Al
Алюминий
Группа | 13 | Температура плавления | 660,323 ° С, 1220,581 ° F, 933,473 К |
Период | 3 | Точка кипения | 2519 ° С, 4566 ° F, 2792 К |
Блокировать | п | Плотность (г см -3 ) | 2,70 |
Атомный номер | 13 | Относительная атомная масса | 26,982 |
Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 27 Al |
Электронная конфигурация | [Ne] 3s 2 3p 1 | Количество CAS | 7429-90-5 |
Использование и свойства элемента Алюминий
Объяснение изображения
Фюзеляжи самолетов и алюминиевая фольга — лишь два из множества разнообразных применений этого элемента.
Внешность
Алюминий — это серебристо-белый легкий металл. Он мягкий и податливый.
Использует
Алюминий используется в огромном количестве продуктов, включая банки, фольгу, кухонную утварь, оконные рамы, пивные бочонки и детали самолетов. Это из-за его особых свойств. Он имеет низкую плотность, нетоксичен, имеет высокую теплопроводность, отличную коррозионную стойкость и может быть легко отлит, подвергнут механической обработке и формованию. Он также немагнитен и не искрит. Это второй по пластичности металл и шестой по пластичности.Его часто используют в качестве сплава, поскольку сам алюминий не отличается особой прочностью. Сплавы с медью, марганцем, магнием и кремнием легкие, но прочные. Они очень важны при строительстве самолетов и других видов транспорта.Алюминий является хорошим проводником электричества и часто используется в линиях электропередачи. Он дешевле меди и весит почти вдвое лучше проводника.При испарении в вакууме алюминий образует покрытие с высокой отражающей способностью как для света, так и для тепла. Он не портится, как серебряное покрытие. Эти алюминиевые покрытия находят множество применений, в том числе зеркала телескопов, декоративную бумагу, упаковки и игрушки.
Биологическая роль
Биологическая роль алюминия неизвестна. В своей растворимой форме +3 он токсичен для растений. Кислые почвы составляют почти половину пахотных земель на Земле, а кислотность ускоряет высвобождение Al3 + из его минералов. После этого сельскохозяйственные культуры могут поглощать Al3 +, что снижает урожайность.Наше тело поглощает лишь небольшое количество алюминия, поступающего с пищей. Продукты с содержанием алюминия выше среднего — это чай, плавленый сыр, чечевица и бисквитные пирожные (если они поступают из разрыхлителя). Приготовление пищи на алюминиевых сковородках не сильно увеличивает их количество в нашем рационе, за исключением приготовления кислых продуктов, таких как ревень. Некоторые таблетки от расстройства желудка представляют собой чистый гидроксид алюминия.Алюминий может накапливаться в организме, и связь с болезнью Альцгеймера (старческим слабоумием) была предложена, но не доказана.
Природное изобилие
Алюминий — самый распространенный металл в земной коре (8,1%), но редко встречается в природе без соединения. Обычно он содержится в таких минералах, как боксит и криолит. Эти минералы представляют собой силикаты алюминия.Наиболее коммерчески производимый алюминий добывается методом Холла – Эру. В этом процессе оксид алюминия растворяется в расплавленном криолите, а затем электролитически восстанавливается до чистого алюминия. Производство алюминия очень энергоемкое. 5% электроэнергии, производимой в США, используется в производстве алюминия. Однако после изготовления он не подвержен коррозии и может быть легко переработан.
Химические свойства
Атомный радиус, несвязанный (Å) | 1,84 | Ковалентный радиус (Å) | 1,24 |
Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 41,762 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 1,61 |
Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 577,5392- й 1816 6793- й2744,7814 чт 11577,4695 чт 14841,8576 чт 18379,497 чт 23326,38 чт27465,52 |
Состояния окисления и изотопы Алюминий
Общие состояния окисления | 3 | ||||
Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
27 Al | 26,982 | 100 | — | — |
Данные о давлении и температуре
Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 897 | Модуль Юнга (ГПа) | 70,3 | |||||||
Модуль сдвига (ГПа) | 26,1 | Объемный модуль (ГПа) | 75,5 | |||||||
Давление газа | ||||||||||
Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
Давление (Па) | —3,06 х 10-105,08 х 10-60,002560,2186.181,4— | |||||||||
— | — | 3,06 х 10-10 | 5,08 х 10-6 | 0,00256 | 0,218 | 6.1 | 81,4 | — | — | — |