Ang mga metal ay isa sa mga pinaka maginhawang materyales upang iproseso. Mayroon din silang sariling mga pinuno. Halimbawa, ang mga pangunahing katangian ng aluminyo ay kilala sa mga tao sa mahabang panahon. Ang mga ito ay angkop para sa paggamit sa pang-araw-araw na buhay na ang metal na ito ay naging napakapopular. Ano ang mga katangian ng aluminyo bilang isang simpleng sangkap at bilang isang atom, isasaalang-alang natin sa artikulong ito.
Ang kasaysayan ng pagtuklas ng aluminum
Sa mahabang panahon, alam ng tao ang tambalan ng metal na pinag-uusapan - potassium alum. Ginamit ito bilang isang ahente na may kakayahang bukol at pagbubuklod ng mga bahagi ng pinaghalong magkasama; ito ay kinakailangan din sa pagbibihis ng mga produktong gawa sa balat. Ang pagkakaroon ng purong aluminum oxide ay nakilala noong ika-18 siglo, sa ikalawang kalahati nito. Gayunpaman, walang nakuhang purong substance.
Napamahalaang ihiwalay ang metal mula sa chloride nito sa unang pagkakataon ng scientist na si H. K. Oersted. Siya ang gumamot ng asin na may potassium amalgam at naghiwalay ng kulay abong pulbos mula sa pinaghalong, na aluminyo sa dalisay nitong anyo.
Pagkatapos ay naging malinaw na ang mga kemikal na katangian ng aluminyo ay ipinakita sa mataas na aktibidad nito, malakas na pagbabawas ng kakayahan. Samakatuwid, walang ibang nakatrabaho sa kanya nang mahabang panahon.
Gayunpaman, noong 1854, nakuha ng Frenchman na si Deville ang mga metal ingots sa pamamagitan ng melt electrolysis. Ang pamamaraang ito ay may kaugnayan pa rin ngayon. Lalo na nagsimula ang mass production ng mahalagang materyal noong ika-20 siglo, nang malutas ang mga problema sa pagkuha ng malaking halaga ng kuryente sa mga negosyo.
Ngayon, ang metal na ito ay isa sa pinakasikat at ginagamit sa mga industriya ng konstruksiyon at sambahayan.
Mga pangkalahatang katangian ng aluminum atom
Kung ilalarawan natin ang elementong isinasaalang-alang sa pamamagitan ng posisyon nito sa periodic system, maaari tayong mag-isa ng ilang puntos.
- Ordinal na numero - 13.
- Matatagpuan sa ikatlong minor na panahon, ang ikatlong pangkat, ang pangunahing subgroup.
- Atomic mass - 26, 98.
- Bilang ng valence electron - 3.
- Ang pagsasaayos ng panlabas na layer ay ipinahayag bilang 3s23p1.
- Ang pangalan ng elemento ay aluminum.
- Malakas ang mga katangian ng metal.
- Walang isotopes sa kalikasan, umiiral lamang sa isang anyo, na may mass number na 27.
- Ang kemikal na simbolo ay AL, basahin bilang "aluminum" sa mga formula.
- Ang estado ng oksihenasyon ay isa, katumbas ng +3.
Ang mga kemikal na katangian ng aluminyo ay ganap na nakumpirma ng elektronikong istraktura ng atom nito, dahil sa pagkakaroon ng malaking atomic radius at mababang electron affinity, nagagawa nitong kumilos bilang isang malakas na ahente ng pagbabawas, tulad ng lahat ng aktibong metal.
Aluminum bilang isang simpleng sangkap: pisikal na katangian
Kung aluminyo ang pag-uusapan, paano pasimpleng sangkap, ito ay isang kulay-pilak-puting makintab na metal. Sa hangin, mabilis itong na-oxidize at natatakpan ng isang siksik na oxide film. Ang parehong bagay ay nangyayari sa pagkilos ng mga concentrated acid.
Ang pagkakaroon ng naturang feature ay gumagawa ng mga produktong gawa sa metal na ito na lumalaban sa kaagnasan, na, siyempre, ay napaka-maginhawa para sa mga tao. Samakatuwid, ito ay aluminyo na nakakahanap ng malawak na aplikasyon sa konstruksiyon. Ang mga katangian ng sangkap ay kawili-wili din na ang metal na ito ay napakagaan, habang malakas at malambot. Ang kumbinasyon ng mga naturang katangian ay hindi magagamit sa bawat sangkap.
May ilang pangunahing pisikal na katangian na katangian ng aluminyo.
- Mataas na antas ng pagiging malambot at ductility. Ang magaan, malakas at napakanipis na foil ay ginawa mula sa metal na ito, ito rin ay iginugulong sa isang wire.
- Melting point - 660 0C.
- Boiling point - 2450 0C.
- Density - 2.7 g/cm3.
- Crystal lattice volume na nakasentro sa mukha, metal.
- Uri ng koneksyon - metal.
Ang mga katangiang pisikal at kemikal ng aluminyo ay tumutukoy sa mga bahagi ng paggamit at paggamit nito. Kung pinag-uusapan natin ang pang-araw-araw na aspeto, kung gayon ang mga katangian na isinasaalang-alang na natin sa itaas ay may malaking papel. Bilang isang magaan, matibay at anticorrosive na metal, ang aluminyo ay ginagamit sa sasakyang panghimpapawid at paggawa ng mga barko. Samakatuwid, ang mga katangiang ito ay napakahalagang malaman.
Mga kemikal na katangian ng aluminyo
Mula sa pananawchemistry, ang metal na pinag-uusapan ay isang malakas na ahente ng pagbabawas na may kakayahang magpakita ng mataas na aktibidad ng kemikal, bilang isang purong sangkap. Ang pangunahing bagay ay upang maalis ang oxide film. Sa kasong ito, tumataas nang husto ang aktibidad.
Ang mga kemikal na katangian ng aluminyo bilang isang simpleng substansiya ay natutukoy sa pamamagitan ng kakayahang tumugon sa:
- acid;
- alkali;
- halogens;
- grey.
Hindi ito nakikipag-ugnayan sa tubig sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Kasabay nito, mula sa mga halogens, nang walang pag-init, ito ay tumutugon lamang sa yodo. Ang ibang mga reaksyon ay nangangailangan ng temperatura.
Posibleng magbigay ng mga halimbawa na naglalarawan ng mga kemikal na katangian ng aluminyo. Mga equation ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa:
- acids - AL + HCL=AlCL3 + H2;
-
alkalis - 2Al + 6H2O + 2NaOH=Na[Al(OH)4] + 3H 2;
- halogens - AL + Hal=ALHal3;
- grey - 2AL + 3S=AL2S3.
Sa pangkalahatan, ang pinakamahalagang katangian ng pinag-uusapang substance ay ang mataas na kakayahan nitong ibalik ang iba pang elemento mula sa kanilang mga compound.
Restorative capacity
Ang pagbabawas ng mga katangian ng aluminyo ay mahusay na sinusubaybayan sa mga reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa mga oxide ng iba pang mga metal. Madali nitong kinukuha ang mga ito mula sa komposisyon ng sangkap at pinapayagan silang umiral sa isang simpleng anyo. Halimbawa: Cr2O3 + AL=AL2O3 + Cr.
Sa metalurhiya, mayroong isang buong pamamaraan para sa pagkuha ng mga sangkap,batay sa naturang mga tugon. Ito ay tinatawag na aluminothermy. Samakatuwid, sa industriya ng kemikal, ang elementong ito ay tumpak na ginagamit upang makakuha ng iba pang mga metal.
Kumalat sa kalikasan
Sa mga tuntunin ng pagkalat sa iba pang mga elemento ng metal, ang aluminyo ay nangunguna sa ranggo. Ang nilalaman nito sa crust ng lupa ay 8.8%. Kung ihahambing sa mga hindi metal, ang lugar nito ay magiging pangatlo, pagkatapos ng oxygen at silicon.
Dahil sa mataas na aktibidad ng kemikal nito, hindi ito matatagpuan sa purong anyo nito, ngunit bilang bahagi lamang ng iba't ibang compound. Kaya, halimbawa, mayroong maraming mga ores, mineral, bato, na kinabibilangan ng aluminyo. Gayunpaman, ito ay mina lamang mula sa mga bauxite, na ang nilalaman nito ay hindi masyadong mataas sa kalikasan.
Ang pinakakaraniwang substance na naglalaman ng metal na pinag-uusapan:
- feldspars;
- bauxite;
- granites;
- silica;
- aluminosilicates;
- bas alts at iba pa.
Sa isang maliit na halaga, ang aluminyo ay kinakailangang bahagi ng mga selula ng mga buhay na organismo. Nagagawa ng ilang species ng club mosses at marine life na maipon ang elementong ito sa loob ng kanilang katawan habang nabubuhay sila.
Matanggap
Ang pisikal at kemikal na mga katangian ng aluminyo ay ginagawang posible na makuha ito sa isang paraan lamang: sa pamamagitan ng electrolysis ng pagkatunaw ng katumbas na oxide. Gayunpaman, ang prosesong ito ay kumplikado sa teknolohiya. Ang melting point ng AL2O3 ay higit sa 2000 0C. Dahil dito, hindi ito direktang electrolyzed. Kayamagpatuloy gaya ng sumusunod.
- Ang mga bauxite ay minahan.
- Linisin ang mga ito mula sa mga dumi, na nag-iiwan lamang ng aluminum oxide.
- Pagkatapos ay natunaw ang cryolite.
- Magdagdag ng oxide doon.
- Ang halo na ito ay electrolyzed at purong aluminum at carbon dioxide ang nakukuha.
Ang ani ng produkto ay 99.7%. Gayunpaman, posibleng makakuha ng mas dalisay na metal, na ginagamit para sa mga teknikal na layunin.
Application
Ang mga mekanikal na katangian ng aluminyo ay hindi sapat upang magamit sa dalisay nitong anyo. Samakatuwid, ang mga haluang metal batay sa sangkap na ito ay kadalasang ginagamit. Marami sa kanila, maaari nating pangalanan ang mga pinaka-basic.
- Duralumin.
- Aluminum-manganese.
- Aluminum-magnesium.
- Aluminum-copper.
- Silumins.
- Avial.
Ang kanilang pangunahing pagkakaiba ay, siyempre, mga third-party na additives. Ang lahat ng mga ito ay batay sa aluminyo. Ginagawa ng ibang mga metal ang materyal na mas matibay, lumalaban sa kaagnasan, lumalaban sa pagsusuot at madaling matunaw.
Mayroong ilang pangunahing lugar ng paglalagay ng aluminyo kapwa sa purong anyo at sa anyo ng mga compound nito (alloys).
- Para sa paggawa ng wire at foil na ginagamit sa bahay.
- Paggawa ng cookware.
- Industriya ng sasakyang panghimpapawid.
- Paggawa ng barko.
- Konstruksyon at arkitektura.
- Industriya ng espasyo.
- Mga gusaling reaktor.
Kasama ang bakal at nitoaluminyo haluang metal - ang pinakamahalagang metal. Ang dalawang kinatawan ng periodic system na ito ang nakahanap ng pinakamalawak na pang-industriya na gamit sa mga kamay ng tao.
Mga katangian ng aluminum hydroxide
Ang Hydroxide ay ang pinakakaraniwang compound na bumubuo ng aluminum. Ang mga kemikal na katangian nito ay kapareho ng sa metal mismo - ito ay amphoteric. Nangangahulugan ito na may kakayahan itong magpakita ng dalawahang katangian, tumutugon sa parehong mga acid at alkali.
Aluminum hydroxide mismo ay isang puting gelatinous precipitate. Madaling makuha ito sa pamamagitan ng pag-react sa aluminum s alt na may alkali o ammonium hydroxide. Kapag na-react sa mga acid, ang hydroxide na ito ay nagbibigay ng karaniwang katumbas na asin at tubig. Kung ang reaksyon ay nagpapatuloy sa alkali, pagkatapos ay nabuo ang mga aluminum hydroxocomplexes, kung saan ang numero ng koordinasyon nito ay 4. Halimbawa: Na[Al(OH)4] - sodium tetrahydroxoaluminate.
