Khoảng năm 1807, Davy, người đang cố gắng thực hiện quá trình điện phân alumina, đã đặt tên cho kim loại được cho là chứa nó là Alumium. Nhôm lần đầu tiên được Hans Oersted thu được vào năm 1825 nhờ tác dụng của hỗn hống kali với nhôm clorua sau đó chưng cất thủy ngân. Năm 1827, Wöhler tách nhôm kim loại ra nhiều hơn cách hiệu quả- Nung nhôm clorua khan bằng kim loại kali.
Xét về mức độ phổ biến trong tự nhiên, nó đứng thứ nhất trong số các kim loại và thứ 3 trong số các nguyên tố, chỉ đứng sau oxy và silicon. Theo nhiều nhà nghiên cứu khác nhau, hàm lượng nhôm trong vỏ trái đất dao động từ 7,45% đến 8,14% khối lượng vỏ trái đất. Trong tự nhiên, nhôm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất (khoáng chất).
Corundum: Al 2 O 3 - thuộc nhóm oxit đơn giản, và đôi khi tạo thành các tinh thể quý trong suốt - sapphire, và khi bổ sung crom, hồng ngọc. Tích lũy trong các vị trí.
Bauxite: Al 2 O 3 *nH 2 O - quặng nhôm trầm tích. Chứa tạp chất có hại - SiO 2. Bauxite đóng vai trò là nguyên liệu thô quan trọng để sản xuất nhôm, cũng như sơn và chất mài mòn.
Kaolinit: Al 2 O 3 *2SiO 2 *2H 2 O là khoáng chất thuộc phân lớp silicat phân lớp, thành phần chính của đất sét trắng, chịu lửa và sứ.
Phương pháp sản xuất nhôm hiện đại được phát triển độc lập bởi Charles Hall người Mỹ và Paul Héroux người Pháp. Nó bao gồm việc hòa tan oxit nhôm Al 2 O 3 trong sự tan chảy của cryolit Na 3 AlF 3 sau đó được điện phân bằng điện cực than chì. Phương pháp sản xuất này đòi hỏi nhiều điện năng nên chỉ trở nên phổ biến vào thế kỷ 20. Để sản xuất 1 tấn nhôm cần 1,9 tấn alumina và 18 nghìn kWh điện.
Bạc kim loại- trắng, nhẹ, mật độ 2,7 g/cm 3, điểm nóng chảy 660°C, điểm sôi 2500°C. Độ dẻo cao, cán thành tấm mỏng và thậm chí là giấy bạc. Nhôm có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao và có độ phản chiếu cao. Nhôm tạo thành hợp kim với hầu hết các kim loại.
Tại điều kiện bình thường nhôm được phủ một lớp màng oxit mỏng và bền nên không phản ứng với các tác nhân oxy hóa cổ điển: với H 2 O (t°); Nhờ đó, nhôm thực tế không bị ăn mòn và do đó có nhu cầu rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, khi màng oxit bị phá hủy (ví dụ khi tiếp xúc với dung dịch muối amoni NH 4 +, kiềm nóng hoặc do sự pha trộn), nhôm hoạt động như một kim loại có tính khử tích cực. Dễ phản ứng với các chất đơn giản: oxi, halogen: 2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3
Nhôm phản ứng với các phi kim khác khi đun nóng:
2Al + 3S = Al 2 S 3 2Al + N 2 = 2AlN
Nhôm chỉ có thể hòa tan hydro, nhưng không phản ứng với nó.
Với các chất phức tạp: nhôm phản ứng với chất kiềm (tạo thành tetrahydroxyaluminate):
2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
Dễ dàng hòa tan trong axit sunfuric loãng và đậm đặc:
2Al + 3H 2 SO 4 (dil) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 2Al + 6H 2 SO 4 (conc) = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Nhôm khử kim loại khỏi oxit của chúng (nhiệt nhiệt): 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe
Nhôm ôxit, Al 2 O 3: chất rắn màu trắng, chịu nhiệt. Tinh thể Al 2 O 3 thụ động về mặt hóa học, vô định hình hoạt động mạnh hơn. Phản ứng chậm với axit và kiềm trong dung dịch, thể hiện tính chất lưỡng tính:
Al 2 O 3 + 6HCl (kết luận) = 2AlCl 3 + ZH 2 O Al 2 O 3 + 2NaOH (kết luận) + 3H 2 O = 2Na
(NaAlO 2 được hình thành trong dung dịch kiềm).
Nhôm hydroxit, Al(OH) 3: dạng vô định hình màu trắng (dạng gel) hoặc dạng tinh thể. Thực tế không hòa tan trong nước. Khi đun nóng, nó phân hủy từng bước. Nó thể hiện tính chất lưỡng tính, có tính axit và bazơ rõ rệt như nhau. Khi kết hợp với NaOH sẽ tạo thành NaAlO2. Để thu được kết tủa Al(OH) 3 người ta thường không sử dụng kiềm (do kết tủa dễ chuyển thành dung dịch) mà tác dụng lên muối nhôm bằng dung dịch amoniac - Al(OH) 3 được tạo thành ở nhiệt độ phòng
Muối nhôm. Muối nhôm và axit mạnh hòa tan nhiều trong nước và trải qua quá trình thủy phân cation đáng kể, tạo ra môi trường axit mạnh trong đó các kim loại như magie và kẽm hòa tan: Al 3+ + H 2 O = AlOH 2+ + H +
AlF 3 fluoride và AlPO 4 orthophosphate không hòa tan trong nước và muối của các axit rất yếu, ví dụ H 2 CO 3, hoàn toàn không được hình thành do kết tủa từ dung dịch nước.
Muối nhôm kép được biết đến - phèn chua thành phần MAl(SO 4) 2 *12H 2 O (M=Na +, K +, Rb +, Cs +, TI +, NH 4 +), phổ biến nhất là phèn kali KAl(SO 4) 2 *12H 2 Ô.
Sự hòa tan các hydroxit lưỡng tính trong dung dịch kiềm được coi là quá trình hình thành muối hydroxo(phức hợp hydroxy). Sự tồn tại của phức hợp hydroxo [Al(OH) 4 (H 2 O) 2] -, [Al(OH) 6] 3-, [Al(OH) 5 (H 2 O)] 2- đã được chứng minh bằng thực nghiệm; trong số này, cái đầu tiên là bền nhất. Số phối trí của nhôm trong các phức hợp này là 6, tức là nhôm có sáu phối hợp.
Hợp chất nhôm nhị phân Các hợp chất có liên kết cộng hóa trị chủ yếu, ví dụ Al 2 S 3 sulfua và Al 4 C 3 cacbua, bị phân hủy hoàn toàn bởi nước:
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4
Được sử dụng rộng rãi làm vật liệu xây dựng. Ưu điểm chính của nhôm ở chất lượng này là nhẹ, dễ uốn khi dập, chống ăn mòn và dẫn nhiệt cao. Nhôm là thành phần quan trọng của nhiều hợp kim (đồng - nhôm đồng, magie,...)
Nó được sử dụng trong kỹ thuật điện để sản xuất dây điện và vỏ bọc của chúng.
Nhôm được sử dụng rộng rãi trong cả thiết bị nhiệt và công nghệ đông lạnh.
Độ phản xạ cao, kết hợp với chi phí thấp và dễ lắng đọng, khiến nhôm trở thành vật liệu lý tưởng để làm gương.
Nhôm và các hợp chất của nó được sử dụng trong công nghệ tên lửa làm nhiên liệu tên lửa. Trong sản xuất vật liệu xây dựng như một tác nhân tạo khí.
Allayarov Damir
Đại học bang HF Tyumen, nhóm 561.
1. Không tương tác với H2.
2. Làm thế nào một kim loại hoạt động phản ứng với hầu hết các phi kim loại mà không cần đốt nóng nếu màng oxit bị loại bỏ.
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
2Al + 3Cl 2 → 2AlCl 3
Al + P → AlP
3. Phản ứng với H2O:
Nhôm là kim loại hoạt động có ái lực cao với oxy. Trong không khí, nó được bao phủ bởi một lớp màng oxit bảo vệ. Nếu màng bị phá hủy, nhôm sẽ tương tác tích cực với nước.
2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2
4. Với axit loãng:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H 2
2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2
Nó không phản ứng với HNO 3 và H 2 SO 4 đậm đặc ở điều kiện bình thường mà chỉ phản ứng khi đun nóng.
5. Với chất kiềm:
2Al + 2NaOH 2NaAlO 2 + 3H 2
Nhôm tạo phức với dung dịch kiềm:
2Al + 2NaOH + 10H 2 O = 2Na + - + 3H 2
hoặc Na,
Na3, Na2- hydroxoaluminat. Sản phẩm phụ thuộc vào nồng độ kiềm.
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
Al 2 O 3 (alumina) xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất corundum (có độ cứng gần bằng kim cương). Đá quý ruby và sapphire cũng thuộc loại Al 2 O 3, có màu do tạp chất sắt và crom
Nhôm ôxit– lưỡng tính. Khi nung chảy nó với kiềm sẽ thu được muối của axit meta-nhôm HAlO 2. Ví dụ:
Cũng phản ứng với axit
Trầm tích keo trắng Nhôm hydroxit hòa tan trong axit
Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3 H 2 O,
và vượt quá dung dịch kiềm, thể hiện tính lưỡng tính
Al(OH) 3 + NaOH + 2H 2 O = Na
Khi nung chảy với chất kiềm, nhôm hydroxit tạo thành muối của axit meta-nhôm hoặc nhôm ortho
Al(OH) 3 Al 2 O 3 + H 2 O
Muối nhôm có khả năng thủy phân cao. Muối nhôm và axit yếu được chuyển thành muối bazơ hoặc bị thủy phân hoàn toàn:
AlCl3 + HOH ↔ AlOHCl2 + HCl
Al +3 + HOH ↔ AlOH +2 + H + pH>7 xảy ra ở giai đoạn I, nhưng khi đun nóng cũng có thể xảy ra ở giai đoạn II.
AlOHCl 2 + HOH ↔ Al(OH) 2 Cl + HCl
AlOH +2 + HOH ↔ Al(OH) 2 + + H +
Trong quá trình sôi, giai đoạn III cũng có thể xảy ra
Al(OH) 2 Cl + HOH ↔ Al(OH) 3 + HCl
Al(OH) 2 + + HOH ↔ Al(OH) 3 + H +
Muối nhôm có độ hòa tan cao.
AlCl3 - nhôm clorua là chất xúc tác trong lọc dầu và tổng hợp hữu cơ khác nhau.
Al 2 (SO 4) 3 ×18H 2 O – nhôm sunfat được dùng để lọc nước từ hạt keo, bị giữ lại bởi Al(OH) 3 hình thành trong quá trình thủy phân và giảm độ cứng
Al 2 (SO 4) 3 + Ca(HCO 3) 2 = Al(OH) 3 + CO 2 + CaSO 4 ↓
Trong ngành công nghiệp da, nó dùng làm chất gắn màu cho vải bông vụn - KAl(SO 4) 2 × 12H 2 O - kali nhôm sunfat (phèn kali).
Công dụng chính của nhôm là sản xuất hợp kim dựa trên nó. Duralumin là hợp kim của nhôm, đồng, magiê và mangan.
Silumin – nhôm và silicon.
Ưu điểm chính của chúng là mật độ thấp và khả năng chống ăn mòn trong khí quyển tốt. Vỏ của các vệ tinh và tàu vũ trụ nhân tạo của Trái đất được làm từ hợp kim nhôm.
Nhôm được dùng làm chất khử trong luyện kim loại (nhiệt nhiệt)
Cr 2 O 3 + 2 Al t = 2Cr + Al 2 O 3.
Cũng được sử dụng để hàn thermite các sản phẩm kim loại (hỗn hợp nhôm và oxit sắt Fe 3 O 4) gọi là thermite cho nhiệt độ khoảng 3000 ° C.
(A l), gali (Ga), indium (In) và tali (T l).
Như có thể thấy từ dữ liệu trên, tất cả những yếu tố này đã được phát hiện trong Thế kỷ XIX.
Khám phá kim loại của phân nhóm chính III các nhóm
|
TRONG |
Al |
Ga |
TRONG |
Tl |
|
1806 |
1825 |
1875 |
1863 |
1861 |
|
G. Lussac, |
G.H. |
L. de Boisbaudran |
F. Đế chế, |
W. Crooks |
|
L. Tenard |
(Đan mạch) |
(Pháp) |
I.Richter |
(Nước Anh) |
|
(Pháp) |
(Nước Đức) |
Boron là một phi kim loại. Nhôm là kim loại chuyển tiếp, trong khi gali, indium và thallium là kim loại chính thức. Do đó, với việc tăng bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong từng nhóm trong bảng tuần hoàn, tính chất kim loại của các chất đơn giản sẽ tăng lên.
Trong bài giảng này chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn các tính chất của nhôm.
1. Vị trí của nhôm trong bảng của D. I. Mendeleev. Cấu trúc nguyên tử, thể hiện trạng thái oxy hóa.
Phần tử nhôm nằm ở III nhóm, nhóm con chính “A”, chu kì 3 của bảng tuần hoàn, số seri Số 13, họ hàng khối lượng nguyên tử Ar(Al ) = 27. Hàng xóm của nó ở bên trái bảng là magie, một kim loại điển hình, và ở bên phải là silicon, một phi kim loại. Do đó, nhôm phải thể hiện những tính chất trung gian và các hợp chất của nó là lưỡng tính.
Al +13) 2) 8) 3, p – phần tử,
|
Trạng thái cơ bản 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 |
|
|
Trạng thái kích thích 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2 |
|
Nhôm thể hiện trạng thái oxy hóa +3 trong các hợp chất:
Al 0 – 3 e - → Al +3
2. Tính chất vật lý
Nhôm ở dạng tự do là kim loại màu trắng bạc có tính dẫn nhiệt và dẫn điện cao.Điểm nóng chảy 650 o C. Nhôm có mật độ thấp (2,7 g/cm 3) - nhỏ hơn khoảng ba lần so với sắt hoặc đồng, đồng thời là kim loại bền.
3. Hòa mình vào thiên nhiên
Xét về mức độ phổ biến trong tự nhiên, nó được xếp hạng Đứng thứ nhất trong số các kim loại và thứ ba trong số các nguyên tố, chỉ đứng sau oxy và silicon. Theo nhiều nhà nghiên cứu khác nhau, tỷ lệ hàm lượng nhôm trong vỏ trái đất dao động từ 7,45 đến 8,14% khối lượng vỏ trái đất.
Trong tự nhiên nhôm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất (khoáng sản).
Vài người trong số họ:
· Bauxite - Al 2 O 3 H 2 O (có lẫn tạp chất SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3)
· Nephelin - KNa 3 4
· Alunite - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3
· Alumina (hỗn hợp kaolin với cát SiO 2, đá vôi CaCO 3, magnesit MgCO 3)
· Corundum - Al 2 O 3
· Feldspar (orthoclase) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2
· Kaolinit - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O
· alunit - (Na,K) 2 SO 4 ×Al 2 (SO 4) 3 ×4Al(OH) 3
· Beryl - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2
|
bôxit |
|
|
Al2O3 |
Corundum
|
|
hồng ngọc
|
|
|
ngọc bích
|
4. Tính chất hóa học của nhôm và các hợp chất của nó
Nhôm phản ứng dễ dàng với oxy trong điều kiện bình thường và được phủ một lớp màng oxit (làm cho nó có vẻ ngoài mờ).
MÔ TẢ PHIM OXIDE
Độ dày của nó là 0,00001 mm, nhưng nhờ có nó mà nhôm không bị ăn mòn. Để nghiên cứu tính chất hóa học của nhôm, màng oxit được loại bỏ. (Dùng giấy nhám, hoặc dùng hóa học: đầu tiên nhúng vào dung dịch kiềm để loại bỏ màng oxit, sau đó vào dung dịch muối thủy ngân để tạo thành hợp kim nhôm với thủy ngân - hỗn hống).
TÔI. Tương tác với các chất đơn giản
Ở nhiệt độ phòng, nhôm phản ứng tích cực với tất cả các halogen, tạo thành halogenua. Khi đun nóng, nó phản ứng với lưu huỳnh (200 °C), nitơ (800 °C), phốt pho (500 °C) và carbon (2000 °C), với iốt khi có mặt chất xúc tác - nước:
2A l + 3 S = Al 2 S 3 (nhôm sunfua),
2A l + N 2 = 2A lN (nhôm nitrat),
Al + P = A l P (nhôm photphua),
4A l + 3C = A l 4 C 3 (nhôm cacbua).
2 Al +3 I 2 =2 Al I 3 (nhôm iodua) KINH NGHIỆM
Tất cả các hợp chất này đều bị thủy phân hoàn toàn để tạo thành nhôm hydroxit và theo đó là hydro sunfua, amoniac, phosphine và metan:
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S
Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4
Ở dạng bào hoặc bột, nó cháy sáng trong không khí, giải phóng một số lượng lớn nhiệt:
4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 kJ.
NHÔM CHÁY TRONG KHÔNG KHÍ
KINH NGHIỆM
II. Tương tác với các chất phức tạp
Tương tác với nước :
2 Al + 6 H 2 O=2 Al (OH) 3 +3 H 2
không có màng oxit
KINH NGHIỆM
Tương tác với oxit kim loại:
Nhôm là một chất khử tốt vì nó là một trong những kim loại hoạt động. Nó được xếp hạng trong chuỗi hoạt động ngay sau các kim loại kiềm thổ. Đó là lý do tại sao phục hồi kim loại từ oxit của chúng . Phản ứng này, nhiệt nhôm, được sử dụng để sản xuất các kim loại nguyên chất hiếm, chẳng hạn như vonfram, vanadi, v.v..
3 Fe 3 O 4 +8 Al =4 Al 2 O 3 +9 Fe + Q
Hỗn hợp thermite của Fe 3 O 4 và Al (bột) cũng được sử dụng trong hàn thermite.
Cr 2 O 3 + 2A l = 2C r + Al 2 O 3
Tương tác với axit :
Với dung dịch axit sunfuric: 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2
Nó không phản ứng với lưu huỳnh đậm đặc và nitơ (thụ động). Vì vậy, axit nitric được vận chuyển trong thùng nhôm. Khi đun nóng, nhôm có thể khử các axit này mà không giải phóng hydro:
2A l + 6H 2 S O 4 (conc) = Al 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,
Al + 6H NO 3 (conc) = Al (NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.
Tương tác với chất kiềm .
2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al(OH)4 ] +3 H2
KINH NGHIỆM
Na[MỘTtôi(OH) 4 ] – natri tetrahydroxyaluminate
Theo đề nghị của nhà hóa học Gorbov, trong chiến tranh Nga-Nhật phản ứng này được sử dụng để sản xuất hydro cho bóng bay.
Với dung dịch muối:
2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu
Nếu cọ xát bề mặt nhôm bằng muối thủy ngân sẽ xảy ra phản ứng:
2 Al + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Hg
Thủy ngân thoát ra hòa tan nhôm tạo thành hỗn hống .
Phát hiện ion nhôm trong dung dịch
:
KINH NGHIỆM
5. Ứng dụng của nhôm và các hợp chất của nó
Thể chất và Tính chất hóa học nhôm đã dẫn đến việc sử dụng rộng rãi nó trong công nghệ. Ngành hàng không là ngành tiêu thụ nhôm lớn: 2/3 máy bay bao gồm nhôm và hợp kim của nó. Một chiếc máy bay bằng thép sẽ quá nặng và có thể chở ít hành khách hơn. Đó là lý do tại sao nhôm được gọi là kim loại có cánh. Cáp và dây điện được làm từ nhôm: có cùng độ dẫn điện thì khối lượng của chúng nhỏ hơn 2 lần so với sản phẩm đồng tương ứng.
Xem xét khả năng chống ăn mòn của nhôm, nó là sản xuất các bộ phận máy và thùng chứa axit nitric. Bột nhôm là cơ sở để sản xuất sơn bạc nhằm bảo vệ các sản phẩm sắt khỏi bị ăn mòn và phản xạ tia nhiệt, loại sơn này được dùng để phủ các bể chứa dầu và trang phục cứu hỏa.
Nhôm oxit được sử dụng để sản xuất nhôm và cũng là vật liệu chịu lửa.
Nhôm hydroxit là thành phần chính của các loại thuốc nổi tiếng Maalox và Almagel, có tác dụng làm giảm độ axit của dịch dạ dày.
Muối nhôm có khả năng thủy phân cao. Tài sản này được sử dụng trong quá trình lọc nước. Nhôm sunfat và một lượng nhỏ vôi tôi được thêm vào nước để tinh chế nhằm trung hòa axit thu được. Kết quả là, một lượng lớn kết tủa nhôm hydroxit được giải phóng, khi lắng xuống sẽ mang theo các hạt đục và vi khuẩn lơ lửng.
Vì vậy, nhôm sunfat là chất keo tụ.
6. Sản xuất nhôm
1) Một phương pháp hiện đại, tiết kiệm chi phí để sản xuất nhôm đã được American Hall và người Pháp Héroux phát minh vào năm 1886. Nó liên quan đến việc điện phân dung dịch nhôm oxit trong cryolit nóng chảy. Cryolite Na 3 AlF 6 nóng chảy hòa tan Al 2 O 3, giống như nước hòa tan đường. Quá trình điện phân “dung dịch” nhôm oxit trong cryolit nóng chảy xảy ra như thể cryolit chỉ là dung môi và nhôm oxit là chất điện phân.
Dòng điện 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2
Trong “Bách khoa toàn thư dành cho bé trai và bé gái” tiếng Anh, một bài viết về nhôm bắt đầu bằng những từ sau: “Vào ngày 23 tháng 2 năm 1886, một thời đại kim loại mới bắt đầu trong lịch sử văn minh - thời đại của nhôm. Vào ngày này, Charles Hall, một nhà hóa học 22 tuổi, bước vào phòng thí nghiệm của người thầy đầu tiên của mình với hàng tá quả bóng nhỏ bằng nhôm màu trắng bạc trên tay và với tin tức rằng anh đã tìm ra cách chế tạo ra kim loại này. rẻ và hiệu quả. số lượng lớn" Vì vậy Hall đã trở thành người sáng lập ngành công nghiệp nhôm của Mỹ và là anh hùng dân tộc Anglo-Saxon, với tư cách là người đã biến khoa học thành một ngành kinh doanh vĩ đại.
2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2
HAY ĐẤY:
BÀI TẬP
Mô phỏng số 1 - Đặc điểm của nhôm theo vị trí trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D. I. Mendeleev
Mô phỏng số 2 - Phương trình phản ứng của nhôm với các chất đơn giản và phức tạp
Mô phỏng số 3 - Tính chất hóa học của nhôm
NHIỆM VỤ PHÂN CÔNG
Số 1. Để thu được nhôm từ nhôm clorua, kim loại canxi có thể được sử dụng làm chất khử. Viết phương trình phản ứng hóa học này và mô tả quá trình này bằng cân điện tử.
Nghĩ! Tại sao phản ứng này không thể thực hiện được trong dung dịch nước?
Số 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng hóa học:
Al + H 2 SO 4 (dung dịch ) ->
Al + CuCl2 ->
Al + HNO3 (đồng ý ) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->
Số 3. Thực hiện các phép biến đổi:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al
Số 4. Giải quyết vấn đề:
Một hợp kim nhôm-đồng đã tiếp xúc với lượng dư dung dịch natri hydroxit đậm đặc trong khi đun nóng. 2,24 lít khí (no.o.) đã được giải phóng. Tính thành phần phần trăm của hợp kim nếu tổng khối lượng của nó là 10 g?
Nhôm
NHÔM-TÔI; m.[từ lat. alum (aluminis) - phèn]. Nguyên tố hóa học (Al), kim loại nhẹ, màu trắng bạc, dễ uốn, có độ dẫn điện cao (dùng trong hàng không, kỹ thuật điện, xây dựng, đời sống hàng ngày, v.v.). Nhôm sunfat. Hợp kim nhôm.
nhôm(Latinh Nhôm, từ alum - phèn), nguyên tố hóa học Nhóm III của bảng tuần hoàn. Kim loại màu trắng bạc, nhẹ (2,7 g/cm3), dẻo, có tính dẫn điện cao, t pl 660oC. Hoạt động hóa học (trong không khí nó được bao phủ bởi một màng oxit bảo vệ). Xét về mức độ phổ biến trong tự nhiên, nó đứng thứ 4 trong số các nguyên tố và đứng thứ nhất trong số các kim loại (8,8% khối lượng vỏ trái đất). Hàng trăm khoáng chất nhôm đã được biết đến (aluminosilicates, bauxite, alunite, v.v.). Nó thu được bằng cách điện phân alumina Al 2 O 3 trong sự nóng chảy của cryolit Na 3 AlF 6 ở 960°C. Được sử dụng trong ngành hàng không, xây dựng (vật liệu kết cấu, chủ yếu ở dạng hợp kim với các kim loại khác), kỹ thuật điện (thay thế đồng trong sản xuất dây cáp, v.v.), Công nghiệp thực phẩm(giấy bạc), luyện kim (phụ gia hợp kim), nhiệt luyện nhôm, v.v.
NHÔMNHÔM (lat. Nhôm), Al (đọc là “nhôm”), nguyên tố hóa học có số nguyên tử 13, trọng lượng nguyên tử 26,98154. Nhôm tự nhiên bao gồm một hạt nhân duy nhất là 27 Al. Nằm ở chu kỳ thứ ba trong nhóm IIIA của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev. Cấu hình lớp electron ngoài 3 S 2
P 1 . Trong hầu hết các hợp chất, trạng thái oxy hóa của nhôm là +3 (hóa trị III).
Bán kính nguyên tử nhôm trung hòa là 0,143 nm, bán kính ion Al 3+ là 0,057 nm. Năng lượng ion hóa tuần tự của một nguyên tử nhôm trung tính lần lượt là 5,984, 18,828, 28,44 và 120 eV. Theo thang Pauling, độ âm điện của nhôm là 1,5.
Nhôm đơn giản là kim loại mềm, nhẹ, màu trắng bạc.
Lịch sử khám phá
Nhôm Latin có nguồn gốc từ tiếng Latin alumen, có nghĩa là phèn (cm. PHÔI)(nhôm và kali sunfat KAl(SO 4) 2 · 12H 2 O), từ lâu đã được sử dụng trong thuộc da và làm chất làm se da. Do hoạt tính hóa học cao nên việc phát hiện và phân lập nhôm nguyên chất phải mất gần 100 năm. Kết luận là “đất” (một chất chịu lửa, theo thuật ngữ hiện đại - nhôm oxit) có thể thu được từ phèn chua (cm. OXIT NHÔM)) được chế tạo vào năm 1754 bởi nhà hóa học người Đức A. Marggraff (cm. MARGGRAF Andreas Sigismund). Sau đó hóa ra chính loại “trái đất” đó có thể được tách ra khỏi đất sét và nó bắt đầu được gọi là alumina. Chỉ đến năm 1825, nhà vật lý người Đan Mạch H. K. Ørsted mới có thể thu được nhôm kim loại. (cm.Ørsted Hans Christian). Ông đã xử lý nhôm clorua AlCl 3, chất có thể thu được từ alumina, bằng hỗn hống kali (hợp kim của kali và thủy ngân), và sau khi chưng cất thủy ngân, ông đã cô lập được bột nhôm màu xám.
Chỉ một phần tư thế kỷ sau, phương pháp này đã được hiện đại hóa một chút. Nhà hóa học người Pháp A. E. Sainte-Clair Deville (cm. SAINT-CLAIR DEVILLE Henri Etienne) năm 1854 ông đề xuất sử dụng kim loại natri để sản xuất nhôm (cm. Natri), và nhận được những thỏi kim loại mới đầu tiên. Vào thời điểm đó, giá nhôm rất cao và đồ trang sức được làm từ nó.
Một phương pháp công nghiệp để sản xuất nhôm bằng điện phân nấu chảy các hỗn hợp phức tạp, bao gồm oxit nhôm, florua và các chất khác, được phát triển độc lập vào năm 1886 bởi P. Eru (cm. ERU Paul Louis Toussaint)(Pháp) và C. Hall (Mỹ). Sản xuất nhôm gắn liền với việc tiêu thụ năng lượng cao nên chỉ được thực hiện trên quy mô lớn vào thế kỷ 20. Ở Liên Xô, nhôm công nghiệp đầu tiên được sản xuất vào ngày 14/5/1932 tại nhà máy nhôm Volkhov, được xây dựng cạnh nhà máy thủy điện Volkhov.
Ở trong tự nhiên
Xét về độ phong phú trong vỏ trái đất, nhôm đứng đầu trong số các kim loại và thứ ba trong số tất cả các nguyên tố (sau oxy và silicon), chiếm khoảng 8,8% khối lượng vỏ trái đất. Nhôm là một phần của rất nhiều khoáng chất, chủ yếu là aluminosilicates (cm. NHÔM SILICATE), và đá. Hợp chất nhôm có chứa đá granit (cm.ĐÁ GRANITE), bazan (cm. bazan), đất sét (cm.ĐẤT SÉT), fenspat (cm. FELDPARS) v.v. Nhưng có một nghịch lý: với một lượng lớn khoáng sản và đá chứa nhôm, các mỏ bauxit (cm. BOXITE)- Nguyên liệu chính để sản xuất nhôm công nghiệp khá hiếm. Ở Nga, có trữ lượng bauxite ở Siberia và Urals. Alunites cũng có tầm quan trọng công nghiệp. (cm. ALUNITE) và nepheline (cm. NEPHELIN).
Là một nguyên tố vi lượng, nhôm có mặt trong các mô của thực vật và động vật. Có những sinh vật tập trung tích tụ nhôm trong các cơ quan của chúng - một số loài rêu và động vật thân mềm.
Sản xuất công nghiệp
Tại sản xuất công nghiệp Bauxite lần đầu tiên được xử lý hóa học, loại bỏ tạp chất silicon, oxit sắt và các nguyên tố khác. Kết quả của quá trình xử lý như vậy, tinh khiết nhôm ôxit Al 2 O 3 là nguyên liệu chính để sản xuất kim loại bằng phương pháp điện phân. Tuy nhiên, do nhiệt độ nóng chảy của Al 2 O 3 rất cao (trên 2000°C) nên không thể sử dụng chất nóng chảy của nó để điện phân.
Các nhà khoa học và kỹ sư đã tìm ra giải pháp như sau. Cryolite lần đầu tiên được nấu chảy trong bể điện phân (cm. CRYOLIT) Na 3 AlF 6 (nhiệt độ nóng chảy dưới 1000 °C một chút). Ví dụ, có thể thu được cryolite bằng cách xử lý nephelines Bán đảo Kola. Tiếp theo, một ít Al 2 O 3 (lên tới 10% trọng lượng) và một số chất khác được thêm vào hỗn hợp này để cải thiện điều kiện cho quá trình tiếp theo. Trong quá trình điện phân nóng chảy này, nhôm oxit bị phân hủy, cryolite vẫn còn trong hỗn hợp nóng chảy và nhôm nóng chảy được hình thành ở cực âm:
2Al 2 O 3 = 4Al + 3O 2.
Vì than chì đóng vai trò là cực dương trong quá trình điện phân nên oxy giải phóng ở cực dương sẽ phản ứng với than chì và tạo thành khí cacbonic CO2.
Điện phân tạo ra kim loại có hàm lượng nhôm khoảng 99,7%. Trong công nghệ, nhôm nguyên chất hơn nhiều cũng được sử dụng, trong đó hàm lượng nguyên tố này đạt 99,999% trở lên.
Các tính chất vật lý và hóa học
Nhôm là một kim loại điển hình, có mạng tinh thể lập phương tâm mặt, có tham số MỘT= 0,40403nm. Điểm nóng chảy của kim loại nguyên chất là 660 °C, điểm sôi khoảng 2450 °C và mật độ là 2,6989 g/cm3. Hệ số nhiệt độđộ giãn nở tuyến tính của nhôm là khoảng 2,5·10 -5 K -1. Tiêu chuẩn thế điện cực Al 3+ /Al –1.663V.
Về mặt hóa học, nhôm là kim loại khá hoạt động. Trong không khí, bề mặt của nó ngay lập tức được bao phủ bởi một màng oxit Al 2 O 3 dày đặc, ngăn cản sự tiếp cận của oxy với kim loại và dẫn đến ngừng phản ứng, điều này quyết định đặc tính chống ăn mòn cao của nhôm. Một lớp màng bảo vệ bề mặt nhôm cũng được hình thành nếu nó được đặt trong axit nitric đậm đặc.
Nhôm phản ứng tích cực với các axit khác:
6HCl + 2Al = 2AlCl3 + 3H2,
3H 2 SO 4 + 2Al = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.
Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm. Đầu tiên, màng oxit bảo vệ hòa tan:
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.
Khi đó các phản ứng xảy ra:
2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2,
NaOH + Al(OH) 3 = Na,
hoặc tổng cộng:
2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2,
và kết quả là aluminat được hình thành (cm. Aluminat): Na - natri aluminate (natri tetrahydroxoaluminate), K - kali aluminate (kali tetrahydroxoaluminate) hoặc các loại khác Vì nguyên tử nhôm trong các hợp chất này được đặc trưng bởi số phối trí. (cm. SỐ PHỐI HỢP) 6 chứ không phải 4 thì công thức thực tế của các hợp chất tetrahydroxo này như sau: Na và K.
Khi đun nóng, nhôm phản ứng với halogen:
2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3,
2Al + 3Br2 = 2AlBr3.
Điều thú vị là phản ứng giữa nhôm và bột iốt (cm. IOD) bắt đầu ở nhiệt độ phòng nếu bạn thêm một vài giọt nước vào hỗn hợp ban đầu, trong trường hợp này đóng vai trò là chất xúc tác:
2Al + 3I 2 = 2AlI 3.
Sự tương tác của nhôm với lưu huỳnh khi đun nóng dẫn đến sự hình thành nhôm sunfua:
2Al + 3S = Al 2 S 3,
dễ bị phân hủy bởi nước:
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.
Nhôm không tương tác trực tiếp với hydro mà theo cách gián tiếp, chẳng hạn như sử dụng các hợp chất nhôm hữu cơ (cm. HỢP CHẤT NHÔM HỮU CƠ), có thể tổng hợp được polyme rắn hydrua nhôm (AlH 3) x - chất khử mạnh.
Ở dạng bột, nhôm có thể bị đốt cháy trong không khí và tạo thành bột nhôm oxit chịu lửa màu trắng Al 2 O 3.
Độ bền liên kết cao trong Al 2 O 3 quyết định nhiệt độ cao khi hình thành nó từ các chất đơn giản và khả năng khử nhiều kim loại khỏi oxit của chúng, ví dụ:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe và thậm chí
3CaO + 2Al = Al 2O 3 + 3Ca.
Phương pháp sản xuất kim loại này được gọi là aluminothermy. (cm. NHÔM nhiệt điện).
Oxit lưỡng tính Al 2 O 3 tương ứng với hydroxit lưỡng tính - một hợp chất polymer vô định hình không có thành phần không đổi. Thành phần của nhôm hydroxit có thể được biểu thị bằng công thức xAl 2 O 3 ·yH 2 O; khi học hóa học ở trường, công thức của nhôm hydroxit thường được ký hiệu là Al(OH) 3.
Trong phòng thí nghiệm, nhôm hydroxit có thể thu được ở dạng kết tủa dạng keo bằng các phản ứng trao đổi:
Al 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4,
hoặc bằng cách thêm soda vào dung dịch muối nhôm:
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 Ї + 6NaCl + 3CO 2,
cũng như thêm dung dịch amoniac vào dung dịch muối nhôm:
AlCl 3 + 3NH 3 ·H 2 O = Al(OH) 3 Ї + 3H 2 O + 3NH 4 Cl.
Ứng dụng
Về quy mô ứng dụng, nhôm và hợp kim của nó chiếm vị trí thứ hai sau sắt và hợp kim của nó. Việc sử dụng rộng rãi nhôm trong khu vực khác nhau Công nghệ và cuộc sống hàng ngày gắn liền với tổng thể các đặc tính vật lý, cơ học và hóa học của nó: mật độ thấp, khả năng chống ăn mòn trong không khí trong khí quyển, độ dẫn nhiệt và điện cao, độ dẻo và độ bền tương đối cao. Nhôm rất dễ gia công những cách khác- rèn, dập, cán... Nhôm nguyên chất được dùng để làm dây điện (độ dẫn điện của nhôm bằng 65,5% độ dẫn điện của đồng, nhưng nhôm nhẹ hơn đồng tới hơn 3 lần nên nhôm thường thay thế đồng trong lĩnh vực điện). kỹ thuật) và giấy bạc, được sử dụng làm vật liệu đóng gói. Phần chính của nhôm nấu chảy được dùng để sản xuất các hợp kim khác nhau. Hợp kim nhôm được đặc trưng bởi mật độ thấp, khả năng chống ăn mòn tăng (so với nhôm nguyên chất) và cao đặc tính công nghệ: độ dẫn nhiệt và điện cao, khả năng chịu nhiệt, độ bền và độ dẻo. Lớp phủ bảo vệ và trang trí dễ dàng được áp dụng trên bề mặt hợp kim nhôm.
Sự đa dạng về tính chất của hợp kim nhôm là do việc đưa vào nhôm các chất phụ gia khác nhau tạo thành dung dịch rắn hoặc hợp chất liên kim loại với nó. Phần lớn nhôm được sử dụng để sản xuất hợp kim nhẹ - duralumin (cm. DURALUMINE)(mỗi loại 94% Al, 4% Cu, 0,5% Mg, Mn, Fe và Si), silumin (85-90% Al, 10-14% Si, 0,1% Na), v.v. Nhôm được sử dụng trong luyện kim không chỉ như làm cơ sở cho hợp kim, mà còn là một trong những chất phụ gia hợp kim được sử dụng rộng rãi trong hợp kim dựa trên đồng, magiê, sắt, niken, v.v.
Hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, trong xây dựng và kiến trúc, trong ngành công nghiệp ô tô, đóng tàu, hàng không và Công nghệ không gian. Đặc biệt, từ hợp kim nhôm cái đầu tiên đã được thực hiện vệ tinh nhân tạo Trái đất. Hợp kim của nhôm và zirconi - zircaloy - được sử dụng rộng rãi trong xây dựng lò phản ứng hạt nhân. Nhôm được sử dụng trong sản xuất thuốc nổ.
Đặc biệt lưu ý là các màng nhôm oxit màu trên bề mặt nhôm kim loại, thu được bằng phương pháp điện hóa. Nhôm kim loại được phủ những lớp màng như vậy được gọi là nhôm anodized. Được làm từ nhôm anodized, vẻ bề ngoài giống như vàng, nhiều đồ trang sức khác nhau được làm ra.
Khi xử lý nhôm trong cuộc sống hàng ngày, bạn cần lưu ý rằng chỉ những chất lỏng trung tính (có tính axit) mới có thể đun nóng và bảo quản trong các thùng nhôm (ví dụ như đun sôi nước). Ví dụ, nếu bạn nấu súp bắp cải chua trong chảo nhôm, thì nhôm sẽ đi vào thức ăn và nó có mùi vị “kim loại” khó chịu. Vì màng oxit rất dễ bị hư hỏng trong cuộc sống hàng ngày nên việc sử dụng dụng cụ nấu bằng nhôm vẫn là điều không mong muốn.
Nhôm trong cơ thể
Cơ thể con người nhận được nhôm hàng ngày từ thức ăn (khoảng 2-3 mg), nhưng vai trò sinh học của nó vẫn chưa được xác định. Trung bình cơ thể con người (70 kg) chứa khoảng 60 mg nhôm trong xương và cơ.
từ điển bách khoa. 2009 .
từ đồng nghĩa:- (ký hiệu Al), kim loại màu trắng bạc, nguyên tố thuộc nhóm thứ ba của bảng tuần hoàn. Lần đầu tiên trong thể tinh khiết thu được vào năm 1827. Kim loại phổ biến nhất trong vỏ cây khối cầu; Nguồn chính của nó là quặng bôxit. Quá trình… … Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật
NHÔM- NHÔM, Nhôm (ký hiệu hóa học A1, trọng lượng 27,1), là kim loại phổ biến nhất trên bề mặt trái đất và sau O và silicon, là thành phần quan trọng nhất của vỏ trái đất. A. xuất hiện trong tự nhiên, chủ yếu ở dạng muối axit silicic (silicat);... ... Bách khoa toàn thư y học lớn
Nhôm- là kim loại màu trắng xanh, đặc biệt nhẹ. Nó rất dẻo và có thể dễ dàng cuộn, kéo, rèn, đóng dấu và đúc, v.v. Giống như các kim loại mềm khác, nhôm cũng có đặc tính rất tốt... ... Thuật ngữ chính thức
Nhôm- (Nhôm), Al, nguyên tố hóa học nhóm III của bảng tuần hoàn, số nguyên tử 13, khối lượng nguyên tử 26,98154; kim loại nhẹ, nhiệt độ nóng chảy 660°C. Hàm lượng trong vỏ trái đất là 8,8% trọng lượng. Nhôm và hợp kim của nó được sử dụng làm vật liệu kết cấu trong... ... Từ điển bách khoa minh họa
NHÔM, nhôm nam, hóa chất đất sét kim loại kiềm, bazơ nhôm, đất sét; cũng như cơ sở rỉ sét, sắt; và đốt đồng. Nam nhôm một hóa thạch tương tự như phèn, hydro sunfat của alumina. Chồng Alunit. một hóa thạch rất gần với... ... Từ điển Dahl
- Từ điển kim loại (bạc, nhẹ, có cánh) của các từ đồng nghĩa tiếng Nga. danh từ nhôm, số từ đồng nghĩa: 8 clay (2)... Từ điển đồng nghĩa
- (Latinh Nhôm từ alum alum), Al, nguyên tố hóa học nhóm III của bảng tuần hoàn, số hiệu nguyên tử 13, khối lượng nguyên tử 26,98154. Kim loại màu trắng bạc, nhẹ (2,7 g/cm³), dẻo, có tính dẫn điện cao, nhiệt độ nóng chảy 660.C.... ... Từ điển bách khoa lớn
Al (từ tiếng Latin alumen tên của phèn, được sử dụng vào thời cổ đại như một chất gắn màu để nhuộm và thuộc da * a. nhôm; n. Nhôm; f. nhôm; i. aluminio), hóa chất. nguyên tố thuộc nhóm III tuần hoàn. Hệ thống Mendeleev, tại. N. 13, lúc. m.26.9815... Bách khoa toàn thư địa chất
NHÔM, nhôm, nhiều. không có chồng (từ tiếng Latin alumen phèn). Kim loại nhẹ dễ uốn, màu trắng bạc. Từ điển giải thích của Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940… Từ điển giải thích của Ushakov
Một miếng nhôm nguyên chất
Một loại khoáng chất rất hiếm thuộc họ đồng-cupalite, một phân lớp của kim loại và các hợp chất liên kim loại thuộc lớp nguyên tố bản địa. Chủ yếu ở dạng cặn cực nhỏ có cấu trúc hạt mịn liên tục. Nó có thể hình thành các tinh thể dạng phiến hoặc có vảy dài tới 1 mm, có râu dài tới 0,5 mm. với độ dày ren vài micron. Một kim loại thuận từ nhẹ có màu trắng bạc, dễ tạo hình, đúc và gia công.
Xem thêm:
Cấu trúc lập phương tâm mặt. 4 nguyên tử màu cam
Mạng tinh thể của nhôm là một khối lập phương tâm mặt, ổn định ở nhiệt độ từ 4°K đến điểm nóng chảy. Không có sự biến đổi đẳng hướng trong nhôm, tức là cấu trúc của nó là vĩnh viễn. Ô đơn vị gồm có bốn nguyên tử có kích thước 4,049596×10 -10 m; ở 25°C đường kính nguyên tử ( khoảng cách ngắn nhất giữa các nguyên tử trong mạng) là 2,86×10 -10 m, và thể tích nguyên tử là 9,999×10 -6 m 3 /g-nguyên tử.
Các tạp chất trong nhôm ít ảnh hưởng đến thông số mạng. Nhôm có hoạt tính hóa học lớn; năng lượng hình thành các hợp chất của nó với oxy, lưu huỳnh và carbon rất cao. Trong dải điện áp, nó nằm trong số các nguyên tố có độ âm điện lớn nhất và thế điện cực bình thường của nó là -1,67 V. Trong điều kiện bình thường, tương tác với oxy trong khí quyển, nhôm được phủ một lớp màng mỏng (2-10 -5 cm) nhưng bền. nhôm oxit A1 2 0 3, giúp bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa tiếp theo, quyết định khả năng chống ăn mòn cao của nó. Tuy nhiên, nếu có trong nhôm hoặc môi trường Hg, Na, Mg, Ca, Si, Cu và một số nguyên tố khác, độ bền của màng oxit và đặc tính bảo vệ của nó giảm mạnh.
Nhôm nguyên chất. Trường nhìn 5 x 4 mm. Azerbaijan, vùng Gobustan, Biển Caspian, Here-Zira hoặc Đảo Bulla
Nhôm là kim loại mềm, nhẹ, màu trắng bạc, có tính dẫn nhiệt, dẫn điện cao và có tính thuận từ. Điểm nóng chảy 660°C. Ưu điểm của nhôm và hợp kim của nó bao gồm mật độ thấp (2,7 g/cm3), đặc tính cường độ tương đối cao, tính dẫn nhiệt và điện tốt, khả năng sản xuất và khả năng chống ăn mòn cao. Sự kết hợp của các tính chất này cho phép chúng ta phân loại nhôm là một trong những tính chất quan trọng nhất tài liệu kỹ thuật. Nó dễ dàng được kéo thành dây và cuộn thành tấm mỏng. Nhôm hoạt động về mặt hóa học (trong không khí, nó được bao phủ bởi một màng oxit bảo vệ - oxit nhôm) và bảo vệ kim loại khỏi quá trình oxy hóa thêm một cách đáng tin cậy. Nhưng nếu bột nhôm hoặc lá nhôm được nung nóng mạnh, kim loại sẽ cháy với ngọn lửa chói mắt, biến thành nhôm oxit. Nhôm hòa tan ngay cả trong axit clohydric và axit sunfuric loãng, đặc biệt khi đun nóng. Nhưng nhôm không hòa tan trong axit nitric lạnh đậm đặc và loãng. Khi dung dịch kiềm tác dụng lên nhôm, lớp oxit hòa tan và aluminat được hình thành - muối chứa nhôm là một phần của anion.
Xét về mức độ phổ biến trong lớp vỏ Trái đất, nó đứng thứ nhất trong số các kim loại và thứ 3 trong số các nguyên tố, chỉ đứng sau oxy và silicon. Theo các nhà nghiên cứu khác nhau, nồng độ khối lượng của nhôm trong lớp vỏ trái đất ước tính từ 7,45 đến 8,14%.
Phương pháp sản xuất hiện đại, quy trình Hall-Héroult, được phát triển độc lập bởi Charles Hall người Mỹ và người Pháp Paul Héroult vào năm 1886. Nó bao gồm hòa tan oxit nhôm Al 2 O 3 trong hỗn hợp cryolit Na 3 AlF 6 sau đó được điện phân bằng cách sử dụng điện cực cực dương than cốc hoặc than chì tiêu hao. Phương pháp sản xuất này đòi hỏi lượng điện rất lớn và do đó nhận được ứng dụng công nghiệp chỉ trong thế kỷ 20.
Nhôm tổng hợp với lớp vỏ bayerite trên bề mặt. Uzbekistan, vùng Navoi, Uchkuduk
Do hoạt tính hóa học cao, nó không được tìm thấy ở dạng nguyên chất mà chỉ là một phần của các hợp chất khác nhau. Ví dụ, có nhiều loại quặng, khoáng chất và đá có chứa nhôm. Tuy nhiên, nó chỉ được khai thác từ bauxite, hàm lượng trong tự nhiên không cao lắm. Các chất phổ biến nhất có chứa kim loại được đề cập là: fenspat; bôxit; đá granit; silic; aluminosilicat; bazan và những thứ khác. Với số lượng nhỏ, nhôm nhất thiết phải được tìm thấy trong tế bào của các sinh vật sống. Một số loại rêu và sinh vật biển có thể tích lũy yếu tố này bên trong cơ thể của họ trong suốt cuộc đời.
Trang trí nhôm
Được sử dụng rộng rãi làm vật liệu xây dựng. Ưu điểm chính của nhôm ở chất lượng này là nhẹ, dễ uốn để dập và chống ăn mòn. Độ dẫn điện của nhôm chỉ kém 1,7 lần so với đồng, trong khi nhôm rẻ hơn khoảng 4 lần trên mỗi kg, nhưng do mật độ thấp hơn 3,3 lần nên để có được điện trở tương đương, nó cần trọng lượng ít hơn khoảng 2 lần. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện để sản xuất dây dẫn, vỏ bọc của chúng và thậm chí trong vi điện tử khi đặt dây dẫn lên bề mặt tinh thể vi mạch.
Khi nhôm còn rất đắt tiền, nhiều loại sản phẩm đã được làm từ nó trang sức. Vì vậy, Napoléon III đã đặt hàng những chiếc nút bằng nhôm, và vào năm 1889 Mendeleev đã được tặng những chiếc cân có bát làm bằng vàng và nhôm. Thời trang trang sức bằng nhôm ngay lập tức trôi qua khi các công nghệ mới sản xuất nó xuất hiện, giúp giảm giá thành gấp nhiều lần. Ngày nay, nhôm đôi khi được sử dụng trong sản xuất đồ trang sức.
Nhôm - Al
