Hvert grundstof kan betragtes i form af tre videnskaber: fysik, kemi og biologi.I denne artikel vil vi forsøge så tæt som muligt at karakterisere aluminium.Dette element, der er i den tredje gruppe, og den tredje periode, ifølge det periodiske system.Aluminium - metal, som har en gennemsnitlig reaktivitet.Det er også muligt at observere forbindelser amfotere egenskaber.Atommassen af aluminium er seksogtyve g per mol.
fysiske karakteristika af aluminium
Under normale forhold er det et fast stof.Formlen er meget enkel aluminium.Den består af atomer (ikke forenet i molekylet), som er på linie ved hjælp af et krystalgitter i det faste stof.Farve aluminium - sølv-hvid.Desuden har en metallisk glans, samt eventuelle andre stoffer i denne gruppe.Farven af metallet anvendes i industrien, kan være anderledes på grund af tilstedeværelsen af urenheder i legeringen.Dette er en forholdsvis let metal.Dens massefylde var 2,7 g / cm3, dvs. det er cirka tre gange lettere end jern.I denne kan han tildeler undtagen magnesium, som er endnu lettere af metallet.Hårdheden af aluminium er ganske lav.I det giver han de fleste metaller.Hårdheden af aluminium er kun to Mohs.Derfor, for sine amplifikationsbaserede legeringer af metallet tilsat hårdere.Forekommer
aluminium smelter ved en temperatur på kun 660 grader Celsius.Og det begynder at koge, når det opvarmes til en temperatur på to tusinde 452 grader Celsius.Dette er et meget sejt og smelteligt metal.Denne fysiske kendetegn af aluminium ender.Jeg vil også gerne bemærke, at metallet har den bedste efter sølv og kobber ledningsevne.
prævalens i naturen
Aluminum specifikationer, som vi lige har overvejet, ret almindelige i miljøet.Det kan observeres i sammensætningen af mange mineraler.Element aluminium - fjerde blandt de mest forekommende i naturen.Dens masse fraktion i jordskorpen er næsten ni procent.Større mineraler, der er til stede i sammensætningen af dens atomer er bauxit, aluminiumoxid, kryolit.Først - en sten, der er sammensat af oxider af jern, silicium og metal, er også til stede i strukturen af vandmolekylet.Det har en uensartet farve: grå fragmenter, rødbrun eller andre farver, som er afhængige af tilstedeværelsen af forskellige urenheder.Tredive til tres procent af racen - aluminium, kan billeder af som ovenfor ses.Det er også meget almindeligt i naturen mineral er aluminiumoxid.
Det aluminiumoxid.Dens kemiske formel - Al2O3.Han kan have rød, gul, blå eller brun.Dens hårdhed på Mohs skalaen er ni enheder.De sorter af korund er berømte safirer og rubiner, safir og padparadzha (gul safir).
Kryolit - et mineral, der har en kompleks kemisk formel.Den består af fluorider af aluminium og natrium - 3NaF • AIF3.Det ser ud til farveløs eller grå sten med en lav hårdhed - kun tre på Mohs-skalaen.I dagens verden det syntetiseres kunstigt i laboratoriet.Det bruges i metalindustrien.
Også aluminium kan findes i naturen i ler, hovedbestanddelen af dem er oxider af silicium og af metallet er forbundet med vandmolekylerne.Desuden kan det grundstof ses i sammensætningen af nephelin, hvis kemiske formel er som følger: KNa3 [AlSiO4] 4.
Kom
funktioner aluminium involverer overvejelser om måder at syntese.Der er flere metoder.Fremstilling af aluminium foregår i de første tre trin.Den sidste af disse er proceduren for elektrolyse på katoden og et carbon anode.For at udføre en sådan proces kræver aluminiumoxid, samt adjuvanser, såsom kryolit (formel - Na3AlF6) og calciumfluorid (CaF2).For at forekomme nedbrydning af opløste aluminiumoxid, er det nødvendigt med det smeltede kryolit, calciumfluorid, og opvarmes til en temperatur på mindst 950 grader, og derefter ledes gennem en strøm af disse stoffer i de firs tusinde ampere og spænding fem-otte volt.Således fordi processen sig på katoden og anoden aluminium vil indsamle ilt molekyler, som igen er oxiderede anode og omdanne det til carbondioxid.Før denne procedure, bauxit, som brydes i form af aluminiumoxid, i forvejen er renset for urenheder, samt processen med afvanding.
Fremstilling af aluminium, der er beskrevet ovenfor, er meget almindeligt i branchen.Der er også en fremgangsmåde, opfundet i 1827 af F. Wohler.Det er, at aluminium kan udvindes ved en kemisk reaktion mellem dets chlorid og kalium.For at udføre en sådan proces kan kun oprettes særlige betingelser for meget høj temperatur og vakuum.Således kan et mol chlorid og et lige så stort volumen af kalium fremstilles et mol aluminiumoxid og tre mol kaliumchlorid som et biprodukt.Denne reaktion kan skrives i form af denne ligning: AІSІ3 + 3K = AІ + 3KSІ.Denne metode har ikke fået en masse popularitet i branchen.
Karakteristik af aluminium i form af kemi
Som nævnt ovenfor er dette en enkel sag, som består af atomer, der ikke er organiseret i molekylet.Lignende strukturer dannes næsten alle metaller.Aluminium har en relativt høj reaktivitet og stærke reducerende egenskaber.Kemisk karakterisering af aluminium vil begynde med en beskrivelse af dets reaktioner med andre enkle stof, som det vil blive beskrevet yderligere interaktion med komplekse uorganiske forbindelser.
Aluminium og simple stoffer
Dette omfatter primært, ilt - den mest almindelige sammensatte på planeten.Fra sin enogtyve procent af Jordens atmosfære er.Omsætning af dette materiale med nogen anden kaldes oxidation eller forbrænding.Det sker normalt ved høje temperaturer.Men i tilfælde af oxidation af aluminium er mulig i normale forhold - den således dannede oxidfilm.Hvis metallet er knust, vil den brænde, og afgiver store mængder af energi som varme.Til udførelse af reaktionen mellem aluminium og oxygen behov disse komponenter i et molforhold på 4: 3, hvilket vil resultere i to dele af oxid.
Denne kemiske reaktion er udtrykt i følgende ligning: 4AІ + 3O2 = 2AІO3.Ligeledes kan reaktionen være aluminium med halogener, som omfatter fluor, iod, brom og chlor.Navnene på disse processer er afledt af den tilsvarende halogen: fluor, iodization, bromeringen og kloring.Dette er den typiske koblingsreaktionen.
For eksempel er her interaktionen af aluminium med chlor.En sådan proces kan kun ske i kulden.
Så tager to mol aluminium og tre mol chlor, hvilket resulterer i to mol af metalchlorid.Ligningen for denne reaktion er som følger: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3.På samme måde er det muligt at opnå aluminiumfluorid, bromid og iodid det.
det pågældende stof med svovl reagerer kun, når det opvarmes.Til udførelse af interaktionen mellem de to forbindelser er nødvendige for at tage dem i molære forhold på to til tre, og en del af sulfidet fremstillet af aluminium.Reaktion ligning har formen: 2AL + 3S = Al2S3.
Endvidere ved høje temperaturer, og aluminium reagerer med carbon til dannelse af en carbid og nitrogen til dannelse af et nitrid.Man kan nævne som eksempel følgende ligninger af kemiske reaktioner: 4AІ + 3C = AІ4S3;2AL + N2 = 2AlN.
interaktion komplekse stoffer
Disse omfatter vand, salte, syrer, baser, oxider.Med alle disse kemikalier aluminium reagerer forskelligt.Lad os se nærmere hvert enkelt tilfælde.
reaktion med vand
Med den mest almindelige stof på jorden kompleks aluminium reagerer, når det opvarmes.Dette sker kun, når den indledende fjernelse af oxid film.Vekselvirkningen mellem det amfotere hydroxid er dannet, og hydrogen er frigivet til luften.Tage to af aluminium og seks dele vand til opnåelse af hydroxid og hydrogen i molforhold på 2:58.Skriver ligningen for denne reaktion er som følger: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.
reaktion med syrer, baser og oxider
Ligesom andre aktive metaller, kan aluminium reagere substitution.Det kan således forskyde brint fra syre eller kationen af et passivt metalsalt deraf.Som et resultat af disse interaktioner et aluminiumsalt dannes, og hydrogen frigives (i tilfælde af syre) eller fældet metalnet (den, der er mindre aktiv end rapportering).I det andet tilfælde og åbenbare egenskaber reduktion, som er blevet nævnt ovenfor.Et eksempel er vekselvirkningen af aluminium med saltsyre, der dannes, når aluminiumchlorid og hydrogen frigivet til luften.Denne form for reaktion er udtrykt i følgende ligning: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.
eksempel på samspillet mellem aluminiumsalt kan tjene sin omsætning med kobbersulfat.Tager disse to komponenter, vi ender med en ren aluminium sulfat og kobber, som falder i form af et bundfald.Med syrer såsom svovlsyre og salpetersyre, aluminium reagerer ejendommelig.For eksempel er tilsætning af en fortyndet opløsning af aluminiumnitrat syre i et molforhold på otte dele efter tredive otte dele dannet af metalnitratet, tre dele nitrogenoxid og femten - vand.Ligningen af reaktionen registreres således: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O.Denne proces forekommer kun i nærværelse af varme.
Hvis du blander aluminium og en svag opløsning af sulfat syre i et molforhold på 2:58, får vi af metallet sulfat og hydrogen i et forhold på 02:59.Det vil sige, almindelige substitutionsreaktion finder sted, som det er tilfældet med andre syrer.For klarhedens skyld præsenterer vi ligningen: 2AL + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2.Men med den koncentrerede syre opløsning af samme vanskeligere.Her, ligesom i tilfældet med nitrat, er biproduktet dannet, men ikke i form af oxider og i form af svovl og vand.Hvis vi tager vores to nødvendig komponent i et molforhold på 3:58, er resultatet på den ene side af metalsaltet og svovl, og fire - vand.Denne kemiske reaktion kan udtrykkes ved følgende ligning: 2AL + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 4H2O + S.Desuden kan aluminium reagere med alkalier.At udføre sådanne kemiske vekselvirkninger nødt til at tage to mol af metal, den samme mængde natrium- eller kaliumhydroxid, samt seks mol vand.Dette frembringer stoffer, såsom natrium eller kalium tetragidroksoalyuminat og hydrogen, der frigives som en gas med en stikkende lugt i molære forhold på to til tre.Denne kemiske reaktion kan repræsenteres ved den følgende ligning: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.
Og den sidste ting at overveje, er de mønstre for interaktion med nogle aluminiumoxider.De mest almindelige og brugte case - reaktion Beketov.Det, samt mange andre er behandlet ovenfor, forekommer kun ved højere temperaturer.Så for dens gennemførelse nødt til at tage to mol pr aluminiumoxid Ferrum.Samspillet mellem disse to stoffer er aluminiumoxid og frit jern i en mængde på henholdsvis et og to mol henholdsvis.
brug af metallet i branchen
Bemærk, at brugen af aluminium - et meget almindeligt fænomen.Først og fremmest, det har brug for luftfartsindustrien.Sammen med magnesiumlegering anvendes, og legeringer af metallet.Vi kan sige, at den gennemsnitlige plan er 50% af aluminiumslegering, og dens motor - 25%.Desuden er anvendelsen af aluminium udføres under fremstillingen af ledninger og kabler på grund af dens fremragende elektrisk ledningsevne.Endvidere er metallet og dets legeringer er meget udbredt i den automotive industri.Disse materialer består af slagtekroppe af biler, busser, trolleybusser, sporvogne nogle, såvel som konventionelle og elbiler.Det bruges også i mindre målestok, for eksempel til produktion af emballage til fødevarer og andre produkter, glasvarer.For at fremstille en sølv maling der kræves af metalpulver.En sådan maling er nødvendig for at beskytte mod korrosion af jern.Det kan siges, at aluminium - den anden hyppigst anvendes i industrielle metaller efter Ferrum.Dets forbindelser og han ofte anvendes i den kemiske industri.Dette skyldes de særlige kemiske egenskaber af aluminium, herunder sine reducerende egenskaber det og amfotere forbindelser.Hydroxid er et grundstof væsentlig for vandrensning.Desuden er det anvendes i medicin i produktionen af vacciner.Det kan også findes i sammensætningen af visse typer plast og andre materialer.
rolle i naturen
Som det er beskrevet ovenfor, aluminium i store mængder i jordskorpen.Det er især vigtigt for levende organismer.Aluminium er involveret i reguleringen af væksten, der danner bindevæv, såsom knogler, ligamentous og andre.Med denne spor elementer vil gennemføre processen med regenerering af kroppens væv.Sin tilbagegang er karakteriseret ved følgende symptomer: udvikling og vækstforstyrrelser hos børn, voksne - kronisk træthed, nedsat ydeevne, nedsat koordination motor, nedsatte vævsregenerering, svækkelse af muskler, især i ekstremiteterne.Dette fænomen kan opstå, hvis du spiser for lidt mad med indholdet af sporstoffer.
imidlertid et mere almindeligt problem er et overskud af aluminium i kroppen.Det er ofte observeres symptomer: angst, depression, søvnforstyrrelser, hukommelsestab, stress, blødgøring af bevægeapparatet, hvilket kan føre til hyppige knoglebrud og forstuvninger.Langvarig overskydende aluminium i kroppen er ofte problemer i næsten alle organsystemer.
Dette fænomen kan forårsage en række årsager.Dette er primært aluminium køkkengrej.Forskere har længe vist, at retter lavet af metal, er ikke egnet til fremstilling af fødevarer i det, da den høje temperatur af aluminium ind i maden, og som et resultat du spiser meget mere af denne sporstoffet, end kroppen har brug for.
anden grund - regelmæssig brug af kosmetik med indholdet af metallet eller dets salte.Før brug af produkter skal du omhyggeligt læse dens sammensætning.Er ingen undtagelse og kosmetik.
tredje grund - tager medicin, der indeholder mange af aluminium, i lang tid.Samt misbrug af vitaminer og kosttilskud, som omfatter mikrocellen.
Lad os nu se, hvor produkter indeholder aluminium, til at regulere og organisere din kost menuen korrekt.Dette primært gulerødder, smelteost, hvede og alun, kartofler.Fordi avocadoer anbefales frugter og ferskner.Hertil kommer, at aluminium-rige kål, ris, mange urter.Ligeledes kan kationerne af metallet være til stede i drikkevand.For at undgå højt eller lavt indhold af aluminium i kroppen (selv om, ligesom alle andre sporstoffer), skal du nøje overvåge deres kost og forsøge at gøre det mere afbalanceret som muligt.
