Fiecare element chimic poate fi luată în considerare în ceea ce privește trei științe: fizică, chimie și biologie.În acest articol vom încerca cât mai aproape posibil pentru a caracteriza aluminiu.Acest element, care este în al treilea grup, iar a treia perioadă, conform tabelului periodic.Aluminiu - de metal, care are o reactivitate medie.De asemenea, este posibil să se observe compuși proprietăți amfoteri.Masa atomică de aluminiu este de douăzeci și șase de grame per mol.
caracteristicile fizice ale aluminiului
În condiții normale, este un solid.Formula este din aluminiu foarte simplu.Se compune din atomi (neunite în moleculă), care sunt aliniate cu ajutorul unui rețea cristalină în substanța solidă.Aluminiu de culoare - argintiu-alb.În plus, acesta are un luciu metalic, precum și orice alte substanțe de acest grup.Culoarea metal folosit în industria, poate fi diferită datorită prezenței impurităților în aliaj.Aceasta este un metal destul ușor.Densitatea sa a fost de 2,7 g / cm3, adică este de aproximativ trei ori mai usor decat fierul.In aceasta el poate atribui excepția magneziu, care este chiar mai ușor de metal.Duritatea aluminiu este destul de redus.In aceasta el dă cele mai multe metale.Duritatea aluminiului este de numai două Mohs.Prin urmare, pentru aliajele sale pe bază de amplificare ale metalului adăugat greu.Topire aluminiu
are loc la o temperatură de doar 660 de grade Celsius.Și când începe să fiarbă, atunci când este încălzit la o temperatură de două mii 452 de grade Celsius.Aceasta este un metal foarte ductil și fuzibil.Această caracteristică fizică din aluminiu se termină.Aș dori, de asemenea, să se constate că metalul are cel mai bun după argint și cupru de conductivitate.Prevalența
în natură a caietului de sarcini
aluminiu, care tocmai le-am considerat, destul de comună în mediul înconjurător.Se poate observa în compoziția multor minerale.Element de aluminiu - al patrulea printre cele mai abundente in natura.Fracție său de masă în scoarța terestră este de aproape nouă la sută.Minerale majore care sunt prezente în compoziția atomilor săi este bauxita, oxid de aluminiu, criolit.Primul - o piatră care este compus din oxizi de fier, siliciu și metalul în cauză, sunt de asemenea prezente în structura moleculei de apa.Ea are o culoare neuniformă: fragmente de gri, culori roșu-brun sau alte, care depind de prezența diferitelor impurități.Treizeci la sută șaizeci rasei - aluminiu, fotografii care poate fi văzut de mai sus.De asemenea, este foarte frecvente în minerale natura este alumina.
Se alumină.Formula sa chimică - Al2O3.El poate avea roșu, galben, albastru sau maro.Duritate pe scara Mohs este de nouă unități.Soiurile de corindon sunt safire si rubine celebre, safir și padparadzha (safir galben).
Criolit - un mineral care are o formulă chimică complexă.Se compune din fluorurile de aluminiu și sodiu - 3NaF • AIF3.Se pare ca piatră incolor sau gri, cu o duritate scăzută - numai trei pe scara Mohs.În lumea de astăzi este sintetizat în mod artificial în laborator.Este folosit în metalurgie.
asemenea aluminiu pot fi găsite în natură în argilele, componentul principal al care sunt oxizi de siliciu și ale metalului asociate cu moleculele de apă.În plus, elementul chimic poate fi văzută în compoziția nefelin, a cărui formulă chimică este după cum urmează: KNa3 [AlSiO4] 4.
Noțiuni de bază
are aluminiu implică luarea în considerare a moduri de a sintezei.Există mai multe metode.Procesul de producție de aluminiu are loc în primele trei etape.Ultima dintre acestea este procedura de electroliză pe catod și un anod de carbon.Pentru a realiza un astfel de proces necesită alumină, precum și ca adjuvanți, cum ar fi criolitul (formula - Na3AlF6) și fluorură de calciu (CaF2).Pentru a produce descompunerea alumină dizolvată, este necesar cu criolit topit, fluorura de calciu, și se încălzește la o temperatură de cel puțin 950 de grade Celsius, iar apoi trecut printr-un curent de aceste substanțe în optzeci de mii de amperi și tensiunea cinciopt volți.Astfel, pentru ca procesul se instaleze pe aluminiu catod și anod va colecta molecule de oxigen, care la rândul său este oxidat anod și îl transformă în dioxid de carbon.Înainte de a efectua această procedură, bauxita, care este extras în formă de oxid de aluminiu, curățate în prealabil de impurități, precum și procesul de deshidratare.Metoda de producție
aluminiu descris mai sus este foarte comună în industria.Există, de asemenea, o metodă, inventat în 1827 de către F. Wohler.Este ca aluminiul poate fi extras printr-o reacție chimică între clorură de potasiu și sa.Pentru a realiza un astfel de proces poate fi creat doar condiții speciale de temperatură foarte ridicată și vid.Astfel, un mol de clorură și un volum egal de potasiu poate fi preparat un mol de alumină și trei moli de clorură de potasiu ca un produs secundar.Această reacție poate fi scris sub forma de această ecuație: AІSІ3 + 3K = AІ + 3KSІ.Această metodă nu a câștigat o mulțime de popularitate în industrie.
Caracteristicile de aluminiu în ceea ce privește chimia
După cum sa menționat mai sus, aceasta este o chestiune simplă, care este alcătuit din atomi care nu sunt organizate în moleculă.Structuri similare sunt formate aproape toate metalele.Aluminiu are o reactivitate relativ mare și proprietăți puternice de reducere.Caracterizarea chimică a aluminiului va începe cu o descriere a reacțiilor sale cu alte substanțe simplu, așa cum va fi descris în continuare cu interacțiune compuși anorganici complecși.
aluminiu si substante simple,
Aceasta include, în primul rând, oxigen - cel mai frecvent compus de pe planeta.Din sa-douăzeci și unu la sută din atmosfera Pământului este.Reacția acestui material cu orice alt numit oxidare sau combustie.De obicei apare la temperaturi ridicate.Dar în cazul oxidării aluminiului este posibilă în condiții normale - pelicula de oxid astfel format.În cazul în care metalul este zdrobit, se va arde, oferindu-off cantități mari de energie formă de căldură.Pentru efectuarea reacției dintre aluminiu și oxigen necesar acestor componente într-un raport molar de 4: 3, care va avea ca rezultat două porțiuni ale oxidului.
Această reacție chimică este exprimată în următoarea ecuație: 4AІ + 3O2 = 2AІO3.De asemenea, reacția poate fi din aluminiu cu halogeni care includ fluor, iod, brom și clor.Numele acestor procese este derivat din halogen corespunzător: fluorizarea, iodization, bromurare și clorurare.Aceasta este reacția tipică de cuplare.
De exemplu, aici interacțiunea din aluminiu cu clor.Un astfel de proces poate avea loc numai în frig.
Deci, luând doi moli de aluminiu și trei moli de clor, rezultând în doi moli clorură de metal.Ecuația pentru această reacție este după cum urmează: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3.În același mod, este posibil să se obțină fluorură de aluminiu, bromură și iodură l.
substanța în cauză cu sulf reacționează doar atunci când este încălzit.Pentru efectuarea interacțiunea dintre cei doi compuși necesare pentru a le ține în raport molar de două sau trei, și o porțiune din sulfura formată din aluminiu.Ecuație de reacție are forma: 2AL + 3S = Al2S3.
plus, la temperaturi ridicate, iar aluminiul reacționează cu carbon pentru a forma un carbură, și azot pentru a forma o nitrură.Se poate cita ca exemplu următoarele ecuații ale reacțiilor chimice: 4AІ + 3C = AІ4S3;2AL + N2 = 2AlN.
interacțiune Substanțe complexe
Acestea includ apă, săruri, acizi, baze, oxizi.Cu toate aceste substanțe chimice aluminiu reactioneaza diferit.Să ne uităm în detaliu fiecare caz.Reacție
cu
apăcu substanța cea mai comună în aluminiu complex pământ reacționează atunci când este încălzit.Acest lucru se întâmplă doar atunci când îndepărtarea preliminară a filmului de oxid.Este formată Interacțiunea hidroxidului amfoter, iar hidrogenul este eliberat în aer.Luând doi dintre aluminiu și șase părți apă pentru a obține hidroxid și hidrogen în raport molar de doua la trei.Scrie ecuația de această reacție este după cum urmează: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.Reacție
cu acizi, baze și oxizi
Ca și alte metale activi, aluminiu pot reacționa substituție.Astfel, se poate deplasa hidrogenul din acidul sau cationul unei sări metalice pasiv acestuia.Ca rezultat al acestor interacțiuni o sare de aluminiu este format, iar hidrogenul este eliberat (în cazul acidului) sau precipitat rețea metalică (cea care este mai puțin activ decât raportarea).În al doilea caz și proprietățile de reducere manifeste, care au fost menționați mai sus.Un exemplu este interacțiunea aluminiu cu acid clorhidric, care se formează atunci când clorura de aluminiu și hidrogenul este eliberat în aer.Acest tip de reacție este exprimată în următoarea ecuație: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.
exemplu de interacțiune a sare de aluminiu poate servi reacția lui cu sulfat de cupru.Luând aceste două componente, vom ajunge cu un sulfat de aluminiu pur și cupru, care se încadrează în formă de precipitat.Cu acizi cum ar fi acidul sulfuric și acid azotic, aluminiu reacționează specific.De exemplu, adăugarea unei soluții diluate de acid azotat de aluminiu într-un raport molar de opt piese de treizeci și opt de piese este format din azotatul de metal, trei părți oxid nitric și cincisprezece ani - apa.Ecuația reacției este înregistrată astfel: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O.Acest proces are loc numai în prezența căldurii.
Dacă amestecați aluminiu și o soluție slabă de acid sulfat într-un raport molar de la trei, vom obține sulfatului de metal și hidrogenul într-un raport de la unu la trei.Adică, are loc reacția de substituție obișnuită, așa cum este cazul cu alți acizi.Pentru claritate, vom prezenta ecuația: 2AL + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2.Cu toate acestea, cu soluție de acid concentrat a aceluiași mai dificil.Aici, la fel ca în cazul azotatului, produsul secundar este format, dar nu sub formă de oxid și sub formă de sulf și apă.Dacă luăm două noastre componentă necesară într-un raport molar de doua pana la patru, rezultatul este pe de o parte din sarea de metal și sulful, iar patru - apa.Această reacție chimică poate fi exprimată prin următoarea ecuație: 2AL + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 4H2O + S.Mai mult decât atât, din aluminiu poate reacționa cu baze.Pentru a realiza astfel de interacțiuni chimice trebuie să ia doi moli de metal, aceeași cantitate de sodiu sau hidroxid de potasiu, precum și șase moli de apă.Aceasta produce substanțe cum ar fi tetragidroksoalyuminat și acid de sodiu sau potasiu, care sunt eliberate sub formă de gaz cu un miros înțepător în raport molar de două sau trei.Această reacție chimică poate fi reprezentată prin următoarea ecuație: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.
Și ultimul lucru pe care să ia în considerare este modelele de interacțiune cu unele oxizi de aluminiu.Cel mai frecvent utilizate și cazul - reacție Beketov.Aceasta, precum și multe altele considerate mai sus, apare numai la temperaturi mai ridicate.Deci, pentru punerea sa în aplicare trebuie să ia două moli per mol de oxid de aluminiu Ferrum.Interacțiunea dintre aceste două substanțe sunt oxid de aluminiu și de fier liber într-o cantitate de unul și doi moli respectiv.Utilizarea
a metalului în industria
Rețineți că utilizarea aluminiului - un fenomen foarte comun.În primul rând, are nevoie industria aviatică.Împreună cu aliaj de magneziu este folosit și bazează aliaje ale metalului.Putem spune că avionul medie este de 50% din aliaj de aluminiu, iar motorul sau - 25%.De asemenea, utilizarea aluminiului se efectuează în timpul fabricării fire și cabluri, din cauza conductivității sale excelente electrică.Mai mult, metalul și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă în industria de automobile.Aceste materiale constau din carcase de mașini, autobuze, troleibuze, tramvaie unii, precum și mașini convenționale și electrice.De asemenea, este utilizat în aplicații la scară mică, de exemplu, pentru producția de ambalaje pentru alimente și alte produse, sticlărie.Pentru a produce o vopsea de argint este necesară de pulbere metalică.Este nevoie de astfel de vopsea pentru a proteja împotriva coroziunii din fier.Se poate spune că de aluminiu - al doilea cel mai frecvent utilizate în metale industriale după Ferrum.Compușii săi și el adesea folosite în industria chimică.Acest lucru se datorează proprietăților chimice specifice ale aluminiului, inclusiv proprietățile sale reducătoare ea și compuși amfoterici.Hidroxid este un element chimic considerate esențiale pentru purificarea apei.În plus, acesta este utilizat în medicină în producția de vaccinuri.Acesta poate fi, de asemenea, găsite în compoziția anumitor tipuri de plastic și alte materiale.Rolul
în natură
Așa cum a fost descris mai sus, aluminiu în cantități mari în scoarța terestră.Este deosebit de important pentru organismele vii.Aluminiu este implicat în reglarea creșterii, formând tesuturile conjunctive, cum ar fi oase, ligamentous și altele.Cu acest urmă elemente vor efectua procesul de regenerare a tesuturilor.Declinul sa se caracterizează prin următoarele simptome: tulburări de dezvoltare și creștere la copii, adulti - oboseala cronica, de performanță redus, tulburari de coordonare motorie, rate reduse de regenerare a tesuturilor, slăbirea mușchilor, mai ales în extremități.Acest fenomen poate apărea dacă mâncați prea puțin alimente cu conținut de oligoelemente.
Totuși, o problemă mai comună este un exces de aluminiu în organism.Acesta este adesea observate simptomele: anxietate, depresie, tulburări ale somnului, pierderi de memorie, stres, emolierea a aparatului locomotor, care poate duce la fracturi frecvente și entorse.Prelungită de aluminiu în exces în organism sunt de multe ori probleme în aproape fiecare sistem de organe.
O astfel de fenomen poate provoca o serie de motive.Aceasta este în primul rând vase de aluminiu.Oamenii de stiinta au demonstrat de mult că vasele din metal în cauză, nu este potrivit pentru prepararea alimentelor în ea, deoarece temperatura ridicată de aluminiu intră în produsele alimentare, și, ca rezultat mâncați mai mult de acest oligoelement, decât organismul are nevoie.
al doilea motiv - utilizarea regulată a produselor cosmetice cu conținutul de metal sau sărurile acestuia.Înainte de a utiliza orice produs va trebui să citiți cu atenție compoziția sa.Nu este o excepție și produse cosmetice.
al treilea motiv - administrarea de medicamente care conțin o mulțime de aluminiu, pentru o lungă perioadă de timp.Precum și utilizarea necorespunzătoare de vitamine si suplimente nutritive, care includ microcelulă.
Acum să vedem în ce produse conțin aluminiu, de a reglementa și de a organiza în mod corect meniul de dieta.Aceasta în primul rând morcovi, brânză topită, grâu și alaun, cartofi.Deoarece fructele de avocado sunt fructele si piersici recomandat.În plus, varza, orezul, multe plante bogate aluminiu.De asemenea, cationii de metal pot fi prezente în apa de băut.Pentru a evita conținut ridicat sau redus de aluminiu în organism (deși, la fel ca orice alte oligoelemente), trebuie să monitorizeze cu atenție dieta lor și să încerce să facă mai echilibrate posibil.
