Алуминий: химични и физични свойства

Някои от най-удобните материали са металите. Сред тях са и техните лидери. Така например, основните свойства на алуминия са известни на хората от дълго време. Те са толкова подходящи за употреба в ежедневието, че този метал е станал много популярен. Какви са свойства на алуминия

История на откриването на алуминий

Дълго време човекът знае връзката между метала - алумо-калиева стипца. Използва се като средство, способно да набъбва и свързва компонентите на сместа, което е необходимо и за производството на кожени изделия. Наличието на чист алуминиев оксид стана известно през 18 век, през втората половина. Не е получено обаче чисто вещество.

Той също така успя да изолира метала от неговия хлорид за първи път от учения Х. К. Оерстед. Той беше този, който лекуваше амалгама от калиева сол и изолираше смес от сив прах, който беше алуминий в чиста форма.

После стана ясно, че химическите свойства на алуминия се проявяват в неговата висока активност, силно редуцираща способност. Следователно, дълго време никой друг не е работил с него.

Въпреки това, през 1854 г. французинът Девил успял да получи метални блокове чрез електролиза на стопилката. Този метод все още има отношение към този ден. Особено масовото производство на ценни материали започва през двадесети век, когато се решават проблемите за получаване на голямо количество електроенергия в предприятията.

Към днешна дата този метал е един от най-популярните и се използва в строителството и битовата промишленост.

Общи характеристики на алуминиевия атом

Ако ние характеризираме разглеждания елемент от позицията в периодичната система, тогава можем да различим няколко точки.

1. Серийният номер е 13.
2. Той се намира в третия малък период, третата група, основната подгрупа.
3. Атомната маса е 26,98.
4. Броят на валентните електрони е 3.
5. Конфигурацията на външния слой се изразява чрез формулата 3s²3p¹.
6. Името на елемента е алуминий.
7. Метални свойства се изразяват силно.
8. Изотопите в природата не съществуват, съществуват само в една форма с масов брой 27.
9. Химическият символ - AL, във формулите се чете като "алуминий".
10. Степента на окисляване е една, равна на +3.

химичните свойства на алуминий са напълно потвърдени от електронния му структура на атом, имащ атомна голям радиус и малък електрон афинитет, е в състояние да действа като силен редуциращ агент, както и всички активни метали.

Алуминий като проста субстанция: физични свойства

Ако говорим за алуминий като проста субстанция, тогава е сребристо бял лъскав метал. Във въздуха бързо се окислява и се покрива с плътен оксиден филм. Същото се случва и с действието на концентрирани киселини.

Наличието на такава характеристика прави продуктите на този метал устойчиви на корозия, което естествено е много удобно за хората. Следователно, алуминиевият слой е толкова широко използван в строителството. Свойства на веществото Интересен е и фактът, че този метал е много лек, но трайни и меки. Комбинация от такива характеристики не е достъпна за всяко вещество.

Има няколко основни физични свойства, характерни за алуминия.

1. Висока степен на пластичност и еластичност. Този метал е направен от лек, силен и много тънък фолио, той също се валцува в тел.
2. Точка на топене: 660 ° С ⁰S.
3. Точката на кипене е 2450 ⁰S.
4. Плътността е 2.7 g / cm³.
5. Кристалната решетка е обемно-центрирана, метална.
6. Видът на връзката е метален.

Физичните и химическите свойства на алуминия определят областите на неговото приложение и употреба. Ако говорим за ежедневни аспекти, тогава характеристиките, които разгледахме по-горе, играят важна роля. Като лек, силен и антикорозивен метал, алуминият се използва в самолетите и корабостроенето. Ето защо е много важно да знаете тези свойства.

Химични свойства на алуминия

От гледна точка на химията въпросният метал е силен редуциращ агент, който е способен да проявява висока химическа активност, като е чисто вещество. Основното е да премахнете оксидния филм. В този случай дейността рязко се увеличава.

Химичните свойства на алуминий като проста субстанция се определят от способността му да реагира с:

• киселини;
• основи;
• халогени;
• сиво.

С водата тя не взаимодейства при нормални условия. В този случай от халогени без нагряване реагира само с йод. За други реакции се нуждаете от температура.

Могат да бъдат дадени примери, които илюстрират химическите свойства на алуминия. Уравнения на реакциите на взаимодействие с:

• киселини - AL + HCL = AlCL₃ + Н₂;
• основи - 2А1 + 6Н₂О + 2NaOH = Na [А1 (ОН)₄] + ЗН₂-
  
• халогени - AL + Hal = ALHal₃;
• сив - 2AL + 3S = AL₂S₃.

Най-общо, най-важното свойство на въпросното вещество е високата способност да се възстановят други елементи от техните съединения.

Намаляване на способностите

Редуциращите свойства на алуминия са добре проследени от реакциите на взаимодействие с оксиди на други метали. Той лесно ги извлича от състава на материята и позволява да съществува в проста форма. Например: Cr₂О₃ + AL = AL₂О₃ + Cr.

В металургията съществува цялостен метод за получаване на вещества въз основа на подобни реакции. Нарича се алуминотермия. Следователно в химическата промишленост този елемент се използва специално за производството на други метали.

Разпространение в природата

При разпространението сред останалите метални елементи, алуминият се нарежда на първо място. Неговата в земната кора съдържа 8,8%. Ако да се сравни с неметалните, нейното място ще бъде трето, след кислород и силиций.

Поради високата си химична активност, той не се среща в чиста форма, а само в състава на различни съединения. Така например много руди, минерали, скали, които включват алуминий, са известни. Въпреки това, той се извлича само от боксит, чието съдържание в природата не е прекалено голямо.

Най-често срещаните вещества, съдържащи разглеждания метал, са:

• фелдшпатите;
• боксит;
• гранити;
• силициев диоксид;
• алуминиеви силикати;
• базалти и други.

В малко количество, алуминият е задължително част от клетките на живите организми. Някои видове мишки и морски същества могат да натрупват този елемент в тялото си през целия си живот.

приемане

Физичните и химичните свойства на алуминия правят възможно получаването му само по един начин: чрез електролиза на стопилката на съответния оксид. Този процес обаче е технологично сложен. Точка на топене AL₂О₃ надвишава 2000 ⁰В. Поради това електролизата директно не работи. Следователно, продължете както следва.

1. Те извличат боксит.
2. Те се почистват от примеси, оставяйки само алуминиев оксид.
3. След това криолитът се стопява.
4. Добавете оксида там.
5. Тази смес се електролизира и се получава чист алуминий и въглероден диоксид.

Добивът на продукта е 99.7%. Възможно е обаче да се получи още по-чист метал, който се използва за технически цели.

приложение

Механичните свойства на алуминия не са толкова добри, че да се прилагат в чиста форма. Ето защо най-често се използват сплави на основата на това вещество. Има много, можете да назовете най-основните.

1. Дуралуминий.
2. Алуминиеви и манган.
3. Алуминиева-магнезий.
4. Алуминий и мед.
5. Silumin.
6. Avial.

Основната им разлика е, разбира се, добавки от трети страни. На всяка основа е алуминий. Други метали правят материала по-трайни, устойчиви на корозия, устойчиви на износване и гъвкави при обработката.

Има няколко основни области на приложение на алуминий, както в чиста форма, така и под формата на неговите съединения (сплави).

1. За производството на тел и фолио, използвани в ежедневието.
2. Изготвяне на ястия.
3. Строителство на въздухоплавателни средства.
4. Корабостроене.
5. Строителство и архитектура.
6. Космическа индустрия.
7. Създаване на реактори.

Заедно с желязото и неговите сплави алуминият е най-важният метал. Тези двама представители на периодичната система са открили най-широкото промишлено приложение в ръцете на човека.

Свойства на алуминиев хидроксид

Хидроксидът е най-често срещаното съединение, което образува алуминий. Неговите химични свойства са същите като тези на самия метал - той е амфотерен. Това означава, че тя е способна да проявява двойна природа, реагирайки както с киселини, така и с алкали.

Самият алуминиев хидроксид е бяла желатинова утайка. Получете го лесно, като реагирате алуминиевата сол с алкали или амониев хидроксид. Когато реагира с киселини, този хидроксид дава обичайната съответна сол и вода. Ако реакцията протича с алкални вещества, тогава се образуват хидроксилни комплекси от алуминий, в които координационният им номер е 4. Пример: Na [А1 (ОН)₄] - натриев тетрахидроксоалуминат.