Около 100 лет назад Николай Гаврилович Чернышевский, сказал об алюминии, что этому металлу суждено великое будущее, что алюминий – металл социализма. Он оказался провидцем: в XX в. элемент №13 алюминий стал основой многих конструкционных материалов. Элемент 3-го периода и IIIА-группы Периодической системы. Электронная формула атома [10Ne]3S23p1 степени окисления +III и 0.
По электроотрицательности (1,47) одинаков с бериллием, проявляет амфотерные (кислотные и основные) свойства. В соединениях может находиться в составе катионов и анионов. В природе — четвертый по химической распространенности элемент (первый среди металлов), находится в химически связанном состоянии. Входит в состав многих алюмосиликатных минералов, горных пород (граниты, порфиры, базальты, гнейсы, сланцы), различных глин (белая глина называется каолин), бокситов и глинозёма Аl2 О3 .
Любопытно проследить динамику производства алюминия за полтора столетия, прошедших с тех пор, как человек впервые взял в руки кусочек легкого серебристого металла.
За первые 30 лет, с 1825 по 1855 г., точных цифр нет. Промышленных способов получения алюминия не существовало, в лабораториях же его получали в лучшем случае килограммами, а скорее – граммами. Когда в 1855 г. на Всемирной парижской выставке впервые был выставлен алюминиевый слиток, на него смотрели как на редчайшую драгоценность. А появился он на выставке потому, что как раз в 1855 г. французский химик Анри Этьенн Сент-Клер Девиль разработал первый промышленный способ получения алюминия, основанный на вытеснении элемента №13 металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl · AlCl3 .
За 36 лет, с 1855 по 1890 г., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 т металлического алюминия.
Возможно вы искали - Реферат: Галогены
В последнее десятилетие XIX в (уже по новому способу) в мире получили 28 тыс. т алюминия.
В 1930 г. мировая выплавка этого металла составила 300 тыс. т.
В 1975 г. только в капиталистических странах получено около 10 млн. т алюминия, причем эти цифры – не наивысшие. По сведениям американского «Инжениринг энд майнинг джорнэл», производство алюминия в капиталистических странах в 1975 г. снизилось по сравнению с 1974 г. на 11%, или на 1,4 млн. т .
Столь же поразительны перемены и в стоимости алюминия. В 1825 г. он стоил в 1500 раз дороже железа, в наши дни – лишь втрое. Сегодня алюминий дороже простой углеродистой стали, но дешевле нержавеющей. Если рассчитывать стоимость алюминиевых и стальных изделий с учетом их массы и относительной устойчивости к коррозии, то оказывается, что в наши дни во многих случаях значительно выгоднее применять алюминий, чем сталь.
Физические свойства Аl
Серебристо-белый, блестящий, пластичный металл. На воздухе покрывается матовой защитной пленкой Аl2 О3 , весьма устойчивой и защищающей металл от коррозии; пассивируется в концентрированной HNO3 .
Похожий материал - Доклад: Дипольный момент молекулы и связи
Физические константы:
М, = 26,982»27, р = 2,70 г/см3
tпл 660,37 °С, tкип =2500°С
Химические свойства A l
Химически активен, проявляет амфотерные свойства - реагирует с кислотами и щелочами:
2Аl + 6НСl = 2АlСl3 + ЗН2
2Аl + 2NaOH + 6Н2 О = 2Na[Al(OH)4 ]] + ЗН2
Очень интересно - Реферат: Жидкостное химическое травление
2Al + 6NaOH(т) = 2NaAlO2 + + ЗН2 + 2Na2 O
Амальгамированный алюминий энергично реагирует с водой:
2Al + 6Н2 О = 2Аl(ОН)3 ¯ + 3H2 + 836 кДж
Сильный восстановитель, при нагревании взаимодействует с кислородом, серой, азотом и углеродом:
4Аl+3O2 =2Аl2 O3 , 2Al+3S=Al2 S3
Вам будет интересно - Дипломная работа: Паровоздушная газификация углей
2Al+N2 =2AlN, 4Аl+ЗС=Аl4 Сз
С хлором, бромом и йодом реакция протекает при комнатной температуре (для иода требуется катализатор — капля Н2 О), образуются галогениды AlCl3 , АlВг3 и АlI3 .
Промышленно важен метод алюминотермии:
2Al + Сг2 О3 = Аl2 O3 + 2Сг
10Аl + ЗV2 О5 = 5Аl2 O3 + 6V
Похожий материал - Реферат: Химия в биологии, медицине и производстве лекарственных препаратов
Алюминий восстанавливает Nv до N- III :
8Аl + З0НNО3 (оч. разб.) = 8Аl(NО3 )3 + 3NH4 NO3 + 9H2 O
8Al + 18Н2 O + 5КОН + 3KNO3 =8K[Al(OH)4 ]+3NH3
(движущей силой этих реакций служит промежуточное выделение атомарного водорода Н°, а во второй реакции — также и образование устойчивого гидроксокомплекса [Аl(ОН)4 ]3- ).
Получение и применение Al