موضوع: آلومینیوم و ترکیبات آن

اهداف:

آموزشی

ایجاد دانش دانش آموزان در مورد خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آلومینیوم بر اساس موقعیت آن در PSCE، ساختار اتم و کریستال

شناسایی و ارزیابی میزان تسلط بر یک سیستم دانش و مجموعه ای از مهارت ها و توانایی ها در مورد عناصر آمفوتریک و ترکیبات آنها با استفاده از مثال آلومینیوم، آمادگی دانش آموزان برای به کارگیری دانش کسب شده در عمل، امکان بازخورد و تنظیم سریع را فراهم می کند. فرآیند آموزشی؛

به توسعه مهارت های مشاهده، نتیجه گیری، توضیح روند آزمایش ادامه دهید

مهارت های معادله نویسی را توسعه دهید واکنش های شیمیاییبا مواد ساده.

هدف رشد:

توسعه تفکر انتقادی، استقلال و توانایی انعکاس، تضمین آموزش سیستماتیک

آموزشی:

پرورش انگیزه یادگیری مثبت، عزت نفس صحیح و احساس مسئولیت

تجربه آزمایشگاهی №14

تجهیزات و معرف ها:کلرید آلومینیوم، اسید هیدروکلریک، هیدروکسید سدیم.

در طول کلاس ها

1. 
   یادگیری مطالب جدید

1. 
   اسلاید شماره 1(تصاویر محصولات آلومینیومی). وجه اشتراک این تصاویر چیست؟ (آلومینیوم)

اسلاید شماره 2(-leruogd, - imiekr, - iksolodr, -ddroooov, -liminiayu) تکلیف کلاس.آناگرام ها را حل کنید و موارد غیر ضروری را حذف کنید (کربن، سیلیکون، اکسیژن، هیدروژن، آلومینیوم).نام از کجا آمده است این عنصر؟ (آلومن – ترجمه از لاتین – آلوم که در زمان های قدیم برای رنگرزی پارچه ها استفاده می شد)

اسلاید شماره 3(آلومن – ترجمه از لاتین – آلوم که در زمان های قدیم برای رنگرزی پارچه ها استفاده می شد)

1.2 . بنابراین، شما قبلاً متوجه شده اید که موضوع درس امروز است "آلومینیوم و ترکیبات آن"و من می خواهم نام درس را بگویم "شماره 13! خوشحالم یا نه؟ چرا همچین اسمی گذاشتم؟(شماره سریال Al در PSHE 13 است؛ خرافات با این عدد همراه است.

اسلاید شماره 4: (موقعیت در PSHE)، ساختار اتمی، نوع پیوند، نوع شبکه کریستالی)

آلومینیوم:عنصر انتقالی که ترکیبات آن خاصیت آمفوتریک دارند. فلز. نوع اتصال: فلزی

نوع شبکه کریستالی: فلزی.

اسلاید شماره 5: کشف آلومینیوم

پیام دانشجو:روزی غریبه ای نزد تیبریوس امپراتور روم آمد. او به عنوان هدیه به امپراتور، کاسه ای را که ساخته بود، از فلزی براق مانند نقره، اما بسیار سبک، تقدیم کرد. استاد گفت که این فلز ناشناخته را از خاک رسی به دست آورده است. احساس قدردانی به ندرت بر تیبریوس سنگینی می کرد و او نیز حاکمی کوته بین بود. از ترس اینکه فلز جدید با خواص عالیش ارزش طلا و نقره ذخیره شده در خزانه را کاهش دهد، سر مخترع را برید و کارگاه او را ویران کرد تا کسی اجازه تولید «فلز خطرناک» را نداشته باشد. ” یک و نیم هزار سال بعد، صفحه جدیدی در تاریخ آلومینیوم نوشته شد. این کار توسط دکتر و طبیعت شناس آلمانی با استعداد پاراسلسوس فیلیپ انجام شد.

1. 
   بلوف - بازی "آیا باور داری که..."

-1. آلومینیوم - یکی از هفت فلز دوران باستان؟(آل یک فلز باستانی نیست).

2.آلومینیوم - اجازه عبور نور خورشید و اشعه گرما را نمی دهد؟(فیل روی پنجره ها گرما را منعکس می کند، اما پرتوهای نور را منتقل می کند)

3آیا ظروف آلومینیومی نشانه کم حیثیتی است؟(ظروف آلومینیومی را ظروف آشپزی انسان فقیر می نامند، زیرا این فلز در ایجاد آترواسکلروز پیری نقش دارد. هنگام پخت و پز در چنین ظروفی، آلومینیوم تا حدی وارد بدن می شود و در آنجا انباشته می شود. و در قرن نوزدهم، در پذیرایی های امپراتوری، ظروف آلومینیومی. ناپلئون سوم یک بار ضیافتی ترتیب داد که در آن به مهمانان محترم قاشق و چنگال آلومینیومی داده می‌شد. مهمانان کوچک‌تر با کارد و چنگال‌های طلا و نقره برای دربار امپراتوری تجلیل می‌شدند. علاوه بر این، تنها پسر ناپلئون سوم دارای یک ضیافت بود. جغجغه آلومینیومی که در آن زمان بسیار گران بود.)

4. آلومینیوم - بعد از فارغ التحصیلی از مدرسه، آیا می توان برای تحصیلات عالی یک لیوان آلومینیومی دریافت کرد؟(الان نه، اما قبلاً هزینه آلومینیوم از هزینه بسیاری از فلزات گرانبها فراتر رفت. به عنوان مثال، D.I. مندلیف، در میان سایر هدایای ساخته شده از طلا و پلاتین، با هدیه ای حتی گرانتر از همه موارد قبلی - یک کاسه آلومینیومی ارائه شد. ).

1.4. اسلاید شماره 6: بودن در طبیعت.

با استفاده از داده های جدول در مورد وقوع آلومینیوم در طبیعت نتیجه گیری کنید؟

(Al در طبیعت به شکل ترکیبات وجود دارد:

بوکسیت های Al 2 O 3 n H 2 O (با ناخالصی های SiO 2، Fe 2 O 3، CaCO 3)

کائولن Al 2 O 3 2 SiO 2 2 H 2 O

کوراندوم Al 2 O 3 (کریستال های قرمز رنگ شده توسط ناخالصی ها - یاقوت سرخ، در رنگ ابی- یاقوت کبود)

چرا آلومینیوم در طبیعت در حالت آزاد یافت نمی شود؟ (بر اساس موقعیت در سری ولتاژ الکتروشیمیایی فلزات، می توان نتیجه گرفت که فعالیت شیمیایی بالایی دارد)

1.5. اسلاید شماره 7 خواص فیزیکی آلومینیوم. (دو نفره کار کنید)

(این سفید نقره اینرم، سبک (تراکم 2.699 گرم بر سانتی متر 3) فلز. وزن یک قطعه آلومینیومی تنها یک سوم وزن یک قطعه فولادی با همان اندازه است. مقاوم در برابر خوردگی. سطح آلومینیوم همیشه با یک لایه متراکم و نازک از Al 2 O 3 پوشیده شده است. این فیلم شفاف است، بنابراین آلومینیوم دارای بازتابی بالایی است (90 درصد پرتوهای نوری که بر روی آن فرو می‌افتد را منعکس می‌کند) و به دلیل درخشش ظاهری تزئینی دارد. پردازش آن آسان است، می توان آن را به صورت فویل با ضخامت کمتر از 0.01 میلی متر رول کرد. انجام می دهد برقو حرارت از همه فلزات رایج دیگر (به جز مس و نقره) بهتر است.

بر مشخصات فیزیکیآلومینیوم بر اساس استفاده از آن در زندگی روزمره است (در اسلایدهای اول اطلاعاتی در مورد زمینه های استفاده از آلومینیوم و آلیاژهای آن ارائه شد).

1.6. اسلاید شماره 8 خواص شیمیاییآلومینیوم (کار گروهی)

در مورد فعالیت شیمیایی آلومینیوم نتیجه گیری کنید. مقایسه با شیمی خواص فلزات گروه های 1 و 2 زیر گروه های اصلی.

تکلیف کلاس: با استفاده از نمودار اطلاعاتی در مورد فعالیت شیمیایی آلومینیوم نتیجه گیری کنید.

Al + مواد ساده: Al + مواد پیچیده:

+O 2 + هال 2 +S+ H 2 O + MeO + اسیدها + قلیایی + نمک

در این نمودار، آلومینیوم در مقابل فلزات دیگر مشخصه چیست؟ (تعامل با قلیایی)

تعامل آلومینیوم با اسیدها (رقیق، اسیدهای سولفوریک و نیتریک غلیظ در سرما) را توضیح دهید.

نتیجه:آلومینیوم یک فلز فعال، یک عامل احیا کننده قوی است.

تکلیف کلاس:مطابقت بین واکنش دهنده ها و محصولات واکنش را پیدا کنید. معادلات واکنش مربوطه را بنویسید. اگر مشکل دارید برای راهنمایی به صفحه 184 کتاب درسی مراجعه کنید:

1. Al + O 2 A AlCl 3 + H 2

2. Al + H 2 O B AlCl 3

3 Al + Cl 2 B AlCl 3 + H 2 O

4 Al + HCl G AlCl 3 + Hg

5 Al + NaOH D AlCl 3 + HgCl 2

6 Al + HgCl 2 E NaAlO 2 + H 2

7 Al + Fe 3 O 4 F Al(OH) 3 + H 2

3 Al(OH) 3 + Na

و Al 2 O 3 + Fe

(برای خودآزمایی: 1-k، 2-g، 3-b، 4-a، 5-e، 6-d، 7-i)

نتیجه:آلومینیوم خاصیت آمفوتریک از خود نشان می دهد (هم با اسیدها و هم با قلیاها واکنش می دهد)

1. 
   اتصالات آلومینیومی

2.1. اسلاید شماره 9 اکسید آلومینیوم (آلومینا) - Al 2 O 3:

به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی جامد کوراندوم رخ می دهد. آلوده به ناخالصی های SiO 2، Fe 2 O 3 به عنوان شناخته شده است سنباده

تکلیف کلاس: ماهیت این اکسید را تعیین کنید، با معادلات واکنش تأیید کنید:

Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O; Al 2 O 3 + 2NaOH → 2NaAlO 2 + H 2 O;
2.2. هیدروکسید آلومینیوم Al(OH) 3

Al(OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O

1. 
   آزمایش آزمایشگاهی شماره 14 «تهیه هیدروکسید آلومینیوم و بررسی خواص اسید-باز آن».

1. AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 + 3 NaCl Al 3+ + 3OH - → Al(OH) 3 ↓ (بارش مشاهده می شود)

2. Al(OH) 3 + NaOH ex → NaAlO 2 + 2H 2 O

Al(OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O H + + OH - → H 2 O

نتیجه:هیدروکسید آلومینیوم است هیدروکسید آمفوتریکو با اسیدها و قلیاها تعامل دارد.

1. 
   تحکیم.

دیکته گرافیکی (+،─)

مشق شب:§41; سابق. 3 – 5، ص187
4. انعکاس.
چه چیز جدیدی در درس یاد گرفتید؟

چه قسمتی از درس را دوست داشتید؟

چه برداشتی از درس گرفتید؟
جمع بندی و نتیجه گیری درس.

آلومینیوم عنصری از زیرگروه اصلی گروه III دوره سوم با عدد اتمی 13 است. آلومینیوم یک عنصر p است. به سمت بیرون سطح انرژییک اتم آلومینیوم شامل 3 الکترون است که دارای پیکربندی الکترونی هستند 3s 2 3p 1. آلومینیوم حالت اکسیداسیون +3 را نشان می دهد.

متعلق به گروه فلزات سبک است. متداول ترین فلز و سومین متداول ترین عنصر شیمیایی V پوسته زمین(بعد از اکسیژن و سیلیکون).

ماده ساده آلومینیوم یک فلز سبک و پارامغناطیس به رنگ سفید نقره ای است که به راحتی شکل می گیرد، ریخته می شود و ماشین می شود. آلومینیوم دارای رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا و مقاومت در برابر خوردگی به دلیل تشکیل سریع لایه‌های اکسیدی قوی است که سطح را از برهمکنش بیشتر محافظت می‌کند.

خواص شیمیایی آلومینیوم

در شرایط عادی، آلومینیوم با یک فیلم اکسید نازک و بادوام پوشانده شده است و بنابراین با عوامل اکسید کننده کلاسیک واکنش نشان نمی دهد: با H 2 O (t °)؛ O 2، HNO 3 (بدون گرم کردن). به همین دلیل، آلومینیوم عملاً در معرض خوردگی نیست و بنابراین به طور گسترده ای در صنعت مدرن مورد تقاضا است. هنگامی که فیلم اکسید از بین می رود، آلومینیوم به عنوان یک فلز کاهنده فعال عمل می کند.

1. آلومینیوم به راحتی با مواد غیر فلزی ساده واکنش می دهد:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3،

2Al + 3 Br 2 = 2AlBr 3

2Al + N 2 = 2AlN

2Al + 3S = Al 2 S 3

4Al + 3C = Al 4 C 3

سولفید و کاربید آلومینیوم کاملاً هیدرولیز می شوند:

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

2. آلومینیوم با آب واکنش می دهد

(پس از برداشتن فیلم اکسید محافظ):

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2

3. آلومینیوم با مواد قلیایی واکنش می دهد

2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

2 (NaOHH 2 O) + 2Al = 2NaAlO 2 + 3H 2

ابتدا فیلم اکسید محافظ حل می شود: Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na.

سپس واکنش ها رخ می دهد: 2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2، NaOH + Al(OH) 3 = Na،

یا در مجموع: 2Al + 6H 2 O + 2NaOH = Na + 3H 2،

و در نتیجه آلومیناتها تشکیل می شوند: Na - سدیم تتراهیدروکسوآلومینات از آنجایی که اتم آلومینیوم در این ترکیبات با عدد هماهنگی 6 مشخص می شود نه 4، فرمول واقعی ترکیبات تتراهیدروکسو به شرح زیر است:

4. آلومینیوم به راحتی در اسیدهای کلریدریک و سولفوریک رقیق حل می شود:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

2Al + 3H 2 SO 4 (dil) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2

هنگامی که گرم می شود، در آن حل می شود اسیدها - عوامل اکسید کنندهتشکیل نمکهای آلومینیوم محلول:

8Al + 15H 2 SO 4 (conc) = 4Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S + 12H 2 O

Al + 6HNO 3 (conc) = Al(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

5. آلومینیوم فلزات را از اکسیدهای آنها احیا می کند (آلومینوترمی):

8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe

2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr

(Al)، گالیم (Ga)، ایندیم (In) و تالیم (Tl).

همانطور که از داده های فوق مشاهده می شود، همه این عناصر در داخل کشف شده اندقرن نوزدهم.

کشف فلزات زیر گروه اصلی III گروه ها

که در	ال	GA	که در	Tl
1806	1825	1875	1863	1861
G. Lussac،	G.H. Ørsted	L. de Boisbaudran	اف. رایش،	دبلیو. کروکس
L. Tenard	(دانمارک)	(فرانسه)	آی ریشتر	(انگلستان)
(فرانسه)			(آلمان)

بور یک غیر فلز است. آلومینیوم یک فلز واسطه است، در حالی که گالیم، ایندیم و تالیم فلزات کامل هستند. بنابراین، با افزایش شعاع اتم های عناصر هر گروه از جدول تناوبی، خواص فلزی مواد ساده افزایش می یابد.

در این سخنرانی نگاهی دقیق تر به خواص آلومینیوم خواهیم داشت.

1. جایگاه آلومینیوم در جدول D.I. Mendeleev. ساختار اتمی، حالت های اکسیداسیون را نشان می دهد.

عنصر آلومینیوم در آن قرار دارد III گروه، زیر گروه اصلی A، دوره سوم سیستم تناوبی، شماره سریال شماره 13، جرم اتمی نسبیار(ال ) = 27. همسایه آن در سمت چپ جدول، منیزیم، یک فلز معمولی، و در سمت راست، سیلیکون، یک غیر فلز است. در نتیجه، آلومینیوم باید خواصی از نوع میانی داشته باشد و ترکیبات آن آمفوتریک هستند.

Al +13) 2) 8) 3، p – عنصر،

حالت اساسی 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
حالت هیجانی 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 2

آلومینیوم در ترکیبات زیر حالت اکسیداسیون 3+ را نشان می دهد:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. خواص فیزیکی

آلومینیوم به شکل آزاد، فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای با رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا است.نقطه ذوب 650 درجه سانتی گراد. آلومینیوم دارای چگالی کم (2.7 گرم بر سانتی متر مکعب) - تقریباً سه برابر کمتر از آهن یا مس است و در عین حال یک فلز بادوام است.

3. بودن در طبیعت

از نظر شیوع در طبیعت رتبه بندی می شود رتبه اول در بین فلزات و رتبه سوم در بین عناصر، پس از اکسیژن و سیلیکون دوم است. درصد آلومینیوم در پوسته زمین، به گفته محققان مختلف، از 7.45 تا 8.14 درصد از جرم پوسته زمین متغیر است.

در طبیعت، آلومینیوم فقط در ترکیبات وجود دارد (مواد معدنی).

برخی از آنها:

· بوکسیت - Al 2 O 3 H 2 O (با ناخالصی های SiO 2، Fe 2 O 3، CaCO 3)

· Nephelines - KNa 3 4

· آلونیت ها - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· آلومینا (مخلوط کائولن با ماسه SiO 2، سنگ آهک CaCO 3، منیزیت MgCO 3)

· کوراندوم - Al 2 O 3

· فلدسپات (اورتوکلاز) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6 SiO 2

· کائولینیت - Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O

· آلونیت - (Na,K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4Al (OH) 3

· بریل - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

بوکسیت
Al2O3	کوراندوم
	روبی
	یاقوت کبود

4. خواص شیمیایی آلومینیوم و ترکیبات آن

آلومینیوم در شرایط عادی به راحتی با اکسیژن واکنش می دهد و با یک فیلم اکسید پوشیده می شود (که ظاهری مات به آن می دهد).

نمایش فیلم اکسید

ضخامت آن 0.00001 میلی متر است، اما به لطف آن، آلومینیوم خوردگی نمی کند. برای مطالعه خواص شیمیایی آلومینیوم، فیلم اکسید حذف می شود. (با استفاده از کاغذ سنباده یا شیمیایی: ابتدا آن را در یک محلول قلیایی فرو کنید تا لایه اکسیدی جدا شود و سپس در محلول نمک های جیوه برای تشکیل آلیاژ آلومینیوم با جیوه - آمالگام).

من. تعامل با مواد ساده

در حال حاضر در دمای اتاق، آلومینیوم به طور فعال با همه هالوژن ها واکنش می دهد و هالیدها را تشکیل می دهد. هنگامی که گرم می شود، با گوگرد (200 درجه سانتیگراد)، نیتروژن (800 درجه سانتیگراد)، فسفر (500 درجه سانتیگراد) و کربن (2000 درجه سانتیگراد)، با ید در حضور کاتالیزور - آب واکنش می دهد:

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (سولفید آلومینیوم)

2A l + N 2 = 2A lN (نیترید آلومینیوم)

A l + P = A l P (فسفید آلومینیوم)،

4A l + 3C = A l 4 C 3 (کاربید آلومینیوم).

2 Al +3 I 2 =2 Al I 3 (یدید آلومینیوم) تجربه

همه این ترکیبات به طور کامل هیدرولیز می شوند تا هیدروکسید آلومینیوم و بر این اساس، سولفید هیدروژن، آمونیاک، فسفین و متان تشکیل شود:

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

به شکل تراشه یا پودر، به شدت در هوا می سوزد و آزاد می شود تعداد زیادی ازحرارت:

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 کیلوژول.

احتراق آلومینیوم در هوا

تجربه

II. تعامل با مواد پیچیده

تعامل با آب :

2 Al + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

بدون فیلم اکسید

تجربه

برهمکنش با اکسیدهای فلزی:

آلومینیوم یک عامل کاهنده خوب است، زیرا یکی از فلزات فعال است. بلافاصله بعد از فلزات قلیایی خاکی در سری فعالیت ها قرار می گیرد. از همین رو فلزات را از اکسیدهای آنها بازیابی می کند . این واکنش، آلومینوترمی، برای تولید فلزات کمیاب خالص مانند تنگستن، وانادیم و غیره استفاده می شود.

3 Fe 3 O 4 +8 Al =4 Al 2 O 3 +9 Fe +س

مخلوط ترمیت Fe 3 O 4 و Al (پودر) نیز در جوشکاری ترمیت استفاده می شود.

Cr 2 O 3 + 2A l = 2C r + A l 2 O 3

تعامل با اسیدها :

با محلول اسید سولفوریک: 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

با گوگرد و نیتروژن غلیظ سرد واکنش نمی دهد (غیرفعال می شود). بنابراین، اسید نیتریک در مخازن آلومینیومی حمل می شود. هنگامی که آلومینیوم گرم می شود، می تواند این اسیدها را بدون آزاد کردن هیدروژن کاهش دهد:

2A l + 6H 2 S O 4 (conc) = Al 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O،

A l + 6H NO 3 (conc) = A l (NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

تعامل با مواد قلیایی .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na [ Al(OH)4 ] +3 H 2

تجربه

Na[آل(OH) 4 ] – سدیم تترا هیدروکسی آلومینات

طبق پیشنهاد گوربوف شیمیدان، در جنگ روسیه و ژاپناز این واکنش برای تولید هیدروژن برای بالن استفاده شد.

با محلول های نمک:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu

اگر سطح آلومینیوم با نمک جیوه مالیده شود، واکنش زیر رخ می دهد:

2 ال + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 HG

جیوه آزاد شده آلومینیوم را حل می کند و آمالگام تشکیل می دهد .

تشخیص یون های آلومینیوم در محلول ها : تجربه

5. کاربرد آلومینیوم و ترکیبات آن

خواص فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم آن را تعیین کرد کاربرد گستردهدر تکنولوژی صنعت هوانوردی مصرف کننده اصلی آلومینیوم است: 2/3 هواپیما از آلومینیوم و آلیاژهای آن تشکیل شده است. یک هواپیمای فولادی بسیار سنگین است و می تواند مسافران بسیار کمتری را حمل کند. به همین دلیل است که آلومینیوم را فلز بالدار می نامند. کابل ها و سیم ها از آلومینیوم ساخته شده اند: با رسانایی الکتریکی یکسان، جرم آنها 2 برابر کمتر از محصولات مسی مربوطه است.

با توجه به مقاومت خوردگی آلومینیوم، آن است ساخت قطعات ماشین آلات و ظروف برای اسید نیتریک. پودر آلومینیوم اساس ساخت رنگ نقره ای برای محافظت از محصولات آهنی در برابر خوردگی است و برای انعکاس پرتوهای گرما، از چنین رنگی برای پوشش مخازن ذخیره روغن و لباس های آتش نشانی استفاده می شود.

از اکسید آلومینیوم برای تولید آلومینیوم و همچنین به عنوان یک ماده نسوز استفاده می شود.

هیدروکسید آلومینیوم جزء اصلی داروهای معروف Maalox و Almagel است که باعث کاهش اسیدیته شیره معده می شود.

نمک های آلومینیوم به شدت هیدرولیز می شوند. از این خاصیت در فرآیند تصفیه آب استفاده می شود. سولفات آلومینیوم و مقدار کمی آهک رقیق شده به آب اضافه می شود تا تصفیه شود تا اسید حاصل خنثی شود. در نتیجه، یک رسوب حجیم از هیدروکسید آلومینیوم آزاد می شود که با ته نشین شدن، ذرات معلق کدورت و باکتری را با خود حمل می کند.

بنابراین، سولفات آلومینیوم یک منعقد کننده است.

6. تولید آلومینیوم

1) یک روش مدرن و مقرون به صرفه برای تولید آلومینیوم توسط هال آمریکایی و هروکس فرانسوی در سال 1886 اختراع شد. این شامل الکترولیز محلول اکسید آلومینیوم در کرایولیت مذاب است. کرایولیت مذاب Na 3 AlF 6 Al 2 O 3 را حل می کند، همانطور که آب قند را حل می کند. الکترولیز "محلول" اکسید آلومینیوم در کرایولیت مذاب به گونه ای اتفاق می افتد که گویی کرایولیت فقط حلال و اکسید آلومینیوم الکترولیت است.

جریان الکتریکی 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2

در دایره المعارف انگلیسی برای پسران و دختران، مقاله ای در مورد آلومینیوم با این کلمات آغاز می شود: «در 23 فوریه 1886، عصر فلز جدیدی در تاریخ تمدن آغاز شد - عصر آلومینیوم. در این روز، چارلز هال، شیمیدان 22 ساله، با ده توپ کوچک آلومینیومی سفید نقره ای در دست و با این خبر که راهی برای ساخت ارزان این فلز پیدا کرده است، وارد اولین آزمایشگاه معلم خود شد. در مقادیر زیاد." بنابراین هال به عنوان مردی که علم را به یک تجارت بزرگ تبدیل کرد، بنیانگذار صنعت آلومینیوم آمریکا و قهرمان ملی آنگلوساکسون شد.

2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2

جالب است:

• فلز آلومینیوم اولین بار در سال 1825 توسط فیزیکدان دانمارکی هانس کریستین اورستد جدا شد. Oersted با عبور گاز کلر از لایه ای از اکسید آلومینیوم داغ مخلوط با زغال سنگ، کلرید آلومینیوم را بدون کوچکترین اثری از رطوبت جدا کرد. برای بازیابی آلومینیوم فلزی، اورستد نیاز به تصفیه کلرید آلومینیوم با آمالگام پتاسیم داشت. 2 سال بعد، فردریش وولر، شیمیدان آلمانی. او این روش را با جایگزینی آمالگام پتاسیم با پتاسیم خالص بهبود بخشید.
• در قرن 18 و 19، آلومینیوم فلز اصلی برای جواهرات بود. در سال 1889، D.I. مندلیف در لندن به دلیل خدماتش در توسعه شیمی - ترازوهای ساخته شده از طلا و آلومینیوم - یک هدیه ارزشمند دریافت کرد.
• تا سال 1855، دانشمند فرانسوی سنت کلر دویل، روشی را برای تولید فلز آلومینیوم در مقیاس فنی ابداع کرد. اما روش بسیار گران بود. دویل از حمایت ویژه ناپلئون سوم، امپراتور فرانسه برخوردار بود. به نشانه فداکاری و قدردانی خود، دیویل برای پسر ناپلئون، شاهزاده تازه متولد شده، جغجغه ای با حکاکی زیبا ساخت - اولین "محصول مصرفی" ساخته شده از آلومینیوم. ناپلئون حتی قصد داشت محافظان خود را به کیسه های آلومینیومی مجهز کند، اما قیمت آن بسیار بالا بود. در آن زمان 1 کیلوگرم آلومینیوم 1000 مارک قیمت داشت، یعنی. 5 برابر گرانتر از نقره فقط بعد از اختراع فرآیند الکترولیتیهزینه آلومینیوم برابر با فلزات معمولی است.
• آیا می دانید آلومینیوم با ورود به بدن انسان باعث اختلال در سیستم عصبی می شود، زمانی که بیش از حد باشد سوخت و ساز بدن مختل می شود. و عوامل محافظ ویتامین C، ترکیبات کلسیم و روی هستند.
• وقتی آلومینیوم در اکسیژن و فلوئور می سوزد، گرمای زیادی آزاد می شود. بنابراین به عنوان یک افزودنی برای سوخت موشک استفاده می شود. موشک زحل در طول پرواز خود 36 تن پودر آلومینیوم می سوزاند. ایده استفاده از فلزات به عنوان جزئی از سوخت موشک برای اولین بار توسط F. A. Zander مطرح شد.

تمرینات

شبیه ساز شماره 1 - ویژگی های آلومینیوم بر اساس موقعیت در جدول تناوبی عناصر D.I. Mendeleev

شبیه ساز شماره 2 - معادلات واکنش آلومینیوم با مواد ساده و پیچیده

شبیه ساز شماره 3 - خواص شیمیایی آلومینیوم

وظایف محوله

شماره 1. برای به دست آوردن آلومینیوم از کلرید آلومینیوم، می توان از فلز کلسیم به عنوان یک عامل کاهنده استفاده کرد. معادله ای برای این واکنش شیمیایی بنویسید و با استفاده از ترازوی الکترونیکی این فرآیند را مشخص کنید.
فکر! چرا این واکنش را نمی توان در محلول آبی انجام داد؟

شماره 2. معادلات واکنش های شیمیایی را کامل کنید:
Al + H 2 SO 4 (محلول ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO3 (خلاصه ) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

شماره 3. تحولات را انجام دهید:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

شماره 4. مشکل را حل کنید:
یک آلیاژ آلومینیوم-م در حین گرم شدن در معرض محلول غلیظ هیدروکسید سدیم قرار گرفت. 2.24 لیتر گاز (n.o.) آزاد شد. درصد ترکیب آلیاژ را اگر جرم کل آن 10 گرم باشد محاسبه کنید؟