Yleisin metalli ja kolmas esiintyvyys on kemiallinen elementti maankuoressa (hapen ja pii).

Yksinkertainen aine alumiini - valo, paramagneettinen metalli hopea-proteiinia, helppo muodostaa muovaus, valu, mekaaninen käsittely. Alumiinilla on korkea lämpö-energiankestävyys, korroosionkestävyys johtuen kestävästä oksidikalvoista, jotka suojaavat pintaa lisää vuorovaikutusta.

Moderni menetelmä vastaanottaa, Hall-aikakauden prosessi. Se koostuu AL2O3-alumiinioksidin liuottamisesta Na3F6-kryoliittisuloksessa, jota seuraa elektrolyysi käyttäen kulutusta koksin orgrafisia anodielektrodeja. Tämä menetelmä tarvitsee hyvin suuret kustannukset Sähkö, ja siksi vastaanotetaan teollinen sovellus Vain XX-luvulla.

Laboratoriomenetelmä alumiinin valmistamiseksi: vedettömän alumiinikloridin metallikaliumin palauttaminen (reaktio ilmenee, kun lämmitetään ilman ilman pääsyä):

Metal hopea-valkoinen, valo, tiheys - 2,7 g / cm³, sulamispiste teknisessä alumiinissa - 658 ° C, erittäin puhtaus alumiini - 660 ° C, korkea plastisuus: tekninen - 35%, puhtaassa - 50%, rullattu a Ohut arkki ja jopa folio. Alumiinilla on suuri sähkönjohtavuus (37 · 106 cm / m) ja lämpöjohtavuus (203,5 W / (m · K)), 65%, on korkea heijastuvuus.

Alumiini muodostaa seosten lähes kaikki metallit. Kuparin ja magnesiumin (duralumin) ja pii (siliini) kuuluisat seokset.

Maapallon maapallon esiintyvyyden mukaan se vie 1. sijalle metallien ja kolmannen sijan elementtien keskuudessa, jolloin saadaan vain happea ja piitä. Alumiinin massapitoisuus maapallon kuorilla eri tutkijoiden mukaan on arvioitu 7,45: stä 8,14 prosenttiin. Luontona alumiini, joka johtuu korkeasta kemiallisesta aktiivisuudesta, tapahtuu lähes yksinomaan yhdisteiden muodossa.

Luonnollinen alumiini koostuu lähes yhdestä stabiilista isotoopeista 27Al, jolla on merkityksettömät polut 26Al, pitkäikäinen radioaktiivinen isotooppi, jonka puoliintumisaika on 720 tuhatta vuotta syntynyt ilmakehässä, kun katkaisee argon-ytimien 40ar-protonit kosmisen säteiden kanssa suurilla energioilla.

Normaaleissa olosuhteissa alumiini päällystetään ohuella ja kestävällä oksidikalvolla ja siksi ei reagoi klassisten hapettavien aineiden kanssa: H20: lla (T °), O2, HNO3 (ilman lämmitystä). Tästä johtuen alumiinia ei käytännössä ole korroosiota, joten nykyaikainen teollisuus vaatii laajalti laajalti laajalti. Oksidikalvon hävittämisessä (esimerkiksi kosketuksessa ammoniumsuolan NH4 +: n, kuuman alkalion liuosten kanssa, alumiini toimii aktiivisena pelkistimena. Oksidikalvon muodostuminen on mahdollista lisäämällä sellaisia \u200b\u200bmetalleja kuin gallium, indium tai tina alumiiniksi. Tällöin alumiinin pinta kastelee pienellä sulava eutectic perustuu näihin metalleihin.

Helposti reagoi tavallisten aineiden kanssa:

hapen kanssa muodostaen alumiinioksidia:

halogeenit (paitsi fluoridi), jotka muodostavat kloridia, bromidia tai alumiinijodidia:

muiden ei-metallien kanssa reagoi, kun lämmitetään:

fluorin kanssa muodostaen alumiinifluoridia:

harmaalla, muodostamalla alumiinisulfidia:

typen, alumiinitridin muodostaminen:

hiili, joka muodostaa alumiinikarbidin:

Sulfidi ja alumiinikarbidi ovat täysin hydrolysoitu:

Monimutkaiset aineet:

vedellä (suojusoksidikalvon poistamisen jälkeen, esimerkiksi amalgaming- tai hot-nukkujaliuokset):

alkalin (tetrahydroksyaluminaattien ja muiden aluminaattien muodostaminen):

Helposti liuotetaan suolakloori- ja laimennettuihin rikkihappoihin:

Kun lämmitetään, liukenee happoihin - hapettajat, jotka muodostavat liukoisia alumiinisuolat:

palauttaa metallit oksidista (alumumumothermia):

44. Alumiiniyhdisteet, niiden amfoteeriset ominaisuudet

Alumiinin ulkoisen tason elektroninen konfiguraatio ... 3S23P1.

Innolla olevassa tilassa yksi S-elektroni siirtyy P-sarjan vapaaseen soluun, tällainen tila vastaa III: n valenssia ja hapettumisen astetta +3. Alumiinin atomin ulomman elektronikerroksessa on ilmaisia \u200b\u200bD-vuorauksia.

Olennaiset luonnolliset yhteydet - Aluminosilikates:

valkoinen Clay Al2O3 ∙ 2SIO2 ∙ 2H2o, kenttä SPAT K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SIO2, Mica K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SIO2 ∙ H2O

Muita luonnollisia alumiinimuotoja, Boxites A12z ∙ NN2O, Corund A1foz Minerals ja A1FSIS Chres ∙ 3NAF on suurin arvo.

Kevyt, hopeavalkoinen, muovinen metalli, joka tekee täydellisesti sähkövirran ja lämmön.

Ilman alumiinia peitetään hienoimmalla (0,00001 mm), mutta erittäin tiheän oksidin kalvo, metalli suojaa lisää hapettamisesta ja matta ulkonäkö.

Alumiini A12O3-oksidi

Valkoinen kiinteä liukenematon veteen, sulamispiste 20500С.

Luonnollinen A12O3 - Mineral Corundum. Läpinäkyvät maalatut korundumikrit - Red Ruby - sisältää kromi-sekoitusta - ja sininen safiiri - titaanin ja raudan seoksen - jalokivet. Ne saadaan myös keinotekoisesti ja joita käytetään teknisiin tarkoituksiin, esimerkiksi tarkkojen laitteiden osien, tunteina jne.

Kemialliset ominaisuudet

Alumiinioksidi näyttää amfoteeriset ominaisuudet

1. Vuorovaikutus happojen kanssa

A12O3 + 6HCL \u003d 2AlCl3 + 3H2O

2. Vuorovaikutus Alkalin kanssa

A12O3 + 2NAOH - 2NAALO2 + H2O

Al2O3 + 2NAOH + 5H2O \u003d 2NA

3. Kun sopiva metallioksidin seos alumiinijauheella tapahtuu myrskyinen reaktiojohtaa vapaan metallin vapauttamiseen veren oksidista. Palautusmenetelmää käyttäen Al (AlterTermiaa) käytetään usein useiden elementtien (CR, MP, V, W, jne.) Saamiseksi vapaassa tilassa

2A1 + WO3 \u003d A12Z + W

4. Vuorovaikutus suolojen kanssa, joilla on vahva laajennusympäristö hydrolyysin vuoksi

Al2O3 + Na2CO3 \u003d 2 NaALO2 + CO2

Alumiini A1 Hydroksidi (OH) 3

A1 (OH) 3 on irtotavara valkoista sedimenttiä, käytännöllisesti katsoen liukenematon veteen, mutta helposti liukoinen happoihin ja voimakkaisiin alkisiin. Se on näin ollen amfoteerinen luonne.

Alumiinihydroksidi saadaan alumiinioksidiliukoisilla suoloilla alkalilla

ALCL3 + 3NAOH \u003d Al (OH) 3 ↓ + 3NACL

Al3 + + 3OH- \u003d Al (OH) 3 ↓

Tätä reaktiota voidaan käyttää korkealaatuisena ioni-al3 +

Kemialliset ominaisuudet

1. Vuorovaikutus happojen kanssa

Al (OH) 3 + 3HCL \u003d 2AlCl3 + 3H2O

2. Kun vuorovaikutuksessa voimakkaiden alkisten kanssa muodostuu sopivia aluminaatteja:

NaOH + A1 (OH) S \u003d na

3. Lämpöhajoaminen

2Al (OH) 3 \u003d Al2O3 + 3H2O

Suolat alumiiniSighing Hydrolyysi kationissa, ympäristötilassa (pH< 7)

Al3 + + n + On-↔lon2 + + H +

Al (NO3) 3 + H2O↔ ALOH (NO3) 2 + HNO3

Alumiinin ja heikkojen happojen liukoiset suolat ovat täydellisiä (peruuttamaton hydrolyysi)

Al2S3 + 3H2O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H2S

Al2O3-alumiinioksidi - on osa joitakin ansacid-työkaluja (esimerkiksi Almagel), jota käytetään, kun lisääntynyt happamuus Mahalaukun mehu.

KAL (SO4) 3 12H2O - ALUMUM-alumia käytetään lääketieteessä ihosairauksien hoidossa, kuten hemostaattisesti. Ja sitä käytetään myös nahan teollisuuden parkitusaineina.

(CH 3COO) 3AI - Neste poraus - 8% alumiinia asetaattiliuos on sideaine ja anti-inflammatorinen vaikutus, suurina pitoisuuksina on kohtalainen antiseptisiä ominaisuuksia. Sitä käytetään jaettuna huuhteluun, voiteisiin, ihon ja limakalvojen tulehduksellisiin sairauksiin.

AlCl3 käytetään katalysaattorina orgaanisessa synteesissä.

Al2 (SO4) 3 · 18 H20 - levitetään puhdistusvesi.

(A L), Gallium (GA), Intia (IN) ja Tallal (T L).

Kuten voidaan nähdä tietyistä tiedoista, kaikki nämä elementit avattiinXIX vuosisata.

Tärkein alaryhmän metallien avaaminen III Ryhmät

SISÄÄN	Al	Ga.	SISÄÄN.	Tl
1806	1825	1875	1863	1861
Utyvak,	G. Eirsted	L. de BaaboDran	F.reich,	U.kruk
L. Tenar	(Tanska)	(Ranska)	I. Richter	(Englanti)
(Ranska)			(Saksa)

BOR on ei-metall. Alumiini - siirtymämetalli ja gallium, indium ja thallium - täysi metalli. Näin ollen kunkin säännöllisen järjestelmän elementtien atomien lisääntyvällä säteillä, yksinkertaisten aineiden metalliominaisuudet parannetaan.

Tässä luennossa tarkastelemme alumiinin ominaisuuksia.

1. Alumiinin asema taulukossa D. I. MENDELEEV. Atomin rakenne, ilmeiset hapetusaste.

Alumiinielementti sijaitseeIII Ryhmä, tärkein "A" alaryhmä, 3 jaksottainen aika, sarjanumero №13, suhteellinen atomi massaAr (Al. ) \u003d 27. Hänen naapurinsa vasemmalla pöydässä on magnesium - tyypillinen metalli ja oikealla silikoni - jo ei-metalli. Näin ollen alumiinin tulisi näyttää jonkin verran välituotteen ominaisuudet ja sen yhdisteet ovat amfoteerisia.

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

Perusolosuhteet 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 1
Innoissaan valtio 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 2

Alumiiniset näyttelyt yhdisteissä hapettumisen aste +3:

Al 0 - 3 E - → Al +3

2. Fysikaaliset ominaisuudet

Alumiini vapaassa muodossa - hopea-valkoinen metalli, jossa on korkea lämpö ja sähköjohto.Sulamispiste 650 O C. Alumiini on pieni tiheys (2,7 g / cm3) - noin kolme kertaa pienempi kuin raudan tai kuparin, ja samanaikaisesti on kestävä metalli.

3. Luonnon löytäminen

Luonnon esiintyvyydessä 1. Metallien ja kolmannen sijan joukosta elementtejä, tuottaa vain happea ja piitä. Alumiinisisällön prosenttiosuus maanviljelyssä eri tutkijoiden mukaan on 7,45 - 8,14% maapallon kuoresta.

Luontona alumiini löytyy vain yhteyksistä (Minerals).

Jotkut heistä:

· Boxites - Al 2 O 3 H 2 O (epäpuhtauksilla Si02, Fe 2 O 3, CACO 3)

· Nefelina - KNA 3 4

· Alunites - Kal (SO 4) 2 2Al (OH) 3

· Alumorit (Kaoliinien seokset Si02-hiekalla, CACO 3-kalkkikivi, MGCO 3 magnesiitti)

· Corundum - Al 2 O 3

· Field Spad (ortoclasase) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SIO 2

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

· Alunite - (na, k) 2 niin 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3

· BERYL - 3WO Al 2 O 3 6SIO 2

Bauksiitti
Al 2 O 3	Korundi
	Rubiini
	Safiiri

4. Alumiinin ja sen yhteyksien kemialliset ominaisuudet

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

Oksidikalvon esittely

Sen paksuus on 0,00001 mm, mutta sen ansiosta alumiini ei syövyttävä. Tutkimuksissa alumiiniominaisuudet, oksidikalvo poistetaan. (Hiekkapaperin avulla tai kemiallisesti: ensin pudottamalla alkali-liuokseen oksidikalvon poistamiseksi ja sitten elohopea-suolojen liuokseen eloksiseoksen muodostamiseksi elohopean kanssa - amalgaamit).

I.. Vuorovaikutus tavallisten aineiden kanssa

Alumiini huoneenlämpötilassa reagoi aktiivisesti kaikkien halogeenien kanssa, jotka muodostavat halogenideja. Kuumennettaessa se vuorovaikuttaa rikki (200 ° C), typen (800 ° C), fosforin (500 ° C) ja hiilen (2000 ° C) kanssa jodilla katalyytin läsnä ollessa:

2A L + 3 S \u003d A L 2 S 3 (Alumiinisulfidi)

2A L + N 2 \u003d 2A LN (Alumiinitridi)

Ja l + p \u003d a l P (alumiinifosfidi),

4A L + 3C \u003d A L 4 C3 (alumiinikarbidi).

2 OLL +3 I 2 \u003d 2 a l I 3 (alumiini jodidi) KOKEA

Kaikki nämä yhdisteet ovat täysin hydrolysoituja alumiinihydroksidin muodostamiseksi ja vastaavasti vetysulfidin, ammoniakin, fosfiinin ja metaanin:

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

Al 4 C3 + 12H 2 O \u003d 4AL (OH) 3 + 3CH 4

Sirujen tai jauheen muodossa se palaa kirkkaasti ilmassa, korostaen suurta lämpöä:

4A L + 3 O 2 \u003d 2A L 2 O 3 + 1676 kJ.

Alumiini polttava ilmassa

KOKEA

II.. Vuorovaikutus monimutkaisten aineiden kanssa

Vuorovaikutus veden kanssa :

2 Al + 6 H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 +3 H2

ilman oksidikalvoa

KOKEA

Vuorovaikutus metallien oksidien kanssa:

Alumiini on hyvä pelkistävä aine, koska se on yksi aktiivisista metalleista. Se sijaitsee useissa toiminnoissa välittömästi alkalimetallien jälkeen. siksi palauttaa metallit oksidista . Tällainen reaktio on AleyMummia - käytetään puhdas harvinaisten metallien, kuten volframi, kylpytakki jne.

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

Fe 3O 4: n (jauhe) termiseosta käytetään myös lämpöhitsauksessa.

C R203 + 2A L \u003d 2C R + A L203

Vuorovaikutus happojen kanssa :

Rikkihappoliuoksen kanssa: 2 Al + 3H2S04 \u003d Al 2 (SO 4) 3 +3H2

Kylmällä väkevällä rikkillä ja tytisellä ei reagoi (passivoit). Siksi typpihappoa kuljetetaan alumiinisäiliöissä. Kun lämmitetty alumiini pystyy palauttamaan nämä hapot ilman vedyn vapauttamista:

2A L + 6H 2 S O 4 (päätelmä) \u003d A L 2 (S O 4) 3 + 3 SO 2 + 6N 2O,

L + 6N NO 3 (CONCATEN) \u003d A L (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3N 2 O.

Vuorovaikutus Alkalin kanssa .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O \u003d 2 Na [ Al (OH) 4 ] +3 h 2.

KOKEA

Na.[MUTTAl.(Hän) 4] – tetrahydroksalulum of natrium

Kemisti Gorbovan ehdotuksessa, venäläinen japanilainen sota Tätä reaktiota käytettiin vedyn tuottamiseen ilmapalloja varten.

Salts Solutions:

2 Al + 3 CUSO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3 Cu

Jos alumiinin pinta on menettää elohopean suola, reaktio ilmenee:

2 Al + 3 HGCL 2 = 2 Alcl 3 + 3 HG.

Erinomainen elohopea liuottaa alumiini, formaemalgam .

Alumiini-ionin havaitseminen ratkaisuissa : KOKEA

5. Alumiinin ja sen yhdisteiden käyttö

Alumiinin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet johtivat sen laajalle levinneen käyttöön tekniikkaan. Suuri kuluttaja Aluminiumin ilmailuteollisuus: AirPlane on 2/3 koostuu alumiinista ja sen seoksista. Terästä peräisin oleva taso olisi liian raskas ja voisi kuljettaa paljon vähemmän matkustajia. Siksi alumiinia kutsutaan siivekäs metalliksi. Alumiini tekee kaapeleita ja johdot: Samalla sähköjohtavuus, niiden massa on 2 kertaa pienempi kuin vastaavat kuparituotteet.

Ottaen huomioon alumiinin korroosionkestävyys siitä teki yksityiskohdat laitteista ja säiliöstä typpihappoa varten. Alumiinijauhe on perusta hopeamaalien valmistukseen raudan tuotteiden suojaamiseksi korroosiolta sekä lämpösäteiden heijastamiseksi, tällainen maali kattaa jalostamon, palomiehistön puvut.

Alumiinioksidia käytetään alumiinin saamiseen sekä tulenkestävään materiaaliin.

Alumiinihydroksidi on kaikkien tunnettujen MAALOX-lääkkeiden pääkomponentti, Almagel, joka vähentää mahalaukun happamuutta.

Alumiinisuolat ovat vahvoja hydrolysoituja. Tätä ominaisuutta käytetään vedenpuhdistuksen prosessissa. Alumiinisulfaattia annetaan puhdistetulle vedelle ja pieni määrä herottua kalkkia tuloksena olevan hapon neutraloimiseksi. Tämän seurauksena alumiinihydroksidin volumetrinen sakka eristetään, mikä, joka asuu, ottaa tiukat muta ja bakteerit.

Siten alumiinisulfaatti on koagulantti.

6. Alumiinin hankkiminen

1) American Hall ja Ranskan aikakausi keksinyt nykyaikaisen kustannustehokkaan menetelmän alumiinin tuottamiseksi alumiinista vuonna 1886. Se koostuu alumiinioksidiliuoksen elektrolyysistä sulassa kryliteissa. Molten Cryiton Na3 ALF 6 liuottaa Al 2 O3: n, kun vesi liukenee sokeria. Alumiinioksidin "liuoksen" elektrolyysi sulassa kryliteissa tapahtuu kuin jos kryith oli vain liuotin ja alumiinioksidi - elektrolyytti.

2Al 2 O 3 EL → 4AL + 3O 2

Englanninkielinen "Encyclopedia pojille ja tytöille" alumiinista alkaa seuraavista sanoista: "23. helmikuuta 1886 uusi metalli-luvulla alkoi sivilisaation historiassa - vuosisadan alumiinista. Tänä päivänä Charles Hall, 22-vuotias kemisti, ilmestyi ensimmäisen opettajansa laboratoriossa, jossa on kymmeniä pieniä palloja hopea-valkoinen alumiinia ja uutisia, että hän löysi keinon tehdä tämä metalli halvalla ja suuria määriä. " Joten loisto teki amerikkalaisen alumiiniteollisuuden ja Anglo-Saxonin kansallisen sankarin perustaja, joka teki upean liiketoiminnan tieteestä.

2) 2Al 2O 3 +3 C \u003d 4 Al + 3C02

SE ON KIINNOSTAVAA:

• Metal Aluminium allokoitiin ensimmäisen kerran 1825 tanskalaisen fyysikkoon Hans Christian Ersted. Kulkeva kaasumainen kloori Hiilen kanssa sekoitettuun kuuman alumiinioksidin läpi ersted jaettiin alumiinikloridia ilman kosteutta pienimpiä jälkiä. Metal alumiinin palauttamiseksi Ersteda tarvitaan alumiinikloridiamalgam kaliumin hoitoon. Kahden vuoden kuluttua Saksan kemisti Friedrich Völler. Parannettu menetelmä, joka korvaa Calian amalgaamin puhdas kalium.
• Vuonna 18-19 vuosisataa alumiini oli tärkein korut metalli. Vuonna 1889 D.I. Mendeleev Lontoossa ansioita kemian kehityksessä myönnettiin arvokas lahja - kutoja, jotka on valmistettu kultaisesta ja alumiinista.
• Vuoteen 1855 mennessä Ranskalainen tiedemies, toimeksiantaja kehitti menetelmän metallialumiinin valmistamiseksi teknisissä asteikoissa. Mutta tapa oli erittäin kallista. Deville nauttivat NapoleoniIII: n erityisestä suojelusta, imperatofrance. Devotion ja kiitollisuuden merkityksessä Devil teki Devilosta Napoleonin pojalle, vastasyntynyt prinssi, tyylikkäästi kaiverrettu rost - Alumiinin ensimmäinen "tuote". Napoleon aikoi edes varustaa vartijat alumiinivuotisilla, mutta hinta osoittautui suureksi korkeiksi. Tuolloin 1 kg alumiinia maksoi 1000 arvosanaa, ts. 5 kertaa enemmän kuin hopea. Vain elektrolyyttisen prosessin keksinnön jälkeen alumiini oli yhtä suuri kuin tavanomaiset metallit sen arvossa.
• Tiedätkö, että alumiini, joka syöttää ihmiskehon, aiheuttaa hermoston häiriön. Sen ylimääräisen aineenvaihdunnan jälkeen on häirinnyt. MUTTA suojavälineet on C-vitamiini, kalsiumyhdisteet, sinkki.
• Kun alumiinin palaminen happessa ja fluorissa on erotettu paljon lämpöä. Siksi sitä käytetään lisäaineena rakettipolttoaineen. Raketti "Saturn" palaa lennon aikana 36 tonnia alumiinijauhetta. Ajatus metallien käytöstä rakettipolttoaineen osana ilmaistiin ensimmäisen kerran F. A. Zander.

Simulaattorit

Simulaattori nro 1 - Alumiinin ominaisuus asentoon Elements D. I. Mendeleev

Simulaattori nro 2 - Alumiiniset reaktioyhtälöt, joilla on yksinkertaiset ja monimutkaiset aineet

Simulaattori nro 3 - Alumiinin kemialliset ominaisuudet

Tehtävät vahvistamiseen

№1. Alumiinikloridin alumiinin saamiseksi pelkistävä aineena voidaan käyttää metallikalsiumia. Tee tämän kemiallisen reaktion yhtälö, luonnehtii tämä prosessi sähköisen tasapainon avulla.
Ajatella! Miksi tämä reaktio voidaan suorittaa vesiliuoksessa?

№2. Viimeistele kemialliset reaktioyhtälöt:
Al + H2S04 (ratkaisu ) ->
Al + Cucl 2 -\u003e
Al + HNO 3 (loppu ) - T -\u003e
Al + NaOH + H 2 O -\u003e

Numero 3. Muuttaa:
Al -\u003e Alcl 3 -\u003e Al -\u003e Al 2 S 3 -\u003e Al (OH) 3 - T -\u003e Al 2 O 3 -\u003e Al

№4. Ratkaise tehtävä:
Alumiinin ja kuparin seos on ollut mukana ylimäärin väkevöityä natriumhydroksidiliuosta kuumennettaessa. 2,24 litraa kaasua (N.O.) vapautettiin. Laske seosten prosenttiosuus, jos sen kokonaismassa oli 10 g?