caractéristiques en aluminium. Aluminium: caractéristiques générales

Chaque élément chimique peut être considéré du point de vue des trois sciences: la physique, la chimie et la biologie. Dans cet article, nous allons essayer d'aussi près que possible de caractériser l'aluminium. Cet élément, qui est dans le troisième groupe et la troisième période, en fonction de la classification périodique. Aluminium – métal, qui présente une réactivité moyenne. En outre, il est possible d'observer les connexions propriétés amphotères. Aluminium poids atomique de vingt-six grammes par mole.

aluminium Caractéristiques physiques

Dans des conditions normales, il est un solide. formule en aluminium est très simple. Il se compose d'atomes (pas unir dans la molécule), qui sont alignées à l'aide d'un réseau cristallin dans la substance solide. couleur aluminium – blanc argenté. En outre, il a un lustre métallique, ainsi que d'autres substances de ce groupe. La couleur du métal utilisé dans l'industrie, peut être différent en raison de la présence d'impuretés dans l'alliage. Ceci est un métal assez léger. Sa densité égale à 2,7 g / cm3, à savoir qu'elle est d'environ trois fois plus léger que le fer. En cela, il peut céder la place, sauf que le magnésium, ce qui est encore plus facile au métal en question. La dureté de l'aluminium est assez faible. Dans ce document, il donne la plupart des métaux. la dureté de l'aluminium de seulement deux sur l'échelle de Mohs. Par conséquent, pour son gain sur la base d'alliages métalliques ajouté plus difficile.

fusion de l'aluminium se produit à une température de seulement 660 ° C. Et il commence à bouillir quand il est chauffé à une température de deux mille 450-2 degrés Celsius. Ceci est un métal très ductile et fusible. Dans cette extrémité d'aluminium caractéristiques physiques. Cependant, il convient de noter que le métal actif a la meilleure conductivité après de cuivre et d'argent.

La prévalence dans la nature

spécifications en aluminium que nous venons de considérer, assez courant dans l'environnement. On peut voir dans la composition de nombreux minéraux. élément en aluminium – au quatrième rang dans la nature la plus courante. Sa fraction de poids dans la croûte terrestre est presque neuf pour cent. principaux minéraux sont présents dans la composition de ses atomes est la bauxite, l'alumine, la cryolite. Tout d'abord – une formation rocheuse, qui se compose d'oxydes de fer, le silicium et le métal en question, également dans la structure de molécules d'eau présentes. Il a une coloration non uniforme: fragments de gris, les couleurs rouge-brun ou d'autres, qui dépendent de la présence de diverses impuretés. De trente à soixante pour cent de la race – l'aluminium, dont les photos peuvent être vu ci-dessus. Il est également très répandu dans la nature minérale est l'alumine.

Cette alumine. Sa formule chimique – Al2O3. Il peut avoir rouge, jaune, bleu ou brun. Sa dureté sur l'échelle de Mohs est de neuf unités. Les variétés de corindon sont remarquables et saphirs, rubis et leicosapphires padparadzha (saphir jaune).

Cryolithe – un minéral ayant une formule chimique plus complexe. Il se compose des fluorures d'aluminium et de sodium – AlF3 • 3NaF. Il ressemble à la pierre incolore ou gris, a une faible dureté – tous les trois sur l'échelle de Mohs. Dans le monde d'aujourd'hui, il est synthétisé artificiellement en laboratoire. Il est utilisé dans la métallurgie.

Aussi l'aluminium peut être trouvé dans la nature en tant que partie de l'argile, qui sont les composants principaux du silicium et des oxydes du métal associé à des molécules d'eau. En outre, l'élément chimique peut être observée dans la composition de la néphéline, la formule chimique est la suivante: KNa3 [AlSiO4] 4.

réception

considération des caractéristiques d'aluminium fournit des méthodes de sa synthèse. Il existe plusieurs méthodes. Production d'aluminium par le premier procédé se déroule en trois étapes. Le dernier d'entre eux est le mode opératoire de l'électrolyse sur la cathode et une anode en carbone. Pour mettre en oeuvre un tel procédé nécessite l'oxyde d'aluminium, ainsi que des adjuvants tels que cryolithe (formule – Na3AlF6) et de fluorure de calcium (CaF2). Afin de produire la décomposition de l'alumine dissoute, il est nécessaire avec le fluorure de cryolite et du calcium en fusion chauffé à une température centigrade au moins neuf cent cinquante degrés, puis passé à travers un courant de ces substances dans les quatre-vingt mille ampères et la tension à cinq huit volts. Ainsi, parce que le procédé de cathode en aluminium Settle, et les molécules d'oxygène sera recueilli à l'anode, qui est à son tour anode oxydée et le convertir en dioxyde de carbone. Avant d'effectuer cette procédure de bauxite, qui sous la forme d'oxyde d'aluminium est extrait, pré-nettoyée d'impuretés, et passe au processus de déshydratation.

Procédé de production d'aluminium décrit ci-dessus est très courante dans la métallurgie. Il y a aussi une méthode, inventée en 1827 par F. Wohler. Elle réside dans le fait que l'aluminium peut être extrait par une réaction chimique entre le chlorure et le potassium. Pour mener à bien un tel processus ne peut être créé sous forme de conditions particulières de température et de vide très élevé. Ainsi, une mole de chlorure et un volume égal de potassium peuvent être préparés d' une mole d'alumine et de trois moles de chlorure de potassium en tant que sous – produit. Cette réaction peut être exprimée par cette équation: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Cette méthode n'a pas gagné beaucoup de popularité dans l'industrie.

caractéristiques de l'aluminium en termes de chimie

Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, il est une substance simple, qui est composé d'atomes qui ne sont pas organisés dans une molécule. Des structures similaires sont formées presque tous les métaux. L'aluminium a une réactivité relativement élevée et de fortes propriétés réductrices. Caractérisation chimique de l'aluminium commence par une description de ses réactions avec une autre substance simple, comme on le décrit plus l'interaction avec des composés inorganiques complexes.

substances en aluminium et simples

Ceux-ci comprennent principalement un oxygène – le composé le plus commun sur la planète. De sa vingt et un pour cent de l'atmosphère de la Terre est composée. La réaction de la substance avec une autre dite oxydation ou la combustion. Il se produit généralement à des températures élevées. Mais dans le cas de l'aluminium peut oxydation dans des conditions normales de fonctionnement – le film d'oxyde ainsi formé. Si le métal actif est écrasé, il va brûler, libérant ainsi de grandes quantités d'énergie sous forme de chaleur. Pour effectuer la réaction entre l'aluminium et l'oxygène besoin de ces composants dans un rapport molaire de 4: 3, moyennant quoi les deux parties se oxyde.

Cette réaction chimique est exprimé par l'équation suivante: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Aussi l'aluminium peut réagir avec des halogènes qui comprennent le fluor, l'iode, le brome et le chlore. Les noms de ces processus provient de l'halogène correspondant: fluoruration, iodation, bromation et la chloration. Ceci est la réaction de couplage typique.

Par exemple, nous réagir en aluminium avec du chlore. Ce type de processus ne peut se produire dans le froid.

Ainsi, la prise de deux moles d'aluminium et de trois moles de chlore, pour donner deux moles de chlorure de métal. L'équation de cette réaction est la suivante: + = 2AІ 3SІ 2AІSІ3. De la même manière, il est possible d'obtenir du fluorure d'aluminium, le bromure et l'iodure elle.

Le gris de la substance en question ne réagit que lorsqu'il est chauffé. Pour la réalisation de l'interaction entre les deux composés nécessaires pour les amener dans des proportions molaires de deux à trois, et une portion du sulfure formé d'aluminium. l'équation de réaction est la suivante: 2Al + 3S = Al2S3.

En outre, à des températures élevées et de l'aluminium réagit avec le carbone pour former un carbure, et d'azote pour former un nitrure. On peut citer l'équation de la réaction chimique suivante: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2Al + N2 = 2AlN.

Interaction avec des substances complexes

Ceux-ci comprennent l'eau, des sels, des acides, des bases, des oxydes. Avec tous les composés chimiques de l'aluminium réagit différemment. Regardons en détail chaque cas.

La réaction avec l'eau

Avec la substance la plus commune sur complexe d'aluminium de terre interagit avec le chauffage. Cela se produit uniquement lors de l'élimination préalable de la couche d'oxyde. L'interaction de l'hydroxyde amphotère est formé, et de l'hydrogène est libéré dans l'air. En prenant les deux parties de l'aluminium et six parties d'eau, on obtient de l'hydroxyde et de l'hydrogène dans un rapport molaire de deux à trois. Cette équation de réaction est écrit comme suit: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

L'interaction avec les acides, les bases et les oxydes

Comme d'autres métaux actifs, l'aluminium est en mesure de participer à une réaction de substitution. Ainsi, on peut déplacer l'hydrogène d'un acide ou un cation de métal passif d'un sel de celui-ci. A la suite de ces interactions un sel d'aluminium est formé, et de l'hydrogène est libéré (dans le cas de l'acide) ou d'un filet métallique précipité (celle qui est moins actif que le considéré). Dans le second cas, les propriétés et la réduction manifeste comme mentionné ci-dessus. Un exemple est l'interaction de l' aluminium avec l' acide chlorhydrique, dans lequel le chlorure d'aluminium est formé et libéré dans l'air, de l' hydrogène. Ce type de réaction est exprimée dans l'équation suivante: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Un exemple de l'interaction de sel d'aluminium peut être sa réaction avec le sulfate de cuivre. Compte tenu de ces deux éléments, nous nous retrouvons avec du sulfate d'aluminium et de cuivre pur qui tombent sous la forme d'un précipité. Avec des acides tels que l'acide sulfurique et nitrique, l'aluminium réagit de manière unique. Par exemple, l'ajout d'une solution diluée d'acide de nitrate d'aluminium dans un rapport molaire de huit parties en trente huit parties est formé du nitrate de métal, d'oxyde nitrique trois parties et quinze – eau. L'équation de la réaction est enregistré ainsi: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO3) 3 + 3N2O + 15H2O. Ce processus se produit uniquement en présence de chaleur.

Si la solution mixte de sulfate d'aluminium et d'un acide faible dans des proportions molaires de deux à trois, puis on obtient le sulfate du métal et de l'hydrogène dans un rapport de un à trois. Cela va se produire une réaction de substitution ordinaire, comme cela est le cas avec d'autres acides. Pour plus de clarté, nous présentons l'équation: + 2Al 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2. Cependant, avec une solution concentrée du même acide plus difficile. Ici, tout comme dans le cas avec le nitrate, le sous-produit est formé, mais pas sous la forme d'oxyde et sous la forme de soufre et de l'eau. Si nous prenons les deux composants dont nous avions besoin dans un rapport molaire de deux à quatre, le résultat sera l'un des sel du métal et du soufre, ainsi que quatre – l'eau. Cette réaction chimique peut être exprimée par l'équation suivante: 2Al + 4H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + S + 4H2O. De plus, l'aluminium peut réagir avec des alcalis. Pour effectuer de telles interactions chimiques doivent prendre deux moles de métal, la même quantité d'hydroxyde de sodium ou l' hydroxyde de potassium, ainsi que six moles d'eau. Ceci produit des substances telles que tetragidroksoalyuminat de sodium ou de potassium et d'hydrogène, qui est libéré sous forme de gaz à odeur piquante dans des proportions molaires de deux à trois. Cette réaction chimique peut être représentée par l'équation suivante: 2AІ + 6H2O + 2KOH = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

Et la dernière chose à considérer est le modèle d'interaction avec des oxydes d'aluminium. Le plus commun et est utilisé dans le cas – réaction Beketov. Il, comme beaucoup d'autres de ce qui précède, a lieu seulement à des températures élevées. Ainsi, pour sa mise en oeuvre doit avoir deux moles par mole d'aluminium et d'oxyde de ferrum. L'interaction de ces deux substances obtenir de l'alumine et du fer libre en une quantité d'une ou deux moles, respectivement.

L'utilisation du métal dans l'industrie

Notez que l'utilisation de l'aluminium – un phénomène très fréquent. Tout d'abord, il a besoin de l'industrie de l'aviation. Avec les alliages de magnésium, on utilise, ainsi que sur la base des alliages métalliques. On peut dire que le plan moyen est de 50% alliages d'aluminium et son entraînement – de 25%. De plus, l'utilisation de l'aluminium est réalisée lors de la fabrication de fils et de câbles en raison de son excellente conductivité électrique. En outre, le métal et ses alliages sont largement utilisés dans l'industrie automobile. Ces matériaux sont constitués de carcasses de voitures, autobus, trolleybus, tramways certains, ainsi que les voitures conventionnelles et les trains électriques. De plus, son utilisation dans les petites applications à grande échelle, par exemple pour la production d'emballages pour la nourriture et d'autres produits, arts de la table. Afin de produire une encre d'argent de la poudre métallique est nécessaire. La peinture est nécessaire pour protéger le fer contre la corrosion. On peut dire que l'aluminium – la deuxième utilisation la plus courante dans les métaux industriels après Ferrum. Ses connexions et il a souvent utilisé dans l'industrie chimique. Ceci est expliqué par les caractéristiques chimiques particulières de l'aluminium, y compris ses propriétés réductrices et des composés amphotères. Hydroxyde a examiné les éléments chimiques nécessaires à la purification de l'eau. En outre, il est utilisé en médecine dans le processus de production de vaccins. Il peut également être trouvée dans la composition de certains types de plastique et d'autres matériaux.

Rôle dans la nature

Comme cela a été décrit ci-dessus, l'aluminium en grandes quantités dans la croûte terrestre. Il est particulièrement important pour les organismes vivants. L'aluminium est impliqué dans la régulation des processus de croissance, forme le tissu conjonctif, tels que les os, ligamentaires, et d'autres. Avec ce processus de régénération des tissus oligo-éléments du corps en plus rapidement. Son déclin se caractérise par les symptômes suivants: perte de valeur dans le développement et la croissance des enfants, chez les adultes – la fatigue chronique, une diminution des performances, la coordination motrice, a réduit le taux de régénération des tissus, l'affaiblissement des muscles, en particulier dans les extrémités. Ce phénomène peut se produire si vous mangez trop peu de nourriture avec le contenu de cet oligo-élément.

Cependant, un problème plus fréquent est un excès d'aluminium dans le corps. On observe souvent ces symptômes: anxiété, dépression, troubles du sommeil, perte de mémoire, le stress, ramollissement du système musculo-squelettique, ce qui peut conduire à des fractures fréquentes et les entorses. excès prolongé de l'aluminium dans le corps sont souvent des problèmes dans presque tous les systèmes d'organes.

Un tel phénomène peut causer un certain nombre de raisons. Ceci est principalement une batterie de cuisine en aluminium. Les scientifiques ont depuis longtemps prouvé que les plats à base du métal en question, ne convient pas à la cuisson des aliments dans, comme à une température élevée de l'aluminium pénètre dans la nourriture, et par conséquent vous mangez beaucoup plus de cet oligo-élément que les besoins du corps.

La deuxième raison – l'application régulière de produits cosmétiques à la teneur du métal ou des sels de ceux-ci. Avant d'utiliser tout produit doit être lu attentivement sa composition. Ne font pas exception et les cosmétiques.

La troisième raison – l'administration des médicaments, qui contiennent beaucoup d'aluminium, depuis longtemps. Ainsi que l'utilisation abusive de vitamines et de compléments alimentaires, qui comprennent le Microcell.

Maintenant, regardons ce que les produits contiennent de l'aluminium pour ajuster votre alimentation et d'organiser le menu correctement. Ce principalement les carottes, le fromage fondu, le blé, l'alun, les pommes de terre. les pêches de fruits et les avocats sont recommandés. En outre, les choux riches en aluminium, le riz, beaucoup d'herbes. En outre, des cations métalliques peuvent être présents dans l'eau potable. Pour éviter haute ou basse teneur en aluminium dans le corps (bien que, comme tous les autres oligo-éléments), vous devez surveiller attentivement leur régime alimentaire et d'essayer de le rendre aussi équilibré que possible.