Metallar ishlov berish uchun eng qulay materiallardan biridir. Ularning ham o'z rahbarlari bor. Misol uchun, alyuminiyning asosiy xususiyatlari odamlarga uzoq vaqtdan beri ma'lum. Ular kundalik hayotda foydalanish uchun juda mos keladi, bu metall juda mashhur bo'ldi. Alyuminiyning oddiy modda va atom sifatidagi xususiyatlari qanday, biz ushbu maqolada ko'rib chiqamiz.
Alyuminiyning kashf etilishi tarixi
Uzoq vaqtdan buyon inson koʻrib chiqilayotgan metall birikmasi - kaliy alumini biladi. U aralashmaning tarkibiy qismlarini bir-biriga bog'laydigan va shishishi mumkin bo'lgan vosita sifatida ishlatilgan; bu charm mahsulotlarini kiyinishda ham zarur edi. Sof alyuminiy oksidining mavjudligi 18-asrda, uning ikkinchi yarmida ma'lum bo'ldi. Biroq, hech qanday sof modda olinmadi.
Olim X. K. Oersted birinchi marta xloriddan metallni ajratib olishga muvaffaq boʻldi. Aynan u tuzni kaliy amalgam bilan qayta ishlagan va aralashmadan kulrang kukun ajratib olgan, ya'ni sof holida alyuminiy bo'lgan.
Keyin ma'lum bo'ldiki, alyuminiyning kimyoviy xossalari uning yuqori faolligi, kuchli pasaytirish qobiliyatida namoyon bo'ladi. Shuning uchun u bilan uzoq vaqt davomida boshqa hech kim ishlamagan.
Ammo 1854 yilda frantsuz Devil eritilgan elektroliz orqali metall quymalarini olishga muvaffaq bo'ldi. Ushbu usul bugungi kunda ham dolzarbdir. Ayniqsa, qimmatbaho materiallarni ommaviy ishlab chiqarish korxonalarda katta hajmdagi elektr energiyasini olish muammolari hal qilingan XX asrda boshlangan.
Bugungi kunda bu metall eng mashhur va qurilish va maishiy sanoatda qoʻllaniladi.
Alyuminiy atomining umumiy xususiyatlari
Ko'rib chiqilayotgan elementni davriy sistemadagi o'rni bilan tavsiflasak, bir nechta fikrlarni ajratib ko'rsatishimiz mumkin.
- Tartib raqami - 13.
- Uchinchi kichik davr, uchinchi guruh, asosiy kichik guruhda joylashgan.
- Atom massasi - 26, 98.
- Valentlik elektronlar soni - 3.
- Tashqi qatlam konfiguratsiyasi 3s23p1 sifatida ifodalanadi.
- Element nomi alyuminiy.
- Metalning xossalari kuchli.
- Tabiatda izotoplari yoʻq, faqat bitta shaklda mavjud, massa soni 27.
- Kimyoviy belgi AL, formulalarda "alyuminiy" deb o'qiladi.
- Oksidlanish darajasi bitta, +3 ga teng.
Alyuminiyning kimyoviy xossalari uning atomining elektron tuzilishi bilan toʻliq tasdiqlanadi, chunki katta atom radiusi va past elektron yaqinligiga ega boʻlib, u barcha faol metallar kabi kuchli qaytaruvchi sifatida harakat qila oladi.
Alyuminiy oddiy modda sifatida: fizik xossalari
Agar alyuminiy haqida gapiradigan bo'lsak, nima deyish mumkin?oddiy modda, u kumushrang-oq y altiroq metalldir. Havoda u tezda oksidlanadi va zich oksidli plyonka bilan qoplanadi. Xuddi shu narsa konsentrlangan kislotalar ta'sirida sodir bo'ladi.
Bunday xususiyatning mavjudligi ushbu metalldan tayyorlangan mahsulotlarni korroziyaga chidamli qiladi, bu, albatta, odamlar uchun juda qulaydir. Shuning uchun qurilishda bunday keng qo'llanilishi alyuminiydir. Moddaning xususiyatlari, shuningdek, bu metall kuchli va yumshoq bo'lsa-da, juda engil ekanligi bilan qiziq. Bunday xususiyatlarning kombinatsiyasi har bir moddada mavjud emas.
Alyuminiyga xos boʻlgan bir qancha asosiy jismoniy xususiyatlar mavjud.
- Yuqori darajada egiluvchanlik va egiluvchanlik. Bu metalldan engil, kuchli va juda yupqa folga ishlab chiqariladi, u ham simga o'raladi.
- Erish nuqtasi - 660 0C.
- Qaynash nuqtasi - 2450 0C.
- Zichlik - 2,7 g/sm3.
- Yuz markazlashtirilgan kristall panjara hajmi, metall.
- Ulanish turi - metall.
Alyuminiyning fizik va kimyoviy xossalari uni qoʻllash va qoʻllash sohalarini belgilaydi. Agar biz kundalik jihatlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda yuqorida biz ko'rib chiqqan xususiyatlar katta rol o'ynaydi. Yengil, bardoshli va korroziyaga qarshi metall sifatida alyuminiy samolyot va kemasozlikda qo'llaniladi. Shuning uchun bu xususiyatlarni bilish juda muhim.
Alyuminiyning kimyoviy xossalari
Nuqtai nazardankimyo, ko'rib chiqilayotgan metall sof modda bo'lib, yuqori kimyoviy faollik ko'rsatishga qodir bo'lgan kuchli qaytaruvchi vositadir. Asosiysi, oksidli plyonkani yo'q qilish. Bunda faollik keskin ortadi.
Alyuminiyning oddiy modda sifatidagi kimyoviy xossalari uning quyidagi bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati bilan belgilanadi:
- kislotalar;
- ishqor;
- galogenlar;
- kulrang.
Oddiy sharoitda suv bilan ta'sir qilmaydi. Shu bilan birga, halogenlardan, qizdirilmasdan, faqat yod bilan reaksiyaga kirishadi. Boshqa reaksiyalar uchun harorat kerak.
Alyuminiyning kimyoviy xossalarini tasvirlovchi misollar keltirish mumkin. Oʻzaro taʼsir reaksiyasi tenglamalari:
- kislotalar - AL + HCL=AlCL3 + H2;
-
ishqorlar - 2Al + 6H2O + 2NaOH=Na[Al(OH)4] + 3H 2;
- galogenlar - AL + Hal=ALHal3;
- kulrang - 2AL + 3S=AL2S3.
Umuman olganda, ushbu moddaning eng muhim xususiyati uning birikmalaridan boshqa elementlarni tiklash qobiliyatining yuqoriligidir.
Qayta tiklash qobiliyati
Alyuminiyning qaytaruvchi xossalari boshqa metallar oksidlari bilan oʻzaro taʼsir qilish reaksiyalarida yaxshi kuzatiladi. U ularni moddaning tarkibidan osongina ajratib oladi va oddiy shaklda mavjud bo'lishiga imkon beradi. Masalan: Cr2O3 + AL=AL2O3 + Cr.
Metallurgiyada moddalarni olishning butun texnikasi mavjud,bunday javoblarga asoslanadi. U aluminotermiya deb ataladi. Shuning uchun kimyo sanoatida bu element aniq boshqa metallarni olish uchun ishlatiladi.
Tabiatda tarqalgan
Boshqa metall elementlar orasida tarqalishi boʻyicha alyuminiy birinchi oʻrinda turadi. Uning er qobig'idagi miqdori 8,8% ni tashkil qiladi. Agar metall bo'lmaganlar bilan solishtirilsa, uning o'rni kislorod va kremniydan keyin uchinchi o'rinni egallaydi.
Yuqori kimyoviy faolligi tufayli u sof holda topilmaydi, faqat turli birikmalar tarkibida mavjud. Shunday qilib, masalan, alyuminiyni o'z ichiga olgan ko'plab rudalar, minerallar, jinslar mavjud. Biroq, u faqat tabiatan unchalik yuqori bo'lmagan boksitlardan qazib olinadi.
Koʻrib chiqilayotgan metallni oʻz ichiga olgan eng keng tarqalgan moddalar:
- dala shpatlari;
- boksitlar;
- granitlar;
- kremniy;
- alyuminosilikatlar;
- baz altlar va boshqalar.
Kichik miqdorda alyuminiy, albatta, tirik organizmlar hujayralarining bir qismidir. Ba'zi turdagi moxlar va dengiz hayvonlari bu elementni hayotlari davomida o'z tanalarida to'plashi mumkin.
Qabul qilish
Alyuminiyning fizik-kimyoviy xossalari uni faqat bitta usulda olish imkonini beradi: tegishli oksidning eritmasini elektroliz qilish. Biroq, bu jarayon texnologik jihatdan murakkab. AL2O3 ning erish nuqtasi 2000 0C dan yuqori. Shuning uchun uni to'g'ridan-to'g'ri elektroliz qilish mumkin emas. Shunday qilibquyidagicha davom eting.
- Boksitlar qazib olinadi.
- Ularni iflosliklardan tozalang, faqat alyuminiy oksidi qolsin.
- Keyin kriolit eritiladi.
- Oksid qo'shing.
- Bu aralashma elektrolizlanadi va sof alyuminiy va karbonat angidrid olinadi.
Mahsulot unumdorligi 99,7%. Biroq, texnik maqsadlarda ishlatiladigan undan ham toza metallni olish mumkin.
Ilova
Aluminiyning mexanik xossalari uning sof shaklida foydalanish uchun yetarli emas. Shuning uchun ushbu moddaga asoslangan qotishmalar ko'pincha ishlatiladi. Ularning koʻpi bor, eng asosiylarini nomlashimiz mumkin.
- Duralumin.
- Alyuminiy-marganets.
- Alyuminiy-magniy.
- Alyuminiy-mis.
- Siluminlar.
- Avial.
Ularning asosiy farqi, albatta, uchinchi tomon qo'shimchalari. Ularning barchasi alyuminiyga asoslangan. Boshqa metallar materialni bardoshli, korroziyaga chidamli, aşınmaya bardoshli va egiluvchan qiladi.
Alyuminiyni sof shaklda ham, uning birikmalari (qotishmalar) shaklida ham qoʻllashning bir qancha asosiy yoʻnalishlari mavjud.
- Uyda ishlatiladigan sim va folga yasash uchun.
- Idishlar yasash.
- Samolyot sanoati.
- Kema qurish.
- Qurilish va arxitektura.
- Kosmik sanoat.
- Reaktorlar qurish.
Temir va uning bilan birgaalyuminiy qotishmalari - eng muhim metall. Davriy tizimning aynan mana shu ikki vakili inson qo‘lida sanoatda eng ko‘p qo‘llanilishini topdi.
Alyuminiy gidroksidning xossalari
Gidroksid alyuminiy hosil qiluvchi eng keng tarqalgan birikma. Uning kimyoviy xossalari metallniki bilan bir xil - u amfoterdir. Bu shuni anglatadiki, u kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishib, ikki tomonlama xususiyatga ega.
Alyuminiy gidroksidning o'zi oq jelatinli cho'kmadir. Uni alyuminiy tuzini gidroksidi yoki ammoniy gidroksid bilan reaksiyaga kiritish orqali olish oson. Kislotalar bilan reaksiyaga kirishganda, bu gidroksid odatiy mos keladigan tuz va suvni beradi. Agar reaksiya ishqor bilan davom etsa, alyuminiy gidroksokomplekslar hosil bo'ladi, ularda uning koordinatsion soni 4 ga teng. Misol: Na[Al(OH)4] - natriy tetragidroksoalyuminat.
