คุณสมบัติออกซิเดชันของอะลูมิเนียม สมบัติทางกายภาพและเคมีของอะลูมิเนียม

อลูมิเนียม

อลูมิเนียม-ฉัน; ม.[จาก lat. สารส้ม (aluminis) - สารส้ม] องค์ประกอบทางเคมี (Al) เป็นโลหะอ่อนอ่อนสีเงินขาวที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง (ใช้ในการบิน วิศวกรรมไฟฟ้า การก่อสร้าง ชีวิตประจำวัน ฯลฯ) อะลูมิเนียมซัลเฟต อลูมิเนียมอัลลอยด์

(ละตินอลูมิเนียมจากอะลูมิเนียม - สารส้ม) ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 3 ของระบบธาตุ โลหะสีเงิน-ขาว เบา (2.7 g/cm3) เหนียว มีค่าการนำไฟฟ้าสูง ทีกรุณา 660°C. มีฤทธิ์ทางเคมี (ในอากาศจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ป้องกัน) ในแง่ของความชุกในธรรมชาติ มันอยู่ในอันดับที่ 4 ในบรรดาธาตุและอันดับที่ 1 ในบรรดาโลหะ (8.8% ของมวลเปลือกโลก) รู้จักแร่อลูมิเนียมหลายร้อยชนิด (อลูมิโนซิลิเกต บอกไซต์ อะลูไนต์ ฯลฯ) ได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของอลูมินา Al 2 O 3 ในการหลอมไครโอไลท์ Na 3 AlF 6 ที่อุณหภูมิ 960°C ใช้ในการบิน การก่อสร้าง (วัสดุโครงสร้าง ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโลหะผสมกับโลหะอื่น ๆ) วิศวกรรมไฟฟ้า (ใช้แทนทองแดงในการผลิตสายเคเบิล ฯลฯ) อุตสาหกรรมอาหาร (ฟอยล์) โลหะวิทยา (สารเติมแต่งโลหะผสม) , อลูมิโนเทอร์มี ฯลฯ

ALUMINIUM (lat. Aluminium), Al (อ่านว่า "อลูมิเนียม") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 13 มวลอะตอม 26.98154. อลูมิเนียมธรรมชาติประกอบด้วยนิวไคลด์เดี่ยว 27 อัล ตั้งอยู่ในคาบที่ 3 ในกลุ่ม IIIA ของตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ การกำหนดค่าอิเล็กตรอนชั้นนอก 3 ส 2 พี 1. ในสารประกอบเกือบทั้งหมด สถานะออกซิเดชันของอะลูมิเนียมคือ +3 (วาเลนซี III)
รัศมีของอะตอมอะลูมิเนียมที่เป็นกลางคือ 0.143 นาโนเมตร รัศมีของไอออน Al 3+ คือ 0.057 นาโนเมตร พลังงานของการไอออไนเซชันตามลำดับของอะตอมอะลูมิเนียมที่เป็นกลางคือ 5.984, 18.828, 28.44 และ 120 eV ตามลำดับ ตามมาตราส่วน Pauling ค่าอิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอลูมิเนียมคือ 1.5
อะลูมิเนียมสสารธรรมดาคือโลหะเนื้อนุ่ม น้ำหนักเบา สีขาวเงิน
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
อลูมิเนียมละตินมาจากภาษาละติน alumen ซึ่งหมายถึงสารส้ม (ซม.สารส้ม)(อะลูมิเนียมและโพแทสเซียมซัลเฟต KAl(SO 4) 2 · 12H 2 O) ซึ่งใช้กันมานานในการฟอกหนังและเป็นยาสมานแผล เนื่องจากมีกิจกรรมทางเคมีสูง การค้นพบและการแยกอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จึงใช้เวลาเกือบ 100 ปี ข้อสรุปก็คือว่า "ดิน" (สารทนไฟในแง่สมัยใหม่ - อะลูมิเนียมออกไซด์) สามารถหาได้จากสารส้ม (ซม.อะลูมิเนียมออกไซด์)) ถูกสร้างขึ้นในปี 1754 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน A. Marggraff (ซม.มาร์กกราฟ อันเดรียส ซิกิสมุนด์)- ต่อมาปรากฎว่าสามารถแยก "โลก" เดียวกันออกจากดินเหนียวได้และเริ่มเรียกว่าอลูมินา เฉพาะในปี 1825 เท่านั้นที่นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก H.K. Ørsted สามารถผลิตอะลูมิเนียมที่เป็นโลหะได้ (ซม.เออร์สเตด ฮานส์ คริสเตียน)- เขาบำบัดอะลูมิเนียมคลอไรด์ AlCl 3 ซึ่งสามารถหาได้จากอลูมินาด้วยโพแทสเซียมอะมัลกัม (โลหะผสมของโพแทสเซียมและปรอท) และหลังจากกลั่นปรอทแล้ว เขาก็แยกผงอะลูมิเนียมสีเทาออก
เพียงหนึ่งในสี่ของศตวรรษต่อมา วิธีการนี้ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยขึ้นเล็กน้อย เอ.อี. แซงต์-แคลร์ เดวิลล์ นักเคมีชาวฝรั่งเศส (ซม.แซงต์-แคลร์ เดวิลล์ อองรี เอเตียน)ในปีพ.ศ. 2397 เขาได้เสนอให้ใช้โลหะโซเดียมเพื่อผลิตอะลูมิเนียม (ซม.โซเดียม)และได้รับโลหะใหม่ก้อนแรก ค่าใช้จ่ายของอลูมิเนียมในเวลานั้นสูงมากและทำเครื่องประดับจากอลูมิเนียม
วิธีทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมโดยการอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมของส่วนผสมที่ซับซ้อน รวมถึงอะลูมิเนียมออกไซด์ ฟลูออไรด์ และสารอื่นๆ ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในปี พ.ศ. 2429 โดย P. Eru (ซม. ERU พอล หลุยส์ นักบุญ)(ฝรั่งเศส) และ ซี. ฮอลล์ (สหรัฐอเมริกา) การผลิตอะลูมิเนียมเกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานสูง ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้ในวงกว้างเฉพาะในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น ในสหภาพโซเวียต อลูมิเนียมอุตสาหกรรมตัวแรกถูกผลิตเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2475 ที่โรงงานอะลูมิเนียม Volkhov ซึ่งสร้างขึ้นถัดจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Volkhov
อยู่ในธรรมชาติ
ในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก อะลูมิเนียมครองอันดับหนึ่งในบรรดาโลหะและอันดับสามในบรรดาธาตุทั้งหมด (รองจากออกซิเจนและซิลิคอน) ซึ่งคิดเป็นประมาณ 8.8% ของมวลเปลือกโลก อลูมิเนียมเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุจำนวนมาก โดยส่วนใหญ่เป็นอะลูมิโนซิลิเกต (ซม.อลูมิเนียมซิลิเกต)และหิน สารประกอบอลูมิเนียมประกอบด้วยหินแกรนิต (ซม.หินแกรนิต), หินบะซอลต์ (ซม.หินบะซอลต์), ดินเหนียว (ซม.ดินเหนียว), เฟลด์สปาร์ (ซม.เฟลด์สปาร์ส)ฯลฯ แต่นี่คือความขัดแย้ง: เนื่องจากมีแร่ธาตุและหินจำนวนมากที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียม แร่บอกไซต์ (ซม.กล่องไซต์)- วัตถุดิบหลักที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอะลูมิเนียมค่อนข้างหายาก ในรัสเซียมีแร่อะลูมิเนียมอยู่ในไซบีเรียและเทือกเขาอูราล Alunites ก็มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมเช่นกัน (ซม.อลูไนท์)และเนฟีลีน (ซม.เนเฟลิน).
อะลูมิเนียมมีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ในฐานะที่เป็นธาตุรอง มีสิ่งมีชีวิตที่มีสมาธิซึ่งสะสมอลูมิเนียมไว้ในอวัยวะของพวกมัน - มอสและหอยแมลงภู่บางชนิด
การผลิตภาคอุตสาหกรรม
ที่ การผลิตภาคอุตสาหกรรมแร่อะลูมิเนียมต้องผ่านกระบวนการทางเคมีเป็นครั้งแรก เพื่อขจัดสิ่งสกปรกของซิลิคอน เหล็กออกไซด์ และองค์ประกอบอื่นๆ ซึ่งผลจากการประมวลผลดังกล่าวบริสุทธิ์ อลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตโลหะด้วยกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ Al 2 O 3 สูงมาก (มากกว่า 2,000 °C) จึงไม่สามารถใช้การหลอมสำหรับอิเล็กโทรไลซิสได้
นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรพบวิธีแก้ปัญหาดังนี้ ไครโอไลท์ถูกละลายครั้งแรกในอ่างอิเล็กโทรไลซิส (ซม.ไครโอไลท์) Na 3 AlF 6 (อุณหภูมิหลอมละลายต่ำกว่า 1,000 °C เล็กน้อย) ตัวอย่างเช่น สามารถรับไครโอไลท์ได้โดยการประมวลผลเนฟิลีนจากคาบสมุทรโคลา จากนั้นจึงเติม Al 2 O 3 เล็กน้อย (มากถึง 10% โดยน้ำหนัก) และสารอื่นๆ บางอย่างในการหลอมนี้เพื่อปรับปรุงสภาวะสำหรับกระบวนการต่อไป ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมนี้ อลูมิเนียมออกไซด์จะสลายตัว ไครโอไลท์ยังคงอยู่ในการหลอมเหลว และอะลูมิเนียมหลอมเหลวจะเกิดขึ้นที่แคโทด:
2อัล 2 โอ 3 = 4อัล + 3O 2
เนื่องจากกราไฟท์ทำหน้าที่เป็นขั้วบวกระหว่างกระแสไฟฟ้า ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาที่ขั้วบวกจะทำปฏิกิริยากับกราไฟท์และคาร์บอนไดออกไซด์ CO 2 จึงเกิดขึ้น
อิเล็กโทรไลซิสผลิตโลหะที่มีปริมาณอลูมิเนียมประมาณ 99.7% ในด้านเทคโนโลยี มีการใช้อะลูมิเนียมที่บริสุทธิ์กว่ามาก ซึ่งมีองค์ประกอบนี้ถึง 99.999% หรือมากกว่านั้น
ทางกายภาพและ คุณสมบัติทางเคมี
อะลูมิเนียมเป็นโลหะทั่วไป มีตาข่ายคริสตัลลูกบาศก์วางตรงกลางหน้า เป็นพารามิเตอร์ ก= 0.40403 นาโนเมตร จุดหลอมเหลวของโลหะบริสุทธิ์คือ 660 °C จุดเดือดประมาณ 2,450 °C และความหนาแน่น 2.6989 g/cm3 ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้นของอะลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 2.5·10 -5 K -1 ศักย์ไฟฟ้าอิเล็กโทรดมาตรฐาน Al 3+ /Al –1.663V
ในทางเคมี อลูมิเนียมเป็นโลหะที่ค่อนข้างมีฤทธิ์ ในอากาศพื้นผิวของมันถูกปกคลุมทันทีด้วยฟิล์มหนาแน่นของ Al 2 O 3 ออกไซด์ซึ่งป้องกันการเข้าถึงออกซิเจนไปยังโลหะเพิ่มเติมและนำไปสู่การหยุดปฏิกิริยาซึ่งกำหนดคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนสูงของอลูมิเนียม ฟิล์มป้องกันพื้นผิวบนอะลูมิเนียมจะเกิดขึ้นเช่นกันหากวางในกรดไนตริกเข้มข้น
อลูมิเนียมทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับกรดอื่นๆ:
6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,
3H 2 SO 4 + 2Al = อัล 2 (SO 4) 3 + 3H 2
อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไล ขั้นแรก ฟิล์มป้องกันออกไซด์จะละลาย:
อัล 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na
จากนั้นปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น:
2อัล + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2,
NaOH + อัล(OH) 3 = นา
หรือทั้งหมด:
2Al + 6H 2 O + 2NaOH = นา + 3H 2
และเป็นผลให้เกิดอะลูมินาตขึ้น (ซม.อลูมิเนต): นา - โซเดียมอะลูมิเนต (sodium tetrahydroxoaluminate), K - โพแทสเซียมอะลูมิเนต (potassium tetrahydroxoaluminate) หรืออื่น ๆ เนื่องจากอะตอมของอะลูมิเนียมในสารประกอบเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยหมายเลขโคออร์ดิเนท (ซม.หมายเลขประสานงาน) 6 ไม่ใช่ 4 ดังนั้นสูตรที่แท้จริงของสารประกอบเตตระไฮดรอกโซเหล่านี้มีดังนี้: Na และ K
เมื่อถูกความร้อน อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน:
2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3,
2Al + 3 Br 2 = 2AlBr 3
สิ่งที่น่าสนใจคือปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับผงไอโอดีน (ซม.สมาคมส่งเสริมสถาบันกรรมการบริษัทไทย)เริ่มต้นที่อุณหภูมิห้องหากคุณเติมน้ำสองสามหยดลงในส่วนผสมเริ่มต้นซึ่ง ในกรณีนี้มีบทบาทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:
2อัล + 3I 2 = 2อัล 3
ปฏิกิริยาระหว่างอลูมิเนียมกับซัลเฟอร์เมื่อถูกความร้อนทำให้เกิดการก่อตัวของอะลูมิเนียมซัลไฟด์:
2อัล + 3S = อัล 2 ส 3
ซึ่งสลายตัวได้ง่ายด้วยน้ำ:
อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2 ส.
อะลูมิเนียมไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน แต่ทำปฏิกิริยาทางอ้อม เช่น การใช้สารประกอบออร์กาโนอลูมิเนียม (ซม.สารประกอบอลูมิเนียมออร์แกนิก)สามารถสังเคราะห์อลูมิเนียมไฮไดรด์โพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง (AlH 3) x - ตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งได้
ในรูปของผงอลูมิเนียมสามารถเผาในอากาศได้และเกิดผงอะลูมิเนียมออกไซด์ Al 2 O 3 สีขาวทนไฟ
ความแข็งแรงพันธะสูงใน Al 2 O 3 เป็นตัวกำหนดความร้อนสูงของการก่อตัวจากสารธรรมดาและความสามารถของอลูมิเนียมในการลดโลหะจำนวนมากจากออกไซด์ของพวกมัน เช่น:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe และคู่
3CaO + 2Al = อัล 2 O 3 + 3Ca
วิธีการผลิตโลหะนี้เรียกว่าอะลูมิเนียมอุณหภูมิ (ซม.อลูมิเนียมความร้อน).
Amphoteric ออกไซด์ Al 2 O 3 สอดคล้องกับ amphoteric ไฮดรอกไซด์ - สารประกอบโพลีเมอร์อสัณฐานที่ไม่มีองค์ประกอบคงที่ องค์ประกอบของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถแสดงได้ด้วยสูตร xAl 2 O 3 ·yH 2 O เมื่อเรียนวิชาเคมีที่โรงเรียน สูตรของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์มักระบุเป็น Al(OH) 3
ในห้องปฏิบัติการสามารถรับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ได้ในรูปของตะกอนเจลาตินโดยปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน:
อัล 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4,
หรือโดยการเติมโซดาลงในสารละลายเกลืออลูมิเนียม:
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 Ї + 6NaCl + 3CO 2,
รวมถึงการเติมสารละลายแอมโมเนียลงในสารละลายเกลืออะลูมิเนียม:
AlCl 3 + 3NH 3 ·H 2 O = อัล(OH) 3 Ї + 3H 2 O + 3NH 4 Cl
แอปพลิเคชัน
ในแง่ของขนาดการใช้งาน อลูมิเนียมและโลหะผสมครองอันดับที่สองรองจากเหล็กและโลหะผสม การใช้อะลูมิเนียมอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีต่างๆ และในชีวิตประจำวันมีความเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพ เชิงกล และเคมีรวมกัน ได้แก่ ความหนาแน่นต่ำ ความต้านทานการกัดกร่อนในอากาศในชั้นบรรยากาศ การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ความเหนียว และความแข็งแรงค่อนข้างสูง อลูมิเนียมนั้นง่ายต่อการแปรรูป วิธีทางที่แตกต่าง- การตี การตอก การรีด เป็นต้น อลูมิเนียมบริสุทธิ์ใช้ทำลวด (ค่าการนำไฟฟ้าของอลูมิเนียมคือ 65.5% ของค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง แต่อลูมิเนียมเบากว่าทองแดงมากกว่าสามเท่า ดังนั้น อลูมิเนียมจึงมักจะแทนที่ทองแดงในระบบไฟฟ้า วิศวกรรม) และฟอยล์ ใช้เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ ส่วนหลักของอลูมิเนียมถลุงนั้นใช้ในการผลิตโลหะผสมต่างๆ อลูมิเนียมอัลลอยด์มีคุณลักษณะเด่นคือมีความหนาแน่นต่ำ ทนต่อการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น (เมื่อเทียบกับอลูมิเนียมบริสุทธิ์) และคุณสมบัติทางเทคโนโลยีขั้นสูง: การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ทนความร้อน ความแข็งแรง และความเหนียว สารเคลือบป้องกันและตกแต่งสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมได้อย่างง่ายดาย
คุณสมบัติที่หลากหลายของโลหะผสมอลูมิเนียมเกิดจากการนำสารเติมแต่งหลายชนิดเข้าไปในอลูมิเนียมซึ่งก่อให้เกิดสารละลายของแข็งหรือสารประกอบระหว่างโลหะ อลูมิเนียมจำนวนมากใช้ในการผลิตโลหะผสมเบา - ดูราลูมิน (ซม.ดูราลูมีน)(94% Al, 4% Cu, 0.5% Mg, Mn, Fe และ Si อย่างละ), silumin (85-90% Al, 10-14% Si, 0.1% Na) เป็นต้น อลูมิเนียมถูกนำมาใช้ในโลหะวิทยาไม่เพียงแต่เป็น เป็นพื้นฐานสำหรับโลหะผสม แต่ยังเป็นหนึ่งในสารเติมแต่งโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะผสมที่มีทองแดง แมกนีเซียม เหล็ก นิกเกิล ฯลฯ
อลูมิเนียมอัลลอยด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน ในการก่อสร้างและสถาปัตยกรรม ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การต่อเรือ การบิน และเทคโนโลยีอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเทียมโลกเทียมดวงแรกนั้นทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ โลหะผสมของอลูมิเนียมและเซอร์โคเนียม - เซอร์คาลอย - ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อลูมิเนียมใช้ในการผลิตวัตถุระเบิด
สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือฟิล์มสีของอะลูมิเนียมออกไซด์บนพื้นผิวของอะลูมิเนียมโลหะที่ได้จากวิธีไฟฟ้าเคมี อลูมิเนียมเมทัลลิกที่เคลือบด้วยฟิล์มดังกล่าวเรียกว่าอลูมิเนียมอโนไดซ์ ผลิตจากอลูมิเนียมอโนไดซ์ รูปร่างมีลักษณะคล้ายทองคำมีการทำเครื่องประดับเครื่องแต่งกายต่างๆ
เมื่อต้องจัดการกับอะลูมิเนียมในชีวิตประจำวัน คุณต้องจำไว้ว่าเฉพาะของเหลวที่เป็นกลาง (ความเป็นกรด) เท่านั้นที่สามารถให้ความร้อนและเก็บไว้ในภาชนะอะลูมิเนียม (เช่น น้ำต้ม) ตัวอย่างเช่นหากคุณปรุงซุปกะหล่ำปลีเปรี้ยวในกระทะอลูมิเนียมอลูมิเนียมจะผ่านเข้าไปในอาหารและได้รับรสชาติ "โลหะ" ที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากฟิล์มออกไซด์เสียหายได้ง่ายมากในชีวิตประจำวัน การใช้เครื่องครัวอะลูมิเนียมจึงยังไม่เป็นที่พึงปรารถนา
อลูมิเนียมในร่างกาย
ร่างกายมนุษย์ได้รับอะลูมิเนียมจากอาหารทุกวัน (ประมาณ 2-3 มก.) แต่ยังไม่มีการกำหนดบทบาททางชีววิทยาของมัน โดยเฉลี่ยแล้วร่างกายมนุษย์ (70 กก.) มีอะลูมิเนียมประมาณ 60 มก. ในกระดูกและกล้ามเนื้อ

พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .

ดูว่า "อลูมิเนียม" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

หรือดินเหนียว (ชื่อทางเคมี อัล น้ำหนักอะตอม 27.04) โลหะที่ยังไม่พบในธรรมชาติในสถานะอิสระ แต่ในรูปของสารประกอบ ได้แก่ ซิลิเกต องค์ประกอบนี้แพร่หลายและแพร่หลาย เป็นส่วนหนึ่งของมวลหิน... สารานุกรมของ Brockhaus และ Efron

- (ดินเหนียว) สารเคมี สังกะสี อัล; ที่. วี. = 27.12; ตี วี. = 2.6; MP ประมาณ 700° โลหะสีเงินสีขาวนุ่มและมีเสียงดัง เมื่อรวมกับกรดซิลิซิกจะเป็นส่วนประกอบหลักของดินเหนียว เฟลด์สปาร์ และไมก้า พบได้ในดินทั้งหมด ไปที่... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย

- (สัญลักษณ์อัล) โลหะสีเงินขาวซึ่งเป็นองค์ประกอบของตารางธาตุกลุ่มที่สาม ได้มาครั้งแรกในรูปแบบบริสุทธิ์ในปี พ.ศ. 2370 โลหะที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก แหล่งที่มาหลักคือแร่บอกไซต์ กระบวนการ… … พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

อลูมิเนียม- อะลูมิเนียม อะลูมิเนียม (สัญลักษณ์ทางเคมี A1 ที่น้ำหนัก 27.1) โลหะที่พบมากที่สุดบนพื้นผิวโลก และรองจาก O และซิลิคอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเปลือกโลก ก. เกิดขึ้นในธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเกลือของกรดซิลิซิก (ซิลิเกต) ... ... สารานุกรมการแพทย์ที่ยิ่งใหญ่

อลูมิเนียม- เป็นโลหะสีฟ้าอมขาวที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ มันมีความเหนียวมากและสามารถรีด ดึง ปลอมแปลง ประทับตรา และหล่อ ฯลฯ ได้อย่างง่ายดาย เช่นเดียวกับโลหะอ่อนอื่นๆ อะลูมิเนียมก็ให้ยืมตัวเองได้ดีมาก... ... คำศัพท์ที่เป็นทางการ

(A l), แกลเลียม (Ga), อินเดียม (In) และแทลเลียม (T l)

การค้นพบโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม III

โบรอนเป็นอโลหะ อะลูมิเนียมเป็นโลหะทรานซิชัน ในขณะที่แกลเลียม อินเดียม และแทลเลียมเป็นโลหะเต็มตัว ดังนั้นด้วยรัศมีที่เพิ่มขึ้นของอะตอมขององค์ประกอบของตารางธาตุแต่ละกลุ่มคุณสมบัติทางโลหะของสารอย่างง่ายจึงเพิ่มขึ้น

ลองพิจารณาดูรายละเอียดเพิ่มเติม คุณสมบัติของอลูมิเนียม

1. ตำแหน่งอะลูมิเนียมในโต๊ะของ D.I. Mendeleev โครงสร้างอะตอม แสดงสถานะออกซิเดชัน

องค์ประกอบอลูมิเนียมอยู่ในกลุ่ม III ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยหลัก "A" ช่วงที่ 3 ของระบบธาตุหมายเลขซีเรียลหมายเลข 13 มวลอะตอมสัมพัทธ์ Ar (Al) = 27 เพื่อนบ้านทางด้านซ้ายในตารางคือแมกนีเซียม - โลหะทั่วไปและทางด้านขวา - ซิลิคอน - ไม่ใช่โลหะอยู่แล้ว ดังนั้นอะลูมิเนียมจะต้องแสดงคุณสมบัติที่มีลักษณะเป็นสื่อกลางและสารประกอบของอะลูมิเนียมนั้นเป็นแอมโฟเทอริก

อัล +13) 2) 8) 3

อัล 0 – 3 อี - → อัล +3 อะลูมิเนียมแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +3 ในสารประกอบ:

2. คุณสมบัติทางกายภาพของอลูมิเนียม

อลูมิเนียมในรูปแบบอิสระเป็นโลหะสีเงินสีขาวที่มีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 650 o C อลูมิเนียมมีความหนาแน่นต่ำ (2.7 g/cm 3) - น้อยกว่าเหล็กหรือทองแดงประมาณสามเท่า และในขณะเดียวกันก็เป็นโลหะที่ทนทาน

3.อยู่ในธรรมชาติ

ในแง่ของความแพร่หลายในธรรมชาติ เป็นอันดับ 1 ในกลุ่มโลหะ และอันดับที่ 3 ในกลุ่มธาตุ รองจากออกซิเจนและซิลิคอนเท่านั้น เปอร์เซ็นต์ของปริมาณอะลูมิเนียมในเปลือกโลก อ้างอิงจากนักวิจัยหลายคน อยู่ระหว่าง 7.45 ถึง 8.14% ของมวลเปลือกโลก

โดยธรรมชาติแล้ว อะลูมิเนียมจะพบได้ในสารประกอบ (แร่ธาตุ) เท่านั้น

บางส่วน:

บอกไซต์ Al 2 O 3 H 2 O (มีสิ่งเจือปนของ SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3); เนฟีลีน - นา 3 4;อะลูไนต์ - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3; อลูมินา (ส่วนผสมของดินขาวกับทราย SiO 2, หินปูน CaCO 3, แมกนีไซต์ MgCO 3);คอรันดัม - อัล 2 O 3; เฟลด์สปาร์ (ออร์โธเคลส) - K 2 Oอัล 2 O 3 6SiO 2; ดินขาว - อัล 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O; อลูไนต์ - (นา,K) 2 SO 4 อัล 2 (SO 4) 3 4Al (OH) 3; บีอีริล - 3BeO อัล 2 O 3 6SiO 2

4. คุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียมและสารประกอบของมัน

อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ง่ายภายใต้สภาวะปกติ และถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ (ซึ่งทำให้มีลักษณะด้าน)

การสาธิตฟิล์มออกไซด์

ความหนา 0.00001 มม. แต่ต้องขอบคุณอลูมิเนียมที่ไม่กัดกร่อน เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของอะลูมิเนียม จึงนำฟิล์มออกไซด์ออก (การใช้กระดาษทรายหรือทางเคมี: ขั้นแรกจุ่มลงในสารละลายอัลคาไลเพื่อขจัดฟิล์มออกไซด์ จากนั้นจึงลงในสารละลายเกลือปรอทเพื่อสร้างโลหะผสมของอลูมิเนียมกับปรอท - อะมัลกัม)

ฉัน- ปฏิกิริยากับสารธรรมดา - อโลหะ

• เมื่ออยู่ที่อุณหภูมิห้อง อลูมิเนียมจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนทั้งหมดอย่างแข็งขันและเกิดเป็นเฮไลด์
• เมื่อถูกความร้อนจะทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ (200 ° C)2เอ ล. + 3S = อัล 2 ส 3 (อลูมิเนียมซัลไฟด์)
• ไนโตรเจน (800 °C) 2เอ ลิตร + N 2 = 2AlN (อะลูมิเนียมไนไตรด์)
• ฟอสฟอรัส (500 °C) A l + P = A l P (อะลูมิเนียม ฟอสไฟด์)
• คาร์บอน (2000 °C)4A ลิตร + 3C = A ลิตร 4 ค 3(อลูมิเนียมคาร์ไบด์)
• ด้วยไอโอดีนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - น้ำ(วิดีโอ)2อัล + 3 ฉัน 2 = 2 อัล ฉัน 3 (อะลูมิเนียมไอโอไดด์)

สารประกอบทั้งหมดนี้ถูกไฮโดรไลซ์อย่างสมบูรณ์เพื่อสร้างอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ และตามด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย ฟอสฟีน และมีเทน:

อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2 ส­

อัล 4 C 3 + 12H 2 O = 4อัล(OH) 3 + 3CH 4

ในรูปของขี้กบหรือผงจะเผาไหม้อย่างสดใสในอากาศแล้วปล่อยออกมา จำนวนมากความร้อน:

4เอ ลิตร + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + 1676 กิโลจูล

ครั้งที่สอง ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับสารเชิงซ้อน

• ปฏิสัมพันธ์กับน้ำ:

2อัล + 6H 2 O = 2 อัล(OH) 3 + 3H 2 ไร้ฟิล์มออกไซด์!!

ประสบการณ์ (วิดีโอ)

• ปฏิกิริยากับโลหะออกไซด์:

อะลูมิเนียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดีเนื่องจากเป็นหนึ่งในนั้น โลหะที่ใช้งานอยู่- โดยจัดอยู่ในกลุ่มกิจกรรมรองจากโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ นั่นเป็นเหตุผล คืนโลหะจากออกไซด์- ปฏิกิริยาอะลูมิเนียมเทอร์โมมิเตอร์นี้ใช้ในการผลิตโลหะหายากบริสุทธิ์ เช่น ทังสเตน วาเนเดียม เป็นต้น

3 เฟ 3 โอ 4 + 8อัล = 4อัล 2 โอ 3 + 9เฟ +ถาม

ส่วนผสมเทอร์ไมต์ของ Fe 3 O 4 และอัล (ผง) ก็ใช้ในการเชื่อมเทอร์ไมต์เช่นกัน

กับ r 2 O 3 + 2Al = 2Сr + อัล 2โอ 3

• ปฏิกิริยากับกรดเช่นด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริกเพื่อสร้างเกลือและไฮโดรเจน:

ไม่ทำปฏิกิริยากับกำมะถันเข้มข้นและไนโตรเจน (passivates) ที่เย็นจัด ดังนั้นกรดไนตริกจึงถูกขนส่งในถังอลูมิเนียม เมื่อถูกความร้อน อลูมิเนียมสามารถลดกรดเหล่านี้ได้โดยไม่ปล่อยไฮโดรเจนออกมา:

2เอ l + 6H 2 S O 4 (conc) = อัล 2 (S O 4) 3 + 3S O 2 + 6H 2 O,

ก l + 6HNO 3 (conc) = อัล (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

• ปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมกับด่าง(วิดีโอ).

2อัล + 2NaOH + 6H 2 O = 2 นา + 3H 2

นา[ก ล(OH) 4 ] – โซเดียม เตตระไฮดรอกโซอะลูมิเนต

ตามคำแนะนำของนักเคมี กอร์บอฟ ในช่วงสงครามรัสเซีย-ญี่ปุ่น ปฏิกิริยานี้ถูกใช้เพื่อผลิตไฮโดรเจนสำหรับลูกโป่ง

• ปฏิกิริยาระหว่างอะลูมิเนียมกับสารละลายเกลือ:

2อัล + 3CuSO 4 = อัล 2 (SO 4) 3 + 3Cu

หากพื้นผิวอลูมิเนียมถูด้วยเกลือปรอท จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2อัล + 3HgCl 2 = 2AlCl 3 + 3Hg

ปรอทที่ปล่อยออกมาจะละลายอะลูมิเนียมจนเกิดเป็นอะมัลกัม

การตรวจจับไอออนอะลูมิเนียมในสารละลาย (วิดีโอ):

5. การใช้อลูมิเนียมและสารประกอบ:รูปที่ 1 และรูปที่ 2

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของอะลูมิเนียมทำให้มีการใช้เทคโนโลยีอย่างแพร่หลาย ผู้บริโภคอะลูมิเนียมรายใหญ่คืออุตสาหกรรมการบิน โดย 2/3 ของเครื่องบินประกอบด้วยอะลูมิเนียมและโลหะผสม เครื่องบินเหล็กจะหนักเกินไปและสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้น้อยกว่ามาก นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมอะลูมิเนียมจึงถูกเรียกว่าโลหะมีปีก สายเคเบิลและสายไฟทำจากอลูมิเนียม: มีค่าการนำไฟฟ้าเท่ากันน้ำหนักจะน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากทองแดงถึง 2 เท่า

เมื่อพิจารณาถึงความต้านทานการกัดกร่อนของอลูมิเนียมจึงทำมาจากชิ้นส่วนของอุปกรณ์และภาชนะสำหรับกรดไนตริก ผงอลูมิเนียมเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตสีเงินเพื่อปกป้องผลิตภัณฑ์เหล็กจากการกัดกร่อน และเพื่อสะท้อนรังสีความร้อน สีดังกล่าวจึงถูกนำมาใช้เพื่อปกปิดถังเก็บน้ำมันและชุดนักผจญเพลิง

อลูมิเนียมออกไซด์ใช้ในการผลิตอลูมิเนียมและเป็นวัสดุทนไฟ

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นส่วนประกอบหลักของยา Maalox และ Almagel ที่รู้จักกันดีซึ่งช่วยลดความเป็นกรดของน้ำย่อย

เกลืออลูมิเนียมมีไฮโดรไลซ์สูง คุณสมบัตินี้ใช้ในกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ เติมอะลูมิเนียมซัลเฟตและปูนขาวจำนวนเล็กน้อยลงในน้ำเพื่อทำให้บริสุทธิ์เพื่อทำให้กรดที่เกิดขึ้นเป็นกลาง เป็นผลให้เกิดการตกตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จำนวนมากซึ่งเมื่อตกตะกอนจะพาอนุภาคแขวนลอยของความขุ่นและแบคทีเรียไปด้วย

ดังนั้นอะลูมิเนียมซัลเฟตจึงเป็นสารตกตะกอน

6. การผลิตอะลูมิเนียม

1) วิธีการผลิตอะลูมิเนียมที่ทันสมัยและคุ้มค่าถูกคิดค้นโดย American Hall และ Héroult ชาวฝรั่งเศสในปี 1886 โดยเกี่ยวข้องกับการอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายอะลูมิเนียมออกไซด์ในไครโอไลท์หลอมเหลว ไครโอไลท์หลอมเหลว Na 3 AlF 6 ละลายอัล 2 O 3 เช่นเดียวกับน้ำละลายน้ำตาล อิเล็กโทรไลซิสของ “สารละลาย” ของอะลูมิเนียมออกไซด์ในไครโอไลท์หลอมเหลวเกิดขึ้นราวกับว่าไครโอไลท์เป็นเพียงตัวทำละลาย และอะลูมิเนียมออกไซด์คืออิเล็กโทรไลต์

กระแสไฟฟ้า 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2

ในภาษาอังกฤษ "สารานุกรมสำหรับเด็กชายและเด็กหญิง" บทความเกี่ยวกับอะลูมิเนียมเริ่มต้นด้วยคำต่อไปนี้: "เมื่อวันที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2429 ยุคโลหะใหม่เริ่มขึ้นในประวัติศาสตร์ของอารยธรรม - ยุคของอะลูมิเนียม ในวันนี้ ชาร์ลส ฮอลล์ นักเคมีวัย 22 ปี เดินเข้าไปในห้องทดลองของครูคนแรกพร้อมกับลูกบอลอะลูมิเนียมสีขาวเงินจำนวนหนึ่งอยู่ในมือ พร้อมข่าวว่าเขาได้พบวิธีทำโลหะในราคาถูกและ ในปริมาณมาก” ดังนั้นฮอลล์จึงกลายเป็นผู้ก่อตั้งชาวอเมริกัน อุตสาหกรรมอลูมิเนียมและเป็นวีรบุรุษของชาติแองโกล-แซ็กซอนในฐานะชายผู้ทำธุรกิจอันยิ่งใหญ่จากวิทยาศาสตร์

2) 2อัล 2 โอ 3 + 3 C = 4 อัล + 3 CO 2

สิ่งนี้น่าสนใจ:

• โลหะอะลูมิเนียมถูกแยกออกครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 โดยนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก ฮันส์ คริสเตียน เออร์สเตด โดยการส่งก๊าซคลอรีนผ่านชั้นของอะลูมิเนียมออกไซด์ร้อนผสมกับถ่านหิน อะลูมิเนียมคลอไรด์ที่แยกได้ของ Oersted โดยไม่มีความชื้นแม้แต่น้อย ในการคืนสภาพโลหะอะลูมิเนียม เออร์สเตดจำเป็นต้องบำบัดอะลูมิเนียมคลอไรด์ด้วยโพแทสเซียมอะมัลกัม 2 ปีต่อมา ฟรีดริช โวลเลอร์ นักเคมีชาวเยอรมัน เขาปรับปรุงวิธีการโดยแทนที่โพแทสเซียมอะมัลกัมด้วยโพแทสเซียมบริสุทธิ์
• ในศตวรรษที่ 18 และ 19 อลูมิเนียมเป็นโลหะหลักสำหรับทำเครื่องประดับ ในปีพ.ศ. 2432 D.I. Mendeleev ในลอนดอนได้รับของขวัญอันมีค่าสำหรับบริการของเขาในการพัฒนาเคมี - เครื่องชั่งที่ทำจากทองคำและอะลูมิเนียม
• ในปี ค.ศ. 1855 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Saint-Clair Deville ได้พัฒนาวิธีการผลิตโลหะอะลูมิเนียมในระดับทางเทคนิค แต่วิธีการนี้มีราคาแพงมาก เดวิลล์ได้รับการอุปถัมภ์เป็นพิเศษจากนโปเลียนที่ 3 จักรพรรดิแห่งฝรั่งเศส เพื่อเป็นการแสดงถึงความจงรักภักดีและความกตัญญู Deville ได้สร้างสรรค์เครื่องสั่นที่แกะสลักอย่างวิจิตรงดงามให้กับลูกชายของนโปเลียน ซึ่งเป็น "ผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภค" ชิ้นแรกที่ทำจากอะลูมิเนียม นโปเลียนตั้งใจที่จะสวมเสื้อเกราะอะลูมิเนียมให้กับยามของเขา แต่ราคากลับกลายเป็นว่าห้ามปราม ตอนนั้นอลูมิเนียม 1 กิโลกรัมราคา 1,000 มาร์ก เช่น แพงกว่าเงินถึง 5 เท่า หลังจากการประดิษฐ์เท่านั้น กระบวนการอิเล็กโทรไลต์ต้นทุนของอะลูมิเนียมเท่ากับต้นทุนของโลหะทั่วไป
• คุณรู้หรือไม่ว่าอลูมิเนียมเมื่อเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ทำให้เกิดความผิดปกติ? ระบบประสาท- เมื่อมีมากเกินไป ระบบเผาผลาญจะหยุดชะงัก และสารป้องกันได้แก่ วิตามินซี แคลเซียม และสารประกอบสังกะสี
• เมื่ออลูมิเนียมเผาไหม้ในออกซิเจนและฟลูออรีน ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา ดังนั้นจึงใช้เป็นสารเติมแต่งให้กับเชื้อเพลิงจรวด จรวดดาวเสาร์เผาไหม้ผงอลูมิเนียม 36 ตันระหว่างการบิน แนวคิดในการใช้โลหะเป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวดถูกเสนอครั้งแรกโดย F. A. Zander

การออกกำลังกาย

เครื่องจำลองหมายเลข 1 - ลักษณะของอลูมิเนียมตามตำแหน่งในตารางธาตุของ D. I. Mendeleev

เครื่องจำลองหมายเลข 2 - สมการปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมกับสารที่ง่ายและซับซ้อน

เครื่องจำลองหมายเลข 3 - คุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียม

งานที่ได้รับมอบหมาย

ลำดับที่ 1. เพื่อให้ได้อะลูมิเนียมจากอะลูมิเนียมคลอไรด์ โลหะแคลเซียมสามารถใช้เป็นตัวรีดิวซ์ได้ เขียนสมการนี้ ปฏิกิริยาเคมีอธิบายลักษณะของกระบวนการนี้โดยใช้เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์

คิด! เหตุใดจึงไม่สามารถเกิดปฏิกิริยานี้ในสารละลายที่เป็นน้ำได้

หมายเลข 2. เติมสมการปฏิกิริยาเคมีให้สมบูรณ์ :
อัล + H 2 SO 4 (สารละลาย)→

อัล + H 2 SO 4 (สารละลาย)→
อัล + CuCl 2→
อัล + HNO3→

อัล + CuCl 2→

อัล + HNO 3 (ความเข้มข้น ) - ที ->
อัล + NaOH + H 2 O→

อัล + NaOH + H 2 O→

ลำดับที่ 3. ดำเนินการเปลี่ยนแปลง:

อัล→ AlCl3→ อัล→ อัล 2 ส 3→ อัล(OH) 3 - ที->อัล 2 โอ 3→ อัล

คำนิยาม

อลูมิเนียม– องค์ประกอบทางเคมีของคาบที่ 3 ของกลุ่ม IIIA หมายเลขซีเรียล – 13. โลหะ อลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบของตระกูล p สัญลักษณ์ – อัล

มวลอะตอม – 27 amu การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของระดับพลังงานภายนอกคือ 3s 2 3p 1 ในสารประกอบอะลูมิเนียมจะมีสถานะออกซิเดชันเป็น "+3"

คุณสมบัติทางเคมีของอลูมิเนียม

อะลูมิเนียมแสดงคุณสมบัติลดปฏิกิริยา เนื่องจากฟิล์มออกไซด์จะก่อตัวบนพื้นผิวเมื่อสัมผัสกับอากาศ จึงมีความทนทานต่อปฏิกิริยากับสารอื่นๆ ตัวอย่างเช่น อลูมิเนียมถูกทำให้ขุ่นในน้ำเข้มข้น กรดไนตริกและสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต อย่างไรก็ตาม หลังจากเอาฟิล์มออกไซด์ออกจากพื้นผิวแล้ว ก็สามารถทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาได้ ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน:

2ผงอัล +3/2O 2 = อัล 2 O 3;

2อัล + 3F 2 = 2อัลเอฟ 3 (t);

ผง 2Al + 3Hal 2 = 2AlHal 3 (t = 25C);

2Al + N 2 = 2AlN (t);

2อัล +3S = อัล 2 ส 3 (t);

4Al + 3C กราไฟท์ = Al 4 C 3 (t);

4Al + P 4 = 4AlP (t ในบรรยากาศ H 2)

นอกจากนี้ หลังจากที่เอาฟิล์มออกไซด์ออกจากพื้นผิวแล้ว อลูมิเนียมก็สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ได้:

2อัล + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 + 3H 2

อะลูมิเนียมมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก จึงสามารถละลายในสารละลายกรดและด่างเจือจางได้:

2Al + 3H 2 SO 4 (เจือจาง) = อัล 2 (SO 4) 3 + 3H 2;

2Al + 6HCl เจือจาง = 2AlCl 3 + 3 H 2 ;

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

2อัล +2NaOH +3H 2 O = 2Na + 3H 2;

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

การบำบัดด้วยอะลูมิเนียมเป็นวิธีการผลิตโลหะจากออกไซด์ โดยอาศัยอะลูมิเนียมรีดักชันของโลหะเหล่านี้:

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

2Al + Cr 2 O 3 = อัล 2 O 3 + 2Cr

คุณสมบัติทางกายภาพของอลูมิเนียม

อลูมิเนียมเป็นสีเงินสีขาว คุณสมบัติทางกายภาพหลักของอลูมิเนียมคือความเบา การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ในสภาวะอิสระเมื่อสัมผัสกับอากาศอลูมิเนียมจะถูกหุ้มด้วยฟิล์ม Al 2 O 3 ออกไซด์ที่ทนทานซึ่งทำให้ทนทานต่อ กรดเข้มข้น- จุดหลอมเหลว – 660.37C, จุดเดือด – 2500C.

การผลิตและการใช้อลูมิเนียม

อลูมิเนียมผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของออกไซด์หลอมเหลวขององค์ประกอบนี้:

2อัล 2 โอ 3 = 4อัล + 3O 2

อย่างไรก็ตามเนื่องจากผลผลิตต่ำจึงมักใช้วิธีการผลิตอลูมิเนียมด้วยกระแสไฟฟ้าของส่วนผสมของ Na 3 และ Al 2 O 3 บ่อยกว่า ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อนถึง 960C และต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - ฟลูออไรด์ (AlF 3, CaF 2 เป็นต้น) ในขณะที่อลูมิเนียมจะปล่อยออกมาที่แคโทดและออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วบวก

อลูมิเนียมพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม โลหะผสมที่ทำจากอลูมิเนียมเป็นวัสดุโครงสร้างหลักในเครื่องบินและการต่อเรือ

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1