Setiap elemen kimia dapat dianggap dalam tiga ilmu: fisika, kimia dan biologi.Dalam artikel ini kita akan mencoba semaksimal mungkin untuk mengkarakterisasi aluminium.Elemen ini, yang dalam kelompok ketiga, dan periode ketiga, sesuai dengan tabel periodik.Aluminium - logam, yang memiliki reaktivitas rata-rata.Juga, adalah mungkin untuk mengamati senyawa sifat amfoter.Massa atom aluminium adalah dua puluh enam gram per mol.
karakteristik fisik dari aluminium
Dalam kondisi normal itu adalah padat.Rumusnya adalah aluminium sangat sederhana.Ini terdiri dari atom (tidak bersatu dalam molekul), yang diselaraskan dengan bantuan kisi kristal dalam zat padat.Aluminium warna - perak-putih.Selain itu, memiliki kilap logam, serta zat-zat lain dari kelompok ini.Warna logam yang digunakan dalam industri, bisa berbeda karena adanya kotoran dalam paduan.Ini adalah logam yang cukup ringan.Kerapatannya adalah 2,7 g / cm3, yaitu itu adalah sekitar tiga kali lebih ringan dari besi.Dalam hal ini ia dapat mengalihkan kecuali magnesium, yang bahkan lebih mudah dari logam.Kekerasan aluminium cukup rendah.Di dalamnya ia memberikan kebanyakan logam.Kekerasan aluminium hanya dua Mohs.Oleh karena itu, untuk paduan berbasis amplifikasi logam ditambahkan sulit.
peleburan aluminium terjadi pada suhu hanya 660 derajat Celcius.Dan itu mulai mendidih ketika dipanaskan sampai suhu 2.452 derajat Celcius.Ini adalah logam yang sangat ulet dan melebur.Karakteristik fisik dari aluminium berakhir.Saya juga ingin untuk dicatat bahwa logam memiliki yang terbaik setelah perak dan tembaga konduktivitas.Prevalensi
di alam spesifikasi
Aluminium yang baru saja kita dianggap, cukup umum di lingkungan.Hal ini dapat diamati dalam komposisi banyak mineral.Elemen aluminium - keempat di antara yang paling berlimpah di alam.Fraksi massa di kerak bumi hampir sembilan persen.Mineral utama yang hadir dalam komposisi atom adalah bauksit, aluminium oksida, kriolit.Pertama - batu yang terdiri dari oksida besi, silikon dan logam yang bersangkutan, juga hadir dalam struktur molekul air.Memiliki pewarnaan tidak seragam: fragmen abu-abu, warna coklat kemerahan atau lainnya, yang tergantung pada kehadiran berbagai kotoran.Tiga puluh sampai enam puluh persen berkembang biak - aluminium, foto yang dapat dilihat di atas.Hal ini juga sangat umum di mineral alam adalah alumina.
Ini alumina.Rumus kimianya - Al2O3.Dia mungkin memiliki merah, kuning, biru atau coklat.Kekerasannya pada skala Mohs adalah sembilan unit.Varietas korundum adalah safir dan rubi terkenal, safir dan padparadzha (safir kuning).
Cryolite - mineral yang memiliki rumus kimia yang kompleks.Ini terdiri dari fluorida aluminium dan natrium - 3NaF • AlF3.Ini terlihat seperti batu berwarna atau abu-abu dengan kekerasan yang rendah - hanya tiga pada skala Mohs.Dalam dunia sekarang ini disintesis artifisial di laboratorium.Hal ini digunakan dalam metalurgi.
Juga aluminium dapat ditemukan di alam di tanah liat, komponen utama yang oksida silikon dan logam yang terkait dengan molekul air.Selain itu, unsur kimia dapat dilihat pada komposisi nepheline, yang rumus kimia adalah sebagai berikut: KNa3 [AlSiO4] 4.
Mendapatkan
fitur aluminium melibatkan pertimbangan cara untuk sintesis.Ada beberapa metode.Proses produksi Aluminium berlangsung dalam tiga tahap pertama.Yang terakhir ini adalah prosedur elektrolisis pada katoda dan anoda karbon.Untuk melaksanakan proses tersebut membutuhkan alumina, serta adjuvant, seperti kriolit (rumus - Na3AlF6) dan kalsium fluorida (CaF2).Untuk terjadi dekomposisi terlarut alumina, perlu dengan kriolit cair, kalsium fluorida, dan dipanaskan sampai suhu setidaknya 950 derajat celcius, dan kemudian melewati arus zat ini dalam delapan puluh ribu ampere dan tegangan limadelapan volt.Dengan demikian, karena proses menetap di aluminium anoda dan katoda akan mengumpulkan molekul oksigen, yang pada gilirannya teroksidasi anoda dan mengubahnya menjadi karbon dioksida.Sebelum melakukan prosedur ini, bauksit, yang ditambang dalam bentuk aluminium oksida, yang sebelumnya dibersihkan dari kotoran, serta proses dewatering.Metode produksi
Aluminium dijelaskan di atas sangat umum di industri.Ada juga metode, diciptakan pada tahun 1827 oleh F. Wohler.Itu adalah bahwa aluminium dapat diekstraksi oleh reaksi kimia antara klorida dan kalium.Untuk melaksanakan proses tersebut hanya dapat menciptakan kondisi khusus suhu yang sangat tinggi dan vakum.Dengan demikian, satu mol klorida dan volume yang sama kalium dapat disiapkan satu mol alumina dan tiga mol kalium klorida sebagai produk sampingan.Reaksi ini dapat ditulis dalam bentuk persamaan ini: AІSІ3 + 3K = AІ + 3KSІ.Metode ini tidak mendapat banyak popularitas di industri.
Karakteristik aluminium dalam hal kimia
Seperti disebutkan di atas, ini adalah masalah sederhana, yang terdiri dari atom yang tidak terorganisir dalam molekul.Struktur serupa terbentuk hampir semua logam.Aluminium memiliki reaktivitas yang relatif tinggi dan sifat pereduksi kuat.Karakterisasi kimia dari aluminium akan dimulai dengan deskripsi reaksi dengan zat sederhana lainnya, seperti yang akan dijelaskan lebih lanjut dengan interaksi senyawa anorganik kompleks.
Aluminium dan zat sederhana
Ini termasuk, terutama, oksigen - senyawa yang paling umum di planet ini.Dari dua puluh satu nya persen atmosfer bumi adalah.Reaksi bahan ini dengan disebut oksidasi atau pembakaran lainnya.Ini biasanya terjadi pada suhu tinggi.Tapi dalam kasus oksidasi aluminium mungkin dalam kondisi normal - film sehingga terbentuk oksida.Jika logam tersebut hancur, ia akan terbakar, memberikan off sejumlah besar energi sebagai panas.Untuk melaksanakan reaksi antara aluminium dan oksigen yang dibutuhkan komponen-komponen ini dalam rasio molar 4: 3, yang akan menghasilkan dua porsi oksida.
reaksi kimia ini dinyatakan dalam persamaan berikut: 4AІ + 3O2 = 2AІO3.Juga, reaksi mungkin aluminium dengan halogen yang meliputi fluor, yodium, brom dan klor.Nama-nama proses ini berasal dari halogen yang sesuai: fluoridasi, iodisasi, brominasi dan klorinasi.Ini adalah reaksi kopling khas.
Misalnya, di sini interaksi aluminium dengan klor.Proses tersebut hanya dapat terjadi dalam dingin.
Jadi, mengambil dua mol aluminium dan tiga mol klor, menghasilkan dua mol logam klorida.Persamaan untuk reaksi ini adalah sebagai berikut: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3.Dengan cara yang sama adalah mungkin untuk mendapatkan aluminium fluorida, bromida dan iodida itu.
zat tersebut dengan belerang bereaksi hanya jika dipanaskan.Untuk melaksanakan interaksi antara dua senyawa yang diperlukan untuk membawa mereka dalam proporsi molar dua sampai tiga, dan satu bagian dari sulfida terbentuk dari aluminium.Persamaan reaksi memiliki bentuk: 2AL + 3S = Al2S3.
Selanjutnya, pada suhu tinggi, dan aluminium bereaksi dengan karbon membentuk karbida, dan nitrogen untuk membentuk nitrida.Satu dapat menyebutkan sebagai contoh persamaan berikut reaksi kimia: 4AІ + 3C = AІ4S3;2AL + N2 = 2AlN.Interaksi zat
kompleks
ini meliputi air, garam, asam, basa, oksida.Dengan semua bahan kimia ini aluminium bereaksi berbeda.Mari kita lihat secara detail setiap kasus.Reaksi
dengan
airDengan bahan yang paling umum di bumi aluminium kompleks bereaksi ketika dipanaskan.Hal ini terjadi hanya ketika penghapusan awal film oksida.Interaksi hidroksida amfoter terbentuk, dan hidrogen dilepaskan ke udara.Mengambil dua dari aluminium dan air enam bagian untuk mendapatkan hidroksida dan hidrogen dalam rasio molar 02:58.Menulis persamaan reaksi ini adalah sebagai berikut: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.Reaksi
dengan asam, basa dan oksida
Seperti logam aktif lainnya, aluminium dapat bereaksi substitusi.Sehingga dapat menggantikan hidrogen dari asam atau kation dari garam logam pasif tersebut.Sebagai hasil dari interaksi ini garam aluminium terbentuk, dan hidrogen dilepaskan (dalam kasus asam) atau diendapkan jaring logam (salah satu yang kurang aktif daripada pelaporan).Dalam kasus kedua dan properti pengurangan nyata, yang telah disebutkan di atas.Salah satu contoh adalah interaksi aluminium dengan asam klorida, yang terbentuk ketika aluminium klorida dan hidrogen dilepaskan ke udara.Semacam ini reaksi dinyatakan dalam persamaan berikut: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.
contoh interaksi garam aluminium dapat melayani reaksinya dengan tembaga sulfat.Mengambil dua komponen ini, kita berakhir dengan sulfat aluminium murni dan tembaga yang jatuh dalam bentuk endapan.Dengan asam seperti sulfat dan asam nitrat, aluminium bereaksi aneh.Misalnya, menambahkan larutan encer asam nitrat aluminium dalam rasio molar delapan bagian tiga puluh delapan bagian terbentuk dari nitrat logam, tiga bagian oksida nitrat dan lima belas - air.Persamaan reaksi dicatat demikian: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O.Proses ini terjadi hanya di hadapan panas.
Jika Anda mencampur aluminium dan larutan lemah asam sulfat dalam rasio molar 02:58, kita mendapatkan dari sulfat logam dan hidrogen dalam rasio 02:59.Artinya, reaksi substitusi biasa terjadi, seperti halnya dengan asam lainnya.Untuk kejelasan, kami menyajikan persamaan: 2AL + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2.Namun, dengan larutan asam pekat yang sama lebih sulit.Di sini, seperti dalam kasus nitrat, dengan-produk dibentuk, tetapi tidak dalam bentuk oksida dan dalam bentuk sulfur dan air.Jika kita mengambil dua komponen penting kami dalam rasio molar 03:58, hasilnya adalah salah satu bagian dari garam logam dan belerang, dan empat - air.Reaksi kimia ini dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: 2AL + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 4H2O + S.Selain itu, aluminium dapat bereaksi dengan alkali.Untuk melaksanakan interaksi kimia seperti perlu mengambil dua mol logam, jumlah yang sama natrium atau kalium hidroksida, serta enam mol air.Ini menghasilkan zat seperti natrium atau kalium tetragidroksoalyuminat dan hidrogen, yang dirilis sebagai gas dengan bau yang menyengat dalam proporsi molar dua sampai tiga.Reaksi kimia ini dapat diwakili oleh persamaan berikut: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.
Dan hal terakhir yang perlu dipertimbangkan adalah pola interaksi dengan beberapa oksida aluminium.Yang paling umum dan digunakan kasus - reaksi Beketov.Ini, serta banyak lainnya dipertimbangkan di atas, terjadi hanya pada suhu yang lebih tinggi.Jadi, untuk pelaksanaannya perlu mengambil dua mol per mol aluminium oksida Ferrum.Interaksi dua zat ini aluminium oksida dan besi bebas dalam jumlah satu dan dua mol masing-masing.
penggunaan logam di industri
Perhatikan bahwa penggunaan aluminium - sebuah fenomena yang sangat umum.Pertama-tama, perlu industri penerbangan.Seiring dengan magnesium alloy digunakan dan berdasarkan paduan logam.Kita dapat mengatakan bahwa pesawat rata-rata adalah 50% dari paduan aluminium, dan mesinnya - 25%.Juga, penggunaan aluminium dilakukan selama pembuatan kawat dan kabel karena konduktivitas listrik yang sangat baik.Selain itu, logam dan paduannya secara luas digunakan dalam industri otomotif.Bahan-bahan ini terdiri dari bangkai mobil, bus, trolleybuses, trem beberapa, serta mobil konvensional dan listrik.Juga digunakan dalam aplikasi skala kecil, misalnya untuk produksi kemasan untuk makanan dan produk lainnya, barang pecah belah.Dalam rangka untuk menghasilkan cat perak diperlukan dari bubuk logam.Cat tersebut diperlukan untuk melindungi terhadap korosi besi.Dapat dikatakan bahwa aluminium - kedua yang paling sering digunakan dalam industri logam setelah Ferrum.Senyawanya dan ia sering digunakan dalam industri kimia.Hal ini disebabkan sifat kimia tertentu aluminium, termasuk sifat mengurangi nya dan senyawa amfoter.Hidroksida adalah suatu unsur kimia dianggap penting untuk pemurnian air.Selain itu, digunakan dalam pengobatan dalam produksi vaksin.Hal ini juga dapat ditemukan dalam komposisi jenis tertentu plastik dan bahan lainnya.Peran
di alam
Seperti yang telah dijelaskan di atas, aluminium dalam jumlah besar di kerak bumi.Hal ini terutama penting bagi organisme hidup.Aluminium terlibat dalam regulasi pertumbuhan, membentuk jaringan ikat, seperti tulang, ligamen dan lain-lain.Dengan jejak ini elemen akan melakukan proses regenerasi jaringan tubuh.Penurunan ditandai dengan gejala berikut: perkembangan dan pertumbuhan gangguan pada anak-anak, orang dewasa - kelelahan kronis, mengurangi kinerja, gangguan koordinasi motorik, kecepatan penurunan regenerasi jaringan, melemahnya otot, terutama di ekstremitas.Fenomena ini dapat terjadi jika Anda makan terlalu sedikit makanan dengan kandungan elemen.
Namun, masalah yang lebih umum adalah kelebihan aluminium dalam tubuh.Hal ini sering diamati gejala: kecemasan, depresi, gangguan tidur, kehilangan memori, stres, pelunakan sistem muskuloskeletal, yang dapat menyebabkan patah tulang dan keseleo sering.Kelebihan aluminium berkepanjangan dalam tubuh sering masalah di hampir setiap sistem organ.
fenomena seperti itu dapat menyebabkan sejumlah alasan.Hal ini terutama peralatan masak aluminium.Para ilmuwan telah lama menunjukkan bahwa piring yang terbuat dari logam yang bersangkutan, tidak cocok untuk persiapan makanan di dalamnya, karena suhu tinggi aluminium memasuki makanan, dan sebagai hasilnya Anda makan lebih banyak dari ini elemen jejak, dari yang dibutuhkan tubuh.
Alasan kedua - penggunaan rutin kosmetik dengan kandungan logam atau garamnya.Sebelum menggunakan produk apapun yang Anda perlu hati-hati membaca komposisinya.Tidak terkecuali dan kosmetik.
Alasan ketiga - minum obat yang mengandung banyak aluminium, untuk waktu yang lama.Serta penyalahgunaan vitamin dan suplemen gizi, yang meliputi microcell tersebut.
Sekarang mari kita lihat di mana produk mengandung aluminium, untuk mengatur dan mengatur menu diet Anda dengan benar.Ini terutama wortel, keju olahan, gandum dan tawas, kentang.Karena alpukat dianjurkan buah-buahan dan buah persik.Selain itu, kaya aluminium kubis, beras, banyak tumbuh-tumbuhan.Juga, kation logam dapat hadir dalam air minum.Untuk menghindari kandungan aluminium tinggi atau rendah dalam tubuh (meskipun, sama seperti elemen lainnya), Anda perlu hati-hati memantau diet mereka dan mencoba untuk membuatnya lebih seimbang mungkin.
