Chaque élément chimique peut être considéré en termes de trois sciences: physique, chimie et biologie.Dans cet article, nous allons essayer d'aussi près que possible de caractériser l'aluminium.Cet élément, qui se trouve dans le troisième groupe, et la troisième période, en fonction de la classification périodique des éléments.Aluminium - métal, qui présente une réactivité moyenne.En outre, il est possible d'observer des propriétés des composés amphotères.La masse atomique de l'aluminium est de vingt-six grammes par mole.
caractéristiques physiques de l'aluminium
Dans des conditions normales, il est un solide.La formule est très simple aluminium.Il se compose d'atomes (non unie dans la molécule), qui sont alignées à l'aide d'un réseau cristallin dans la substance solide.Aluminium de couleur - blanc argenté.En outre, il a un lustre métallique, ainsi que d'autres substances de ce groupe.La couleur du métal utilisé dans l'industrie, peut être différente en raison de la présence d'impuretés dans l'alliage.Ceci est un métal assez léger.Sa densité est de 2,7 g / cm3, à savoir qu'elle est d'environ trois fois plus léger que le fer.En cela, il peut céder exception du magnésium, ce qui est encore plus facile du métal.La dureté de l'aluminium est très faible.En elle, il donne la plupart des métaux.La dureté de l'aluminium est de seulement deux Mohs.Par conséquent, pour les alliages à base d'amplification du métal-dur ajoutés.
aluminium fusion se produit à une température de seulement 660 degrés Celsius.Et il commence à bouillir lorsqu'il est chauffé à une température de deux mille 452 degrés Celsius.Ceci est un métal très ductile et fusible.Cette caractéristique physique de l'aluminium se termine.Je tiens également à noter que le métal a la meilleure après argent et de cuivre conductivité.La prévalence
en nature spécifications
aluminium que nous venons de considérer, assez fréquent dans l'environnement.Il peut être observé dans la composition de nombreux minéraux.Élément aluminium - au quatrième rang parmi les plus abondants dans la nature.Sa fraction de masse dans la croûte de la terre est presque neuf pour cent.Les principaux minéraux qui sont présents dans la composition de ses atomes sont la bauxite, l'oxyde d'aluminium, la cryolite.Première - un rocher qui est composé d'oxydes de fer, le silicium et le métal en question, sont également présents dans la structure de la molécule d'eau.Il a une coloration non uniforme: les fragments de gris, les couleurs rouge-brun ou autres, qui dépendent de la présence de diverses impuretés.Trente à soixante pour cent de la race - l'aluminium, des photos de ce qui peut être vu ci-dessus.Il est également très répandu dans la nature minérale est l'alumine.
Il alumine.Sa formule chimique - Al2O3.Il peut avoir rouge, jaune, bleu ou brun.Sa dureté sur l'échelle de Mohs est de neuf unités.Les variétés de corindon sont saphirs et des rubis, saphir et célèbres padparadzha (saphir jaune).
cryolithe - un minéral qui a une formule chimique complexe.Il se compose des fluorures d'aluminium et de sodium - 3NaF • AlF3.Il ressemble à la pierre incolore ou gris avec une dureté faible - seulement trois sur l'échelle de Mohs.Dans le monde d'aujourd'hui, il est synthétisé artificiellement en laboratoire.Il est utilisé dans la métallurgie.
également aluminium peuvent être trouvées dans la nature dans les argiles, le composant principal qui sont des oxydes de silicium et du métal associé aux molécules d'eau.En outre, l'élément chimique peut être vu dans la composition de la néphéline, dont la formule chimique est la suivante: KNa3 [AlSiO4] 4.
Obtenir
dispose d'aluminium implique l'examen des moyens à la synthèse.Il existe plusieurs méthodes.Processus de production d'aluminium a lieu dans les trois premières étapes.Le dernier d'entre eux est le mode opératoire de l'électrolyse sur la cathode et une anode en carbone.Pour réaliser un tel procédé nécessite l'alumine, ainsi que des adjuvants, tels que de la cryolithe (formule - Na3AlF6) et le fluorure de calcium (CaF2).Afin de produire la décomposition de l'alumine dissoute, il est nécessaire de la cryolithe fondue, le fluorure de calcium, et on chauffe à une température d'au moins neuf cent cinquante degrés centigrades, et ensuite passer à travers un courant de ces substances dans les quatre-vingt mille ampères et la tension à cinqhuit volts.Ainsi, parce que le processus se déposent sur la cathode et l'anode en aluminium recueillera les molécules d'oxygène, qui à son tour est oxydé anode et de le convertir en dioxyde de carbone.Avant d'effectuer cette procédure, la bauxite, qui est exploité sous la forme d'oxyde d'aluminium, préalablement nettoyé de ses impuretés, ainsi que le processus de déshydratation.Méthode de production
aluminium décrit ci-dessus est très courante dans l'industrie.Il ya aussi une méthode, inventée en 1827 par F. Wohler.Il est en aluminium qui peut être extrait par une réaction chimique entre le chlorure et potassium.Pour mener à bien un tel processus ne peut être créé des conditions particulières de très haute température et sous vide.Ainsi, une mole de chlorure et un volume égal de potassium peuvent être préparés d'une mole d'alumine et de trois moles de chlorure de potassium en tant que sous-produit.Cette réaction peut être écrit sous la forme de cette équation: AІSІ3 + 3K = AІ + 3KSІ.Cette méthode n'a pas gagné beaucoup de popularité dans l'industrie.
Caractéristiques de l'aluminium en termes de chimie
Comme mentionné ci-dessus, cela est une affaire simple, qui est constitué d'atomes qui ne sont pas organisés dans la molécule.Des structures similaires sont formés presque tous les métaux.Aluminium a une réactivité relativement élevée et les propriétés réducteurs forts.La caractérisation chimique de l'aluminium va commencer par une description de ses réactions avec un autre substance simple, comme cela sera décrit en outre l'interaction avec les composés inorganiques complexes.
Aluminium et substances simples
Cela comprend, principalement, de l'oxygène - le composé le plus commun sur la planète.De ses vingt-un pour cent de l'atmosphère de la Terre est.La réaction de ce produit avec un autre appelé oxydation ou combustion.Il se produit généralement à des températures élevées.Mais dans le cas de l'oxydation de l'aluminium est possible dans des conditions normales - le film d'oxyde ainsi formé.Si le métal est écrasé, il va brûler, dégageant de grandes quantités d'énergie sous forme de chaleur.Pour effectuer la réaction entre l'aluminium et l'oxygène nécessaire ces composants dans un rapport molaire de 4: 3, ce qui se traduira par deux portions de l'oxyde.
Cette réaction chimique est exprimée dans l'équation suivante: 4AІ + 3O2 = 2AІO3.En outre, la réaction peut être de l'aluminium avec des halogènes qui comprennent le fluor, l'iode, le brome et le chlore.Les noms de ces processus est dérivé de l'halogène correspondant: fluoration, l'iodation, bromation et la chloration.Ceci est la réaction de couplage typique.
Par exemple, voici l'interaction de l'aluminium avec du chlore.Un tel procédé ne peut se produire dans le froid.
Ainsi, la prise de deux moles d'aluminium et de trois moles de chlore, ce qui entraîne deux moles de chlorure de métal.L'équation de cette réaction est la suivante: + = 2AІ 3SІ 2AІSІ3.De la même manière, il est possible d'obtenir du fluorure d'aluminium, le bromure et l'iodure elle.
la substance en question avec le soufre ne réagit que lorsqu'il est chauffé.Pour réaliser l'interaction entre les deux composés nécessaires pour les prendre en proportions molaires de 2 à 3 et une portion du sulfure formé d'aluminium.Équation de la réaction a la forme: 2Al + 3S = Al2S3.
En outre, à des températures élevées, et l'aluminium réagit avec le carbone pour former un carbure, et azote pour former un nitrure.On peut citer comme exemple les équations suivantes de réactions chimiques: 4AІ + 3C = AІ4S3;2Al + N2 = 2AlN.
interaction substances complexes
Ces comprennent l'eau, des sels, acides, bases, oxydes.Avec tous ces produits chimiques aluminium réagit différemment.Voyons en détail chaque cas.Réaction
avec
d'eauAvec la substance la plus commune sur terre aluminium complexe réagit lorsqu'il est chauffé.Cela se produit uniquement lorsque le retrait préliminaire de film d'oxyde.L'interaction de l'hydroxyde amphotère est formé, et de l'hydrogène est libéré dans l'air.La prise 2 de l'aluminium et six parties d'eau pour obtenir de l'hydroxyde et de l'hydrogène dans un rapport molaire de deux à trois.Écrit l'équation de cette réaction est la suivante: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.Réaction
avec les acides, les bases et les oxydes
Comme les autres métaux actifs, l'aluminium peut réagir substitution.Ainsi, on peut déplacer l'atome d'hydrogène à partir de l'acide ou le cation d'un sel métallique de celui-ci passive.Du fait de ces interactions un sel d'aluminium est formé, et de l'hydrogène est libéré (dans le cas de l'acide) ou précipité treillis métallique (celui qui est moins actif que le rapport).Dans le second cas et les propriétés de réduction manifestes, qui ont été mentionnés ci-dessus.Un exemple est l'interaction de l'aluminium avec de l'acide chlorhydrique, qui se forme lorsque le chlorure d'aluminium et de l'hydrogène est libéré dans l'air.Ce genre de réaction est exprimée dans l'équation suivante: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.
exemple de l'interaction de sel d'aluminium peut servir de sa réaction avec le sulfate de cuivre.Compte tenu de ces deux éléments, nous nous retrouvons avec un sulfate d'aluminium et de cuivre pur qui tombent sous la forme d'un précipité.Avec des acides comme l'acide sulfurique et l'acide nitrique, l'aluminium réagit particulière.Par exemple, l'ajout d'une solution diluée d'acide de nitrate d'aluminium dans un rapport molaire de huit parties en trente huit parties est formé du nitrate de métal, l'oxyde nitrique trois parties et quinze - eau.L'équation de la réaction est enregistrée ainsi: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O.Ce processus se produit seulement en présence de chaleur.
Si on mélange l'aluminium et une solution acide de sulfate de faible dans un rapport molaire de 2 à 3, on obtient du sulfate de métal et de l'hydrogène dans un rapport de 1 à 3.A savoir, une réaction de substitution ordinaire se produit, comme cela est le cas avec d'autres acides.Pour plus de clarté, nous présentons l'équation: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2.Cependant, avec la solution d'acide concentrée de la même plus difficile.Ici, tout comme dans le cas du nitrate, le sous-produit est formé, mais pas sous la forme d'oxyde et sous la forme de soufre et de l'eau.Si l'on prend deux notre composant nécessaire dans un rapport molaire de deux à quatre, le résultat est une partie du sel métallique et le soufre, et 4 - de l'eau.Cette réaction chimique peut être exprimée par l'équation suivante: 2 Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 4H2O + S.En outre, l'aluminium peut réagir avec des alcalis.Pour mener à bien ces interactions chimiques doivent prendre deux moles du métal, la même quantité de sodium ou l'hydroxyde de potassium, ainsi que six moles d'eau.Cela produit des substances telles que l'hydrogène et tetragidroksoalyuminat sodium ou de potassium, qui est libéré sous forme de gaz à odeur piquante dans des proportions molaires de deux à trois.Cette réaction chimique peut être représenté par l'équation suivante: 2AІ + 6H2O + 2KOH = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.
Et la dernière chose à considérer est le modèles d'interaction avec certains oxydes d'aluminium.Le cas le plus courant et utilisé - réaction Beketov.Il, ainsi que beaucoup d'autres considérés ci-dessus, ne se produit qu'à des températures plus élevées.Donc, pour sa mise en œuvre doivent prendre deux moles par mole d'oxyde d'aluminium Ferrum.L'interaction de ces deux substances sont l'oxyde d'aluminium et de fer libre en une quantité de une à deux moles, respectivement.
utilisation du métal dans l'industrie
Notez que l'utilisation de l'aluminium - un phénomène très fréquent.Tout d'abord, il a besoin de l'industrie de l'aviation.Avec l'alliage de magnésium est utilisé et les alliages à base de métal.Nous pouvons dire que le plan moyen est de 50% de l'alliage d'aluminium, et son moteur - 25%.En outre, l'utilisation d'aluminium est mise en oeuvre lors de la fabrication de fils et de câbles en raison de son excellente conductivité électrique.De plus, le métal et ses alliages sont largement utilisés dans l'industrie automobile.Ces matériaux sont constitués de carcasses de voitures, autobus, trolleybus, tramways certains, ainsi que des voitures classiques et électriques.En outre, il est utilisé dans des applications à plus petite échelle, par exemple pour la production d'emballages pour la nourriture et d'autres produits, de la verrerie.Afin de produire une peinture à l'argent qui est requis de la poudre métallique.Cette peinture est nécessaire afin de protéger contre la corrosion du fer.On peut dire que l'aluminium - la deuxième plus fréquemment utilisé dans les métaux industriels après Ferrum.Les composés et il a souvent utilisés dans l'industrie chimique.Cela est dû à des propriétés chimiques particulières de l'aluminium, dont les propriétés et réduire des composés amphotères.Hydroxyde est un élément chimique considérée comme essentielle pour la purification de l'eau.En outre, il est utilisé en médecine pour la production de vaccins.Il peut également être trouvée dans la composition de certains types de plastique et d'autres matériaux.
rôle dans la nature
Comme a été décrit ci-dessus, l'aluminium en grandes quantités dans la croûte de la terre.Il est particulièrement important pour les organismes vivants.L'aluminium est impliquée dans la régulation de la croissance, la formation des tissus conjonctifs, comme des os, des ligaments et d'autres.Avec cette trace éléments porteront sur le processus de régénération des tissus du corps.Son déclin est caractérisé par les symptômes suivants: troubles de développement et de croissance chez les enfants, les adultes - fatigue chronique, une baisse des performances, la coordination motrice, des taux réduits de la régénération des tissus, l'affaiblissement des muscles, en particulier dans les extrémités.Ce phénomène peut se produire si vous mangez trop peu de nourriture avec le contenu d'oligo-éléments.
Cependant, un problème plus commun est un excès d'aluminium dans le corps.On observe souvent des symptômes: anxiété, dépression, troubles du sommeil, perte de mémoire, le stress, l'adoucissement du système musculo-squelettique, qui peut conduire à des fractures fréquentes et les entorses.Aluminium excès prolongée dans le corps sont souvent des problèmes dans pratiquement tous les systèmes d'organes.
Un tel phénomène peut causer un certain nombre de raisons.Cela est principalement casseroles en aluminium.Les scientifiques ont longtemps montré que les plats préparés avec du métal en question, ne convient pas pour la préparation de la nourriture en elle, car la température élevée de l'aluminium entre dans la nourriture, et en conséquence vous mangez beaucoup plus de cet oligo-élément, que le corps a besoin.
deuxième raison - l'utilisation régulière de produits cosmétiques avec le contenu du métal ou ses sels.Avant d'utiliser un produit, vous devez lire attentivement sa composition.Ne fait pas exception et les cosmétiques.
troisième raison - de prendre des médicaments qui contiennent beaucoup d'aluminium, pendant une longue période.Ainsi que l'utilisation abusive de vitamines et de suppléments nutritionnels, qui comprennent la microcellule.
Voyons maintenant où les produits contiennent de l'aluminium, de réglementer et organiser votre menu diététique correctement.Cette principalement des carottes, fromage fondu, le blé et l'alun, les pommes de terre.Parce que les avocats sont les fruits et les pêches recommandé.En outre, le chou, le riz, beaucoup d'herbes riches en aluminium.En outre, les cations du métal peuvent être présents dans l'eau potable.Pour éviter haute ou basse teneur en aluminium dans le corps (bien que, comme tous les autres oligo-éléments), vous avez besoin de surveiller attentivement leur régime alimentaire et d'essayer de la rendre plus équilibrée que possible.