Характеристика металла алюминия: Алюминий – общая характеристика элемента, химические свойства » HimEge.ru

Характеристика химического элемента по положению в Переодической системе:

Алюминий был открыт в 1825 году датским физиком Х.К. Эрстедом.

1. Ребята, опишите местоположение данного металла в Переодической системе Менделеева:

Обучаемые: Алюминий – элемент третьего периода и IIIА подгруппы, порядковый номер 13.

2. Учитель: Давайте разберемся со строением атома:

Заряд ядра атома: +13.

Количество протонов и электронов в неионизированном атоме всегда одинаково и равно порядковому номеру в периодической таблице Менделеева, для алюминия Al — 13, а теперь найдем значение атомной массы (26,98) и округлим его, получим 27. Скорее всего, что его наиболее распространенный изотоп будет иметь массу равную 27. Следовательно, в ядре этого изотопа будет находиться 14 нейтронов (27–13=14).

Количество нейтронов в неионизированном атоме Al = 14., т.о. p13n14e13

Электронную формула атома алюминия:

₁₃Аl 1S²2S²2P⁶3S²3P¹

графическая формула:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑↓

↑

Учитель: Из приведенной вами формулы мы видим, что атом алюминия имеет одни промежуточный 8-и электронный слой, который препятствует притяжению внешних электронов к ядру. Поэтому, у атома алюминия восстановительные свойства выражены гораздо сильнее, чем у атома бора. Почти во всех своих соединениях Аl имеет степень окисления +3.

3. Метал или неметалл: Является М (Металлическая связь, металлическая решетка со свободно перемещающимися электронами).

4. Высшая положительная степень окисления: +3 – в соединениях, 0 – в простом веществе.

5. Формула высшего оксида: Аl₂O₃ бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Химические свойства — амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей.

Al₂O₃+6HCl→2AlCl₃+3H₂O

Al₂O₃+2KOH(температура)→2KAlO_{2(алюминат калия)}+H₂О

6. Формула высшего гидроксида: Al(OH)₃ – амфотерный гидроксид (проявление основных и кислотных свойств).

Упрощенное Al(OH)₃+3KOH=KAlO₂+3H₂O

Реальный процесс отражается таким уравнением: Al(OH)₃+KOH=K[Al(OН)₄]

Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O

7. Валентность по водороду: отсутствует

8. Формула летучего водородного соединения: отсутствует

9. Сравнение Al с соседними по периоду, подгруппе, группе, радиусу, электроотрицательности, энергии ионизации.

B Радиус атома(увел.)

Al Энергия ионизации (уменьш.)

Ga Электроотрицательность (уменьш.)

М свойства (увел.)

Mg Al Si

Радиус атома(увел.)

Энергия ионизации (уменьш.)

Электроотрицательность (уменьш.)

М свойства (увел.)

Тип урока: комбинированный

Задачи:

Образовательные:

1. Показать зависимость физических свойств алюминия от наличия в нем металлической связи и особенностей кристаллического строения.

2. Сформировать у учащихся знания о том, что алюминию в свободном состоянии присущи особые, характерные физические и химические свойства.

Развивающие:

1. Возбудить интерес к изучению науки путем предоставления кратких исторических и научных сообщений о прошлом, настоящем и будущем алюминия.

2. Продолжить формирование исследовательских навыков учащихся при работе с литературой, выполнением лабораторной работы.

3. Расширить понятие амфотерности раскрытием электронного строения алюминия, химических свойств его соединений.

Воспитательные:

1. Воспитывать бережное отношение к окружающей среде, предоставляя сведения о возможном использовании алюминия вчера, сегодня, завтра.

2. Формировать умения работать коллективом у каждого учащегося, считаться с мнением всей группы и отстаивать свое корректно, выполняя лабораторную работу.

3. Знакомить учащихся с научной этикой, честностью и порядочностью естествоиспытателей прошлого, предоставляя сведения о борьбе за право быть первооткрывателем алюминия.

1. Характеристика простого вещества:

Алюминий является металлом, таким образом, (

металлическая связь; металлическая решетка, в узлах которой расположены свободно перемещающиеся общие электроны).

Алюминий и его характеристики

Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Общая характеристика алюминия

Алюминий – самый распространенный в земной коре металл. Он входит в состав глин, полевых шпатов, слюд и многих других минералов. Общее содержание алюминия в земной коре составляет 8% (масс.).

Алюминий – серебристо-белый (рис. 1) легкий металл. Он легко вытягивается в проволоку и прокатывается в тонкие листы.

При комнатной температуре алюминий не изменяется на воздухе, но лишь потому, что его поверхность покрыта тонкой пленкой оксида, обладающего очень сильным защитным действием.

Рис. 1. Алюминий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса алюминия

Относительной молекулярная масса вещества (M_r) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (A_r) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии алюминий существует в виде одноатомных молекул Al, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 26,9815.

Изотопы алюминия

Известно, что в природе алюминий может находиться в виде одного стабильного изотопа ²⁷Al. Массовое число равно 27. Ядро атома изотопа алюминия ²⁷Al содержит тринадцать протонов и четырнадцать нейтронов.

Существуют радиоактивные изотопы алюминия с массовыми числами от 21-го до 42-х, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп ²⁶Al, период полураспада которого составляет 720 тысяч лет.

Ионы алюминия

На внешнем энергетическом уровне атома алюминия имеется три электрона, которые являются валентными:

1s²2s²2p⁶3s²3р ¹.

В результате химического взаимодействия алюминий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Al⁰-3e → Al³⁺.

Молекула и атом алюминия

В свободном состоянии алюминий существует в виде одноатомных молекул Al. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу алюминия:

Энергия ионизации атома, эВ	5,99
Относительная электроотрицательность	1,61
Радиус атома, нм	0,143
Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25oС, кДж/моль	329,1

Сплавы алюминия

Основное применение алюминия – производство сплавов на его основе. Легирующие добавки (например, медь, кремний, магний, цинк, марганец) вводят в алюминий главным образом для повышения его прочности.

Широкое применение имеют дуралюмины, содержащие медь и магний, силумины, в которых основной добавкой служит кремний, магналий (сплав алюминия с 9,5-11,5% магния).

Алюминий – одна из наиболее распространенных добавок в сплавах на основе меди, магния, титана, никеля, цинка и железа.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Элементальный контейнер | Основные характеристики алюминия

Что такое алюминий?

Алюминий (Aluminium) – серебристо-белый мягкий металл, отличающийся легкостью, высокой отражательной способностью, высокой теплопроводностью, высокой электропроводностью, нетоксичностью и коррозионной стойкостью. Алюминий — самый распространенный металлический элемент, составляющий 1/12 часть земной коры. Однако он никогда не встречается в природе в виде элементарного металла, а только в сочетании с кислородом и другими элементами. На обычном языке алюминий часто означает алюминиевый сплав.

Среди всех видов металлических материалов алюминий выигрывает либо потому, что его свойства и характеристики превосходны, либо потому, что технологии изготовления позволяют производить готовый продукт по конкурентоспособной цене. Использование алюминия продолжает увеличиваться и расширяться; новые рынки, такие как автомобильный сектор, начинают признавать его истинные беспрецедентные преимущества.

Где и как получить алюминий

Боксит, минерал, добываемый из земли, является основным источником алюминия. Бокситы измельчают и опрыскивают водой, удаляют глину и кремнезем, затем сушат в печи и смешивают с кальцинированной содой и дробленой известью. Затем смесь обрабатывается в варочном котле, затем сгущается под давлением и направляется в отстойник, где удаляются дополнительные примеси.
После фильтрации, охлаждения и дальнейшей обработки в осадителе смесь сгущают и еще раз фильтруют перед нагреванием в обжиговой печи. Полученный материал представляет собой оксид алюминия, порошкообразную химическую комбинацию кислорода и алюминия.

Плавка

Глинозем должен пройти процессы плавки и легирования, чтобы стать алюминием общего пользования. Алюминиевый завод содержит криолитовую ванну (в которой минеральный криолит плавится с помощью электрического тока). Глинозем в виде порошка помещают в криолитовую ванну, где он плавится и отделяется от кислородного компонента, оседая под криолитом. Расплавленный алюминий перекачивается из нижней части плавильной печи и помещается в тигель, затем формуется в слиток или переносится в печь для легирования.

Легирование

В печи для легирования алюминиевый слиток расплавляется и смешивается с легирующими металлами, такими как магний, кремнезем, медь и т. д., с образованием алюминиевого сплава, обладающего широким диапазоном конкретных свойств материала. Физические свойства сплава во многом определяются содержанием сплава.

Например:

• Марганец обладает хорошей коррозионной стойкостью
• Магний подходит для сварки
• Медь обеспечивает превосходную обрабатываемость
• Цинк обладает очень высокой прочностью

Смесь расплавленных металлов затем отливается в твердые бревна. Бревна можно разрезать, чтобы получить более управляемую заготовку. Бревна и заготовки отправляются на экструдеры для экструзии алюминия.

Основные характеристики алюминия

Алюминий при использовании в виде листа, рулона или прессованной формы имеет ряд преимуществ по сравнению с другими металлами и материалами. В то время как другие материалы могут обладать некоторыми полезными характеристиками алюминия, они не могут обеспечить весь спектр преимуществ, которые может дать алюминий. Экструзия алюминия — это универсальный процесс формовки металла, который позволяет дизайнерам, инженерам и производителям в полной мере использовать широкий спектр физических характеристик:

Легкий вес:

Алюминий имеет удельный вес 2,7 и весит всего 0,1 фунта на кубический дюйм. Он весит меньше по объему, чем большинство других металлов. На самом деле, это около одной трети веса железа, стали, меди или латуни. Легкий алюминий проще в обращении, дешевле в транспортировке и является привлекательным материалом для применения в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, высотное строительство и автомобильный дизайн. При использовании в области транспорта он может дать значительные преимущества в сокращении расхода топлива.

Strong:

Алюминиевые профили могут быть изготовлены настолько прочными, насколько это необходимо для большинства применений. Когда температура падает, он становится еще прочнее, поэтому этот материал чаще всего используется в холодных условиях.

Высокое соотношение прочности к весу:

Алюминий предлагает уникальное сочетание легкости и высокой прочности. Более высокие прочности могут быть получены путем добавления одного или нескольких из следующих компонентов: марганца, кремния, меди, магния или цинка. Увеличение также может быть достигнуто с помощью специальной термической обработки. В настоящее время аэрокосмическая промышленность и автомобильная промышленность в значительной степени зависят от алюминия как материала.

Коррозионная стойкость:

Превосходная коррозионная стойкость алюминия обусловлена ​​наличием тонкой твердой защитной пленки оксида алюминия, прочно сцепляющейся с поверхностью. Это происходит естественным образом и может достигать толщины 0,2 миллионных дюйма. Дополнительная защита может быть выполнена путем нанесения краски или анодирования. Не ржавеет, как сталь.

Превосходный теплопроводник:

Алюминий является превосходным проводником как тепла, так и холода. Эти факторы делают алюминий идеальным для применения в теплообменниках, испарителях холодильников и компонентах двигателей. Процесс экструзии алюминия идеально подходит для изготовления нестандартных форм, которые оптимально используют свойства теплопроводности.

Отличный проводник электричества:

Алюминий — наименее дорогой металл с достаточно высокой электропроводностью для использования в качестве электрического проводника. Из-за своей низкой плотности алюминий проводит более чем в два раза больший ток, чем медь эквивалентного веса. Различные алюминиевые сплавы имеют разную электропроводность и могут быть адаптированы для специальных электрических применений, например, для линий электропередач.

Немагнитный:

Поскольку алюминий немагнитен, его можно использовать в высоковольтных устройствах, а также в электронике. Он также используется для защиты чувствительных электронных устройств.

Эластичность:

Алюминий легко формуется или перерабатывается в другую форму. Алюминий сочетает в себе прочность и гибкость и может изгибаться под нагрузкой или пружинить при ударе. Существует множество различных процессов переработки алюминия, наиболее распространенными из которых являются: экструзия, прокатка, ковка и волочение.

Отражающий:

Полированный алюминий является отличным отражателем лучистой энергии во всем диапазоне длин волн. Отражение видимого света алюминия (более 80%) привело к его широкому использованию в качестве отражателей ламп. Его можно использовать для защиты продуктов или областей от света, радиоволн или инфракрасного излучения.

Негорючий:

Алюминий не воспламеняется и не горит, даже при очень высоких температурах он не выделяет токсичных паров.

Подходит для экстремально низких температур:

Алюминий подходит для криогенных целей. Прочность алюминия фактически увеличивается при очень низких температурах. Это привело к использованию его в космическом пространстве, а также для самолетов и для строительства в высоких широтах.

Пригоден для вторичной переработки:

Алюминий может быть переработан за долю первоначальных производственных затрат. Его можно перерабатывать снова и снова, не теряя при этом своих характеристик. Это привлекает производителей, конечных пользователей и экологические консорциумы.

Привлекательный внешний вид:

Алюминий имеет неотъемлемое преимущество перед большинством других металлов благодаря привлекательному внешнему виду и хорошей коррозионной стойкости. Существует множество различных методов отделки, которые можно использовать. Наиболее распространенными являются: жидкая краска (включая акриловые, алкидные, полиэфирные и другие), порошковые покрытия, анодирование или гальваническое покрытие.

Технологичность:

Сложные формы могут быть реализованы в цельных экструдированных алюминиевых профилях без применения методов механического соединения. Полученный профиль, как правило, прочнее, чем сравнимая сборка, с меньшей вероятностью протекания или ослабления с течением времени. Области применения: бейсбольные биты, холодильные трубки и теплообменники. Алюминиевые детали можно соединять с помощью сварки, пайки или пайки, а также с помощью клея, зажимов, болтов, заклепок или других средств крепления. Методы цельного соединения могут быть особенно полезны для определенных конструкций. Клеевое соединение используется для таких работ, как соединение алюминиевых компонентов самолета.

Экономичный:

Инструменты или формовочные детали (штампы) относительно недороги и могут быть изготовлены в короткие сроки. Различные типы используемых инструментов можно быстро и часто менять во время производственных циклов, что делает его рентабельным для небольших производственных циклов.

Переработанный алюминий

Исторически сложилось так, что алюминий является одним из самых важных материалов в успешных программах переработки. Алюминий предлагает высокую стоимость лома, широкое признание потребителей, а переработка алюминия пользуется значительной поддержкой отрасли.

Алюминий можно перерабатывать и использовать снова и снова без потери своих характеристик. При использовании переработанного алюминия нет потери качества. Переработка алюминия требует меньше энергии и может обеспечить значительную экономию средств. Во время многих производственных процессов, связанных с алюминием, образуется лом. Обычно его возвращают на плавильные или литейные заводы и повторно используют для повторного производства сырья. По сравнению с первоначальными четырьмя фунтами руды для производства одного фунта алюминия каждый фунт переработанного алюминия экономит четыре фунта руды.

Алюминий — Металлолом Astro City

У вас есть куски алюминия или предмет, от которого вы хотели бы избавиться? Если это так, свяжитесь с металлоломом Astro City. Алюминий — одна из наших самых популярных покупок, и мы более чем готовы помочь! Легкий и прочный, алюминий обладает всеми качествами, необходимыми для того, чтобы сделать его одним из самых используемых и универсальных материалов, которые мы когда-либо видели.

Алюминий можно найти в домах, зданиях и автомобилях по всему миру. Более того, алюминий играет огромную роль в развитии таких технологий, как мобильные телефоны, которые мы используем каждый день.

Алюминий — металл серебристого цвета, занимающий 13-е место в таблице Менделеева. Более того, алюминий является одним из самых распространенных металлов на земле. В целом, алюминий легко связывается и может сочетаться практически с любым другим элементом периодической таблицы.

В сочетании с сульфатами алюминий можно безопасно использовать для очистки воды, приготовления пищи, помощи в развитии медицины и образования полезных химических веществ.

Что предлагает алюминий?

Алюминий обладает многими прекрасными качествами и зарекомендовал себя как один из самых ценных металлов. Прежде всего, это один из самых легких металлов, в частности, он в три раза легче железа.

Однако не считайте этот металл слабым. Алюминий на самом деле довольно прочный. Его гибкость и коррозионная стойкость делают его лучшим выбором для домовладельцев. Кроме того, при использовании в коммерческих помещениях он почти всегда покрыт слоем оксидной пленки.

Алюминий не намагничивается, является одним из лучших электрических проводников и отлично сочетается со всеми другими металлами. Еще одна замечательная особенность алюминия заключается в том, что он легко обрабатывается как под воздействием тепла, так и холода. Кроме того, его можно катать, тянуть и штамповать. Алюминий также не воспламеняется и не требует специальных красок при коммерческом использовании.

Алюминий в сравнении с медью

Теперь, когда вы знаете немного больше об алюминии, вам может быть интересно, почему вы выбрали алюминий вместо других вариантов, таких как медь или латунь. Проще говоря, алюминий — лучший выбор. Примечательно, что его можно использовать снова и снова, сохраняя при этом свою идеальную форму. Более того, благодаря податливости алюминия, его можно использовать по своему усмотрению.

Кроме того, алюминий можно использовать по-разному, например, в инфраструктуре, на транспорте и в бытовых проектах. Алюминий, как правило, стоит меньше, чем медь или латунь, а это означает, что при использовании его дома вы можете легко сэкономить сотни долларов, а для коммерческого и делового использования вы можете сэкономить до тысяч долларов.

Зачем перерабатывать алюминий

Алюминий — один из самых легко перерабатываемых материалов. Однако процесс переработки гораздо сложнее, чем можно подумать. Хотя мы всегда поощряем безопасную и ответственную переработку всех отходов и материалов, важно иногда обращаться к специалистам, когда вы хотите навсегда избавиться от этого легкого материала.

Металлолом Astro City принимает все виды металлического алюминия. Независимо от того, откуда взялся металл, например, из обшивки дома, автомобильных дисков, кастрюль и сковородок, оконных рам или радиаторов, мы просто ничем не можем вам помочь.

Алюминий — один из самых экологичных материалов. Таким образом, правильно утилизируя этот материал, вы активно помогаете сохранять природные ресурсы нашей земли. Алюминиевый лом является одним из основных источников материалов почти для всех основных отраслей промышленности США.

Итак, нет лучшего варианта, чем посетить Астро-Сити, если вы хотите избавиться от металлолома. У нас работает целая команда профессионалов, которые знают, как быстро избавиться от металлолома. Кроме того, у нас есть доступные варианты цен, которые легко удовлетворят ваши потребности.

Позвоните нашей команде сегодня по телефону 713-697-2999. Оттуда мы можем предоставить вам больше информации о нашей компании и помочь вам принять эффективное решение.

W

ho we are

Металлолом Astro City хорошо осведомлен. Мы являемся компанией, которая работает уже много лет, и мы подкреплены нашим обещанием дружелюбного обслуживания и экспертных технологий. С развитием технологий росло и качество наших услуг. Таким образом, вы можете легко поверить, что мы делаем все, что в наших силах.

Кроме того, мы являемся одной из крупнейших компаний в регионе, которая принимает металлы, не содержащие железа. Эти металлы считаются чистым металлом или сплавом и не содержат железа в значительных количествах. Эти металлы часто являются более популярным вариантом из-за их более желательных свойств, таких как малый вес, более высокая проводимость и устойчивость к коррозии.

Мы надеемся, что в следующий раз, когда вы захотите избавиться от алюминия, вы обратитесь за помощью в Astro City. Мы являемся ведущими дилерами металлолома в районе Большого Хьюстона, и мы более чем уверены, что сможем купить ваш металл по разумной цене.

Если у вас есть дополнительные вопросы об услугах, которые мы предоставляем, не стесняйтесь обращаться к нашей команде.