Алюміній і його характеристики 1

Загальна характеристика алюмінію

Алюміній - тринадцятий елемент Періодичної таблиці. Позначення - Al від латинського «aluminium». Розташований в третьому періоді, IIIА групі. Відноситься до металів. Заряд ядра дорівнює 13.

Алюміній - сріблясто-білий (рис. 1) легкий метал. Він легко витягується в дріт і прокочується в тонкі листи.

При кімнатній температурі алюміній не змінюється на повітрі, але лише тому, що його поверхня покрита тонкою плівкою оксиду, що володіє дуже сильним захисним дією.

Алюміній і його характеристики 1

Мал. 1. Алюміній. Зовнішній вигляд.

Атомна і молекулярна маса алюмінію

Відносної молекулярна маса речовини (Mr) - це число, яке показує, у скільки разів маса даної молекули більше 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента (Ar) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більше 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані алюміній існує у вигляді одноатомних молекул Al, значення його атомної і молекулярної мас збігаються. Вони рівні 26,9815.

ізотопи алюмінію

Відомо, що в природі алюміній може перебувати у вигляді одного стабільного ізотопу 27 Al. Масове число дорівнює 27. Ядро атома ізотопу алюмінію 27 Al містить тринадцять протонів і чотирнадцять нейтронів.

Існують радіоактивні ізотопи алюмінію з масовими числами від 21-го до 42-х, серед яких найбільш довготривалим є ізотоп 26 Al, період напіврозпаду якого становить 720 тисяч років.

Іони алюмінію

На зовнішньому енергетичному рівні атома алюмінію є три електрона, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3р 1.

В результаті хімічної взаємодії алюміній віддає свої валентні електрони, тобто є їх донором, і перетворюється в позитивно заряджений іон:

Al 0 -3e → Al 3+.

Молекула і атом алюмінію

У вільному стані алюміній існує у вигляді одноатомних молекул Al. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу алюмінію:

сплави алюмінію

Основне застосування алюмінію - виробництво сплавів на його основі. Легуючі добавки (наприклад, мідь, кремній, магній, цинк, марганець) вводять в алюміній головним чином для підвищення його міцності.

Широке застосування мають дуралюміни, що містять мідь і магній, силуміни, в яких основний добавкою служить кремній, Магналії (сплав алюмінію з 9,5-11,5% магнію).

Алюміній - одна з найбільш поширених добавок в сплавах на основі міді, магнію, титану, нікелю, цинку і заліза.

Приклади розв'язання задач

Для зварювання рейок за методом алюмотермії використовують суміш алюмінію і оксиду заліза Fe3 O4. Складіть термохімічне рівняння реакції, якщо при утворенні заліза масою 1 кг (1000 г) виділяється 6340 кДж тепла.

Запишемо рівняння реакції отримання заліза алюмотерміческого методом:

Знайдемо теоретичну масу заліза (розрахована за термохімічне рівняння реакції):

m (Fe) = n (Fe) × M (Fe);

m (Fe) = 9 × 56 = 504 м

Нехай в ході реакції виділиться х кДж теплоти. Складемо пропорцію:

1000 г - 6340 кДж;

504 г - х кДж.

Звідси х буде дорівнює:

х = 540 × 6340/1000 = 3195.

Значить в ході реакції отримання заліза алюмотерміческого методом виділяється 3195 кДж теплоти. Термохімічне рівняння реакції має вигляд:

Схожі статті