Ένα από τα πιο βολικά υλικά για επεξεργασίαείναι μέταλλα. Έχουν επίσης τους δικούς τους ηγέτες. Έτσι, για παράδειγμα, οι βασικές ιδιότητες του αλουμινίου είναι γνωστές στους ανθρώπους εδώ και πολύ καιρό. Είναι τόσο κατάλληλα για οικιακή χρήση που το μέταλλο έχει γίνει πολύ δημοφιλές. Ποιες είναι οι ιδιότητες του αλουμινίου ως απλή ουσία και ως άτομο, θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο.
Για πολύ καιρό ο άνθρωπος γνώριζε τη σύνδεσητο εν λόγω μέταλλο είναι στυπτηρία καλίου. Χρησιμοποιήθηκε ως μέσο ικανό διόγκωσης και σύνδεσης των συστατικών του μείγματος μαζί, αυτό ήταν επίσης απαραίτητο στην κατασκευή δερμάτινων ειδών. Η ύπαρξη καθαρού οξειδίου του αργιλίου έγινε γνωστή τον 18ο αιώνα, στο δεύτερο μισό του. Ωστόσο, δεν ελήφθη καθαρή ουσία.
Ο επιστήμονας H.K. Oersted ήταν ο πρώτος που απομόνωσε το μέταλλο από το χλωρίδιο του. Αυτός ήταν που επεξεργάστηκε το αλάτι με αμάλγαμα καλίου και απομόνωσε μια γκρίζα σκόνη από το μείγμα, το οποίο ήταν καθαρό αλουμίνιο.
Ταυτόχρονα κατέστη σαφές ότι οι χημικές ιδιότητες του αλουμινίου εκδηλώνονται στην υψηλή δραστικότητα, την ισχυρή αναγωγική ικανότητα. Επομένως, για μεγάλο χρονικό διάστημα, κανένας άλλος δεν συνεργάστηκε μαζί του.
Ωστόσο, το 1854 ο Γάλλος Ντέβιλ κατάφερε να αποκτήσειμεταλλικές ράβδους με τήξη ηλεκτρόλυσης. Αυτή η μέθοδος είναι σχετική με αυτήν την ημέρα. Ειδικά η μαζική παραγωγή πολύτιμου υλικού ξεκίνησε τον 20ο αιώνα, όταν λύθηκαν τα προβλήματα απόκτησης μεγάλης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας στις επιχειρήσεις.
Σήμερα αυτό το μέταλλο είναι ένα από τα πιο δημοφιλή και χρησιμοποιείται στις οικοδομικές και οικιακές βιομηχανίες.
Εάν χαρακτηρίσουμε το υπό εξέταση στοιχείο από τη θέση του στο περιοδικό σύστημα, τότε μπορούν να διακριθούν διάφορα σημεία.
Οι χημικές ιδιότητες του αλουμινίου είναι εντελώςεπιβεβαιώνεται από την ηλεκτρονική δομή του ατόμου του, επειδή έχει μεγάλη ατομική ακτίνα και χαμηλή συγγένεια για ένα ηλεκτρόνιο, είναι ικανό να δρα ως ισχυρός αναγωγικός παράγοντας, όπως όλα τα ενεργά μέταλλα.
Αν μιλάμε για αλουμίνιο τόσο απλόουσία, είναι ένα ασημί λευκό γυαλιστερό μέταλλο. Οξειδώνεται γρήγορα στον αέρα και καλύπτεται με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου. Το ίδιο συμβαίνει και με τη δράση των συμπυκνωμένων οξέων.
Η παρουσία ενός τέτοιου χαρακτηριστικού δημιουργεί προϊόντα απόΑυτό το μέταλλο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, το οποίο είναι φυσικά πολύ βολικό για τους ανθρώπους. Επομένως, το αλουμίνιο βρίσκει τόσο μεγάλη εφαρμογή στις κατασκευές. Οι ιδιότητες της ουσίας είναι επίσης ενδιαφέρουσες στο ότι αυτό το μέταλλο είναι πολύ ελαφρύ, αλλά ισχυρό και μαλακό. Ο συνδυασμός τέτοιων χαρακτηριστικών δεν είναι διαθέσιμος σε κάθε ουσία.
Υπάρχουν πολλές βασικές φυσικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το αλουμίνιο.
Φυσικές και χημικές ιδιότητες του αλουμινίουκαθορίζει τους τομείς εφαρμογής και χρήσης του. Αν μιλάμε για καθημερινές πτυχές, τότε τα χαρακτηριστικά που έχουν ήδη αναφερθεί παίζουν σημαντικό ρόλο. Ως ελαφρύ, ανθεκτικό και αντιδιαβρωτικό μέταλλο, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται στα αεροσκάφη και στη ναυπηγική βιομηχανία. Επομένως, αυτές οι ιδιότητες είναι πολύ σημαντικές για να γνωρίζουμε.
Από την άποψη της χημείας, το εν λόγω μέταλλο είναιισχυρός αναγωγικός παράγοντας που είναι ικανός να εμφανίζει υψηλή χημική δραστικότητα, που είναι καθαρή ουσία. Το κύριο πράγμα είναι η εξάλειψη της μεμβράνης οξειδίου. Σε αυτήν την περίπτωση, η δραστηριότητα αυξάνεται απότομα.
Οι χημικές ιδιότητες του αλουμινίου ως απλή ουσία καθορίζονται από την ικανότητά του να αντιδρά με:
Δεν αλληλεπιδρά με το νερό υπό κανονικές συνθήκες. Ταυτόχρονα, από αλογόνα χωρίς θέρμανση, αντιδρά μόνο με ιώδιο. Οι υπόλοιπες αντιδράσεις απαιτούν θερμοκρασία.
Μπορούν να δοθούν παραδείγματα για την απεικόνιση των χημικών ιδιοτήτων του αλουμινίου. Εξισώσεις αντίδρασης της αλληλεπίδρασης με:
Γενικά, η πιο σημαντική ιδιότητα της εν λόγω ουσίας είναι η υψηλή ικανότητά της να ανακτά άλλα στοιχεία από τις ενώσεις τους.
Οι αναγωγικές ιδιότητες του αλουμινίου είναι καλέςμπορεί να εντοπιστεί σε αντιδράσεις αλληλεπίδρασης με οξείδια άλλων μετάλλων. Τους εξάγει εύκολα από τη σύνθεση της ουσίας και τους επιτρέπει να υπάρχουν σε απλή μορφή. Για παράδειγμα: Cr2Σχετικά με3 + AL = AL2Σχετικά με3 + Cr.
Στη μεταλλουργία, υπάρχει μια ολόκληρη μέθοδος απόκτησηςουσίες που βασίζονται σε παρόμοιες αντιδράσεις. Ονομάζεται αργιλοθερμία. Επομένως, στη χημική βιομηχανία, αυτό το στοιχείο χρησιμοποιείται ακριβώς για την απόκτηση άλλων μετάλλων.
Με επικράτηση μεταξύ άλλωνμεταλλικά στοιχεία, αλουμίνιο κατατάσσεται πρώτη. Η περιεκτικότητά του στο φλοιό της γης είναι 8,8%. Σε σύγκριση με τα μη μέταλλα, τότε η θέση του θα είναι η τρίτη, μετά από οξυγόνο και πυρίτιο.
Λόγω της υψηλής χημικής δραστηριότητάς του, δεν συμβαίνει αυτόεμφανίζεται σε καθαρή μορφή, αλλά μόνο στη σύνθεση διαφόρων ενώσεων. Έτσι, για παράδειγμα, είναι γνωστά πολλά μεταλλεύματα, μέταλλα, βράχοι, που περιλαμβάνουν αλουμίνιο. Ωστόσο, εξάγεται μόνο από βωξίτη, το περιεχόμενο του οποίου στη φύση δεν είναι πολύ υψηλό.
Οι πιο κοινές ουσίες που περιέχουν το εν λόγω μέταλλο:
Απαιτείται μικρή ποσότητα αλουμινίουείναι μέρος των κυττάρων των ζωντανών οργανισμών. Ορισμένα είδη λυκείου και θαλάσσιας ζωής είναι σε θέση να συσσωρεύσουν αυτό το στοιχείο μέσα στο σώμα τους καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους.
Φυσικές και χημικές ιδιότητες του αλουμινίουσας επιτρέπουν να το πάρετε με έναν μόνο τρόπο: με ηλεκτρόλυση ενός τήγματος του αντίστοιχου οξειδίου. Ωστόσο, αυτή η διαδικασία είναι τεχνολογικά περίπλοκη. Σημείο τήξεως AL2Σχετικά με3 υπερβαίνει το 2000 0Γ. Εξαιτίας αυτού, δεν μπορεί να ηλεκτρολυθεί άμεσα. Συνεπώς, προχωρήστε ως εξής.
Η απόδοση του προϊόντος είναι 99,7%. Ωστόσο, είναι δυνατόν να ληφθεί ένα ακόμη πιο καθαρό μέταλλο, το οποίο χρησιμοποιείται για τεχνικούς σκοπούς.
Οι μηχανικές ιδιότητες του αλουμινίου δεν είναι αρκετά καλές για χρήση σε καθαρή μορφή. Ως εκ τούτου, τα κράματα που βασίζονται σε αυτήν την ουσία χρησιμοποιούνται συχνότερα. Υπάρχουν πολλά από αυτά, μπορούμε να ονομάσουμε τα πιο βασικά.
Η κύρια διαφορά τους είναι, φυσικά, τρίτωνπρόσθετα. Συνολικά, το αλουμίνιο είναι η βάση. Άλλα μέταλλα καθιστούν το υλικό πιο ανθεκτικό, ανθεκτικό στη διάβρωση, ανθεκτικό στη φθορά και εύκαμπτο στην επεξεργασία.
Υπάρχουν αρκετοί κύριοι τομείς εφαρμογής του αλουμινίου, τόσο σε καθαρή μορφή όσο και στη μορφή των ενώσεών του (κράματα).
Μαζί με το σίδερο και τα κράματά του, το αλουμίνιο είναι το πιο σημαντικό μέταλλο. Αυτοί οι δύο εκπρόσωποι του περιοδικού συστήματος βρήκαν την πιο εκτεταμένη βιομηχανική εφαρμογή στα χέρια του ανθρώπου.
Το υδροξείδιο είναι η πιο κοινή ένωσηπου σχηματίζει αλουμίνιο. Οι χημικές του ιδιότητες είναι ίδιες με αυτές του ίδιου του μετάλλου - είναι αμφοτερικός. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να εκδηλώσει μια διπλή φύση, εισάγοντας αντιδράσεις με οξέα και αλκάλια.
Το ίδιο το υδροξείδιο του αργιλίου είναι λευκόζελατινώδες ίζημα. Μπορεί εύκολα να ληφθεί με αντίδραση ενός άλατος αλουμινίου με υδροξείδιο αλκαλίου ή αμμωνίου. Όταν αντιδρά με οξέα, αυτό το υδροξείδιο δίνει το συνηθισμένο αντίστοιχο αλάτι και νερό. Εάν η αντίδραση προχωρήσει με αλκάλια, τότε σχηματίζονται σύμπλοκα υδροξειδίου του αργιλίου, στα οποία ο αριθμός συντονισμού του είναι 4. Παράδειγμα: Na [Al (OH)4] - τετραϋδροξαλουμινικό νάτριο.
