Алюмин

химик элементтарҙың периодик системаһыда 13 һанлы химик элемент
(Алюминий битенән йүнәлтелде)

Алюми́нийД. И. Менделеевтың химик элементтарҙың периодик системаһыда 13 һанлы химик элемент. Периодик таблицала өсөнсө периодтың өсөнсө төркөмөнөң төп подгруппаһында (кесе төркөмсәһендә) тора. Al билдәһе менән билдәләнә. Еңел металдар төркөмөнә ҡарай. Киң таралған металл. Ер ҡабығында кислородтан һәм кремнийҙан ҡала өсөнсө урында тора.

13 МагнийАлюминийКремний
B

Al

Ga
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорКөкөртХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецТимерКобальтНикельБаҡырЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийКөмөшКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаАлтынТере көмөшТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннесинОганесонЭлементтарҙың периодик системаһы
13Al
Cubic-face-centered.svg
Electron shell 013 Aluminium.svg
Ябай матдәнең тышҡы күренеше
Алюминий
Йомшаҡ, еңел, көмөш-аҡ төҫтәге металл
Атом үҙенсәлектәре
Исеме, символы, номеры

Алюминий / Aluminium (Al), 13

Төркөм, период, блок

13, 3,

Атом массаһы
(моляр массаһы)

26,981539 а. м. б. (г/моль)

Электрон конфигурация

[Ne] 3s2 3p1

Электрон тышсаһында электрондар

2, 8, 3

Атом радиусы

143 пм

Химик үҙенсәлектәре
Ковалент радиус

118 пм

Ван-дер-Ваальс радиусы

140 пм

Ион радиусы

51 (+3e) пм

Электроотиҫкәрелек

1,61 (Полинг шкалаһы)

Электрод потенциалы

-1,66 в

Окисланыу дәрәжәһе

3

Ионлашыу энергияһы

1-я: 577,2 (5,98) кДж/моль (эВ)
2-я: 577,2 (5,98) кДж/моль (эВ)

Ябай матдәнең термодинамик үҙенсәлектәре
Термодинамик фаза

Ҡаты

Тығыҙлыҡ (н. ш.)

2,6989 г/см³

Иреү температураһы

660 °C, 933,5 K

Ҡайнау температураһы

2518,82 °C, 2792 K

Иреү йылылығы

10,75 кДж/моль

Парға әйләнеү йылылығы

284,1 кДж/моль

Моляр йылы һыйышлығы

24,35[1] Дж/(K·моль)

Моляр күләм

10,0 см³/моль

Ябай матдәнең кристалл рәшәткәһе
Рәшәткә структураһы

кубик

Рәшәткә параметры

4,050 Å

Дебай температураһы

394 K

Башҡа характеристикалар
Йылы үткәреүсәнлек

(300 K) 237 Вт/(м·К)

Тауыш тиҙлеге

5200 м/с

13
Алюминий
26,982
3s23p1

Алюминий ябай матдә (CAS-номер: 7429-90-5) — еңел, парамагнитлы металл, көмөш аҡ төҫтә, механик эшкәртеүгә, иретеп ҡойоп формалаштырыуға еңел бирелә. Алюминий йылы һәм электр ағымын (ток) яҡшы үткәрә. Сөнки уны эшкәрткән саҡта яҡшы һаҡлаусы тышсаһы барлыҡҡа килә.

ТарихҮҙгәртергә

Иң беренселәрҙән булып уны дат физигы Ганс Эрстед таба. 1825 йылда Калий амальгамаһының алюмин хлоридына тәьҫиренән һәм унан терегөмөштө айырып алыуҙан һуң килеп сыҡан. Атамаһы лат. aluminisасыуташ, әсеүташ һүҙенән барлыҡҡа килгән.

Беренсе тапҡыр алюминды 1854 йылда ярым сәнәғәттә Фёлер ысулы менән Сент-Клер Девиль ала, ул калийҙы хәүефһеҙерәк натрийға алмаштыра. Бер йылдан һуң, 1855 йылда, Париж күргәҙмәһендә металл киҫәген күрһәтә, ә 1856 йылда алюмин-натрий хлоридының икеләтә тоҙо электролизлау ярҙамында алюмин алыуға өлгәшә.

Глиноземдан (тупраҡта булған алюмин оксиды) электролиз ярҙамында алюмин алыу ысулын сәнәғәт кимәлендә үҙләштергәнгә тиклем был металл алтынға ҡарағанда ҡиммәтерәк була. 1889 йылда инглиздәр рәсәй химигы Д. И. Менделеевҡа бай бүләк бүләк бирергә теләп, уға аналитик үлсәүдәр бүләк итә, үлсәүҙең бер стаканы алтын, икенсе алюмин була.[2][3]

Ул ваҡытты Рәсәйҙә алюминды «балсыҡтан алынған көмөш» тип атайҙар, сөки балсыҡтың төп өлөшө глинозем Al2O3 була. Al2O3 иретмәһенән криолитта сәнәғәт масштабында алюмин алыу ысулын1886 йылда бер юлы Ч. Холл һәм П. Эру аса.

Алюмин һәм калий ҡушма тоҙҙары боронғо замандан уҡ билдәле әсеүуташ KAl(SO4)2 • 12H2O.

Эшкәртеү ысулыҮҙгәртергә

Яңыса эшкәртеү ысулы американлы Чарльз Холл һәм француз Пол Эру тарафынын 1886 йылда эшкәртелә. Ул алюмин оксидын Al2O3 криолит Na3AlF 6 иретмәһендә эҙмә эҙлекле электролиз ярҙамында кокс йәки графит электродтарын файҙаланыуҙан барлыҡҡа килә. Былай эшкәртеү бик күп электр энергияһын талап итә. Шуға күрә ул XX быуатта ғына файҙаланыла. 1000 кг сеймал алюмин алыу өсөн 1920 кг балсыҡ, 65 кг криолит, 35 кг алюмин фториды, 600 кг анод массаһы һәм 17 мең кВт сәғәт электр энергияһының даими ағымы (ток) кәрәк була.[4]

ТаралыуҮҙгәртергә

Ер ҡабығында таралыуы буйынса металдар араһында 1-се һәм элементтар араһында 3-сө урынды биләй, кислород һәм кремнийҙарҙан ғына ҡалыша. Төрлө тикшеренеүселәр фекеренсә, ер ҡабығында алюминдың күпләп концентрацияһы 7,45 проценттан 8,14 %-ҡа тиклем баһалана[5].

Тәбиғи алюмин берләшмәләреҮҙгәртергә

Тәбиғәттә алюмин химик әүҙемлеге юғары булыу сәбәпле, тик ҡушылмалар рәүешендә генә барлыҡҡа килә. Алюминдың ҡайһы бер тәбиғи файҙалы ҡаҙылмалары:

Вулкан ауыҙында ҡайтарыу реакцияһы һөҙөмтәһендә алюмин самородогы табылған осраҡтар бар.[6] Тәбиғи һыуҙарҙа алюмин аҙ ағыулы химик берләшмәләр, мәҫәлән, алюмин фториды рәүешендә була. Катион йәки аниондың төрө, беренсенән, һыуҙың әселегенә бәйле. Рәсәй һыу объекттарында алюмин концентрацияһы от 0,001 — 10 мг/л тиклем тәшкил итә. Диңгеҙ һыуында уның концентрацияһы 0,01 мг/Л[7].

Алюмин изотобыҮҙгәртергә

Тәбиғи алюмин тулыһынса тиерлек берҙәм тотороҡло 27Al изотобынан тора, 26Al эҙҙәре бар. Был иң оҙаҡ йәшәгән радиоактив изотоп, ярым тарҡылыу ваҡыты 720 000 йыл, атмосферала 40Ar юғары энергиялы космис нурланышы протондары менән бәрелешкәндә барлыҡҡа килә.

Лаборатор шарттарҙаҮҙгәртергә

Алюминий-тәбиғәттә киң таралған элементарҙын береһе.

  1. Химическая энциклопедия. В 5-ти т / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 116. — 623 с. — 100 000 экз.
  2. Фиалков Ю. Я. Девятый знак. — М.: Детгиз, 1963. — С. 133. Архивированная копия (недоступная ссылка). Дата обращения: 13 март 2015. Архивировано 1 апрель 2015 года.
  3. Урок № 49. Алюминий 2015 йылдың 28 февраль көнөндә архивланған..
  4. Краткая химическая энциклопедия. Т. 1 (А—Е). — М.: Советская энциклопедия. 1961
  5. Короновский Н. В., Якушова А. Ф. Основы геологии 2009 йылдың 24 май көнөндә архивланған..
  6. Олейников Б. В. и др. Алюминий — новый минерал класса самородных элементов // Записки ВМО. — 1984, ч. CXIII, вып. 2, с. 210—215.
  7. J. P. Riley, G. Skirrow. Chemical Oceanography, V. 1, 1965.

ИҫкәрмәләрҮҙгәртергә

ҺылтанмаларҮҙгәртергә