Aluminiul, metalul

sec. XX

Surse:

Aluminiul

de E. Dumitrescu, editura Stiintifica

Chimia metalelor

de Gheorghe Marcu, editura Pedagogica

Referat la chimie

Mi-am propus sa vorbesc in acest referat despre aluminiu (Al), considerat metalul secolului XX.

Acest referat va urmarii si va dezvolta urmatoarele puncte din chimia aluminiului.

Formula chimica

Starea naturala

Compozitia scoartei terestre

Metode de obtinere

3.1. Purificare aluminiului

Proprietati fizice

Proprietati chimice

Utilizari

Din pacate in acest referat nu se poate cuprinde, orcat de sintetizatat ar fi, toata istoria chimica a acestui element, dar se vor enunta caracterele cele mai importante ale aluminiului.

1. Formula chimica       Al

2. Stare naturala

Aluminiul nu se gaseste in stare libera, ci numai in compusi. Aluminiul este un element foarte respandit in natura, ocupa locul al treilea dupa cantitate.

2.1. Compozitia scoartei terestre

Dintre elementele chimice cunoscute, cele mai raspandite in scoarta terestra, sunt elementele cu numere de ordine mici, asezate in partea de sus a sistemului periodic (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H si C).

Anexa 1. Fe-5,1%; Ca-3,6%; Na-2,6%; K-2,6%; Mg-2,1%; Ti-0,6%; H-0,15%, C-0,1%, iar restul de 0,52% contine o varitate mare de elemente cunoscute si necunoscute.

Figura 1. Diagrama continutului de elemente in scoarta terestra.

Majoritatea elementelor se gasesc in stare de combinati, foarte putine sunt in stare nativa.

3. Metode de obtinere

Aluminiul se obtine de obicei prin electroliza.

Exemplu: Al₂O₃ prin electroliza se va obtine Al si o masa impura de O.

3.1. Purificarea aluminiului

Aluminiul nu se poate rafina in solutii apoase, ci numai in topituri continand ioni electropozitivi mai activi decat Al³⁺. O topitura usor fuzibila are compozitia AlF₃ 23% + NaF 17% + + BaO₂ 60%. In calitate de anod se utilizeaza aliaze cu puritate 99 % Al, iar de catod aluminiul electrolitic.

Purificarea nu se poate realiza daca impurtatile sunt mai nobile decat metalul principal. De exemplu, nu se poate indeparta prin oxidare bismutul din plumb sau aurul si argintul din cupru.

4. Proprietati fizice

Aluminiul este un metal cu greutate atomica 26,974; are o structura cristalina cubica, cu fete centrate cea ce il face maleabil si ductil, adica poate fi laminat in foi subtiri si tras in fire fine.

Caracteristicile aluminiului metalic depind si de starea de puritate. De exemplu:

Culoarea aluminiului difera, dar in cea mai mare parte ea este alb-argintie.

Aluminiul in topitura poate forma aliaje cum ar fi duraluminiul.

5. Proprietati chimice

Valenta: Al Al³ 3e^-

Aluminiul se acopera cu o pelicula subtire de oxid si el nu mai oxideaza in prezenta apei, dar prin tratarea lui cu o solutie de cianura sau clorura mercurica el devine mai activ si descompune apa cu degajare de hidrogen.

2Al + 3H₂O = Al₂O₃ + 3H₂

Aluminiul metalic incalzit la rosu arde in halogeni (grupa a VII a A) formand AlF₃, AlCl₃, AlI₃. Reactia se produce cu degajare de caldura si lumina.

2Al + 3F₂ = 2AlF₃      

Foita subtire de aluminiu arde cu flacara.

Al + O₂ = Al₂O₃

Reactia aluminiului cu acizii.

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Acidul azotic nu reactioneaza cu Al.

6.Utilizari

Aluminiu se utilizeaza in construirea recipientelor pentru pastrarea acidului azotic.

Este folosit in loc de tigla la acoperisul casei deoarece nu oxideaza, nu se macina, este un bun izolator termic.

Aluminiu fiind un metal usor se intrebuinteaza la mai multe unelte casnice, la vapoare si avioane.

Figura 2. Coeficientul de absortie al radiatiilor calorice al       aluminiului in comparatie cu alte elemente.

Figura 3. Coeficientul de transfer caloric.

Aluminiul mai este folosit la rafinarea altor metale prin procedeul Siemens-Martin. El este folosit ca element reducator pentru reducerea FeO.