Hliník: chemické a fyzikální vlastnosti

Některé z nejvhodnějších materiálů jsou kovy. Mezi nimi jsou i jejich vůdci. Takže například základní vlastnosti hliníku jsou lidem známy již dlouhou dobu. Jsou tak vhodné pro použití v každodenním životě, že tento kov se stal velmi populární. Co to je vlastnosti hliníku

Historie objevu hliníku

Dlouho člověk znal spojení kovu, o němž se jedná - kamenec-draselný kamenec. Používala se jako prostředek, který je schopen otáčet a spojovat součásti směsi, což bylo také nezbytné pro výrobu kožených výrobků. Existence čistého oxidu hliníku se stala známou v 18. století, ve druhé polovině roku. Nicméně nebyla získána žádná čistá látka.

Také se mu podařilo izolovat kov z jeho chloridu poprvé vědcem H. K. Oerstedem. Byl to ten, kdo ošetřoval amalgam draselné soli a izoloval směs šedého prášku, který byl hliník ve své čisté formě.

Poté se ukázalo, že chemické vlastnosti hliníku se projevují vysokou aktivitou, silnou redukcí. Proto dlouhou dobu s ním nikdo jiný nezkusil.

Nicméně, v 1854 francouzský DeVille byl schopný získat ingoty kovu elektrolýzou taveniny. Tato metoda je pro tento den stále relevantní. Zvláště hromadná výroba cenného materiálu začala ve dvacátém století, kdy byly vyřešeny problémy s získáním velkého množství elektřiny v podnicích.

K dnešnímu dni je tento kov jedním z nejoblíbenějších a používán v průmyslu stavebnictví a domácnosti.

Obecné charakteristiky atomu hliníku

Pokud charakterizujeme uvažovaný prvek z pozice v periodickém systému, můžeme rozlišit několik bodů.

1. Sériové číslo je 13.
2. Nachází se ve třetím malém období, třetí skupině, hlavní podskupině.
3. Atomová hmotnost je 26,98.
4. Počet valenčních elektronů je 3.
5. Konfigurace vnější vrstvy je vyjádřena vzorem 3s²3p¹.
6. Název prvku je hliník.
7. Vlastnosti kovu jsou silně vyjádřeny.
8. Izotopy v přírodě neexistují, existuje pouze v jedné formě, s hromadným počtem 27.
9. Chemický symbol - AL, ve vzorcích se přečte jako "hliník".
10. Stupeň oxidace je jeden, rovný +3.

Chemické vlastnosti hliníku se plně potvrdil jeho elektronické struktury atomu, za to, že velký poloměr atomu a malý elektronové afinity, je schopen působit jako silné redukční činidlo, jakož i všech aktivních kovů.

Hliník jako jednoduchá látka: fyzikální vlastnosti

Pokud hovoříme o hliníku jako o jednoduché látce, je to stříbrně bílý lesklý kov. Ve vzduchu se rychle oxiduje a zakryje hustým oxidovým filmem. Totéž se děje při působení koncentrovaných kyselin.

Přítomnost takového prvku činí výrobky tohoto kovu odolné proti korozi, což je přirozeně velmi výhodné pro lidi. Proto je hliník v konstrukci tak široce využíván. Vlastnosti látky Zajímavá je také skutečnost, že tento kov je velmi lehký, ale odolný a měkký. Kombinace těchto charakteristik není dostupná pro každou látku.

Existuje několik základních fyzikálních vlastností, které jsou charakteristické pro hliník.

1. Vysoký stupeň tažnosti a tažnosti. Tento kov je vyroben z lehké, silné a velmi tenké fólie, je také válcován do drátu.
2. Teplota tání: 660 ° C ⁰C.
3. Bod varu je 2450 ⁰C.
4. Hustota je 2,7 g / cm³.
5. Křišťálová mřížka je kovově orientovaná na objem.
6. Typ připojení je kovový.

Fyzikální a chemické vlastnosti hliníku určují oblasti jeho použití a použití. Pokud mluvíme o každodenních aspektech, pak vlastnosti, které jsme zkoumali výše, hrají důležitou roli. Jako lehký, silný a antikorozní kov se používá hliník v letadle a stavbě lodí. Proto je velmi důležité znát tyto vlastnosti.

Chemické vlastnosti hliníku

Z hlediska chemie je tento kov silným redukčním činidlem, který je schopen vykazovat vysokou chemickou aktivitu a je čistou látkou. Hlavní věcí je odstranit oxidový film. V tomto případě se aktivita prudce zvyšuje.

Chemické vlastnosti hliníku jako jednoduché látky jsou určeny jeho schopností reagovat s:

• kyseliny;
• alkálie;
• halogeny;
• šedá.

Při práci s vodou nepracuje za běžných podmínek. V tomto případě z halogenů bez ohřevu reaguje pouze s jódem. Pro další reakce potřebujete teplotu.

Mohou být uvedeny příklady, které ilustrují chemické vlastnosti hliníku. Rovnice interakčních reakcí s:

• kyseliny - AL + HCL = AlCL₃ + H₂;
• alkálie - 2Al + 6H₂O + 2NaOH = Na [AI (OH)₄] + 3H₂-
  
• halogeny - AL + Hal = ALHal₃;
• šedá - 2AL + 3S = AL₂S₃.

Obecně nejdůležitější vlastností dané látky je vysoká schopnost obnovit další prvky z jejich sloučenin.

Snížení schopnosti

Snižující se vlastnosti hliníku jsou dobře vysledovány reakcemi interakce s oxidy jiných kovů. Snadno je získává ze složení hmoty a umožňuje existovat v jednoduché podobě. Například: Cr₂O₃ + AL = AL₂O₃ + Cr.

V metalurgii existuje celá metoda získávání látek založená na podobných reakcích. Byl nazván aluminothermie. Proto se v chemickém průmyslu používá tento prvek speciálně pro výrobu jiných kovů.

Distribuce v přírodě

V prevalenci mezi ostatními kovovými prvky je hliník první. Jeho zemská kůra obsahuje 8,8%. Pokud se porovná s nekovymi, bude místo třetí, po kyslíku a křemíku.

Vzhledem k vysoké chemické aktivitě nedochází v čisté formě, ale pouze v složení různých sloučenin. Takže je známo mnoho rud, nerostů, hornin, včetně hliníku. Je však extrahován pouze z bauxitu, jehož obsah v přírodě není příliš velký.

Nejčastějšími látkami, které obsahují zkoušený kov, jsou:

• živce;
• bauxit;
• granity;
• silikagel;
• hlinitokřemičitany;
• bazalty a další.

V malém množství je hliník nutně součástí buněk živých organismů. Některé druhy myší a mořských tvorů jsou schopny akumulovat tento prvek uvnitř svého těla během svého života.

Příjem

Fyzikální a chemické vlastnosti hliníku umožňují jeho získání pouze jedním způsobem: elektrolýzou taveniny odpovídajícího oxidu. Tento proces je však technologicky složitý. Bod tání AL₂O₃ přesahuje 2 000 ⁰C. Z tohoto důvodu elektrolýza přímo nefunguje. Proto postupujte následovně.

1. Extrahují bauxit.
2. Vyčistí se z nečistot a zanechá pouze oxid hlinitý.
3. Pak se kryolit roztaví.
4. Přidejte oxid tam.
5. Tato směs se elektrolyzuje a získá se čistý hliník a oxid uhličitý.

Výtěžek produktu je 99,7%. Je však možné získat ještě čistší kov, který se používá pro technické účely.

Aplikace

Mechanické vlastnosti hliníku nejsou tak dobré, aby byly použity v čisté formě. Proto se nejčastěji používají slitiny na bázi této látky. Existuje mnoho, můžete jmenovat nejzákladnější.

1. Duralumin.
2. Hliník-mangan.
3. Hliník-hořčík.
4. Hliník-měď.
5. Silumin.
6. Avial.

Jejich hlavním rozdílem jsou samozřejmě doplňkové látky. Na všech základech je hliník. Jiné kovy činí materiál odolnější, odolnější proti korozi, odolné proti opotřebení a pružné při zpracování.

Existuje několik hlavních oblastí použití hliníku, jak v čisté formě, tak ve formě jeho sloučenin (slitin).

1. Pro výrobu drátů a fólií používaných v každodenním životě.
2. Výroba nádobí.
3. Stavba letadel.
4. Stavba lodí.
5. Výstavba a architektura.
6. Vesmírný průmysl.
7. Tvorba reaktorů.

Spolu se železem a jeho slitinami je nejdůležitější kovový hliník. Právě tito dva zástupci periodického systému našli nejrozsáhlejší průmyslovou aplikaci v rukou člověka.

Vlastnosti hydroxidu hlinitého

Hydroxid je nejběžnější sloučenina, která tvoří hliník. Jeho chemické vlastnosti jsou stejné jako u samotného kovu - je to amfotérní. To znamená, že je schopen projevovat dvojí povahu, reagující s kyselinami i zásadami.

Samotný hydroxid hlinitý je bílá želatinová sraženina. Získejte to snadno reakcí hliníkové soli s alkálie nebo hydroxid amonný. Při reakci s kyselinami poskytuje tento hydroxid obvyklou odpovídající sůl a vodu. Pokud reakce probíhá alkalicky, pak se tvoří hydroxylové komplexy hliníku, ve kterých je jeho koordinační číslo 4. Příklad: Na [Al (OH)₄] - tetrahydroxaluminát sodný.