Атомный вес алюминий: Округленная относительная атомная масса алюминия равна: 26, 25, 27, 13

Наименование химического элемента, атомная масса и плотность

Символьное обозначение, наименование химического элемента, атомная масса и плотность.

ООО «АЛЬМЕТ» — гипермаркет металлопроката

г. Санкт-Петербург, проспект Александровской Фермы, д.33 лит. «Г 1», будни с 8:30 до 18:00

+7 812 327-06-90  +7 495 645-57-90  8 800 555-57-90  [email protected]

Алюминий | это… Что такое Алюминий?

(лат. Aluminium)

        Al, химический элемент III группы периодической системы Менделеева; атомный номер 13, атомная масса 26,9815; серебристо-белый лёгкий металл. Состоит из одного стабильного изотопа ²⁷Al.

         Историческая справка. Название А. происходит от латинского alumen — так ещё за 500 лет до н. э. назывались Алюминиевые квасцы, которые применялись как протрава при крашении тканей и для дубления кожи. Датский учёный Х. К. Эрстед в 1825, действуя амальгамой калия на безводный AlCl₃ и затем отгоняя ртуть, получил относительно чистый А. Первый промышленный способ производства А. предложил в 1854 французский химик А. Э. Сент-Клер Девиль: способ заключался в восстановлении двойного хлорида А. и натрия Na₃AICI₆ металлическим натрием. Похожий по цвету на серебро, А. на первых порах ценился очень дорого. С 1855 по 1890 было получено всего 200 т А. Современный способ получения А. электролизом криолито-глинозёмного расплава разработан в 1886 одновременно и независимо друг от друга Ч. Холлом в США и П. Эру во Франции.

         Распространённость в природе. По распространённости в природе А. занимает 3-е место после кислорода и кремния и 1-е — среди металлов. Его содержание в земной коре составляет по массе 8,80%. В свободном виде А. в силу своей химической активности не встречается. Известно несколько сотен минералов А., преимущественно алюмосиликатов (См. Алюмосиликаты). Промышленное значение имеют боксит (См. Бокситы), Алунит и Нефелин. Нефелиновые породы беднее бокситов глинозёмом, но при их комплексном использовании получаются важные побочные продукты: сода, поташ, серная кислота. В СССР разработан метод комплексного использования нефелинов. Нефелиновые руды в СССР образуют, в отличие от бокситов, весьма крупные месторождения и создают практически неограниченные возможности для развития алюминиевой промышленности (См. Алюминиевая промышленность).

         Физические и химические свойства. А. сочетает весьма ценный комплекс свойств: малую плотность, высокие теплопроводность и электрическую проводимость, высокую пластичность и хорошую коррозионную стойкость. Он легко поддаётся ковке, штамповке, прокатке, волочению. А. хорошо сваривается газовой, контактной и др. видами сварки. Решётка А. кубическая гранецентрированная с параметром а = 4,0413 Å. Свойства А., как и всех металлов, в значительной степени зависят от его чистоты. Свойства А. особой чистоты (99,996% ): плотность (при 20°С) 2698,9 кг/м³, t_пл660,24°С; t_kип около 2500°С: коэффициент термического расширения (от 20° до 100°С) 23,86•10^-6; теплопроводность (при 190°С) 343 вт/м•К (0,82 кал/см•сек•°С), удельная теплоёмкость (при 100°С) 931,98 дж/кг К (0,2226•кал/г•°С); электропроводность по отношению к меди (при 20°С) 65,5%. А. обладает невысокой прочностью (предел прочности 50—60 Мн/м²), твёрдостью (170 Мн/м² по Бринеллю) и высокой пластичностью (до 50% ). При холодной прокатке предел прочности А. возрастает до 115 Мн/м², твёрдость — до 270 Мн/м², относительное удлинение снижается до 5% (1 Мн/м² ≈ 0,1 кгс/мм²). А. хорошо полируется, анодируется и обладает высокой отражательной способностью, близкой к серебру (он отражает до 90% падающей световой энергии). Обладая большим сродством к кислороду, А. на воздухе покрывается тонкой, но очень прочной плёнкой окиси Al₂O₃, защищающей металл от дальнейшего окисления и обусловливающей его высокие антикоррозионные свойства. Прочность окисной плёнки и защитное действие её сильно убывают в присутствии примесей ртути, натрия, магния, меди и др. А. стоек к действию атмосферной коррозии, морской и пресной воды, практически не взаимодействует с концентрированной или сильно разбавленной азотной кислотой,с органическими кислотами, пищевыми продуктами.

         Внешняя электронная оболочка Атома А. состоит из 3 электронов и имеет строение 3s²3р. В обычных условиях А. в соединениях 3-валентен, но при высоких температурах может быть одновалентным, образуя т. н. субсоединения. Субгалогениды А., AIF и AlCl, устойчивые лишь в газообразном состоянии, в вакууме или в инертной атмосфере, при понижении температуры распадаются (диспропорционируют) на чистый Al и AlF₃ или AlCl₃ и поэтому могут быть использованы для получения сверхчистого А. При накаливании мелкоизмельчённый или порошкообразный А. энергично сгорает на воздухе. Сжиганием А. в токе кислорода достигается температура выше 3000°С. Свойством А. активно взаимодействовать с кислородом пользуются для восстановления металлов из их окислов (см. Алюминотермия). При тёмно-красном калении фтор энергично взаимодействует с А., образуя AIF₃ (см. Алюминия фторид). Хлор и жидкий бром реагируют с А. при комнатной температуре, иод — при нагревании (см. Алюминия хлорид). При высокой температуре А. соединяется с азотом, углеродом и серой, образуя соответственно нитрид AIN, карбид Al₄C₃ и сульфид Al₂S₃. С водородом А. не взаимодействует; гидрид А. (AlH₃)x получен косвенным путём. Большой интерес представляют двойные гидриды А. и элементов l и II групп периодической системы состава MeH_n-nAlH₃, т.н. алюмогидриды (см. Алюминия гидрид). А. легко растворяется в щелочах, выделяя водород и образуя Алюминаты. Большинство солей А. хорошо растворимо в воде. Растворы солей А. вследствие гидролиза показывают кислую реакцию (см. Алюминия сульфат, Алюминия нитрат).

         Получение. В промышленности А. получают электролизом глинозёма Al₂O₃ (см. Алюминия окись), растворённого в расплавленном Криолите Na₃AlF₆ при температуре около 950°С. Используются электролизеры трёх основных конструкций: 1) электролизеры с непрерывными самообжигающимися анодами и боковым подводом тока, 2) то же, но с верхним подводом тока и 3) электролизеры с обожжёнными анодами. Электролитная ванна представляет собой железный кожух, футерованный внутри тепло- и электроизолирующим материалом — огнеупорным кирпичом, и выложенный угольными плитами и блоками. Рабочий объём заполняется расплавленным электролитом, состоящим из 6—8% глинозёма и 94—92% криолита (обычно с добавкой AlF₆ и около 5—6% смеси фторидов калия и магния). Катодом служит подина ванны, анодом — погруженные в электролит угольные обожжённые блоки или же набивные самообжигающиеся электроды. При прохождении тока на катоде выделяется расплавленный А., который накапливается на подине, а на аноде — кислород, образующий с угольным анодом CO и CO₂. К глинозёму, основному расходуемому материалу, предъявляются высокие требования по чистоте и размерам частиц. Присутствие в нём окислов более электроположительных элементов, чем А., ведёт к загрязнению А. При достаточном содержании глинозёма ванна работает нормально при электрическом напряжении порядка 4—4,5 в. Ванны присоединяют к источнику постоянного тока последовательно (сериями из 150—160 ванн). Современные электролизеры работают при силе тока до 150 ка. Из ванн А. извлекают обычно с помощью вакуум-ковша. Расплавленный А. чистотой 99,7% разливают в формы. А. высокой чистоты (99,9965%) получают электролитическим рафинированием первичного А. с помощью т. н. трёхслойного способа, снижающего содержание примесей Fe, Si и Cu. Исследования процесса электролитического рафинирования А. с применением органических электролитов показали принципиальную возможность получения А. чистотой 99,999% при относительно низком расходе энергии, но пока этот метод обладает низкой производительностью. Для глубокой очистки А. применяют зонную плавку или дистилляцию его через субфторид.

         При электролитическом производстве А. возможны поражения электрическим током, высокой температурой и вредными газами. Для избежания несчастных случаев ванны надёжно изолируют, рабочие пользуются сухими валенками, соответствующей спецодеждой. Здоровая атмосфера поддерживается эффективной вентиляцией. При постоянном вдыхании пыли металлического А. и его окиси может возникнуть алюминоз лёгких (см. Пневмокониозы). У рабочих, занятых в производстве А., часты катары верхних дыхательных путей (Риниты, Фарингиты, Ларингиты). Предельно допустимая концентрация в воздухе пыли металлического А., его окиси и сплавов 2 мг/м³.

         Применение. Сочетание физических, механических и химических свойств А. определяет его широкое применение практически во всех областях техники, особенно в виде его сплавов с др. металлами (см. Алюминиевые сплавы). В электротехнике А. успешно заменяет медь, особенно в производстве массивных проводников, например в воздушных линиях, высоковольтных кабелях, шинах распределительных устройств, трансформаторах (электрическая проводимость А. достигает 65,5% электрической проводимости меди, и он более чем в три раза легче меди; при поперечном сечении, обеспечивающем одну и ту же проводимость, масса проводов из А. вдвое меньше медных). Сверхчистый А. употребляют в производстве электрических конденсаторов и выпрямителей, действие которых основано на способности окисной плёнки А. пропускать электрический ток только в одном направлении. Сверхчистый А., очищенный зонной плавкой, применяется для синтеза полупроводниковых соединений типа A_IIIB_V, применяемых для производства полупроводниковых приборов. Чистый А. используют в производстве разного рода зеркал отражателей. А. высокой чистоты применяют для предохранения металлических поверхностей от действия атмосферной коррозии (плакирование, алюминиевая краска). Обладая относительно низким сечением поглощения нейтронов, А. применяется как конструкционный материал в ядерных реакторах.

         В алюминиевых резервуарах большой ёмкости хранят и транспортируют жидкие газы (метан, кислород, водород и т. д.), азотную и уксусную кислоты, чистую воду, перекись водорода и пищевые масла. А. широко применяют в оборудовании и аппаратах пищевой промышленности, для упаковки пищевых продуктов (в виде фольги), для производства разного рода бытовых изделий. Резко возросло потребление А. для отделки зданий, архитектурных, транспортных и спортивных сооружений.

         В металлургии А.. (помимо сплавов на его основе) — одна из самых распространённых легирующих добавок в сплавах на основе Cu, Mg, Ti, Ni, Zn и Fe. Применяют А. также для раскисления стали перед заливкой её в форму, а также в процессах получения некоторых металлов методом алюминотермии. На основе А. методом порошковой металлургии создан САП (спечённый алюминиевый порошок), обладающий при температурах выше 300°С большой жаропрочностью.

         А. используют в производстве взрывчатых веществ (аммонал, алюмотол). Широко применяют различные соединения А.

         Производство и потребление А. непрерывно растет, значительно опережая по темпам роста производство стали, меди, свинца, цинка.

         Лит.: Беляев А. И., Вольфсон Г. Е., Лазарев Г. И..Фирсанова Л. А., Получение чистого алюминия, [М.], 1967; Беляев А. И., Рапнопорт Н.. Б., Фирсанова Л. А., Электрометаллургия алюминия, М., 1953; Беляев А. И., История алюминия, в сборнике: Труды института истории естествознания и техники, т. 20, М., 1959; Фридляндер И. Н., Алюминий и его сплавы, М., 1965.

         Ю. И. Романьков.

         Геохимия А. Геохимические черты А. определяются его большим сродством к кислороду (в минералах А. входит в кислородные октаэдры и тетраэдры), постоянной валентностью (3), слабой растворимостью большинства природных соединений. В эндогенных процессах при застывании магмы и формировании изверженных пород А. входит в кристаллическую решётку полевых шпатов, слюд и др. минералов — алюмосиликатов. В биосфере А. — слабый миграт, его мало в организмах и гидросфере. Во влажном климате, где разлагающиеся остатки обильной растительности образуют много органических кислот, А. мигрирует в почвах и водах в виде органо-минеральных коллоидных соединений; А. адсорбируется коллоидами и осаждается в нижней части почв. Связь А. с кремнием частично нарушается и местами в тропиках образуются минералы — гидроокислы А. — бёмит, диаспор, гидраргиллит. Большая же часть А. входит в состав алюмосиликатов — каолинита, бейделлита и др. глинистых минералов. Слабая подвижность определяет остаточное накопление А. в коре выветривания влажных тропиков. В результате образуются элювиальные бокситы. В прошлые геологические эпохи бокситы накапливались также в озёрах и прибрежной зоне морей тропических областей (например, осадочные бокситы Казахстана). В степях и пустынях, где живого вещества мало, а воды нейтральные и щелочные, А. почти не мигрирует. Наиболее энергична миграция А. в вулканических областях, где наблюдаются сильнокислые речные и подземные воды, богатые А. В местах смешения кислых вод с щелочными — морскими (в устьях рек и др.), А. осаждается с образованием бокситовых месторождений.

         А. И. Перельман.

         Алюминий в организме. А. входит в состав тканей животных и растений; в органах млекопитающих животных обнаружено от 10^-3 до 10^-5% А. (на сырое вещество). А. накапливается в печени, поджелудочной и щитовидной железах. В растительных продуктах содержание А. колеблется от 4 мг на 1 кг сухого вещества (картофель) до 46 мг (жёлтая репа), в продуктах животного происхождения — от 4 мг (мёд) до 72 мг на 1кг сухого вещества (говядина). В суточном рационе человека содержание А. достигает 35—40 мг. Известны организмы — концентраторы А., например плауны (Lycopodiaceae), содержащие в золе до 5,3% А., моллюски (Helix и Lithorina), в золе которых 0,2—0,8% А. Образуя нерастворимые соединения с фосфатами, А. нарушает питание растений (поглощение фосфатов корнями) и животных (всасывание фосфатов в кишечнике).

         Лит.: Войнар А. О., Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека, 2 изд., М., 1960, с. 73—77.

         В.В. Ковальский.

6.2: Атомная и молярная массы

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

83085

Развитие навыков

• Чтобы узнать, как выражаются массы молей атомов и молекул. 9{20}\)?

  Число в моле, число Авогадро, связано с относительными размерами единиц атомной массы и единиц массы граммов. В то время как один атом водорода имеет массу примерно 1 ед., 1 моль атомов Н имеет массу примерно 1 грамм . И в то время как один атом натрия имеет приблизительную массу 23 ед., 1 моль атомов натрия имеет приблизительную массу 23 граммов .

  Один моль вещества имеет ту же массу в граммах, что и один атом или молекула в атомных единицах массы. Числа в периодической таблице, которые мы идентифицировали как атомные массы атомов, говорят нам не только о массе одного атома в u, но и о массе 1 моля атомов в граммах.

  Один моль вещества имеет ту же массу в граммах, что и один атом или молекула в атомных единицах массы.

  Пример \(\PageIndex{1}\): Преобразование молей в массу с элементами

  Какова масса каждой величины?

  1. 1 моль атомов алюминия
  2. 2 моль атомов U

  РАСТВОР

  1. Масса одного моля атомов алюминия в граммах численно эквивалентна атомной массе алюминия. Периодическая таблица показывает, что атомная масса (округленная до двух знаков после запятой) Al равна 26,98, поэтому 1 моль атомов Al имеет массу 26,98 г.
  2. Согласно периодической таблице, 1 моль урана имеет массу 238,03 г, поэтому масса 2 молей в два раза больше, или 476,06 г.

  Понятие «моль» можно распространить и на массы формульных единиц и молекул. Масса 1 моль молекул (или формульных единиц) в граммах численно эквивалентна массе одной молекулы (или формульных единиц) в атомных единицах массы. Например, одна молекула O ₂ имеет массу 32,00 ед, а 1 моль молекул O ₂ имеет массу 32,00 г. Как и в случае масс, основанных на единицах атомной массы, чтобы получить массу 1 моля вещества, мы просто суммируем массы отдельных атомов в формуле этого вещества. Масса 1 моля вещества называется его молярной массой, независимо от того, является ли вещество элементом, ионным соединением или ковалентным соединением.

  Пример \(\PageIndex{2}\): преобразование молей в массу с соединениями

  Какова масса 1 моля каждого вещества?

  1. NaCl
  2. билирубин (C ₃₃ H ₃₆ N ₄ O ₆ ), основной пигмент, присутствующий в желчи (печеночный секрет)

  РАСТВОР

  1. Суммирование молярных масс атомов в формуле NaCl дает

  1 Na Молярная масса:	23,00 г
  1 Cl Молярная масса:	35,45 г
  Итого:	58,45 г

  Масса 1 моля NaCl составляет 58,45 г.

  2. Умножая молярную массу каждого атома на количество атомов этого типа в формуле билирубина и складывая результаты, получаем

  33 C Молярная масса:	33 × 12,01 г	396,33 г
  36 H молярная масса:	36 × 1,01 =	36,36 г
  4 N молярная масса:	4 × 14,00 =	56,00 г
  6 O Молярная масса:	6 × 16,00 =	96,00 г
  Итого:		584,69 г

  Масса 1 моль билирубина 584,69 г.

  Будьте осторожны при подсчете атомов. В формулах с многоатомными ионами в скобках нижний индекс вне скобок применяется к каждому атому внутри скобок. Например, молярная масса Ba(OH) ₂ требует суммы 1 массы Ba, 2 масс O и 2 масс H:

  1 Ва Молярная масса:	1 × 137,33 г =	137,33 г
  2 O Молярная масса:	2 × 16,00 г =	32,00 г
  2 H молярная масса:	2 × 1,01 г =	2,02 г
  Итого:		171,35 г

  Поскольку молярная масса определяется как масса 1 моля вещества, мы можем ссылаться на молярную массу в граммах на моль (г/моль). Знак деления (/) подразумевает «на», а «1» подразумевается в знаменателе. Таким образом, молярная масса билирубина может быть выражена как 584,05 г/моль, что читается как «пятьсот восемьдесят четыре целых ноль пять граммов на моль».

  Упражнения по обзору концепции

  1. Как определяются молярные массы элементов?
  2. Как определяются молярные массы соединений?

  Ответы

  1. Молярные массы элементов представляют собой то же числовое значение, что и массы одного атома в атомных единицах массы , но с другими единицами измерения, граммами (на один моль).
  2. Молярные массы соединений рассчитываются путем сложения молярных масс их атомов.

  Key Takeaway

  • Масса молей атомов и молекул выражается в граммах.

  Упражнения

  1. Какова молярная масса Si? Какова молярная масса U?

  2. Какова молярная масса FeCl ₂ ? Какова молярная масса FeCl ₃ ?

  3. Какова молярная масса (NH ₄ ) ₂ S? Какова молярная масса Ca(OH) ₂ ?

  4. Аспирин (C ₉ H ₈ O ₄ ) является анальгетиком (обезболивающим) и жаропонижающим (лихорадочным средством). Какова молярная масса аспирина?

  Ответы

  1. 28,09 г/моль; 238,00 г/моль
  2. 126,75 г/моль; 162,20 г/моль
  3. 68,15 г/моль; 74,10 г/моль
  4. 180,17 г/моль

  ---

  6.2: Atomic and Molar Masses распространяется по незаявленной лицензии и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.

  1. Наверх
  • Была ли эта статья полезной?

  1. Тип изделия

     Раздел или Страница

     Показать страницу TOC

     № на стр.

  2. Теги

     На этой странице нет тегов.

  nglos324 — алюминий

  nglos324 — алюминий

  	Алюминий, Al
  	Алюминий представляет собой металл в группе IIIA периодической таблицы с атомным номером 13, атомный вес 26,982 и плотность 2,70. Опубликовано 27.03.2023 в Разное от admin Метки: Комментарии Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт