Aluminium funksies. Aluminium: algemene eienskappe

Elke chemiese element kan in ag geneem word uit die oogpunt van drie wetenskappe: fisika, chemie en biologie. In hierdie artikel sal ons so na as moontlik probeer om die aluminium te karakteriseer. Hierdie element, wat in die derde groep en die derde tydperk, volgens die periodieke tabel. Aluminium - metaal, wat 'n gemiddelde reaktiwiteit het. Verder is dit moontlik om konneksies te neem amfoteriese eienskappe. Aluminium atoomgewig van ses en twintig gram per mol.

Fisiese eienskappe van aluminium

Onder normale omstandighede is dit 'n soliede. aluminium formule is baie eenvoudig. Dit bestaan uit atome (nie verenig in die molekule), wat in lyn is met die hulp van 'n kristalrooster in die vaste stof. aluminium kleur - silwer-wit. Verder is dit 'n metaalglans, sowel as enige ander stowwe wat van hierdie groep. Die kleur van die metaal wat gebruik word in die bedryf, kan anders wees as gevolg van die teenwoordigheid van onsuiwerhede in die allooi. Dit is 'n redelik liggewig metaal. Sy digtheid gelyk aan 2,7 g / cm3, dit wil sê dit is ongeveer drie keer ligter as yster. In hierdie kan hy gee pad, behalwe dat die magnesium, wat is selfs makliker om die metaal in vraag. Die hardheid van aluminium is baie laag. In dit, gee hy die meeste metale. aluminium hardheid van slegs twee op die Mohs-skaal. Daarom, vir sy wins op die basis van metaalallooie bygevoeg harder.

aluminium smelt kom by 'n temperatuur van net 660 grade Celsius. En dit begin kook wanneer verhit tot 'n temperatuur van 2452 grade Celsius. Dit is 'n baie taai en smelt metaal. In hierdie fisiese eienskap aluminium eindig. Tog is dit moet kennis geneem word dat die aktiewe metaal het die beste na koper en silwer geleiding.

Die voorkoms in die natuur

Aluminium spesifikasies wat ons so pas beskou, redelik algemeen in die omgewing. Dit kan gesien word in die samestelling van baie minerale. Aluminium element - vierde een van die mees algemeen in die natuur. Sy gewig fraksie in die Aarde se kors is byna nege persent. Groot minerale teenwoordig in die samestelling van sy atome is bauxiet, alumina, krioliet. Eerste - 'n rotsformasie, wat bestaan uit yster oksiede, silikon en die metaal in vraag, ook in die struktuur van watermolekules teenwoordig. Dit het 'n nie-uniform kleur: grys fragmente, rooibruin of ander kleure, wat afhanklik is van die teenwoordigheid van verskeie onsuiwerhede. Van 30-60 persent van die ras - aluminium, wie se foto's hierbo te sien. Dit is ook baie algemeen in die natuur minerale is alumina.

Dit alumina. Sy chemiese formule - Al2O3. Hy kan rooi, geel, blou of bruin hê. Sy hardheid op die Mohs-skaal is nege eenhede. Die variëteite van korund is merkwaardig saffiere en robyne, leicosapphires en padparadzha (geel saffier).

Krioliet - 'n mineraal wat 'n meer komplekse chemiese formule. Dit bestaan uit die fluoriede van aluminium en natrium - AlF3 • 3NaF. Dit lyk soos 'n kleurlose of grys klip, het 'n lae hardheid - al drie op die Mohs-skaal. In vandag se wêreld is dit kunsmatig gesintetiseer in die laboratorium. Dit word gebruik in metallurgie.

Ook aluminium kan gevind word in die natuur as deel van klei, wat die belangrikste komponente van silikon en oksiede van die metaal wat verband hou met watermolekules is. Daarbenewens kan die chemiese element in ag geneem word in die samestelling van nepheline, chemiese formule lui soos volg: KNa3 [AlSiO4] 4.

ontvangs

aluminium oorweging funksies bied metodes van sy sintese. Daar is verskeie metodes. Produksie van aluminium deur die eerste metode vind plaas in drie fases. Die laaste van hierdie is die prosedure van elektrolise op die katode en 'n koolstof anode. Vir die uitvoering van so 'n proses vereis dat die aluminiumoksied, en helpers soos krioliet (formule - Na3AlF6) en kalsium fluoried (CaF2). Met die oog op die ontbinding van ontbind alumina plaasvind nie, dit is wat nodig is met die gesmelte krioliet en kalsium fluoried tot 'n temperatuur ten minste 950 grade Celsius verhit, en dan deur 'n stroom van hierdie stowwe in die tagtig duisend ampère en spanning vyf- agt volts. So, omdat die proses vir omlysting aluminium katode, en suurstofmolekules sal afgehaal word by die anode, wat op sy beurt is geoksideer anode en omskep dit in koolstofdioksied. Voor die uitvoering van hierdie proses bauxiet, wat in die vorm van aluminiumoksied word onttrek, pre-skoongemaak van onsuiwerhede, en gaan die proses van dehidrasie.

Aluminium produksie metode hierbo beskryf is baie algemeen in metallurgie. Daar is ook 'n metode, in 1827 uitgevind deur F. Wöhler. Dit lê in die feit dat aluminium kan verkry word deur 'n chemiese reaksie tussen sy chloried en kalium. Om so 'n proses uit te voer kan slegs geskep in die vorm van spesiale voorwaardes van 'n baie hoë temperatuur en vakuum. Dus, kan 'n mens mol chloried en 'n gelyke volume van kalium bereid wees om een mol van alumina en drie mol van kaliumchloried as 'n byproduk. Hierdie reaksie kan uitgedruk word as hierdie vergelyking: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Hierdie metode het nie 'n baie gewild geword in die bedryf.

aluminium funksies in terme van chemie

Soos hierbo reeds genoem, is dit 'n eenvoudige stof, wat bestaan uit atome wat nie in 'n molekule is georganiseer. Soortgelyke strukture gevorm word byna al die metale. Aluminium het 'n relatief hoë reaktiwiteit en sterk vermindering van eiendomme. Chemiese karakterisering van die aluminium sal begin met 'n beskrywing van sy reaksies met ander eenvoudige stof, as sal beskryf word verder interaksie met komplekse anorganiese verbindings.

Aluminium en eenvoudige stowwe

Dit sluit in 'n hoofsaaklik suurstof - die mees algemene mengsel op die planeet. Van sy een en twintig persent van die aarde se atmosfeer bestaan. Reaksie van die stof met 'n ander bekend as oksidasie, of brand. Dit kom gewoonlik by hoë temperature. Maar in die geval van aluminium kan oksidasie in normale werktoestande - die so gevorm oksied film. As die aktiewe metaal is gebreek, sal dit brand, dus groot hoeveelhede energie as hitte vry te stel. Vir die uitvoering van die reaksie tussen aluminium en suurstof nodig hierdie komponente in 'n molêre verhouding van 4: 3, waardeur die twee dele kry oksied.

Hierdie chemiese reaksie word uitgedruk deur die volgende vergelyking: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Ook aluminium kan reageer met halogene wat fluoor, jodium, broom en chloor in te sluit. Die name van hierdie prosesse is afkomstig van die ooreenstemmende halogeen: fluor ring, iodination, brominatie en chlorinering. Dit is die tipiese koppeling reaksie.

Byvoorbeeld, ons reageer aluminium met chloor. Hierdie soort proses kan slegs plaasvind in die koue.

So, neem twee mol aluminium en drie mol chloor, om twee mol die metaal chloried gee. Die vergelyking vir hierdie reaksie is soos volg: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Op dieselfde wyse is dit moontlik om aluminium fluoried, bromide verkry en jodied dit.

Op grys stof in vraag reageer net verhit. Vir die uitvoering van die interaksie tussen die twee verbindings wat nodig is om hulle te neem in molêre proporsies van 02:58, en 'n gedeelte van die sulfied gevorm van aluminium. Reaksievergelyking sien soos volg: 2Al + 3S = Al2S3.

Verder teen hoë temperature en aluminium reageer met koolstof om 'n metaal vorm, en stikstof om 'n nitried vorm. 'N Mens kan die volgende chemiese reaksie vergelyking noem: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2Al + N2 = 2AlN.

Interaksie met komplekse stowwe

Dit sluit in water, soute, sure, basisse, oksiede. Met al die chemiese verbindings van aluminium reageer verskillend. Kom ons kyk in detail elke geval.

Reaksie met water

Met die mees algemene stof op aarde aluminium komplekse wisselwerking met verhitting. Dit gebeur net wanneer die voorlopige verwydering van die oksied film. Die interaksie van die amfoteriese hidroksied is gevorm, en waterstof is vrygestel in die lug. Die neem van die twee dele van aluminium en ses dele van water, kry ons hidroksied en waterstof in 'n molêre verhouding van 02:58. Dit reaksievergelyking word soos volg geskryf: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Interaksie met sure, basisse en oksiede

Soos ander aktiewe metale, aluminium in staat is om betrokke te raak in 'n substitusiereaksie. So kan dit waterstof verplaas van 'n suur of 'n passiewe metaal katioon van 'n sout daarvan. As gevolg van hierdie interaksies n aluminium sout gevorm word, en waterstof vrygestel word (in die geval van suur) of ontketen metaal netto (die een wat minder aktief as die beskou). In die tweede geval, en openbaar die vermindering van eiendomme soos hierbo genoem. Een voorbeeld is die interaksie van aluminium met soutsuur, waarin die aluminiumchloried gevorm en vrygestel in die lug, waterstof. Hierdie soort van reaksie word uitgedruk in die volgende vergelyking: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

'N Voorbeeld van die interaksie van aluminium sout kan sy reaksie wees met kopersulfaat. Neem hierdie twee komponente, eindig ons met aluminium sulfaat en suiwer koper wat in die vorm van 'n neerslag val. Met so 'n sure as swaelsuur en salpetersuur, aluminium reageer uniek. Byvoorbeeld, die byvoeging van 'n verdunde oplossing van aluminium nitraat suur in 'n molêre verhouding van agt dele deur agt en dertig dele gevorm word van die metaal nitraat, drie dele stikstofoksied en vyftien - water. Die vergelyking van die reaksie word dus aangeteken: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Hierdie proses kom slegs in die teenwoordigheid van hitte.

As die mense van gemengde oplossing van aluminium sulfaat en 'n swak suur in molêre proporsies van twee tot drie, dan kry ons die sulfaat van die metaal en waterstof in 'n verhouding van een tot drie. Wat gaan aan gewone substitusiereaksie gebeur, soos in die geval met ander sure. Vir duidelikheid, bied ons die vergelyking: 2Al + 3H2SO4 = AL2 (SU4) 3 + 3H2. Maar met 'n gekonsentreerde oplossing van dieselfde suur moeiliker. Hier, net soos in die geval met nitraat, die byproduk gevorm word, maar nie in die oksied vorm en in die vorm van swael en water. water - as ons die twee neem ons nodig komponent in 'n molêre verhouding van twee tot vier, sal die gevolg een van die sout van die metaal, en swael, asook vier wees. Hierdie chemiese reaksie kan uitgedruk word deur die volgende vergelyking: 2Al + 4H2SO4 = AL2 (SU4) 3 + S + 4H2O. Daarbenewens kan aluminium reageer met alkalieë. Uit te voer soos chemiese interaksies moet twee mol van die metaal, dieselfde bedrag neem van natriumhidroksied of kaliumhidroksied asook ses mol water. Dit produseer stowwe soos natrium of kalium tetragidroksoalyuminat en waterstof, wat vrygestel word as 'n gas met 'n skerp reuk in molêre proporsies van 02:58. Hierdie chemiese reaksie kan voorgestel word deur die volgende vergelyking: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

En die laaste ding om te oorweeg is die patroon van interaksie met 'n paar aluminium oksiede. Die mees algemene en word gebruik in die geval - reaksie Beketov. Dit, soos baie ander van die bogenoemde, vind slegs plaas teen 'n hoë temperature. So, vir die implementering daarvan moet twee mol per mol van aluminium en Ferrum oksied neem. Die interaksie van hierdie twee stowwe verkry alumina en gratis yster in 'n bedrag van een en twee mol onderskeidelik.

Die gebruik van die metaal in die bedryf

Let daarop dat die gebruik van aluminium - 'n baie algemene verskynsel. In die eerste plek, is dit nodig die lugvaartbedryf. Saam met magnesium legerings, daar gebruik word, en op die basis van die metaal legerings. 'N Mens kan sê dat die gemiddelde vlak is 50% Alloys van aluminium en sy strewe - met 25%. Ook, gebruik van aluminium is tydens die vervaardiging van drade en kabels as gevolg van sy uitstekende elektriese geleidingsvermoë gedra. Daarbenewens is die metaal en sy allooie wyd gebruik word in die motorbedryf. Hierdie materiaal bestaan uit karkasse van motors, busse, trolley, trems sommige, sowel as konvensionele motors en elektriese treine. Ook die gebruik daarvan in kleiner skaal aansoeke, byvoorbeeld vir die produksie van verpakking vir kos en ander produkte, eetgerei. Met die oog op 'n silwer ink van die metaal poeier vervaardig word vereis. Die verf is nodig om yster te beskerm teen roes. Dit kan gesê word dat aluminium - die tweede mees algemene gebruik in industriële metale na Ferrum. Sy verbindings en hy dikwels gebruik in die chemiese bedryf. Dit word verduidelik deur die betrokke chemiese eienskappe van aluminium, insluitend sy reduserende eienskappe en amfoteriese verbindings. Hidroksied beskou chemiese elemente wat nodig is vir watersuiwering. Daarbenewens is dit gebruik in medisyne in die proses van entstof produksie. Dit kan ook gevind word in die samestelling van sekere soorte plastiek en ander materiale.

Rol in die natuur

Soos reeds hierbo beskryf, die aluminium in groot hoeveelhede in die aardkors. Dit is veral belangrik vir lewende organismes. Aluminium is betrokke by die regulering van groeiprosesse, vorm die bindweefsel, soos been, ligament, en ander. Met hierdie mikrovoedingstof prosesse herlewing van liggaamsweefsel vinniger gemaak. Die afname word gekenmerk deur die volgende simptome: inkorting in ontwikkeling en groei van kinders, in volwassenes - chroniese moegheid, verminderde prestasie, verswakte motoriese koördinasie, verminder die tempo van weefselregenerasie, verswakking van spiere, veral in die ledemate. Hierdie verskynsel kan optree as jy te min kos eet met die inhoud van hierdie spoorelement.

Maar 'n meer algemene probleem is 'n oormaat van aluminium in die liggaam. Daar word dikwels waargeneem hierdie simptome: angs, depressie, slaapversteurings, geheueverlies, stres, versagting van die muskuloskeletale stelsel, wat kan lei tot gereelde frakture en verstuitings. Langdurige meer as aluminium in die liggaam is dikwels probleme in feitlik elke orgaanstelsel.

So 'n verskynsel kan 'n aantal redes veroorsaak. Dit is hoofsaaklik aluminium kookgerei. Wetenskaplikes het lank bewys dat die geregte gemaak van die metaal in vraag, is nie geskik vir kook kos in dit, soos op 'n hoë temperatuur van die aluminium kry in die kos, en as 'n resultaat wat jy eet 'n baie meer van hierdie spoorelement as die liggaam nodig het.

Die tweede rede - gereelde aanwending van skoonheidsmiddels tot die inhoud van die metaal of soute daarvan. Voor die gebruik van enige produk moet versigtig sy samestelling gelees. Is geen uitsondering nie, en skoonheidsmiddels.

Die derde rede - die administrasie van dwelms, wat 'n baie van aluminium bevat, vir 'n lang tyd. Asook die misbruik van vitamiene en dieetaanvullings wat die Micro sluit.

Kom ons kyk na wat produkte bevat aluminium om jou dieet aan te pas en om die spyskaart korrek te organiseer. Dit hoofsaaklik wortels, geprosesseerde kaas, koring, aluin, aartappels. Vrugte perskes en avokado's aanbeveel. Daarbenewens het die aluminium-ryk kool, rys, baie kruie. Ook van die metaal katione kan teenwoordig wees in drinkwater wees. Om 'n hoë of lae aluminium inhoud in die liggaam voorkom (al is, net soos enige ander spoorelemente), wat jy nodig het om versigtig te monitor hul dieet en probeer om dit so gebalanseerd as moontlik te maak.