Logam adalah salah satu bahan yang paling nyaman untuk diproses. Mereka juga memiliki pemimpin mereka sendiri. Misalnya, sifat dasar aluminium telah dikenal orang sejak lama. Mereka sangat cocok untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari sehingga logam ini menjadi sangat populer. Apa saja sifat-sifat aluminium sebagai zat sederhana dan sebagai atom, akan kita bahas dalam artikel ini.
Sejarah penemuan aluminium
Untuk waktu yang lama, manusia telah mengetahui senyawa dari logam yang dimaksud - kalium tawas. Itu digunakan sebagai agen yang mampu mengembang dan mengikat komponen campuran bersama-sama; ini juga diperlukan dalam pembalut produk kulit. Keberadaan aluminium oksida murni mulai dikenal pada abad ke-18, di paruh kedua. Namun, tidak ada zat murni yang diperoleh.
Berhasil mengisolasi logam dari kloridanya untuk pertama kalinya, ilmuwan H. K. Oersted. Dialah yang mengolah garam dengan amalgam kalium dan mengisolasi bubuk abu-abu dari campuran tersebut, yang merupakan aluminium dalam bentuk murni.
Kemudian menjadi jelas bahwa sifat kimia aluminium dimanifestasikan dalam aktivitasnya yang tinggi, kemampuan mereduksi yang kuat. Oleh karena itu, tidak ada orang lain yang bekerja dengannya untuk waktu yang lama.
Namun, pada tahun 1854, orang Prancis Deville berhasil memperoleh batangan logam dengan elektrolisis lelehan. Metode ini masih relevan sampai sekarang. Terutama produksi massal bahan berharga dimulai pada abad ke-20, ketika masalah memperoleh listrik dalam jumlah besar di perusahaan diselesaikan.
Saat ini, logam ini adalah salah satu yang paling populer dan digunakan dalam industri konstruksi dan rumah tangga.
Karakteristik umum atom aluminium
Jika kita mengkarakterisasi unsur yang ditinjau berdasarkan posisinya dalam sistem periodik, kita dapat memilih beberapa poin.
- Nomor urut - 13.
- Terletak di periode minor ketiga, grup ketiga, subgrup utama.
- Massa atom - 26, 98.
- Jumlah elektron valensi - 3.
- Konfigurasi lapisan luar dinyatakan sebagai 3s23p1.
- Nama elemen adalah aluminium.
- Sifat logam kuat.
- Tidak memiliki isotop di alam, hanya ada dalam satu bentuk, dengan nomor massa 27.
- Simbol kimianya adalah AL, dibaca sebagai "aluminium" dalam rumus.
- Bilangan oksidasi adalah satu, sama dengan +3.
Sifat kimia aluminium sepenuhnya dikonfirmasi oleh struktur elektronik atomnya, karena memiliki jari-jari atom yang besar dan afinitas elektron yang rendah, ia mampu bertindak sebagai zat pereduksi yang kuat, seperti semua logam aktif.
Aluminium sebagai zat sederhana: sifat fisik
Jika kita berbicara tentang aluminium, bagaimana denganzat sederhana, itu adalah logam mengkilap putih keperakan. Di udara, ia dengan cepat teroksidasi dan menjadi ditutupi dengan film oksida padat. Hal yang sama terjadi dengan aksi asam pekat.
Kehadiran fitur tersebut membuat produk berbahan logam ini tahan terhadap korosi, yang tentunya sangat nyaman bagi masyarakat. Oleh karena itu, aluminium yang menemukan aplikasi luas dalam konstruksi. Sifat-sifat zat ini juga menarik karena logam ini sangat ringan, sekaligus kuat dan lunak. Kombinasi karakteristik tersebut tidak tersedia untuk setiap zat.
Ada beberapa sifat fisis dasar yang menjadi ciri aluminium.
- Tingkat kelenturan dan keuletan yang tinggi. Foil yang ringan, kuat, dan sangat tipis terbuat dari logam ini, juga digulung menjadi kawat.
- Titik leleh - 660 0C.
- Titik didih - 2450 0C.
- Kepadatan - 2,7 g/cm3.
- Volume kisi kristal berpusat pada muka, metalik.
- Jenis koneksi - logam.
Sifat fisik dan kimia aluminium menentukan area aplikasi dan penggunaannya. Jika kita berbicara tentang aspek kehidupan sehari-hari, maka ciri-ciri yang sudah kita bahas di atas sangat berperan. Sebagai logam yang ringan, tahan lama dan anti korosi, aluminium digunakan dalam pesawat terbang dan pembuatan kapal. Oleh karena itu, sifat-sifat ini sangat penting untuk diketahui.
Sifat kimia aluminium
Dari sudut pandangkimia, logam yang dimaksud adalah zat pereduksi kuat yang mampu menunjukkan aktivitas kimia yang tinggi, sebagai zat murni. Hal utama adalah menghilangkan film oksida. Dalam hal ini, aktivitasnya meningkat tajam.
Sifat kimia aluminium sebagai zat sederhana ditentukan oleh kemampuannya untuk bereaksi dengan:
- asam;
- alkali;
- halogen;
- abu-abu.
Tidak berinteraksi dengan air dalam kondisi normal. Pada saat yang sama, dari halogen, tanpa pemanasan, ia hanya bereaksi dengan yodium. Reaksi lain membutuhkan suhu.
Adalah mungkin untuk memberikan contoh yang menggambarkan sifat kimia aluminium. Persamaan reaksi interaksi dengan:
- asam - AL + HCL=AlCL3 + H2;
-
alkali - 2Al + 6H2O + 2NaOH=Na[Al(OH)4] + 3H 2;
- halogen - AL + Hal=ALHal3;
- abu-abu - 2AL + 3S=AL2S3.
Secara umum, sifat terpenting dari zat tersebut adalah kemampuannya yang tinggi untuk memulihkan unsur lain dari senyawanya.
Kapasitas restoratif
Sifat pereduksi aluminium dapat ditelusuri dengan baik dalam reaksi interaksi dengan oksida logam lain. Ini dengan mudah mengekstraknya dari komposisi zat dan memungkinkannya ada dalam bentuk sederhana. Contoh: Cr2O3 + AL=AL2O3+ Cr.
Dalam metalurgi, ada seluruh teknik untuk mendapatkan zat,berdasarkan tanggapan seperti itu. Ini disebut aluminotermi. Oleh karena itu, dalam industri kimia, unsur ini justru digunakan untuk memperoleh logam lain.
Tersebar di alam
Dalam hal prevalensi di antara elemen logam lainnya, aluminium menempati urutan pertama. Kandungannya di kerak bumi adalah 8,8%. Jika dibandingkan dengan non-logam, maka tempatnya adalah ketiga, setelah oksigen dan silikon.
Karena aktivitas kimianya yang tinggi, ia tidak ditemukan dalam bentuk murni, tetapi hanya sebagai bagian dari berbagai senyawa. Jadi, misalnya, ada banyak bijih, mineral, batuan, termasuk aluminium. Namun, ditambang hanya dari bauksit yang kandungannya tidak terlalu tinggi.
Zat yang paling umum mengandung logam yang dimaksud:
- feldspars;
- bauksit;
- granit;
- silika;
- aluminosilikat;
- basal dan lainnya.
Dalam jumlah kecil, aluminium merupakan bagian dari sel organisme hidup. Beberapa spesies lumut gada dan biota laut dapat mengakumulasi elemen ini di dalam tubuh mereka selama hidup mereka.
Terima
Sifat fisik dan kimia aluminium memungkinkan untuk mendapatkannya hanya dengan satu cara: dengan elektrolisis lelehan oksida yang sesuai. Namun, proses ini rumit secara teknologi. Titik leleh AL2O3 lebih dari 2000 0C. Karena itu, tidak dapat dielektrolisis secara langsung. Jadilanjutkan sebagai berikut.
- Bauksit ditambang.
- Bersihkan mereka dari kotoran, hanya menyisakan aluminium oksida.
- Kemudian cryolite meleleh.
- Tambahkan oksida di sana.
- Campuran ini dielektrolisis dan diperoleh aluminium murni dan karbon dioksida.
Hasil produk adalah 99,7%. Namun, adalah mungkin untuk mendapatkan logam yang lebih murni, yang digunakan untuk tujuan teknis.
Aplikasi
Sifat mekanik aluminium tidak cukup baik untuk digunakan dalam bentuk murni. Karena itu, paduan berdasarkan zat ini paling sering digunakan. Ada banyak dari mereka, kita bisa menyebutkan yang paling dasar.
- Duralumin.
- Aluminium-mangan.
- Aluminium-magnesium.
- Aluminium-tembaga.
- Silumin.
- Avial.
Perbedaan utama mereka, tentu saja, adalah aditif pihak ketiga. Semuanya berbahan dasar aluminium. Logam lain membuat bahan lebih tahan lama, tahan korosi, tahan aus dan mudah dibentuk.
Ada beberapa bidang utama aplikasi aluminium baik dalam bentuk murni maupun dalam bentuk senyawanya (paduan).
- Untuk membuat kawat dan kertas timah yang digunakan di rumah.
- Membuat peralatan masak.
- Industri pesawat terbang.
- Pembuatan Kapal.
- Konstruksi dan arsitektur.
- Industri luar angkasa.
- Membangun reaktor.
Bersama dengan besi dan nyapaduan aluminium - logam terpenting. Dua perwakilan sistem periodik inilah yang telah menemukan penggunaan industri paling luas di tangan manusia.
Sifat Aluminium Hidroksida
Hidroksida adalah senyawa paling umum yang membentuk aluminium. Sifat kimianya sama dengan logam itu sendiri - bersifat amfoter. Ini berarti bahwa ia mampu menunjukkan sifat ganda, bereaksi dengan asam dan basa.
Aluminium hidroksida itu sendiri adalah endapan agar-agar putih. Sangat mudah untuk mendapatkannya dengan mereaksikan garam aluminium dengan alkali atau amonium hidroksida. Ketika direaksikan dengan asam, hidroksida ini memberikan garam dan air yang sesuai. Jika reaksi berlangsung dengan basa, maka terbentuklah aluminium hidroksokompleks dengan bilangan koordinasi 4. Contoh: Na[Al(OH)4] - natrium tetrahidroksoaluminat.
