Презентація "Алюміній"

Подорож у часіВ «Природничій історії» римського історика Плінія Старшого є така легенда: «Одного разу до римського імператора Тіберія прий­шов незнайомець. Як дарунок імператору він приніс виготов­лену ним чашу з блискучого, як срібло, але надзвичайно легкого металу. Майстер повідав, що одержав цей метал із «глинистої землі». Але імператор, боячись, що зне­ціняться його золото і срібло, звелів відрубати майстру голову, а його майстерню зруйнувати.»Тибе́рій Кла́вдій Неро́н — римський імператор з династії Юліїв-Клавдіїв. Також великий понтифік, багаторазовий консул, останній цензор в історії Стародавнього Риму, багаторазовий трибун.

Цікаво, що у 1889 році, коли Д. І. Менделєєв перебував у Лондоні, йому на знак визнання видатних заслуг у розвитку хімії подарували цінний подарунок – терези, одна шалька яких зроблена із золота, а інша з цього металічного елемента, який на цей час був дорожчим за золото.

Алюміній. Характеристика елемента. Поширення в природі. Фізичні та хімічні властивості.https://youtu.be/Ih. Xjw6bq. Jq4

Історія відкриття алюмінію. Алюміній у вигляді хімічних сполук був відомий з давнини. За свідченням античних істори­ків, галун (алюмен - “та, що в'яже”) добували в багатьох місцях і засто­совували як протраву при фарбуванні тканин, а потім і в медичних цілях як кровоспинний засіб. На початку нашої ери римський полководець Архелай під час війни римлян із персами звелів обмазати бойові башти галу­ном. Дерево башт стало вогнестійким, тому всі спроби персів спалити їх виявилися марними.

Із середині XIX ст. в Західній Європі починаються спроби отримання алюмінію. У 1825 р. Г. К. Ерстед (Да­нія) уперше одержав алюміній у чистому вигляді, вико­ристовуючи для цього калій у вигляді амальгами. Про­те тоді точно не вдалося з'ясувати, який продукт було одержано. Та через два роки в цій галузі досяг успіху Ф. Велер (Німеччина), який узяв для відновлення чис­тий калій. 20 років наполегливої праці дозволили вче­ному приготувати алюміній у вигляді гранул розміром із сірникову головку. Ганс Крістіа́н Ерсте́д. Фрі́дріх Ве́лер

Новий метал виявився дуже кра­сивим, схожим на срібло, але значно легшим. Саме ці властивості алюмінію визначили його високу вартість: наприкінці XIX — на початку XX ст. алюміній цінував­ся вище за золото. Упродовж довгого часу він залишався музейною рід­кістю. Імператор Франції Наполеон III наказав вигото­вити з алюмінію декілька декоративних кірас для своїх кірасир та іграшки для спадкоємця.

Для становлення вітчизняної алюмінієвої промисловості велике значення мали дослідження члена-кореспондента АН СРСР О. О. Яковкіна (1860-1936), який розробив методи одержання чистого оксиду алюмінію з бокситів, глин і нефелінів. В Україні вперше одержали алюміній у 1933 році на Дніпропетровському алюмінієвому заводі.

Основними способами одержання алюмінію на сьогоднішній день є електроліз. Хоча вчені знайшли в Китаї гробницю полководця Чжоу Чжу (помер на початку ІІІ ст.), зроблену зі сплаву, що містить 85% алюмінію. Це свідчить про те, що існував інший спосіб одержання алюмінію, який було втрачено.

Поширення в природіАлюміній найпоширеніший у природі металічний елемент. Вміст його у земній корі становить 8,8% (за масою). Серед металічних елементів  за поширенням у земній корі він посідає перше місце, серед інших елементів – третє. Алюміній трапляється у природі лише в складі хімічних сполук. Відомо біля 250 мінералів, які містять цей елемент. В Україні є великі поклади алюмінієвої руди у вигляді бокситів і глинозему в Приазов’ї, на Закарпатті та в межах Українського кристалічного щита — тектонічної смуги, яка простягається вздовж середньої течії Дніпра на відстань понад 1000 км і завширшки 250 км.

Польовий шпат К2 O∙ Al2 O3 ∙6 Si. O2 Боксит Al2 O3 ∙n. H2 OНефелін Al2 O3 ∙Na2 O∙2 Si. O2 Корунд Al2 O3 Каолін (глина) Al2 O3 ∙2 Si. O2∙2 H2 OГідраргіліт Al(OH)3 Беміт Al. O(OH)Діаспор HAl. O2 Кріоліт Na3 Al. F6 Алюмінієві галуни KAl(SO)4∙12 H2 OНайважливіші природні сполуки Алюмінію

Алюмінієвмісні мінерали:– берил – аквамарин – рубін – сапфір – смарагд – корунд – топаз

Алюміній. Al27130283p = 13e = 13n = 14−Короткий електронний запис: 1s²2p⁶3p12s²3s²r

Фізичні властивості алюмінію• Алюміній — парамагнітний сріблясто-білий метал; • ковкий, легко витягується в дріт, добре піддається формовці й утворює фольгу; • tпл. = 660°С, tкип. = 2520 °С; • належить до групи легких металів, густина 2,7 г/см3; • виявляє високу тепло- й електропровідність (65 % від електропровідності міді), а також високу світловідбивну здатність. Алюмінієва фольга (1), профіль (2) та заготовки (3).

Al+ O2 Al2 O3+ Cl2 Al. Cl3+ SAl2 S3+ HCl. Al. Cl3 + H2+ Cu. SO4 Al2(SO4)3 + Cu. Алюміній — дуже активний метал, у ряду активності він розміщений значно лівіше від водню. Але поверхня алюмінію вкрита алюміній оксидом — міцною й тугоплавкою речовиною (tпл. = 2044 °С), унаслідок чого алюміній за звичайних умов не взаємодіє з киснем повітря та водою. Хімічні властивості алюмінію

1. Взаємодія з киснем. Алюміній активно взаємодіє з киснем повітря, але реакція відбувається лише на зрізі зразка. Якщо зруйнувати плівку алюміній оксиду на поверхні металу або попередити її утворення нанесенням на поверхню алюмінієвого виробу шару ртуті (амальгами алюмінію), то алюміній досить швидко перетворюється на оксид: Видовище горіння алюмінієвої пудри, розпорошеної в полум’ї пальника, захоплюєhttps://youtu.be/v. Aw2a. OAl. K1 I

2. Взаємодія з іншими неметалами. Порошкоподібний алюміній активно взаємодіє з галогенами за звичайних умов, а із сіркою, фосфором та іншими неметалами — за нагрівання. Наприклад, із йодом реакція відбувається за кімнатної температури, але за наявності каталітичної кількості води: Під час взаємодії алюмінію з йодом виділяється велика кількість теплоти, під дією якої йод частково сублімує, утворюючи хмару випарів йоду фіолетового кольору.https://youtu.be/Yy. Ax. BZQj. O0k

Горіння алюмінію в хлорі супроводжується виділенням теплової та світлової енергії. Після закінчення реакції колбу заповнює дим - розпорошений алюміній хлорид. Так само бурхливо відбувається реакція алюмінію з бромом. Взаємодія алюмінію з галогенами - хлором (1), бромом (2)

3. Взаємодія з кислотами. Як і всі активні метали, алюміній витісняє водень із розбавлених розчинів кислот: Запамятайте: Концентрована сульфатна кислота і нітратна кислота будь-якої концентрацій на холоді пасивують Алюміній. Тому ці кислоти можна зберігати і перевозити в алюмінієвих цистернах, при нагріванні ці реакції відбуваються по схемі:

4. Взаємодія з лугами. 2 Al + 6 Na. OH → 2 Na3 Al. O3 + 3 H2 ↑ 2 Al + 2 Na. OH + 6 H2 O → 2 Na[Al(OН)4] + 3 H2↑2 Al + 6 Na. OH(надлишок) + 6 H2 O → 2 Na3[Al(OH)6] + 3 H2 ↑t

5. Відновлення металів (алюмотермія). Алюміній — активний метал, тому витісняє інші метали з їхніх сполук, зокрема з оксидів. Ці реакції використовують для одержання деяких металів алюмотермічним способом:

Застосування алюмінію

1. Напишіть хімічні рівняння за схемою перетворень:2. Допишіть схеми реакцій і перетворіть їх на хімічні рівняння:3. Знайдіть масову частку алюміній оксиду в мінералі беміті АІО(ОН).4. На початку XX ст. взаємодією алюмінію з розчином лугу добували водень, яким заповнювали дирижаблі. Обчисліть відносний вихід водню об’ємом 295,68 л (н. у.), для добування якого було взято алюміній масою 270 г.5. Суміш порошків алюмінію й міді масою 20 г обробили розбавленим розчином сульфатної кислоти. Під час реакції виділився водень об'ємом 6,72 л (н. у.). Обчисліть масові частки металів у суміші. Застосуй свої знання

6. Обчисліть масу бокситу AI2 О3 • 3 Н2 О, що містить 20 % домішок, яка необхідна для одержання алюмінію масою 10,8 кг. 7. Обчисліть масу алюмінію, яку можна добути з алюміній оксиду масою 51 кг. Вихід продукту реакції від теоретично можливого становить 95 %. За бажанням можна ще виконати проект:1. «Крилатий метал», у якому розкрийте: а) властивості, що зумовлюють широке використання алюмінію в різних галузях господарства, військовій справі, побуті; б) виробництво алюмінію в Україні; в) використання сплавів алюмінію; г) продукцію вітчизняних виробників, що містить алюміній.2. «Алюміній у нашому житті»3. «Безпечність/небезпечність антиперспірантів, що містять солі Алюмінію»4. « Переваги виробів з анодованого алюмінію»