Aluminioaren ezaugarriak. Aluminioa: ezaugarri orokorra

Elementu kimiko bakoitzak hiru zientziaren ikuspuntutik hartu ahal izango ditu kontuan: fisika, kimika eta biologia. Eta artikulu honetan aluminioaren ezaugarriak zehaztasunez ahalik eta gehien ematen saiatuko gara. Hirugarren taldeko elementu kimiko bat da eta hirugarren aldia, taula periodikoaren arabera. Aluminioa batez besteko jarduera kimikoa duen metal bat da. Era berean, konposatuetan ezaugarri anfotarrak ikus daitezke. Aluminiozko masa atomikoa hogeita sei gramo mole da.

Aluminioaren ezaugarri fisikoak

Baldintza normaletan, ona da. Aluminiozko formula oso erraza da. Atomoek osatzen dute (molekula ez konbinatu), kristalezko sarez betetakoak substantzia sendo bihurtuta. Aluminio kolorea zilarkara zuria da. Horrez gain, metalezko distira du, talde honetako gainerako substantzia guztiek bezala. Industrian erabilitako aluminioaren kolorea alda daitekeen ezpurutasunen presentzia izan daiteke. Oso metal argia da. Dentsitatea 2,7 g / cm3 da, hau da, burdinaz baino hiru aldiz arinagoa da. Honetan, magnesioa bakarrik ematen du, hau da, metalak baino arinagoa. Aluminioaren gogortasuna nahiko txikia da. Bertan, metal gehienak txikiagoak dira. Aluminioaren gogortasuna Mohs eskalan bakarrik dago bi. Horregatik, sendotu egin behar da metal horietan oinarritutako aleazioak sendoagoak direla.

Aluminioaren urtzeak 660 gradu Celsius bakarrik hartzen du. Eta bi mila eta berrogeita hamalau eta berrogeita hamalau graduko zentimetroko tenperaturan berotzen da. Oso harikorra eta gutxi urtzen da metal. Hau ez da aluminioaren ezaugarri fisikoen amaiera. Halaber, metal hau kobrezko eta zilarrezko ondoren eroankortasun elektriko onena daukat.

Naturaren prebalentzia

Aluminioa, kontuan hartu ditugun ezaugarri teknikoak, sarritan aurkitzen dira ingurunean. Mineral askotan ikus daiteke. Elementu aluminioa laugarrena da naturaren prebalentzia guztietan. Lurraren lurrazalean dagoen masa-frakzio ia bederatzi ehuneko da. Atomoek dituzten mineral nagusiak bauxita, korundum, kriolita dira. Lehenengoan, burdina, silizioa eta metalezko oxidoek osatzen duten harkaitza da, eta molekulak ere egitura agertzen dira. Kolore ez uniforme bat du: kolore grisak, marroi gorrixka eta beste kolore batzuk, hainbat ezpurutasunen presentziaren araberakoak. Arraza honen hogeita hamarretik hirurogeita hogeita hamarretik aluminioa da, horietako argazki bat goiko aldean ikus daiteke. Gainera, corundumea mineral oso ohikoa da naturan.

Aluminiozko oxidoa da. Bere formula kimikoa Al2O3 da. Kolore gorria, horia, urdina edo marroia izan dezake. Mohs eskalan duen gogortasuna bederatzi unitate da. Corundumeko barietateak sapphires eta rubies ezagunak dira, leucosapphires, baita padparadzha (zafiro horia).

Cryolite formula kimiko konplexuagoa duen mineral bat da. Aluminiozko eta sodiozko fluoridoek osatzen dute: AlF3 • 3NaF. Harria kolorerik edo grisa dirudi, gogortasun baxua duena, hiru Mohs eskalan soilik. Mundu modernoan laborategian artifizialki sintetizatzen da. Metalurgia erabiltzen da.

Era berean, aluminioa buztinetako naturan aurki daiteke, osagai nagusiak siliziozko oxidoak eta metalezkoak direnak, ur molekulekin lotuta. Gainera, elementu kimiko hau nephelinaren konposizioan ikus daiteke, hau da, formula kimikoa honakoa da: KNa3 [AlSiO4] 4.

harrera

Aluminioaren ezaugarriak honako hauek dira: sintesiaren metodoak aztertzea. Hainbat metodo daude. Aluminiozko ekoizpena lehen aldian hiru faseetan gertatzen da. Azken hau katioiaren eta ikatzaren anodoaren elektrolisiaren prozedura da. Prozesu hori burutzeko, aluminiozko oxidoa behar da, hala nola, kriolita (formula - Na3AlF6) eta kaltziozko fluoruroa (CaF2) bezalako substantzia osagarriak. Ura disolbatutako aluminiozko oxidoaren deskonposizioari dagokionez, koloilitoa eta kaltzio fluoruroa gutxienez bederatziehun eta berrogeita hamar graduko tenperaturan berotu behar dira, eta, ondoren, substantzia horiek gainditu behar dira, laurogeita hamar mila amperesen korrontea eta bost- Zortzi volt. Horrela, prozesu honen ondorioz, aluminioa katodoaren gainean kokatuko da, eta oxigenoaren molekulak anodean pilatu egingo dira, eta anodoaren oxigeno bihurtzen da eta karbono dioxido bihurtzen da. Prozedura hau burutu baino lehen, bauxita, aluminiozko oxidoa ateratzen den moduan, ezpurutasunen pre-garbitu egiten da eta baita deshidratazioa prozesua ere.

Aluminio ekoizpena aurreko deskribatutako metodoa oso ohikoa da metalurgian. 1827. urtean asmatutako metodo bat ere bada. Aluminioa kloruroaren eta potasioaren arteko erreakzio kimikoaren bidez lortzen da. Prozesu hori baldintza bereziak eginez bakarrik egoten da tenperatura oso altua eta hutsean. Horrela, kloruroaren molekula bat eta potasioaren bolumen bera, aluminiozko mole bat eta potasio kloruroko hiru molek osagai gisa erabil daiteke. Erreakzio hau hurrengo ekuazioan idatz daiteke: АІСІ3 + 3К = АІ + 3КСІ. Metodo hau ez da metalurgia ospea lortu.

Aluminioaren karakterizazioa kimikari dagokionez

Goian aipatu bezala, molekula batean konbinatzen ez diren atomoek substantzia sinplea da. Antzeko egiturak ia metal guztiak osatzen dituzte. Aluminioak nahiko jarduera kimiko handia du eta propietateak murrizten ditu. Aluminioaren karakterizazio kimikoa erreakzioen deskribapenarekin hasten da beste substantzia batzuekin, eta konposatu organiko konplexuekin elkarrekintza gehiago deskribatuko dira.

Aluminioa eta substantzia sinpleak

Horien artean, lehenik eta behin, oxigenoa - planeta konposatu ohikoena. Hogeita bat ehuneko Lurraren giroa da. Beste edozein substantziaren erreakzioak oxidazio edo errekuntzaz deitzen zaie. Normalean tenperatura altuetan gertatzen da. Aluminioaren kasuan, baldintza normaletan oxidazio posiblea da, hau da, oxidoaren filmazioa sortzen da. Metalak birrindua baldin baditu, erre egingo du, beraz, beroaren energia kopuru handia esleituko du. Aluminioa eta oxigenoaren arteko erreakzioa burutzeko, osagai horiek 4: 3 molar-erlazioan eskatzen dira, oxidoaren bi atalen ondorioz.

Elkarrekintza kimiko hau ekuazio hau adierazten da: 4AI + 3O2 = 2AIO3. Halaber, halogenoekin aluminiozko erreakzioak dira, besteak beste, flúor, iodo, bromo eta kloro. Prozesu horien izenak datorren halogenen izenetatik dator: fluorazioa, iodazioa, bromazioa eta klorazioa. Gehikuntza erreakzio tipikoak dira.

Adibide gisa, aipatu aluminioaren elkarrekintza kloroarekin. Prozesu mota hori hotzean soilik gerta daiteke.

Beraz, aluminiozko bi molek eta hiru molek kloro hartuz gero, metal horren kloruro molar bi lortzen ditugu. Erreakzio honen ekuazioa honako hau da: 2АІ + 3СІ = 2АІСІ3. Era berean, aluminio fluoruroa, bromuroa eta ioduroa lor daitezke.

Sufrearekin, substantzia hori erreakzionatzen denean bakarrik berotzen denean. Bi konposatu horien arteko elkarrekintza egiteko bi edo hiru molekula proportzionalak hartu behar dira, eta aluminiozko sulfuro bat sortzen da. Erreakzioaren ekuazioa honako hau da: 2Al + 3S = Al2S3.

Horrez gain, tenperatura altuetan, aluminioa karbonoarekin elkartzen da, karbura osatuz eta nitrogenoarekin, nitruro bat osatuz. Erreakzio kimikoen ekuazio hauek aipa ditzakegu: 4AI + 3C = AІ4C3; 2Al + N2 = 2AlN.

Substantzia konplexuekin elkarrekintza

Hauek ura, gatzak, azidoak, oinarriak, oxidoak. Kimikako produktu guztiekin, aluminioak modu ezberdinean erreakzionatzen du. Ikus dezagun kasu bakoitzean begirada hurbilago bat.

Erreakzioa urarekin

Lurrean substantzia konplexuena duenez, aluminioa berogailua erreakzionatzen du. Hori gertatzen da oxidoaren filmaren aurretiaz kentzea. Elkarrekintzaren ondorioz, hidrogeno amphoteric bat sortzen da eta airean ere hidrogenoa askatzen da. Aluminiozko bi zati eta sei uraren zati bat hartuta, hidroxidoa eta hidrogenoa bi edo hiru molaren proportzioetan lortzen ditugu. Erreakzio honen ekuazioa honela idatzita dago: 2AI + 6H2O = 2AI (OH) 3 + 3H2.

Azidoekin, oinarriekin eta oxidoekin elkarrekintza

Beste metal aktibo batzuek bezala, aluminioa ordezkapen erreakzioan sartzeko gai da. Kasu honetan, hidrogenoa azido edo katioi batetik gatzetik pasa daiteke. Elkarrekintza horien ondorioz, aluminiozko gatza eratzen da, hidrogenoa kaltetzen da (azido baten kasuan) edo metal purua precipitates (gutxiago aktiboa denaren arabera). Bigarren kasuan, goian aipatu ditugun murrizketak agertzen dira. Adibide bat aluminiozko elkarrekintza da azido klorhidrikoarekin, aluminio kloruroa eratzen baita eta hidrogenoa airean askatzen da. Erreakzio mota hau honako ekuazioan adierazten da: 2AI + 6HCl = 2AІСІ3 + 3H2.

Aluminiozko gatzarekin elkarrekintzaren adibide bat kobre sulfatoa erreakzionatzen du . Bi osagai horiek hartuta, azkenean aluminiozko sulfatoa eta kobre garbia lortuko dugu, hau da, prezipitatu egingo da. Sulfuriko eta nitriko bezalako azidoekin, aluminiozko modu erreakzionatu egiten da. Adibidez, aluminioa nitratoa diluitzeko disoluzio batean gehitzen denean, zortzi zatietatik hogeita hamarretik zortzi zenbaki molar eratzen dira, metal nitratoaren zortzi zati osatzen dira, nitrogeno oxidoaren hiru zati eta hamabost urarekin. Erreakzio honen ekuazioa horrela idatzita dago: 8Al + 30HNO3 = 8Al (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Prozesu hau tenperatura altua denean bakarrik gertatzen da.

Aluminiozko eta sulfatozko azidoen soluzio ahul bat nahastuz bi edo hiru molekula proportzionaletan, metalezko sulfatoa eta hidrogenoa bata bestearen artean banatzen ditugu. Hau da, ohiko erreakzio erreakzioa gertatzen da, beste azidoen kasuan bezala. Argitasuna lortzeko, ekuazioa ematen dugu: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. Hala ere, azido bereko soluzio kontzentratu batekin, dena zailagoa da. Hemen, nitratoaren kasuan bezala, azpiproduktu bat sortzen da, baina ez oxidoaren forma, sufre eta uraren moduan. Bi osagai molekularrean beharrezkoak diren bi osagaiak hartzen baditugu, emaitza metalaren eta azufrearen gatzaren zati bat lortuko dugu, eta lau - ura. Elkarreragin kimiko hau ekuazio hau adieraz daiteke: 2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O. Horrez gain, aluminiozko irtenbide alkalinoekin erreakzionatu ahal da. Elkarreragin kimiko hau gauzatzeko, beharrezkoa da bi metal molekula hartzea, sodio hidroxidoa edo potasio hidroxidoa, baita sei moles ur. Ondorioz, sodio tetrahidroxaluminarra edo potasioa bezalako substantziak, baita hidrogenoak ere, bi edo hiru molekula proportzionalki usain zorrotzak dituzten gasak askatzen ditu. Erreakzio kimiko hau honako ekuazio gisa irudikatu daiteke: 2AI + 2KOH + 6H2O = 2K [AI (OH) 4] + 3H2.

Eta kontuan hartu beharreko azken gauza aluminiozko elkarrekintzaren ereduak dira zenbait oxidoekin. Beketov-en erreakzioa kasu arruntena eta erabilia da. Bata bestearen gainetik ere, tenperatura altuetan bakarrik gertatzen da. Beraz, inplementatzeko, aluminiozko bi molek eta ferrux oxidozko mole bat hartu behar dituzu. Bi substantzia horien arteko elkarreraginaren ondorioz, aluminioa eta burdina askea bat eta bi mol ateratzen dira, hurrenez hurren.

Industria metalezko erabilpena industrian erabiltzea

Kontuan izan aluminioaren erabilera oso ohikoa dela. Lehenik eta behin, abiazio industriak behar du. Magnesioaren aleazioekin batera, gainera, hemen erabilitako metalaren aleazioak ere erabiltzen dira. Batez besteko hegazkinaren% 50 aluminio aleazioek osatzen dute, eta% 25 motorra da. Era berean, aluminiozko erabilera burutzen ari da kableak eta kableak egiteko, eroankortasun elektriko bikaina dela eta. Gainera, metal hori eta bere aleazioak oso automobilgintza industrian erabiltzen dira. Material hauen artean daude autoak, autobusak, trolebusak, tranbiak, tren konbentzionalak eta elektrikoak. Halaber, eskala txikiagoetarako erabiltzen da, esate baterako, elikagaien eta beste produktu batzuen ontziak ekoizteko. Marrazki zurixka bat egiteko, beharrezkoa da metalaren hautsa. Margolan hori burdina korrosionetik babesteko behar da. Esan daiteke aluminioa industrian bigarren gehien erabiltzen den metalaren ferruma dela. Bere konposatuek eta beraiek industria kimikoan askotan erabiltzen dira. Hau aluminioaren propietate kimiko bereziak direla eta, bere propietate murriztuak eta konposatuen anfotericitatea barne. Elementu kimikoko hidroxidoa arazteko beharrezkoa da ura arazteko. Horrez gain, medikuntzan erabiltzen da txertoen ekoizpenean. Plastiko eta bestelako material batzuetan ere aurki daiteke.

Naturan eginkizuna

Aurrekoan bezala, aluminioa lurrazaleko kantitate handietan aurkitzen da. Bereziki garrantzitsua da organismo bizidunentzat. Aluminioa hazkundearen prozesuen erregulazioan parte hartzen du; formako ehunak elkartzen ditu, hala nola hezurrak, ligamentuak eta beste batzuk. Mikelementu horri esker, ehunen birsorkuntza prozesuak azkarrago egiten dira. Bere eskasia honako sintomek osatzen dute: haurren garapen eta hazkunde nahasteak, helduetan - nekea kronikoa, eraginkortasuna gutxitzea, mugimenduen koordinazio okerra, ehunen birsorkuntzako tasak gutxitzea, muskulu ahulak, batez ere gorputzetan. Fenomeno hori sor daiteke mikroorganismo jakin baten edukia gehiegi kontsumitzen baduzu.

Hala eta guztiz ere, arazo larriagoa da gorputzean aluminiozko gehiegikerian. Gainera, hala nola, urduritasuna, depresioa, loaren nahasteak, memoria-galerak, estresaren aurkako erresistentzia eta muskulo-eskeletikoaren sistema berritzea oso ohikoak izaten dira askotan. Hausturak eta hausturak maiz gertatzen dira. Aluminioaren gehiegizko luzera gorputzean, ia sistemako sistema ia guztietan eragiten duten arazoak izaten dira askotan.

Fenomeno honi arrazoi batzuk sor ditzake. Lehenik eta behin, aluminiozko osagaiak dira. Zientzialariek frogatu dute metalezko galderatik egindako platerek ez dutela sukaldean egoteko aproposak, aluminiozko aluminiozko tenperatura altuetan, eta, horren ondorioz, gorputzak behar duen baino gehiagoko aztarna elementu gehiago kontsumitzen du.

Bigarren arrazoia - kosmetika erabilera arrunta metalaren edo bere gatzaren edukiarekin. Produktu bat erabili aurretik, bere osaera arretaz irakurri beharko zenuke. Kosmetika ez da salbuespena.

Hirugarren arrazoia aluminiozko aluminio asko duten drogak hartzen ditu denbora luzez. Bitamina eta elikagaien gehigarrien erabilera okerra ere bai, hau da, mikroelementua.

Orain dezagun zer produktu eduki aluminio zure dieta egokitu eta menua behar bezala antolatzeko berean. Hau nagusiki azenarioak, prozesatu gazta, garia, alum, patatak. Fruta mertxikak eta avocados gomendatzen dira. Gainera, aluminio-aberatsa aza, arroza, belar asko. Era berean, metal katioiak du edateko ura presente egon daitezke. aluminio altua edo baxua gorputzean ekiditeko (nahiz eta, beste edozein oligoelementuen bezala), bere dieta Arreta handiz begiratu eta saiatu ahalik eta orekatua egiteko behar duzu.