Sifat oksidasi aluminium. Sifat fisik dan kimia aluminium

Aluminium

ALUMINIUM-SAYA; m.[dari lat. alumen (aluminis) - tawas]. Unsur kimia (Al), logam lunak berwarna putih keperakan dengan konduktivitas listrik tinggi (digunakan dalam penerbangan, teknik elektro, konstruksi, kehidupan sehari-hari, dll.). aluminium sulfat. paduan aluminium.

(lat. Aluminium, dari alumen - tawas), unsur kimia golongan III dari sistem periodik. Logam perak-putih, ringan (2,7 g / cm 3), ulet, dengan konduktivitas listrik tinggi, t 660ºC. Aktif secara kimia (ditutupi dengan film oksida pelindung di udara). Dalam hal prevalensi di alam, ia menempati urutan ke-4 di antara unsur-unsur dan ke-1 di antara logam (8,8% dari massa kerak bumi). Beberapa ratus mineral aluminium diketahui (aluminosilikat, bauksit, alunites, dll.). Diperoleh dengan elektrolisis alumina Al 2 O 3 dalam lelehan kriolit Na 3 AlF 6 pada 960ºC. Mereka digunakan dalam penerbangan, konstruksi (bahan struktural, terutama dalam bentuk paduan dengan logam lain), teknik elektro (pengganti tembaga dalam pembuatan kabel, dll.), Industri makanan (foil), metalurgi (aditif paduan), aluminotermi , dll.

ALUMINIUM (lat. Aluminium), Al (baca "aluminium"), unsur kimia dengan nomor atom 13, massa atom 26.98154. Aluminium alam terdiri dari satu nuklida 27 Al. Itu terletak di periode ketiga dalam kelompok IIIA dari Tabel Periodik Unsur Mendeleev. Konfigurasi lapisan elektron terluar 3 s 2 p satu . Di hampir semua senyawa, bilangan oksidasi aluminium adalah +3 (valensi III).
Jari-jari atom aluminium netral adalah 0,143 nm, jari-jari ion Al 3+ adalah 0,057 nm. Energi ionisasi berurutan dari atom aluminium netral berturut-turut adalah 5,984, 18,828, 28,44, dan 120 eV. Pada skala Pauling, keelektronegatifan aluminium adalah 1,5.
Bahan sederhana aluminium adalah logam putih keperakan yang lembut, ringan.
Sejarah penemuan
Aluminium Latin berasal dari bahasa Latin alumen, yang berarti tawas. (cm. TAWAS)(aluminium dan kalium sulfat KAl (SO 4) 2 12H 2 O), yang telah lama digunakan dalam dressing kulit dan sebagai zat. Karena aktivitas kimia yang tinggi, penemuan dan isolasi aluminium murni berlangsung selama hampir 100 tahun. Kesimpulan bahwa "tanah" (zat tahan api, dalam istilah modern - aluminium oksida) dapat diperoleh dari tawas (cm. ALUMINIUM OKSIDA)) dibuat kembali pada tahun 1754 oleh ahli kimia Jerman A. Marggraf (cm. MARGRAPH Andreas Sigismund). Belakangan ternyata "bumi" yang sama dapat diisolasi dari tanah liat, dan itu disebut alumina. Baru pada tahun 1825 fisikawan Denmark H. K. Oersted dapat memperoleh logam aluminium (cm. OERSTED Hans Christian). Dia mengolah aluminium klorida AlCl 3 , yang dapat diperoleh dari alumina, dengan amalgam kalium (paduan kalium dan merkuri), dan setelah menyaring merkuri, dia mengisolasi bubuk aluminium abu-abu.
Hanya seperempat abad kemudian, metode ini sedikit dimodernisasi. Ahli kimia Prancis A. E. St. Clair Deville (cm. SAINT CLAIR DEVILLE Henri Etienne) pada tahun 1854 diusulkan menggunakan logam natrium untuk menghasilkan aluminium (cm. SODIUM), dan menerima ingot pertama dari logam baru. Harga aluminium saat itu sangat tinggi, dan perhiasan dibuat darinya.
Metode industri untuk produksi aluminium dengan elektrolisis lelehan campuran kompleks, termasuk oksida, aluminium fluorida dan zat lainnya, dikembangkan secara independen pada tahun 1886 oleh P. Eru (cm. ERU Paul Louis Toussaint)(Prancis) dan C. Hall (AS). Produksi aluminium dikaitkan dengan konsumsi listrik yang tinggi, sehingga baru direalisasikan dalam skala besar pada abad ke-20. Di Uni Soviet, aluminium industri pertama diperoleh pada 14 Mei 1932 di pabrik aluminium Volkhov, yang dibangun di sebelah pembangkit listrik tenaga air Volkhov.
Berada di alam
Dalam hal prevalensi di kerak bumi, aluminium menempati urutan pertama di antara logam dan ketiga di antara semua elemen (setelah oksigen dan silikon), ia menyumbang sekitar 8,8% dari massa kerak bumi. Aluminium adalah bagian dari sejumlah besar mineral, terutama aluminosilikat. (cm. ALUMOSILIKAT), dan batuan. Senyawa aluminium mengandung granit (cm. GRANIT), basal (cm. BASAL), tanah liat (cm. TANAH LIAT), feldspars (cm. feldspar) dan lain-lain Tapi inilah paradoksnya: dengan sejumlah besar mineral dan batuan yang mengandung aluminium, deposit bauksit (cm. KOTAK)- bahan baku utama untuk produksi industri aluminium, cukup langka. Di Rusia, ada deposit bauksit di Siberia dan Ural. Alunites juga penting industri. (cm. ALUNIT) dan nepheline (cm. NEFELIN).
Sebagai elemen jejak, aluminium hadir dalam jaringan tumbuhan dan hewan. Ada organisme-konsentrator yang menumpuk aluminium di organ mereka - beberapa lumut klub, moluska.
produksi industri
Pada produksi industri bauksit pertama-tama mengalami pemrosesan kimia, menghilangkan kotoran oksida silikon dan besi dan elemen lainnya dari mereka. Sebagai hasil dari pemrosesan ini, murni aluminium oksida Al 2 O 3 adalah bahan baku utama dalam produksi logam dengan elektrolisis. Akan tetapi, karena titik leleh Al 2 O 3 sangat tinggi (lebih dari 2000 °C), lelehannya tidak dapat digunakan untuk elektrolisis.
Para ilmuwan dan insinyur menemukan jalan keluar berikut ini. Cryolite pertama kali dilebur dalam bak elektrolisis (cm. KRIOLIT) Na 3 AlF 6 (suhu leleh sedikit di bawah 1000 ° C). Cryolite dapat diperoleh, misalnya, dengan memproses nephelines dari Semenanjung Kola. Selanjutnya, sedikit Al 2 O 3 (sampai 10% berat) dan beberapa zat lain ditambahkan ke lelehan ini, yang meningkatkan kondisi untuk proses selanjutnya. Selama elektrolisis lelehan ini, aluminium oksida terurai, kriolit tetap berada dalam lelehan, dan aluminium cair terbentuk pada katoda:
2Al 2 O 3 \u003d 4Al + 3O 2.
Karena grafit berfungsi sebagai anoda selama elektrolisis, oksigen yang dilepaskan di anoda bereaksi dengan grafit dan karbon dioksida CO2 terbentuk.
Elektrolisis menghasilkan logam dengan kandungan aluminium sekitar 99,7%. Aluminium yang jauh lebih murni juga digunakan dalam teknologi, di mana kandungan elemen ini mencapai 99,999% atau lebih.
fisik dan Sifat kimia
Aluminium adalah logam khas, kisi kristal adalah kubik yang berpusat pada wajah, parameter sebuah= 0,40403nm. Titik lebur logam murni adalah 660 ° C, titik didih sekitar 2450 ° C, kerapatan 2,6989 g / cm 3. Koefisien suhu ekspansi linier aluminium adalah sekitar 2,5·10 -5 K -1 . Potensial elektroda standar Al 3+ /Al -1.663V.
Secara kimia, aluminium adalah logam yang cukup aktif. Di udara, permukaannya langsung ditutupi dengan film padat Al 2 O 3 oksida, yang mencegah akses oksigen lebih lanjut ke logam dan mengarah pada penghentian reaksi, yang mengarah pada sifat anti-korosi aluminium yang tinggi. Sebuah film permukaan pelindung pada aluminium juga terbentuk jika ditempatkan dalam asam nitrat pekat.
Aluminium aktif bereaksi dengan asam lain:
6HCl + 2Al \u003d 2AlCl 3 + 3H 2,
3H 2 SO 4 + 2Al \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.
Aluminium bereaksi dengan larutan alkali. Pertama, film oksida pelindung dilarutkan:
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na.
Kemudian terjadi reaksi:
2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2,
NaOH + Al (OH) 3 \u003d Na,
atau seluruhnya:
2Al + 6H 2 O + 2NaOH \u003d Na + 3H 2,
dan sebagai hasilnya, aluminat terbentuk (cm. ALUMINASI): Na - natrium aluminat (natrium tetrahydroxoaluminate), K - kalium aluminat (potassium tetrahydroxoaluminate), atau lainnya Karena atom aluminium dalam senyawa ini dicirikan oleh bilangan koordinasi (cm. NOMOR KOORDINASI) 6, dan bukan 4, maka rumus sebenarnya dari senyawa tetrahidrokso tersebut adalah sebagai berikut: Na dan K.
Ketika dipanaskan, aluminium bereaksi dengan halogen:
2Al + 3Cl 2 \u003d 2AlCl 3,
2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3 .
Menariknya, reaksi antara bubuk aluminium dan yodium (cm. ID) dimulai pada suhu kamar, jika beberapa tetes air ditambahkan ke campuran awal, yang dalam hal ini berperan sebagai katalis:
2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .
Interaksi aluminium dengan belerang selama pemanasan mengarah pada pembentukan aluminium sulfida:
2Al + 3S \u003d Al 2 S 3,
yang mudah terurai oleh air:
Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S.
Aluminium tidak berinteraksi langsung dengan hidrogen, tetapi secara tidak langsung, misalnya, menggunakan senyawa organoaluminium (cm. SENYAWA ORGAN ALUMINIUM), dimungkinkan untuk mensintesis aluminium hidrida polimerik padat (AlH 3) x - zat pereduksi terkuat.
Dalam bentuk bubuk, aluminium dapat dibakar di udara, dan bubuk tahan api putih dari aluminium oksida Al 2 O 3 terbentuk.
Kekuatan ikatan yang tinggi dalam Al 2 O 3 menentukan panas tinggi pembentukannya dari zat sederhana dan kemampuan aluminium untuk memulihkan banyak logam dari oksidanya, misalnya:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe dan genap
3CaO + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 3Ca.
Metode memperoleh logam ini disebut aluminotermi. (cm. ALUMINOTERM).
Oksida amfoter Al 2 O 3 sesuai dengan amfoter hidroksida - senyawa polimer amorf yang tidak memiliki komposisi konstan. Komposisi aluminium hidroksida dapat disampaikan dengan rumus xAl 2 O 3 yH 2 O, ketika belajar kimia di sekolah, rumus aluminium hidroksida paling sering ditunjukkan sebagai Al (OH) 3.
Di laboratorium, aluminium hidroksida dapat diperoleh dalam bentuk endapan agar-agar dengan reaksi pertukaran:
Al 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4,
atau dengan menambahkan soda ke larutan garam aluminium:
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 6NaCl + 3CO 2,
dan juga dengan menambahkan larutan amonia ke dalam larutan garam aluminium:
AlCl 3 + 3NH 3 H 2 O \u003d Al (OH) 3 + 3H 2 O + 3NH 4 Cl.
Aplikasi
Aluminium dan paduannya adalah yang kedua setelah besi dan paduannya dalam hal aplikasi. Meluasnya penggunaan aluminium di berbagai bidang teknologi dan kehidupan sehari-hari dikaitkan dengan kombinasi sifat fisik, mekanik dan kimianya: kepadatan rendah, ketahanan korosi di udara atmosfer, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, keuletan dan kekuatan yang relatif tinggi. Aluminium mudah dikerjakan cara yang berbeda- penempaan, stamping, rolling, dll. Aluminium murni digunakan untuk pembuatan kawat (konduktivitas listrik aluminium adalah 65,5% dari konduktivitas listrik tembaga, tetapi aluminium lebih dari tiga kali lebih ringan dari tembaga, sehingga aluminium sering menggantikan tembaga dalam teknik elektro) dan foil digunakan sebagai bahan kemasan. Bagian utama dari aluminium yang dilebur dihabiskan untuk mendapatkan berbagai paduan. Paduan aluminium dicirikan oleh kepadatan rendah, peningkatan (dibandingkan dengan aluminium murni) ketahanan korosi dan sifat teknologi tinggi: konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, tahan panas, kekuatan dan keuletan. Pelapis pelindung dan dekoratif mudah diaplikasikan pada permukaan paduan aluminium.
Berbagai sifat paduan aluminium disebabkan oleh pengenalan berbagai aditif ke dalam aluminium, yang membentuk larutan padat atau senyawa intermetalik dengannya. Sebagian besar aluminium digunakan untuk menghasilkan paduan ringan - duralumin (cm. DURALUMIN)(94% Al, 4% Cu, 0,5% Mg, Mn, Fe dan Si masing-masing), silumin (85-90% Al, 10-14% Si, 0,1% Na), dll. Aluminium digunakan dalam metalurgi tidak hanya sebagai dasar untuk paduan, tetapi juga sebagai salah satu aditif paduan yang banyak digunakan dalam paduan berdasarkan tembaga, magnesium, besi, nikel, dll.
Paduan aluminium banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, dalam konstruksi dan arsitektur, dalam industri otomotif, dalam pembuatan kapal, penerbangan, dan teknologi luar angkasa. Secara khusus, satelit Bumi buatan pertama terbuat dari paduan aluminium. Paduan aluminium dan zirkonium - zircaloy - banyak digunakan di gedung reaktor nuklir. Aluminium digunakan dalam pembuatan bahan peledak.
Dari catatan khusus adalah film berwarna aluminium oksida pada permukaan aluminium logam diperoleh dengan cara elektrokimia. Aluminium metalik yang dilapisi dengan film semacam itu disebut aluminium anodized. Terbuat dari aluminium anodized penampilan mengingatkan pada emas, mereka membuat berbagai perhiasan.
Saat menangani aluminium dalam kehidupan sehari-hari, Anda perlu mengingat bahwa hanya cairan netral (dalam keasaman) (misalnya, air mendidih) yang dapat dipanaskan dan disimpan di piring aluminium. Jika, misalnya, sup kubis asam direbus dalam piring aluminium, maka aluminium masuk ke dalam makanan dan memperoleh rasa "logam" yang tidak menyenangkan. Karena film oksida sangat mudah rusak dalam kehidupan sehari-hari, penggunaan peralatan masak aluminium masih tidak diinginkan.
aluminium dalam tubuh
Aluminium memasuki tubuh manusia setiap hari dengan makanan (sekitar 2-3 mg), tetapi peran biologisnya belum ditetapkan. Rata-rata, dalam tubuh manusia (70 kg), tulang dan otot mengandung sekitar 60 mg aluminium.

kamus ensiklopedis. 2009 .

Lihat apa itu "aluminium" di kamus lain:

Atau tanah liat (sebutan kimia Al, berat atom 27,04) adalah logam yang belum ditemukan di alam dalam keadaan bebas; tetapi dalam bentuk senyawa, yaitu silikat, unsur ini ada di mana-mana dan tersebar luas; itu adalah bagian dari massa batuan ... Ensiklopedia Brockhaus dan Efron

- (tanah liat) kimia. zn. AL; pada. di. = 27.12; ketukan di. = 2.6; mp sekitar 700 °. Logam putih keperakan, lembut, nyaring; dalam kombinasi dengan asam silikat komponen utama dari tanah liat, feldspar, mika; ditemukan di semua tanah. Pergi ke…… Kamus kata-kata asing dari bahasa Rusia

- (simbol Al), logam putih-perak, unsur dari golongan ketiga tabel periodik. Ini pertama kali diperoleh dalam bentuk murni pada tahun 1827. Logam yang paling umum di kerak dunia; sumber utamanya adalah bijih bauksit. Proses… … Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis

ALUMINIUM- ALUMINIUM, Aluminium (tanda kimia A1, berat 27,1), logam paling umum di permukaan bumi dan, setelah O dan silikon, komponen terpenting kerak bumi. A. terdapat di alam, terutama dalam bentuk garam asam silikat (silikat); ... ... Ensiklopedia Medis Besar

Aluminium- adalah logam putih kebiruan, ditandai dengan ringan tertentu. Ini sangat ulet dan dapat dengan mudah digulung, ditarik, ditempa, dicap, dan dilemparkan, dll. Seperti logam lunak lainnya, aluminium juga cocok untuk ... ... Terminologi resmi

(A l ), ​​galium (Ga ), indium (Dalam ) dan talium (T l ).

Penemuan logam dari subkelompok utama kelompok III

Boron adalah bukan logam. Aluminium adalah logam transisi, sedangkan galium, indium, dan talium adalah logam penuh. Jadi, dengan peningkatan jari-jari atom unsur-unsur dari setiap kelompok sistem periodik, sifat logam zat sederhana meningkat.

Mempertimbangkan lagi sifat aluminium.

1. Posisi aluminium dalam tabel D. I. Mendeleev. Struktur atom, keadaan oksidasi ditunjukkan.

Unsur aluminium terletak di golongan III, subkelompok "A" utama, periode ke-3 dari sistem periodik, nomor seri No. 13, massa atom relatif Ar (Al) \u003d 27. Tetangganya di sebelah kiri dalam tabel adalah magnesium - logam khas, dan di sebelah kanan - silikon - sudah bukan logam. Oleh karena itu, aluminium harus menunjukkan sifat-sifat antara dan senyawanya bersifat amfoter.

Al +13) 2) 8) 3

Al 0 - 3 e - → Al +3 Aluminium menunjukkan keadaan oksidasi +3 dalam senyawa:

2. Sifat fisik aluminium

Aluminium bentuk bebas adalah logam putih keperakan dengan konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Titik lelehnya adalah 650 ° C. Aluminium memiliki kerapatan rendah (2,7 g / cm 3) - sekitar tiga kali lebih kecil dari besi atau tembaga, dan pada saat yang sama merupakan logam yang tahan lama.

3. Berada di alam

Dalam hal prevalensi di alam, ia menempati tempat pertama di antara logam dan tempat ke-3 di antara unsur-unsur, kedua setelah oksigen dan silikon. Persentase kandungan aluminium di kerak bumi menurut berbagai peneliti berkisar antara 7,45 hingga 8,14% massa kerak bumi.

Di alam, aluminium hanya ditemukan dalam senyawa (mineral).

Beberapa dari mereka:

Bauksit Al 2 O 3 H 2 O (dengan pengotor SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3); Nephelines - Na 3 4; Alunit - KAl (SO 4) 2 2Al (OH) 3; Alumina (campuran kaolin dengan pasir SiO 2, kapur CaCO 3, magnesit MgCO 3); Korundum - Al 2 O 3; Feldspar (ortoklas) - K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2; Kaolinit - Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O; Alunite - (Na, K) 2 SO 4 Al 2 (SO 4) 3 4Al (OH) 3; Beril - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

4. Sifat kimia aluminium dan senyawanya

Aluminium mudah berinteraksi dengan oksigen dalam kondisi normal dan ditutupi dengan film oksida (memberikan tampilan matte).

DEMONSTRASI FILM OKSIDA

Ketebalannya 0,00001 mm, tetapi berkat itu, aluminium tidak menimbulkan korosi. Untuk mempelajari sifat kimia aluminium, film oksida dihilangkan. (Menggunakan amplas, atau secara kimia: pertama dengan menurunkan ke dalam larutan alkali untuk menghilangkan lapisan oksida, dan kemudian ke dalam larutan garam merkuri untuk membentuk paduan aluminium-merkuri - sebuah amalgam).

Saya. Interaksi dengan zat sederhana - non-logam

• Aluminium yang sudah pada suhu kamar secara aktif bereaksi dengan semua halogen, membentuk halida.
• ketika dipanaskan, ia berinteraksi dengan belerang (200 ° C)2A l + 3S \u003d Al 2 S 3 (aluminium sulfida),
• nitrogen (800 °C) 2A l + N 2 \u003d 2AlN (aluminium nitrida),
• fosfor (500 °C) A l + P = A l P (aluminium fosfida)
• karbon (2000 °C)4A l + 3C \u003d A l 4 Dari 3(aluminium karbida)
• dengan yodium dengan adanya katalis - air(video)2Al + 3 I 2 \u003d 2 A l saya 3 (aluminium iodida)

Semua senyawa ini sepenuhnya terhidrolisis dengan pembentukan aluminium hidroksida dan, karenanya, hidrogen sulfida, amonia, fosfin dan metana:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S­

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 + 3CH 4

Dalam bentuk serutan atau bubuk, ia menyala terang di udara, melepaskan sejumlah besar panas:

4A l + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 + 1676 kJ.

II. Interaksi aluminium dengan zat kompleks

• Interaksi dengan air:

2Al + 6H 2 O = 2 Al(OH) 3 + 3H 2 tidak ada film oksida!

Pengalaman (video)

• Interaksi dengan oksida logam:

Aluminium adalah zat pereduksi yang baik, karena merupakan salah satu logam aktif. Itu ada dalam rangkaian aktivitas tepat setelah logam alkali tanah. Itu sebabnya mengembalikan logam dari oksidanya. Reaksi semacam itu - aluminotermi - digunakan untuk mendapatkan logam langka murni, seperti tungsten, vanadium, dll.

3 Fe 3 O 4 + 8Al \u003d 4Al 2 O 3 + 9Fe + Q

Campuran termit Fe 3 O 4 dan Al (bubuk) juga digunakan dalam pengelasan termit.

DARI r 2 O 3 + 2Al \u003d 2Cr + Al 2Tentang 3

• interaksi dengan asam misalnya denganlarutan asam sulfat untuk membentuk garam dan hidrogen:

Itu tidak bereaksi dengan sulfat pekat dingin dan nitrogen (pasif). Oleh karena itu, asam nitrat diangkut dalam tangki aluminium. Ketika dipanaskan, aluminium mampu mereduksi asam-asam ini tanpa melepaskan hidrogen:

2A l + 6H 2 S O 4 (conc) \u003d Al 2 (S O 4) 3 + 3S O 2 + 6H 2 O,

TETAPI l + 6HNO 3 (conc) \u003d Al (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

• Interaksi aluminium dengan alkali(video).

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2 Na + 3H 2

tidak[TETAPI aku(OH)4] - natrium tetrahidroksoaluminat

Atas saran ahli kimia Gorbov, selama Perang Rusia-Jepang, reaksi ini digunakan untuk menghasilkan hidrogen untuk balon.

• Interaksi aluminium denganlarutan garam:

2Al + 3CuSO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3Cu

Jika permukaan aluminium digosok dengan garam merkuri, maka reaksi berikut terjadi:

2Al + 3HgCl2 = 2AlCl3 + 3Hg

Merkuri yang dilepaskan melarutkan aluminium, membentuk amalgam.

Deteksi ion aluminium dalam larutan (video):

5. Aplikasi aluminium dan senyawanya:GAMBAR 1 danGAMBAR 2

Sifat fisik dan kimia aluminium telah menyebabkan penggunaannya secara luas dalam teknologi. Industri pesawat terbang adalah konsumen utama aluminium: 2/3 dari pesawat terdiri dari aluminium dan paduannya. Sebuah pesawat yang terbuat dari baja akan terlalu berat dan bisa membawa penumpang jauh lebih sedikit. Oleh karena itu, aluminium disebut logam bersayap. Kabel dan kawat terbuat dari aluminium: dengan konduktivitas listrik yang sama, massanya 2 kali lebih kecil dari produk tembaga yang sesuai.

Mengingat ketahanan korosi aluminium, bagian dari peralatan dan wadah untuk asam nitrat dibuat darinya. Serbuk aluminium merupakan dasar dalam pembuatan cat perak untuk melindungi produk besi dari korosi, serta untuk memantulkan sinar panas, cat tersebut digunakan untuk menutupi fasilitas penyimpanan minyak dan pakaian pemadam kebakaran.

Aluminium oksida digunakan untuk memproduksi aluminium dan juga sebagai bahan tahan api.

Aluminium hidroksida adalah komponen utama dari obat terkenal Maalox, Almagel, yang menurunkan keasaman jus lambung.

Garam aluminium sangat terhidrolisis. Properti ini digunakan dalam proses pemurnian air. Aluminium sulfat dan sedikit kapur mati ditambahkan ke air untuk dimurnikan untuk menetralkan asam yang dihasilkan. Akibatnya, endapan volumetrik aluminium hidroksida dilepaskan, yang, mengendap, membawa serta partikel kekeruhan dan bakteri yang tersuspensi.

Dengan demikian, aluminium sulfat adalah koagulan.

6. Mendapatkan aluminium

1) Metode hemat biaya modern untuk memproduksi aluminium ditemukan oleh American Hall dan orang Prancis Héroux pada tahun 1886. Ini terdiri dari elektrolisis larutan aluminium oksida dalam kriolit cair. Kriolit cair Na 3 AlF 6 melarutkan Al 2 O 3 seperti air melarutkan gula. Elektrolisis "larutan" aluminium oksida dalam kriolit cair berlangsung seolah-olah kriolit hanyalah pelarut, dan aluminium oksida adalah elektrolit.

2Al 2 O 3 arus listrik → 4Al + 3O 2

Dalam Ensiklopedia Bahasa Inggris untuk Anak Laki-laki dan Perempuan, sebuah artikel tentang aluminium dimulai dengan kata-kata berikut: “Pada 23 Februari 1886, zaman logam baru dimulai dalam sejarah peradaban - zaman aluminium. Pada hari ini, Charles Hall, seorang ahli kimia berusia 22 tahun, muncul di laboratorium guru pertamanya dengan selusin bola kecil aluminium putih keperakan di tangannya, dan dengan berita bahwa dia telah menemukan cara untuk membuat logam ini. murah dan dalam jumlah banyak. Jadi Hall menjadi pendiri American industri aluminium dan pahlawan nasional Anglo-Saxon, sebagai orang yang membuat bisnis besar dari ilmu pengetahuan.

2) 2Al 2 O 3 + 3 C \u003d 4 Al + 3 CO 2

INI MENARIK:

• Logam aluminium pertama kali diisolasi pada tahun 1825 oleh fisikawan Denmark Hans Christian Oersted. Dengan melewatkan gas klorin melalui lapisan alumina panas yang dicampur dengan batu bara, Oersted mengisolasi aluminium klorida tanpa sedikit pun uap air. Untuk memulihkan logam aluminium, Oersted perlu mengolah aluminium klorida dengan amalgam kalium. Setelah 2 tahun, ahli kimia Jerman Friedrich Wöller. Dia meningkatkan metode dengan mengganti kalium amalgam dengan kalium murni.
• Pada abad ke-18 dan 19, aluminium adalah logam perhiasan utama. Pada tahun 1889, di London, D.I. Mendeleev dianugerahi hadiah berharga atas jasanya dalam pengembangan kimia - timbangan yang terbuat dari emas dan aluminium.
• Pada tahun 1855, ilmuwan Prancis Saint-Clair Deville telah mengembangkan proses untuk memproduksi logam aluminium dalam skala industri. Tetapi metode itu sangat mahal. Deville menikmati perlindungan khusus dari Napoleon III, Kaisar Prancis. Sebagai tanda pengabdian dan rasa terima kasihnya, Deville membuat untuk putra Napoleon, pangeran yang baru lahir, mainan kerincingan yang diukir dengan elegan - "produk konsumen" pertama yang terbuat dari aluminium. Napoleon bahkan bermaksud untuk melengkapi pengawalnya dengan kuiras aluminium, tetapi harganya mahal. Pada saat itu, 1 kg aluminium berharga 1000 mark, mis. 5 kali lebih mahal dari perak. Hanya setelah penemuan proses elektrolisis aluminium sebanding nilainya dengan logam konvensional.
• Tahukah Anda bahwa aluminium, yang masuk ke dalam tubuh manusia, menyebabkan kekacauan? sistem saraf. Dengan kelebihannya, metabolisme terganggu. Dan agen pelindung adalah vitamin C, kalsium, senyawa seng.
• Ketika aluminium terbakar dalam oksigen dan fluor, banyak panas dilepaskan. Oleh karena itu, digunakan sebagai aditif untuk bahan bakar roket. Roket Saturnus membakar 36 ton bubuk aluminium selama penerbangannya. Ide menggunakan logam sebagai komponen bahan bakar roket pertama kali diusulkan oleh F.A. Zander.

SIMULATOR

Simulator No. 1 - Karakteristik aluminium berdasarkan posisinya dalam sistem periodik elemen D. I. Mendeleev

Simulator No. 2 - Persamaan reaksi aluminium dengan zat sederhana dan kompleks

Simulator No. 3 - Sifat kimia aluminium

TUGAS UNTUK PENGUATAN

nomor 1. Untuk memperoleh aluminium dari aluminium klorida, logam kalsium dapat digunakan sebagai reduktor. Buatlah persamaan untuk reaksi kimia ini, cirikan proses ini dengan menggunakan keseimbangan elektronik.

Memikirkan! Mengapa reaksi ini tidak dapat dilakukan dalam larutan berair?

2. Menyelesaikan persamaan reaksi kimia :
Al + H 2 SO 4 (larutan)→

Al + H 2 SO 4 (larutan)→
Al + CuCl2→
Al + HNO3→

Al + CuCl2→

Al + HNO 3 (konsentrasi) ) - t ->
Al + NaOH + H2O→

Al + NaOH + H2O→

Nomor 3. Lakukan transformasi:

Al→ AlCl3→ Al→ Al2S3→ Al(OH)3 - t-> Al2O3→ Al

DEFINISI

Aluminium- unsur kimia periode ke-3 golongan IIIA. Nomor seri - 13. Logam. Aluminium termasuk dalam elemen keluarga p. Simbolnya adalah Al.

Massa atom - 27 pagi Konfigurasi elektron tingkat energi luar adalah 3s 2 3p 1 . Dalam senyawanya, aluminium menunjukkan keadaan oksidasi yang sama dengan "+3".

Sifat kimia aluminium

Aluminium menunjukkan sifat pereduksi dalam reaksi. Karena film oksida terbentuk di permukaannya saat terkena udara, ia tahan terhadap interaksi dengan zat lain. Misalnya, aluminium dipasifkan dalam air pekat. asam sendawa dan larutan kalium dikromat. Namun, setelah menghilangkan film oksida dari permukaannya, ia mampu berinteraksi dengan zat sederhana. Sebagian besar reaksi terjadi ketika dipanaskan:

2Al bubuk + 3 / 2O 2 \u003d Al 2 O 3;

2Al + 3F 2 = 2AlF 3 (t);

2Al bubuk + 3Hal 2 = 2AlHal 3 (t = 25C);

2Al + N 2 \u003d 2AlN (t);

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3 (t);

4Al + 3C grafit = Al 4 C 3 (t);

4Al + P 4 \u003d 4AlP (t, dalam atmosfer H 2).

Juga, setelah menghilangkan film oksida dari permukaannya, aluminium dapat berinteraksi dengan air untuk membentuk hidroksida:

2Al + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2.

Aluminium menunjukkan sifat amfoter, sehingga mampu larut dalam larutan asam dan basa encer:

2Al + 3H 2 SO 4 (encer) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2;

2Al + 6HCl encer \u003d 2AlCl 3 + 3 H 2;

8Al + 30HNO 3 (encer) = 8Al(NO 3) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O;

2Al + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na + 3H 2;

2Al + 2(NaOH×H 2 O) = 2NaAlO 2 + 3 H 2 .

Aluminotermi adalah metode untuk memperoleh logam dari oksidanya, berdasarkan reduksi logam ini dengan aluminium:

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe;

2Al + Cr 2 O 3 \u003d Al 2 O 3 + 2Cr.

Sifat fisik aluminium

Aluminium adalah warna putih keperakan. Utama properti fisik aluminium - ringan, konduktivitas termal dan listrik yang tinggi. Dalam keadaan bebas, ketika terkena udara, aluminium ditutupi dengan film oksida kuat Al 2 O 3 , yang membuatnya tahan terhadap asam pekat. Titik lebur - 660,37C, titik didih - 2500C.

Mendapatkan dan menggunakan aluminium

Aluminium diperoleh dengan elektrolisis oksida cair dari elemen ini:

2Al 2 O 3 \u003d 4Al + 3O 2

Namun, karena rendahnya hasil produk, metode memperoleh aluminium dengan elektrolisis campuran Na 3 dan Al 2 O 3 lebih sering digunakan. Reaksi berlangsung ketika dipanaskan hingga 960C dan dengan adanya katalis - fluorida (AlF 3 , CaF 2 , dll.), Sementara aluminium dilepaskan di katoda, dan oksigen dilepaskan di anoda.

Aluminium telah menemukan aplikasi yang luas di industri, misalnya, paduan berbasis aluminium adalah bahan struktural utama di pesawat terbang dan pembuatan kapal.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1