Metalet janë një nga materialet më të përshtatshme për t'u përpunuar. Ata gjithashtu kanë udhëheqësit e tyre. Për shembull, vetitë themelore të aluminit janë të njohura për njerëzit për një kohë të gjatë. Ato janë aq të përshtatshme për përdorim në jetën e përditshme sa që ky metal është bërë shumë i popullarizuar. Cilat janë vetitë e aluminit si një substancë e thjeshtë dhe si një atom, do të shqyrtojmë në këtë artikull.
Historia e zbulimit të aluminit
Për një kohë të gjatë, njeriu e ka njohur përbërjen e metalit në fjalë - alum kaliumi. Përdorej si një agjent i aftë për të fryrë dhe lidhur përbërësit e përzierjes së bashku; kjo ishte gjithashtu e nevojshme në veshjen e produkteve të lëkurës. Ekzistenca e oksidit të pastër të aluminit u bë e njohur në shekullin e 18-të, në gjysmën e dytë të tij. Megjithatë, nuk u përftua asnjë substancë e pastër.
Arriti të izolojë metalin nga kloruri i tij për herë të parë shkencëtari H. K. Oersted. Ishte ai që trajtoi kripën me amalgamë kaliumi dhe izoloi një pluhur gri nga përzierja, i cili ishte alumini në formën e tij të pastër.
Më pas u bë e qartë se vetitë kimike të aluminit manifestohen në aktivitetin e tij të lartë, aftësinë e fortë reduktuese. Prandaj, askush tjetër nuk ka punuar me të për një kohë të gjatë.
Megjithatë, në 1854, francezi Deville ishte në gjendje të merrte shufra metalike me elektrolizë të shkrirë. Kjo metodë është ende aktuale sot. Veçanërisht prodhimi masiv i materialit të vlefshëm filloi në shekullin e 20-të, kur u zgjidhën problemet e marrjes së një sasie të madhe të energjisë elektrike në ndërmarrje.
Sot, ky metal është një nga më të popullarizuarit dhe më të përdorur në industritë e ndërtimit dhe shtëpiake.
Karakteristikat e përgjithshme të atomit të aluminit
Nëse e karakterizojmë elementin në shqyrtim me pozicionin e tij në sistemin periodik, mund të veçojmë disa pika.
- Numri rendor - 13.
- Ndodhet në periudhën e tretë minore, grupi i tretë, nëngrupi kryesor.
- Masa atomike - 26, 98.
- Numri i elektroneve të valencës - 3.
- Konfigurimi i shtresës së jashtme shprehet si 3s23p1.
- Emri i elementit është alumini.
- Vetitë metalike janë të forta.
- Nuk ka izotope në natyrë, ekziston vetëm në një formë, me një numër masiv prej 27.
- Simboli kimik është AL, lexohet si "alumin" në formula.
- Gjendja e oksidimit është një, e barabartë me +3.
Vetitë kimike të aluminit konfirmohen plotësisht nga struktura elektronike e atomit të tij, sepse duke pasur një rreze të madhe atomike dhe afinitet të ulët elektronik, ai është në gjendje të veprojë si një agjent i fortë reduktues, si të gjithë metalet aktive.
Alumini si një substancë e thjeshtë: vetitë fizike
Nëse flasim për aluminin, posubstancë e thjeshtë, është një metal me shkëlqim argjendi-bardhë. Në ajër, oksidohet shpejt dhe mbulohet me një film të dendur oksidi. E njëjta gjë ndodh me veprimin e acideve të koncentruar.
Prania e një veçorie të tillë i bën produktet e prodhuara nga ky metal rezistent ndaj korrozionit, i cili, natyrisht, është shumë i përshtatshëm për njerëzit. Prandaj, është alumini ai që gjen aplikim kaq të gjerë në ndërtim. Vetitë e substancës janë gjithashtu interesante në atë që ky metal është shumë i lehtë, ndërsa është i fortë dhe i butë. Kombinimi i këtyre karakteristikave nuk është i disponueshëm për çdo substancë.
Ka disa veti themelore fizike që janë karakteristike për aluminin.
- Shkallë e lartë lakueshmërie dhe duktiliteti. Nga ky metal është bërë folie e lehtë, e fortë dhe shumë e hollë, e cila gjithashtu mbështillet në një tel.
- Pika e shkrirjes - 660 0C.
- Pika e vlimit - 2450 0C.
- Densiteti - 2,7 g/cm3.
- Vëllimi i grilës kristal i përqendruar në fytyrë, metalik.
- Lloji i lidhjes - metal.
Vetitë fizike dhe kimike të aluminit përcaktojnë fushat e aplikimit dhe përdorimit të tij. Nëse flasim për aspekte të përditshme, atëherë një rol të madh luajnë karakteristikat e konsideruara tashmë nga ne më lart. Si një metal i lehtë, i qëndrueshëm dhe antikoroziv, alumini përdoret në aeroplanë dhe në ndërtimin e anijeve. Prandaj, këto veti janë shumë të rëndësishme për t'u ditur.
Vetitë kimike të aluminit
Nga këndvështrimikimisë, metali në fjalë është një agjent i fortë reduktues që është i aftë të shfaqë aktivitet të lartë kimik, duke qenë një substancë e pastër. Gjëja kryesore është të eliminoni filmin e oksidit. Në këtë rast, aktiviteti rritet ndjeshëm.
Vetitë kimike të aluminit si një substancë e thjeshtë përcaktohen nga aftësia e tij për të reaguar me:
- acide;
- alkali;
- halogjene;
- gri.
Nuk ndërvepron me ujin në kushte normale. Në të njëjtën kohë, nga halogjenet, pa ngrohje, ai reagon vetëm me jod. Reaksione të tjera kërkojnë temperaturë.
Është e mundur të jepen shembuj që ilustrojnë vetitë kimike të aluminit. Ekuacionet e reagimit të ndërveprimit me:
- acide - AL + HCL=AlCL3 + H2;
-
alkali - 2Al + 6H2O + 2NaOH=Na[Al(OH)4] + 3H 2;
- halogjenet - AL + Hal=ALHal3;
- gri - 2AL + 3S=AL2S3.
Në përgjithësi, vetia më e rëndësishme e substancës në fjalë është aftësia e saj e lartë për të rivendosur elementë të tjerë nga përbërjet e tyre.
Kapaciteti restaurues
Vetitë reduktuese të aluminit gjurmohen mirë në reaksionet e ndërveprimit me oksidet e metaleve të tjera. I nxjerr lehtësisht nga përbërja e substancës dhe i lejon të ekzistojnë në një formë të thjeshtë. Për shembull: Cr2O3 + AL=AL2O3 + kr.
Në metalurgji, ekziston një teknikë e tërë për marrjen e substancave,bazuar në përgjigje të tilla. Ajo quhet aluminotermi. Prandaj, në industrinë kimike ky element përdoret pikërisht për marrjen e metaleve të tjera.
Përhapur në natyrë
Për sa i përket përhapjes midis elementëve të tjerë metalikë, alumini renditet i pari. Përmbajtja e tij në koren e tokës është 8,8%. Nëse krahasohet me jometalet, atëherë vendi i tij do të jetë i treti, pas oksigjenit dhe silikonit.
Për shkak të aktivitetit të tij të lartë kimik, nuk gjendet në formën e tij të pastër, por vetëm si pjesë e përbërjeve të ndryshme. Kështu, për shembull, ka shumë xehe, minerale, shkëmbinj, të cilët përfshijnë aluminin. Megjithatë, ai është nxjerrë vetëm nga boksitet, përmbajtja e të cilave nuk është shumë e lartë në natyrë.
Substancat më të zakonshme që përmbajnë metalin në fjalë:
- feldspars;
- boksite;
- granite;
- silica;
- aluminosilicate;
- baz altë dhe të tjerë.
Në një sasi të vogël, alumini është domosdoshmërisht pjesë e qelizave të organizmave të gjallë. Disa lloje myshqesh dhe kafshë detare janë në gjendje ta grumbullojnë këtë element brenda trupit të tyre gjatë jetës së tyre.
Merr
Vetitë fizike dhe kimike të aluminit bëjnë të mundur marrjen e tij vetëm në një mënyrë: me elektrolizë të një shkrirjeje të oksidit përkatës. Megjithatë, ky proces është teknologjikisht kompleks. Pika e shkrirjes së AL2O3 është mbi 2000 0C. Për shkak të kësaj, nuk mund të elektrolizohet drejtpërdrejt. Kështu qëvazhdo si më poshtë.
- Boksitët janë nxjerrë.
- Pastrojini ato nga papastërtitë, duke lënë vetëm oksid alumini.
- Më pas shkrihet krioliti.
- Shto oksid atje.
- Kjo përzierje elektrolizohet dhe fitohet alumini i pastër dhe dioksidi i karbonit.
Rendimenti i produktit është 99,7%. Megjithatë, është e mundur të merret një metal edhe më i pastër, i cili përdoret për qëllime teknike.
Aplikacion
Vetitë mekanike të aluminit nuk janë mjaft të mira për t'u përdorur në formën e tij të pastër. Prandaj, lidhjet e bazuara në këtë substancë përdoren më shpesh. Ka shumë prej tyre, mund të përmendim më elementët.
- Duralumin.
- Alumin-mangan.
- Alumini-magnez.
- Alumin-bakër.
- Silumins.
- Avial.
Dallimi i tyre kryesor është, natyrisht, aditivët e palëve të treta. Të gjitha ato janë të bazuara në alumin. Metalet e tjera e bëjnë materialin më të qëndrueshëm, rezistent ndaj korrozionit, rezistent ndaj konsumit dhe të lakueshëm.
Ka disa fusha kryesore të aplikimit të aluminit si në formë të pastër ashtu edhe në formën e përbërjeve të tij (aliazheve).
- Për të bërë tela dhe petë të përdorura në shtëpi.
- Bërja e enëve të gatimit.
- Industria e avionëve.
- Ndërtimi i anijeve.
- Ndërtimi dhe arkitektura.
- Industria e hapësirës.
- Ndërtimi i reaktorëve.
Së bashku me hekurin dhe atëlidhjet e aluminit - metali më i rëndësishëm. Janë këta dy përfaqësues të sistemit periodik që kanë gjetur përdorimin më të gjerë industrial në duart e njeriut.
Vetitë e hidroksidit të aluminit
Hidroksidi është përbërësi më i zakonshëm që formon aluminin. Vetitë e tij kimike janë të njëjta me ato të vetë metalit - është amfoterik. Kjo do të thotë se është në gjendje të shfaqë një natyrë të dyfishtë, duke reaguar si me acidet ashtu edhe me alkalet.
Vetë hidroksidi i aluminit është një precipitat xhelatinoz i bardhë. Është e lehtë për ta marrë atë duke reaguar një kripë alumini me alkali ose hidroksid amoniumi. Kur reagon me acide, ky hidroksid jep kripën dhe ujin e zakonshëm përkatës. Nëse reaksioni vazhdon me alkali, atëherë krijohen hidroksokomplekse alumini, në të cilat numri i koordinimit të tij është 4. Shembull: Na[Al(OH)4] - tetrahidroksoaluminat natriumi.
