Hliníkové prvky. Hliník: obecná charakteristika

Každý chemický prvek lze považovat z hlediska tří věd: fyziky, chemie a biologie. V tomto článku se budeme snažit co nejpřesněji charakterizovat hliníku. Tento prvek, který je ve třetí skupině a třetího období, podle periodické tabulky. Hliník - kov, který má průměrnou reaktivitu. Také je možné pozorovat spojů amfoterní vlastnosti. Hliník atomová hmotnost dvacet šest gramů na mol.

Fyzikální vlastnosti hliníku

Za normálních podmínek je to pevná látka. hliník vzorec je velmi jednoduché. Skládá se z atomů (nespojí v molekule), které jsou vyrovnány s pomocí krystalické mřížky v pevné látce. barva hliník - stříbřitě bílá. Kromě toho, že má kovový lesk, jakož i jiné látky této skupiny. Barva kovu použitého v oboru, se mohou lišit v důsledku přítomnosti nečistot ve slitině. Jedná se o poměrně lehký kov. Jeho hustota se rovná 2,7 g / cm 3, to znamená, že je přibližně třikrát lehčí než železa. V tomto on může dát přednost v jízdě kromě toho, že je hořčík, který je ještě snadnější daný kov. Tvrdost hliníku je poměrně nízká. V něm se uvádí většinu kovů. Tvrdost hliníku jen dva Mohsovy stupnice. Z tohoto důvodu pro jeho zisk na bázi kovových slitin přidal těžší.

tavení hliníku dochází při teplotě pouze 660 ° C. A to začíná vřít při zahřátí na teplotu dva tisíce 452 stupňů Celsia. Jedná se o velmi tvárné a tavitelný kov. V této fyzikální vlastnosti hliníkových koncích. Přesto je třeba poznamenat, že aktivní kov má nejlepší po měď a stříbro vodivostí.

Prevalence v přírodě

specifikace hliníkové, které jsme právě považovány za zcela běžný v životním prostředí. To může být viděno ve složení mnoho minerálů. Aluminum element - čtvrté místo mezi nejčastější v přírodě. Jeho hmotnostní podíl v zemské kůře je téměř devět procent. Hlavní minerály jsou přítomny v prostředku z jejích atomů je bauxit, oxid hlinitý, kryolit. První - skalní útvar, který se skládá z oxidů železa, křemíku a kovu se jedná, také ve struktuře molekul vody přítomných. To má nestejnoměrnou zbarvení: šedá fragmenty, červenohnědé nebo jiné barvy, které jsou závislé na přítomnosti různých nečistot. Ze třiceti až šedesát procent z plemene - hliník, jejichž fotografie lze vidět z výše uvedeného. Je také velmi běžné přírodní minerální je oxid hlinitý.

Tento oxid hlinitý. Jeho chemický vzorec - AI2O3. Ten může mít červené, žluté, modré nebo hnědé. Jeho tvrdost podle Mohsovy stupnice je devět jednotek. Odrůdy korundu jsou pozoruhodné safíry a rubíny, leicosapphires a padparadzha (žlutý safír).

Kryolit - minerální s složitější chemický vzorec. Skládá se z fluoridů hliníku a sodíku - AlF3 • 3NaF. Vypadá to, že bezbarvý nebo šedého kamene, má nízkou tvrdost - všechny tři Mohsovy stupnice. V dnešním světě je syntetizován uměle v laboratoři. Používá se v metalurgii.

Také hliník lze najít v přírodě jako část hlíny, což jsou hlavní složky křemíku a oxidy kovu spojené s molekulami vody. Kromě toho je chemický prvek lze pozorovat ve složení nefelin, chemický vzorec je následující: KNa3 [AlSiO4] 4.

recepce

hliník úvaha funkce poskytuje způsoby jeho syntézy. Existuje několik metod. Výroba hliníku od prvního způsobu probíhá ve třech fázích. Poslední z nich je postup elektrolýzy na katodě a uhlíkové anody. Pro provádění tohoto způsobu vyžaduje oxid hlinitý, a pomocné látky, jako je kryolit (vzorce - Na3AlF6) a fluorid vápenatý (CaF2). Za účelem, aby došlo k rozkladu rozpuštěného oxidu hlinitého, je třeba s roztaveným kryolit a fluoridu vápenatého vyhřáté na teplotu alespoň devět set padesát stupňů Celsia, a pak prochází proud těchto látek v osmdesáti tisíc ampér a napětí pěti- osm voltů. To znamená, protože proces pro usadit hliníkové katody, a kyslíkové molekuly se budou shromažďovat na anodě, což se oxiduje anodu a přeměnit je na oxid uhličitý. Před provedením tohoto postupu bauxit, které ve formě oxidu hlinitého se extrahuje, předčištěný nečistot, a předává proces dehydratace.

Hliník způsob výroby popsaný výše je velmi běžné v hutnictví. K dispozici je také způsob, vynalezený v 1827 F. Wöhler. To spočívá v tom, že hliník může být získán chemickou reakcí mezi jeho chloridu a draslíku. Pro provádění takového způsobu mohou být vytvořeny pouze ve formě zvláštních podmínek velmi vysoké teploty a tlaku. Tak, jeden mol chloridu a stejném objemu draslíku se může připravit jeden mol oxidu hlinitého a tři moly chloridu draselného jako vedlejší produkt. Tato reakce může být vyjádřena jako této rovnice: AІSІ3 + + 3K = AІ 3KSІ. Tato metoda nezískal velkou popularitu v průmyslu.

hliníkové prvky, pokud jde o chemii

Jak již bylo uvedeno výše, je to jednoduchá látka, která se skládá z atomů, které nejsou organizovány v molekule. Podobné struktury jsou vytvořeny téměř všechny kovy. Hliník má relativně vysokou reaktivitu a silné redukční vlastnosti. Chemická charakterizace hliníku začne s popisem jeho reakce s jinými jednoduchá substance, jak bude popsáno v další interakce s komplexními anorganických sloučenin.

Hliníkové a jednoduché látky

Mezi ně patří především kyslík - nejběžnější sloučeniny na planetě. Z jeho dvacet jedna procent zemské atmosféry se skládá. Reakcí této látky s jakýkoli jiný známý jako oxidace nebo spalování. Obvykle se vyskytuje při vysokých teplotách. Ale v případě hliníku se může oxidace za normálních provozních podmínek - na takto vytvořené vrstvy oxidu. Pokud kovový tlačenice, shoří, čímž se uvolní velké množství energie ve formě tepla. Při provádění reakce mezi hliníkem a kyslíkem je třeba tyto součásti v molárním poměru 4: 3, přičemž tyto dvě části dostali oxid.

Tato chemická reakce je vyjádřena následující rovnicí: 4AІ + 3O2 = 2AІO3. Také může reagovat hliník s halogeny, které zahrnují fluor, jod, brom a chlor. Názvy těchto postupů je z odpovídajícího halogen: fluorace, jodace, bromace a chlorace. Toto je typická kopulační reakce.

Například jsme reakcí hliníku s chlorem. Tento druh procesu může dojít pouze v zimě.

V případě, kdy dva moly hliníku a tři mol chloru, za vzniku dvou molů chloridem kovu. Rovnice pro tuto reakci je následující: + 2AІ 3SІ = 2AІSІ3. Stejným způsobem je možné získat fluoridu hlinitého, bromid a jodid ji.

Na šedé dotyčná látka reaguje pouze tehdy, když se zahřívá. Při provádění interakce mezi dvěma sloučeninami nezbytné, aby se jim v molárních poměrech dvou až tří a jedné části sulfidu, vytvořené z hliníku. Reakční rovnice je následující: 2AL + 3S = Al2S3.

Kromě toho, při vysokých teplotách a hliníku reaguje s uhlíkem za vzniku karbidu a dusíku za vzniku nitridu. Lze uvést následující chemický reakční rovnice: 4AІ + 3C = AІ4S3; 2AL + N2 = 2AlN.

Interakce s komplexní látky

Ty zahrnují vodu, soli, kyseliny, báze, oxidy. Se všemi chemických sloučenin hliníku reaguje jinak. Podívejme se v detailu každého případu.

Reakce s vodou

S nejběžnější látky na Zemi hliníkové komplex interaguje s vytápěním. Tím dochází pouze při předběžné odstranění oxidové vrstvy. Interakce amfoterního hydroxidu je vytvořena, a vodík se uvolňuje do ovzduší. Vezmeme dva díly z hliníku a šest dílů vody, získáme hydroxid a vodík v molárním poměru dvou až tří. Tato reakce rovnice se zapisuje takto: 2AІ + 6H2O = 2AІ (OH) 3 + 3H2.

Interakce s kyselinami, bázemi a oxidy

Stejně jako ostatní aktivních kovů, hliník může zapojit do substituční reakci. Tak může vytěsnit vodíku z kyseliny nebo pasivní kovového kationtu soli. V důsledku těchto interakcí hliníková sůl je vytvořena, a se uvolňuje vodík (v případě kyseliny) nebo sraženin kovové sítě (ten, který je méně aktivní, než je považován). V druhém případě, a projevuje snížením vlastnosti, jak je uvedeno výše. Jedním z příkladů je interakce hliníku s kyselinou chlorovodíkovou, vyznačující se tím, chlorid hlinitý tvoří a uvolňují do ovzduší, vodík. Tento druh reakce, je vyjádřen v následující rovnici: + 2AІ 6NSІ = 2AІSІ3 + 3H2.

Příklad interakce soli hliníku, může být jeho reakce s síranu měďnatého. S ohledem na tyto dvě složky, jsme se nakonec se síran hlinitý a mědi, které spadají ve formě sraženiny. S takovými kyselinami, jako je kyselina sírová a kyselina dusičná, hliník reaguje jedinečně. Například přidáním zředěného roztoku kyseliny dusičnanů v molárním poměru osmi dílů třiceti osmi dílů je vytvořena z kovu, dusičnanu tři díly oxidu dusnatého a patnáct - voda. Rovnice reakce je zaznamenán takto: 8AL + 30HNO3 = 8AL (NO 3) 3 + 3N2O + 15H2O. Tento proces probíhá pouze v přítomnosti tepla.

V případě, že smíšený roztok síranu hlinitého a slabá kyselina v molárním poměru dva až tři, pak se získá síran kovu a vodíku v poměru jedna ku třem. To se stane běžné substituční reakci, jako je tomu u jiných kyselin. Pro názornost uvádíme rovnici: 2AL + 3H2SO4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H2. Nicméně, s koncentrovaným roztokem stejnou kyselinou obtížnější. Zde, stejně jako v případě s dusičnanem, vedlejší produkt je vytvořen, avšak ne ve formě oxidu a ve formě síry a vody. Vezmeme-li dva potřebujeme složku v molárním poměru dvou až čtyř, výsledkem bude jeden z soli kovu a síru, jakož i čtyři - voda. Tato chemická reakce může být vyjádřena následující rovnicí: 2AL + 4H2SO4 = Al 2 (SO 4) 3 + S + 4H2O. Kromě toho, hliník může reagovat s alkálií. Pro provedení takové chemické interakce musí brát dva moly kovu, stejné množství hydroxidu sodného nebo hydroxidu draselného, jakož i šest molů vody. Toto produkuje látky, jako je sodný nebo draselný tetragidroksoalyuminat a vodík, který se uvolňuje jako plyn s pronikavým zápachem v molárních poměrech od dvou do tří. Tato chemická reakce může být reprezentována následující rovnicí: 2AІ + 2KOH + 6H2O = 2K [AІ (OH) 4] + 3H2.

A poslední věc ke zvážení je vzor interakce s některými oxidy hliníku. Nejběžnější a používá se v případě, že - reakční Beketov. To, stejně jako mnoho dalších z výše uvedeného, lze uplatnit pouze při vysokých teplotách. Tak, pro její provedení musí mít dva mol na mol hliníku a oxidu Ferrum. Interakce těchto dvou látek získá oxid hlinitý a volné železo v množství jednoho a dvou molů, resp.

Použití kovu v průmyslu

Všimněte si, že použití hliníku - velmi častý jev. Za prvé, je třeba leteckého průmyslu. Spolu s slitin hořčíku, je zde použit, a na základě kovových slitin. Dá se říci, že se střední rovinou 50% slitiny hliníku a jeho pohonu - o 25%. Také použití hliníku se provádí při výrobě drátů a kabelů, protože má vynikající elektrickou vodivostí. Kromě toho je kovový a jeho slitiny jsou široce používány v automobilovém průmyslu. Tyto materiály se skládají z těl automobilů, autobusů, trolejbusů, tramvají některé, ale i běžných automobilů a elektrických vlaků. Také jeho použití v aplikacích, v menším měřítku, například pro výrobu obalů na potraviny a jiné produkty, nádobí. Aby bylo možné vyrobit stříbrné barvy kovového prášku je nutné. Nátěr je zapotřebí, aby byla chráněna před korozí železa. Dá se říci, že hliník - druhou nejčastější využití v průmyslových kovů po Ferrum. Jeho spojení a on často používá v chemickém průmyslu. To se vysvětluje tím konkrétních chemických vlastností hliníku, včetně jeho schopností redukovat a amfoterní sloučeniny. Hydroxid považovány chemické prvky potřebné pro čištění vody. Kromě toho, že je používán v lékařství v procesu výroby vakcíny. To lze také nalézt v kompozici určitých typů plastů a jiných materiálů.

Role v přírodě

Jak již bylo popsáno výše, na hliník ve velkém množství v zemské kůře. To je důležité zejména pro živé organismy. Hliník je zapojen do regulace růstových procesů, tvoří pojivové tkáně, jako jsou kosti, vazů, a další. S tímto mikronutrientů procesů regeneraci tělesných tkání z rychleji. Jeho pokles je charakterizována následujícími příznaky: zhoršení ve vývoji a růstu dětské u dospělých - chronická únava, snížená výkonnost, poruchy koordinace pohybů, snížená rychlost regeneraci tkání, oslabení svalů, a to zejména v končetinách. Tento jev může nastat, pokud budete jíst příliš málo jídla s obsahem tohoto stopového prvku.

Nicméně, další společný problém je nadbytek hliníku v těle. To je často pozorovat tyto příznaky: úzkost, deprese, poruchy spánku, ztráta paměti, stres, měknutí pohybového ústrojí, což může vést k častým zlomeninám a podvrtnutí. Dlouhotrvající nadbytek hliníku v těle jsou často problémy v téměř všech orgánových systémů.

Takový jev může způsobit celou řadu důvodů. Jedná se především hliník nádobí. Vědci již dlouho dokázali, že pokrmy vyrobené z kovu v otázce, není vhodná pro vaření potravin v něm, jako při vysoké teplotě hliníku dostane do jídla, a jako výsledek budete jíst mnohem více tohoto stopového prvku, než tělo potřebuje.

Druhý důvod - pravidelná aplikace kosmetických přípravků s obsahem kovu nebo jejich soli. Před použitím jakéhokoliv produktu je třeba pečlivě přečíst jeho složení. Nejsou výjimkou, a kosmetiky.

Třetí důvod - podávání léků, které obsahují velké množství hliníku, po dlouhou dobu. Jakož i zneužívání vitamínů a potravinových doplňků, mezi něž patří mikrobuňku.

Nyní se podívejme na to, jaké produkty obsahují hliník upravit svůj jídelníček a správně uspořádat menu. To především mrkev, tavené sýry, pšenice, kamenec, brambory. Doporučuje se ovoce broskve a avokáda. Kromě toho, hliník bohaté zelí, rýže, mnoho bylin. Také z kationtů kovů mohou být přítomny v pitné vodě. Aby se zabránilo vysokým nebo nízkým obsahem hliníku v těle (i když, stejně jako jakékoliv jiné stopových prvků), je třeba pečlivě sledovat své stravovací návyky a snaží se, aby to tak vyrovnané, jak je to možné.