Jedes chemische Element kann in Form von drei Wissenschaften berücksichtigt werden.In diesem Artikel werden wir so weit wie möglich versuchen, den Aluminium charakterisieren.Dieses Element, das in der dritten Gruppe ist, und die dritte Periode, entsprechend der periodischen Tabelle.Aluminium - Metall, die eine mittlere Reaktivität aufweist.Auch ist es möglich, Verbindungen zu beobachten amphotere Eigenschaften.Die Atommasse von Aluminium ist sechsundzwanzig Gramm pro Mol ist.
physikalischen Eigenschaften von Aluminium
Unter normalen Bedingungen ist es ein Feststoff.Die Formel ist sehr einfach Aluminium.Es besteht aus Atomen (nicht im Molekül vereinigt), die mit Hilfe eines Kristallgitters in der festen Substanz ausgerichtet sind.Farbe Alu - silber-weiß.Darüber hinaus hat es einen metallischen Glanz, wie auch alle anderen Stoffen dieser Gruppe.Die Farbe des Metalls in der Industrie verwendet werden, unterschiedlich sein können wegen der Anwesenheit von Verunreinigungen in der Legierung.Dies ist ein ziemlich leichtes Metall.Seine Dichte betrug 2,7 g / cm3, d.h. es etwa dreimal leichter als Eisen.In diese kann er außer Magnesium, die noch leichter des Metalls zuzuweisen.Die Härte von Aluminium ist ziemlich niedrig.Darin gibt er die meisten Metalle.Die Härte des Aluminiums nur zwei Mohs.Daher für seine Amplifikation basierende Legierungen des Metalls zugegeben härter.
Aluminiumschmelzöfen erfolgt bei einer Temperatur von nur 660 Grad Celsius.Und es anfängt zu kochen, wenn sie einer Temperatur von 2452 Grad Celsius erhitzt.Dies ist ein sehr duktil und schmelzbaren Metall.Diese physikalische Eigenschaft von Aluminium endet.Ich möchte auch zu beachten, dass das Metall die beste nach Silber und Kupfer Leitfähigkeit.
Prävalenz in der Natur
Aluminum Spezifikationen, die wir gerade betrachtet, durchaus üblich in der Umwelt haben.Es kann in der Zusammensetzung der viele Mineralien beobachtet werden.Element Aluminium - vierter Stelle unter den am häufigsten in der Natur.Sein Massenanteil in der Erdkruste ist fast neun Prozent.Hauptmineralien, die in der Zusammensetzung der Stoffatome vorhanden ist, Bauxit, Aluminiumoxid, Kryolith.Erste - ein Felsen, der aus Oxiden von Eisen, Silizium und das betreffende Metall zusammengesetzt ist, sind auch in der Struktur des Wassermoleküls vorhanden.Es hat eine ungleichmäßige Färbung: Grau Fragmente, rotbraune oder andere Farben, die auf der Gegenwart verschiedener Verunreinigungen abhängen.Dreißig bis sechzig Prozent der Rasse - Aluminium, können Fotos, von denen oben gesehen werden.Es ist auch sehr häufig in der Natur Mineral ist Aluminiumoxid.
Es Aluminiumoxid.Seine chemische Formel - Al2O3.Er kann rot, gelb, blau oder braun.Seine Härte nach Mohs ist neun Einheiten.Die Sorten von Korund sind berühmt Saphire und Rubine, Saphir und padparadzha (gelber Saphir).
Kryolith - ein Mineral, das eine komplexe chemische Formel hat.Es besteht aus den Fluoriden von Aluminium und Natrium - 3NaF • AlF3.Es sieht aus wie farblose oder grauem Stein mit einer geringen Härte - nur drei auf der Mohs Skala.In der heutigen Welt ist es künstlich im Labor synthetisiert.Es wird in der Metallurgie.
auch Aluminium kann in der Natur in Tonen gefunden werden, der Hauptbestandteil sind Oxide des Siliciums und des Metalls mit den Wassermolekülen verbunden.Außerdem kann das chemische Element in der Zusammensetzung Nephelin, dessen chemische Formel ist wie folgt zu sehen: KNa3 [AlSiO4] 4.
Anreise
verfügt über Aluminium erfordert die Betrachtung von Möglichkeiten zur Synthese.Gibt es mehrere Methoden.Aluminium Produktionsprozess findet in den ersten drei Stufen.Der letzte von ihnen ist das Verfahren der Elektrolyse an der Kathode und einer Kohlenstoffanode.Zur Durchführung eines solchen Verfahrens erfordert die Aluminiumoxid, sowie Hilfsstoffe, wie Kryolith (Formel - Na3AlF6) und Calciumfluorid (CaF2).Um die Zersetzung des gelösten Aluminiumoxids auftritt, notwendig mit dem geschmolzenen Kryolith, Calciumfluorid, und auf eine Temperatur von mindestens 950 Grad Celsius, und anschließend durch einen Strom von diesen Substanzen in den achtzig tausend Ampere geleitet und Spannung fünf- istacht Volt.Somit, da das Verfahren lassen sich auf der Kathode Aluminium und Anode werden Sauerstoffmoleküle, die wiederum oxidiert Anode sammeln und es in Kohlendioxid.Vor der Durchführung dieses Verfahrens, Bauxit, die in der Form von Aluminiumoxid abgebaut wird, die zuvor von Verunreinigungen gereinigt wird, sowie der Vorgang der Entwässerung.
Aluminium oben beschriebenen Herstellungsverfahren ist sehr häufig in der Industrie.Es ist auch eine Methode, im Jahre 1827 von F. Wöhler erfunden.Ist es, dass Aluminium kann durch eine chemische Reaktion zwischen den Chlorid und Kalium extrahiert werden.Zur Durchführung eines solchen Verfahrens kann nur besonderen Bedingungen von sehr hoher Temperatur und Vakuum angelegt werden.Somit kann ein Mol Chlorid und ein gleiches Volumen von Kalium ein Mol Aluminiumoxid und drei Molen Kaliumchlorid als Nebenprodukt hergestellt werden.Diese Reaktion kann in der Form dieser Gleichung geschrieben werden: AІSІ3 + 3K = AІ + 3KSІ.Diese Methode hat sich nicht eine große Popularität in der Industrie gewonnen.
Eigenschaften von Aluminium, in Chemie
Wie oben erwähnt, ist dies eine einfache Sache, die aus Atomen, die in dem Molekül nicht organisierten besteht.Ähnliche Strukturen sind fast alle Metalle gebildet.Aluminium weist eine relativ hohe Reaktivität und stark reduzierenden Eigenschaften.Chemische Charakterisierung von Aluminium wird mit einer Beschreibung ihrer Reaktionen mit anderen einfachen Stoff zu beginnen, wie es bei komplexen anorganischen Verbindungen beschrieben weitere Interaktion werden.
Aluminium und einfachen Substanzen
Dazu gehört in erster Linie, Sauerstoff - die häufigste Verbindung auf dem Planeten.Aus seiner einundzwanzig Prozent der Atmosphäre der Erde ist.Reaktion dieses Materials mit einem anderen genannten Oxidation oder Verbrennung.Es tritt in der Regel bei hohen Temperaturen.Aber im Falle der Oxidation von Aluminium unter normalen Bedingungen möglich - die so gebildeten Oxidfilms.Wenn das Metall gequetscht ist, erlischt unter Abgabe von großen Mengen an Energie als Wärme.Zur Durchführung der Reaktion zwischen Aluminium und Sauerstoff erforderlich, diese Komponenten in einem Molverhältnis von 4: 3, die in zwei Abschnitte des Oxids führt.
Diese chemische Reaktion ist in der folgenden Gleichung ausgedrückt: 4AІ + 3O2 = 2AІO3.Auch kann die Reaktion mit Aluminium Halogene, Fluor, Jod, Brom und Chlor einzuschließen.Die Namen dieser Verfahren wird aus dem entsprechenden Halogen abgeleitet: Fluorieren, Iodierung, Bromierung und Chlorierung.Dies ist die typische Kupplungsreaktion.
Hier zum Beispiel die Interaktion von Aluminium mit Chlor.Ein solches Verfahren kann nur in der Kälte erfolgen.
also unter zwei Mol Aluminium und drei Mol Chlor, was zu zwei Mol des Metallchlorids.Die Gleichung für diese Reaktion ist wie folgt: + = 2AІ 3SІ 2AІSІ3.In gleicher Weise ist es möglich, Aluminiumfluorid, Bromid und Iodid erhalten ist.
der betreffende Stoff mit Schwefel reagiert nur, wenn sie erhitzt.Zur Durchführung der Wechselwirkung zwischen den zwei Verbindungen erforderlich, sie in molaren Anteilen von zwei bis drei zu nehmen, und ein Teil des aus Aluminium gebildet Sulfid.Reaktionsgleichung hat die Form: 2Al + 3S = Al2S3.
Weiteren bei hohen Temperaturen, und die Aluminium reagiert mit Kohlenstoff, um ein Karbid zu bilden, und Stickstoff, ein Nitrid bilden.Man kann als Beispiel nennen die folgenden Gleichungen chemischer Reaktionen: 4AІ + 3C = AІ4S3;2Al + N2 = 2AlN.
Interaktion komplexe Stoffe
Dazu gehören Wasser, Salze, Säuren, Basen, Oxide.Mit all diesen Chemikalien reagiert Aluminium anders.Lassen Sie uns im Detail jeden Fall.
Reaktion mit Wasser
Mit der häufigste Substanz auf der Erde komplexer Aluminium reagiert, wenn sie erhitzt.Dies tritt nur auf, wenn die vorläufige Entfernung der Oxidschicht.Die Wechselwirkung des amphoteren Hydroxid gebildet wird, und Wasserstoff wird in die Luft abgegeben.Wobei zwei aus Aluminium und sechs Teile Wasser bis zu drei Hydroxid und Wasserstoff im molaren Verhältnis von zwei zu erhalten.Schreibt die Gleichung dieser Reaktion ist wie folgt: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.
Reaktion mit Säuren, Basen und Oxide
Wie andere aktive Metalle können Aluminium-Substitution zu reagieren.Es kann daher den Wasserstoff aus der Säure oder das Kation eines passiven Metallsalz davon zu verdrängen.Als Ergebnis dieser Wechselwirkungen ein Aluminiumsalz gebildet wird, und Wasserstoff (im Fall von Säure) freigegeben oder gefällte Metallnetz (die eine, die weniger aktiv ist als der Berichts).Im zweiten Fall und offensichtliche Reduktionseigenschaften, die oben erwähnt wurden.Ein Beispiel dafür ist das Zusammenwirken des Aluminiums mit Salzsäure, die gebildet wird, wenn das Aluminiumchlorid und Wasserstoff wird in die Luft abgegeben.2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2 +: diese Art der Reaktion ist in der folgenden Gleichung ausgedrückt.
Beispiel die Interaktion von Aluminiumsalz kann seine Reaktion mit Kupfersulfat zu dienen.Wenn man diese beiden Komponenten, landen wir mit einem reinen Aluminiumsulfat und Kupfer, die in Form eines Niederschlags fällt.Mit Säuren, wie Schwefelsäure und Salpetersäure, reagiert Aluminium eigenartig.Wasser - wird beispielsweise Zugabe einer verdünnten Lösung von Aluminiumnitrat Säure in einem Molverhältnis von acht Teilen von achtunddreißig Teile des Metallnitrat, drei Teile Stickoxid und fünfzehn gebildet.Die Reaktionsgleichung wird somit aufgezeichnet: 8 Al + 30HNO3 = 8 Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O.Dieser Vorgang geschieht nur in Gegenwart von Wärme.
Wenn Aluminium und einer schwachen Lösung von Sulfatsäure in einem Molverhältnis von zwei bis drei zu mischen, erhält man die Metallsulfat und Wasserstoff in einem Verhältnis von 2.59.Das heißt, gewöhnliche Substitutionsreaktion auftritt, wie es der Fall mit anderen Säuren.Aus Gründen der Klarheit, präsentieren wir die Gleichung: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2.Jedoch mit der konzentrierten Säurelösung der gleichen erschwert.Hier, ebenso wie in dem Fall der Nitrat wird das als Nebenprodukt gebildet, aber nicht in Form des Oxids und in der Form von Schwefel und Wasser.Wenn wir unsere beiden notwendigen Komponenten in einem Molverhältnis von zwei bis vier, ist das Ergebnis die einen Teil des Metallsalzes und Schwefel, und vier - Wasser.2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 4H2O + S.: Diese chemische Reaktion kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werdenDarüber hinaus kann Aluminium mit Laugen reagieren.Zur Durchführung dieser chemischen Wechselwirkungen müssen zwei Mol des Metalls, der gleichen Menge an Natrium- oder Kaliumhydroxid, sowie sechs Molen Wasser.Dies erzeugt Substanzen wie Natrium- oder Kalium tetragidroksoalyuminat und Wasserstoff, der als ein Gas mit einem beißenden Geruch in molaren Anteilen von zwei bis drei freigesetzt wird.Diese chemische Reaktion kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden: 2AІ + 2 KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.
Und das letzte, was zu prüfen ist die Interaktionsmuster mit einigen Aluminiumoxide.Die häufigste und gebrauchte case - Reaktions Beketov.Es, wie auch viele andere oben betrachtet tritt erst bei höheren Temperaturen.Also, für ihre Implementierung erforderlich ist, um zwei Mol pro Mol Aluminiumoxid Ferrum nehmen.Das Zusammenwirken dieser beiden Stoffe Aluminiumoxid und freies Eisen in einer Menge von einem oder zwei Mol auf.
Verwendung des Metalls in der Industrie
Man beachte, daß die Verwendung von Aluminium - ein sehr häufiges Phänomen.Zunächst braucht es die Luftfahrtindustrie.Zusammen mit Magnesium-Legierung verwendet wird und auf der Grundlage von Legierungen des Metalls.Wir können sagen, daß die Mittelebene 50% der Aluminiumlegierung, und der Motor - 25%.Auch ist die Verwendung von Aluminium während der Herstellung von Drähten und Kabeln wegen seiner ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit durchgeführt wird.Darüber hinaus sind die Metall- und seinen Legierungen in der Automobilindustrie verwendet.Diese Materialien bestehen aus Kadavern von Autos, Busse, Oberleitungsbusse, Straßenbahnen einige, sowie herkömmliche und Elektroautos.Auch ist es in kleineren Anwendungen für die Herstellung von Verpackungen für Lebensmittel und andere Produkte, Glaswaren verwendet wird, zum Beispiel.Um eine Silberfarbe zu erzeugen, ist der Metallpulver erforderlich.Eine solche Farbe wird, um gegen die Korrosion von Eisen zu schützen benötigt.Es kann gesagt werden, dass Aluminium werden - die am zweithäufigsten in Industriemetalle nach Ferrum verwendet.Verbindungen und er häufig in der chemischen Industrie eingesetzt.Dies ist aufgrund der spezifischen chemischen Eigenschaften von Aluminium, einschließlich der reduzierenden Eigenschaften ist und amphoteren Verbindungen.Hydroxid ist ein chemisches Element als wesentlich für die Wasseraufbereitung.Darüber hinaus ist es in der Medizin in der Herstellung von Impfstoffen verwendet wird.Es kann auch in die Zusammensetzung bestimmter Arten von Kunststoff und anderen Materialien gefunden werden.
Rolle in der Natur
Wie oben in großen Mengen in der Erdkruste beschrieben worden, Aluminium.Besonders wichtig ist es für lebende Organismen.Aluminium wird in der Regulation des Wachstums beteiligt sind, bilden Bindegeweben wie Knochen, Band- und andere.Mit dieser Spurenelemente durchführen wird den Prozess der Regeneration von Körpergewebe.Sein Rückgang ist durch die folgenden Symptome gekennzeichnet: Entwicklungs- und Wachstumsstörungen bei Kindern, Erwachsenen - chronische Müdigkeit, Leistungsminderung, Beeinträchtigung der motorischen Koordination, ermäßigte Steuersätze der Geweberegeneration, Schwächung der Muskulatur, vor allem in den Extremitäten.Dieses Phänomen kann auftreten, wenn Sie zu wenig Nahrung mit dem Gehalt an Spurenelementen zu essen.
, ist ein häufiges Problem ist jedoch ein Überschuß an Aluminium im Körper.Es wird oft beobachtet Symptome: Angst, Depression, Schlafstörungen, Gedächtnisverlust, Stress, Erweichung des Bewegungsapparates, die zu häufigen Brüchen und Verstauchungen führen kann.Verlängerte überschüssiges Aluminium im Körper sind oft Probleme in praktisch jeder Organsystem.
solches Phänomen kann eine Reihe von Gründen, zu verursachen.Dies ist vor allem Aluminium-Kochgeschirr.Wissenschaftler haben lange gezeigt, dass die Gerichte der betreffenden Metalls hergestellt ist, ist nicht geeignet für die Zubereitung von Speisen in ihr, da die hohe Temperatur des Aluminium in die Nahrung, und als Ergebnis, die Sie essen viel mehr von diesem Spurenelement, als der Körper braucht.
zweite Grund - die regelmäßige Anwendung von Kosmetika mit dem Gehalt des Metalls oder dessen Salze.Bevor Sie ein Produkt, das Sie benötigen, um sorgfältig zu lesen ihre Zusammensetzung.Ist keine Ausnahme und Kosmetik.
dritte Grund - die Einnahme von Medikamenten, die viel Aluminium enthalten, für eine lange Zeit.Sowie den Missbrauch von Vitaminen und Nahrungsergänzungsmittel, die die Mikrozelle gehören.
Nun wollen wir sehen, in der Produkte enthalten Aluminium, zu regulieren und zu Ihrer Diät-Menü richtig zu organisieren.Dies vor allem Karotten, Schmelzkäse, Weizen und Alaun, Kartoffeln.Weil Avocados werden empfohlen, Früchte und Pfirsiche.Darüber hinaus können die aluminiumreiche Kohl, Reis, viele Kräuter.Auch können die Kationen des Metalls im Trinkwasser enthalten sein.Hohen oder niedrigen Aluminiumgehalt im Körper zu vermeiden (obwohl, wie alle anderen Spurenelemente), müssen Sie auf ihre Ernährung sorgfältig überwachen und versuchen Sie es ausgeglichener wie möglich zu machen.
