Vastus leiad õppematerjalist: Alumiinium

Alumiinium (1)

Kutsekool - Keemia - Keemia

5 VÄGA HEA

Esitatud küsimused

Kui ka vee toimele?

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS

KIVI- JA BETOONKONSTRUKTSIOONIDE EHITUS
Marko Tõnisson
Alumiinium

Referaat

Juhendaja: Anne Metsmaa
Pärnu 2008
Sisukord:

Avastamise lugu

Alumiinium

Alumiiniumi omadused

Füsikalise omadused

Keemilised omadused

Alumiiniumiühendite omadused

Alumiiniumoksiid Al2O3

Alumiiniumhüdroksiid Al(OH)3

Leidmine looduses

Alumiiniumi kasutamine
Avastamise lugu
1827 a sai väljapaistev saksa keemik , hariduselt arst, Friedrich Wöhler metalli, mida mitte keegi ei olnud kunagi näinud. Veidi varem sai seda metalli Oersted. Algul eraldas Wöhler metalli keemilisest ühendist halli pulbrina, mis peenestamisel omandas metallilise läike. Katsed saada metalli kangina või suurte teradena jäid tulemusteta. Enne kui neid katseid kroonis 1845a edu, kulus 18 aastat püsivaid otsinguid. Wöhler sai uut metalli nööpnõelapeasuuruste teradena. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge,4 korda kergem hõbedast, 3,5 korda kergem vasest ja peaaegu 5 korda kergem rauast. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased (ladina keeles – alumen ), siis hakati ka metalli nim alumiiniumiks.
Alumiinium
Alumiinium on tänapäeval üks tuntumaid ja enamkasutatavaid metalle(tähtsuselt teisel kohal raua järel). Kuid umbes 100 aastat tagasi oli alumiinium väga haruldane ja hinnaline metall , millest valmistati vaid luksusesemeid.
Alumiiniumi ei leidu looduses ehedana, st lihtainena. Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb ta vaid ühendite koostises. Alumiiniumiühendid on looduses väga laialt levinud. Alumiinium esineb koos hapniku ja räniga paljude kivimite, savide ning teiste mineraalide koostises. Levikult on alumiinium maakoores hapniku ning räni järel kolmandal kohal(massi järgi). Tähtsaim alumiiniumi tooraine on mineraalboksiit, mille põhiline koostisaine on alumiiniumoksiid Al2O3.
Alumiiniumühendid on väga püsivad. Et saada neist metallist alumiiniumi, tuleb kasutada väga tugevaid redutseerijaid(- metalli saamisel metalli ühendist( oksiidist vms) tuleb ühendi koostisesse kuuluvad metalliioonid redutseerida metalliaatomiteks, st lihtaineks). Seepärast on alumiiniumi saamine keemiliste reaktsioonide abil keeruline ja kulukas . Alles siis, kui alumiiniumi õpiti tootma elektrivoolu abil(kasutades sulatatud alumiiniumühendite elektrolüüsi), muutus ta suhteliselt odavaks ja kättesaadavaks metalliks.
Alumiiniumi omadused
Füüsikalised omadused
Alumiinium on hõbedavalge läikiv metall , peegeldab hästi valgust,
suhteliselt kerge(tihedus 2,7 g/cm³),
suhteliselt kergesti sulav(sulamistemperatuur umbes 660ŗC),
hea elektri- ja soojusjuhtivusega,
plastiline ja mehhaaniliselt hästi töödeldav,
suhteliselt pehme, kergesti kriimustatav.

Keemilised omadused
Alumiinium on perioodilisustabeli IIIA rühmas 3 perioodis. Ta kuulub suhteliselt aktiivsete metallide hulka. Alumiiniumi aatomid loovutavad keemilistes reaktsioonides küllaltki kergesti oma kolm väliskihi elektroni, moodustades ühendid oksüdatsiooniastmes III.
Al – 3 e־ --> Al ³
Al: + 13|2)8)3) Al ³:+13|2)8)
Kuidas saab alumiinium kui üsna aktiivne metall üldse lihtainena püsida ja miks peab ta hästi vastu nii hapniku kui ka vee toimele?
Alumiinium reageerib tõepoolest kiiresti õhus oleva hapnikuga. Selle tulemusena tekib tema pinnale õhuke, kuid väga tihe oksiidikiht . See oksiidikiht takistab metalli edasist oksüdeerumist, muutes ta vastupidavaks nii õhu kui ka vee suhtes.
Alumiiniumpulber reageerib kuumutamisel kergesti hapnikuga, moodustades alumiiniumoksiidi Al2O3 : 4Al + 3O2 ---> 2Al2O3
Veega ei reageeri alumiinium kaitsva oksiidikihi tõttu ei tavatingimustes ega ka mõõdukal kuumutamisel.
Hapetega reageerib alumiinium energiliselt. Hape reageerib kõigepealt alumiiniumi pinnal oleva oksiidikihiga ning seejärel metalliga.
2Al + 3H2SO4 ---> Al2(SO4)3 +3H2

Seepärast tuleb igapäevaelus vältida happeid sisaldavate toiduainete(mahlad, hapukapsad jms.) pikemaajalist kokkupuutumist alumiiniumnõudega.
Oksiidikihist puhastatud alumiinium tõrjub vähemaktiivseid metalle nende soolade lahustest välja, näiteks:
2Al + 3CuSO4---> Al2(SO4)3 + 3Cu
Alumiiniumiühendite omadused
Alumiiniumoksiid Al2O3
Alumiiniumoksiid on keemiliselt väga püsiv valge tahke aine. Ta ei reageeri veega ning on väga vastupidav ka hapete ning leeliste lahuste suhtes.
Alumiiniumoksiidi on võimalik saada alumiiniumhüdroksiidist. Alumiiniumhüdroksiid(nagu enamik teisigi hüdroksiide peale leelismetallide hüdroksiidide) laguneb kuumutamisel vastavaks oksiidiks ja veeks :
2Al(OH)3 ---> Al2O3 + 3H2O
Alumiiniumhüdroksiid Al(OH)3
Alumiiniumhüdroksiid on valge värvusega, vees praktiliselt lahustumatu tahke aine. Ta on nõrkade aluseliste omadustega. Happe lisamisel alumiiniumhüdroksiidi lahusele toimub neutralisatsioonireaktsioon:
Al(OH)3 + 3HCl --> AlCl3 + 3H2O

Leidmine Looduses

Alumiinium on metallilistest elementidest looduses kõige enam levinud. Suure aktiivsuse tõttu ei leidu teda vabalt, vaid ainult ühenditena savide ja mineraalide koostises. Alumiiniumi tootmise lähtaineks on boksiid, mille valemit võib avaldada üldkujul Al O * n H O. Rikkalikult leidub looduses silikaate, mis sisaldavad alumiiniumi. Neid silikaate nim alumosilikaatideks. Alumosilikaatide hulka kuuluvad ka savid Puhast valget savi tuntakse kaoliini (Al O * 2 Si O *2H O )nime all ja kasutatakse portselani valmistamiseks.

Alumiiniumi kasutamine
Alumiiniumil kui materjalil on teiste metallidega võrreldes terve rida eeliseid : kergus, vastupidavus õhuhapniku ning vee suhtes( tavatingimustes), hea elektri- ning soojusjuhtivus jpm. Oluline on ka alumiiniumi võrdlemisi madal hind( suure osa alumiiniumi hinnast moodustab tema tootmiseks kulutatud elektrienergia maksumus).
Alumiiniumil kui materjalil on ka puudusi: pehmus, vähene mehhaaniline vastupidavus, keemiline aktiivsus hapete suhtes jt.
Kuna puhas alumiinium on liiga pehme, kasutatakse ehitus- ning konstruktsioonimaterjalina peamiselt alumiiniumi sulameid. Alumiiniumi sulamid on palju paremate mehhaaniliste omadustega kui alumiinium. Kõvaduselt on nad lähedased terasele, olles seejuures terasest mitu korda kergemad. Alumiiniumi tähtsaim sulam on duralumiinium. Peale põhikoostisaine( alumiiniumi) sisaldab see vähesel määral vaske, magneesiumi ja veel mõnda metalli. Duralumiiniumil on eriline koht lennukiehituses aga ka laevadetailide valmistamisel, ehituses ja mujal.
Alumiinium on oluline ka igapäevaelus: alumiiniumtraadist valmistatakse elektrijuhtmeid, alumiiniumfooliumi kasutame toiduainete pakkimisel, peent alumiiniumipulbrit hõbevärvina, alumiiniumnõusid toidu valmistamisel jne.
Nii tööstuses kui argielus tekib hulgaliselt alumiiniumijäätmeid. Arenenud riikides kogutakse need kokku ja töödeldakse kasutuskõlblikuks materjaliks. See annab majanduslikku kokkuhoidu ning vähendab ka looduse saastumist.
Kasutatud materjalid:
http://www.kmg.tartu.ee/~keemia/ained/alumiinium.html

.DOC Laadi alla originaalfail 6 lk · .doc · 42 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 6 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2010-03-05 Kuupäev, millal dokument üles laeti

42 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

marko401 Õppematerjali autor

Avastamine
Omadused
Leidumine looduses
Kasutamine

alumiinium

Sarnased õppematerjalid

doc

Alumiinium

Katsed saada metalli kangina või suurte teradena jäid tulemusteta. Enne kui neid katseid kroonis 1845.a. edu, kulus 18 aastat püsivaid otsinguid. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge, 4 korda kergem hõbedast, 3,5 korda kergem vasest ja peaaegu 5 korda kergem rauast. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased (ladina keeles alumen ), siis hakati ka metalli nimetama alumiiniumiks. Alumiinium Alumiinium on tänapäeval üks tuntumaid ja enamkasutatavaid metalle(tähtsuselt teisel kohal raua järel). Kuid umbes 100 aastat tagasi oli alumiinium väga haruldane ja hinnaline metall, millest valmistati vaid luksusesemeid. Alumiiniumi ei leidu looduses ehedana, st lihtainena. Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb ta vaid ühendite koostises. Alumiiniumiühendid on looduses väga laialt levinud. Alumiinium esineb koos hapniku ja räniga

Keemia

docx

Keemia: lahused, metallid, gaasid

vett. Siis ilmuvad väiksed vedeliku piisakesed pilvede, udu ja vihmana. TAHKISED Lastes vedelal lahusel tahkestuda, saadakse tahkeid lahuseid. Tahketest lahustest moodustavad olulise klassi sulamid. Sulamid on ühe või mitme metalli või mittemetalli tahked lahused teises metallis, mis moodustab sulamist olulise osa. Võrrelduna algse metalliga, on sulamitel tavaliselt hoopis erinevad omadused. Näiteks on puhas alumiinium väga pehme. Lahustades väikse hulka vaske ja teisi elemente, saadakse vintske kerge sulam, mida nimetatakse duralumiiniumiks. Duralumiinium on eriti kerge, aga väga tugev, nii et seda kasutatakse lennukite kerede ja tiibade valmistamisel. Nagu teistel lahuse tüüpidel, nii on ka tahketel lahustel piirid, kui palju lahustuvat ainet võib seal lahustada. Näiteks on puhas raud pehme, plastiline metall. Lahustades väikse hulga vesinikku sulas rauas, saame terase, mis on palju tugevam

Keemia

rtf

Alumiiniumi referaat

Wöhler sai uut metalli nööpnõelapeasuuruste teradena. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge,4 korda kergem hõbedast, 3,5 korda kergem vasest ja peaaegu 5 korda kergem rauast. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased , siis hakati ka metalli nimetama alumiiniumiks.Alumiinium, keemiliste elementide perioodilisussüsteemi III rühma element. Järjenumber on 13,aatommass 26,98154. Alumiinium on tänapäeval üks tuntumaid ja enamkasutatavaid metalle(tähtsuselt teisel kohal raua järel). Kuid umbes 100 aastat tagasi oli alumiinium väga haruldane ja hinnaline metall, millest valmistati vaid luksusesemeid.Alumiiniumi ei leidu looduses ehedana, st lihtainena. Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb ta vaid ühendite koostises. Alumiiniumiühendid on looduses väga laialt levinud. Alumiinium esineb koos hapniku ja räniga paljude kivimite, savide ning teiste mineraalide koostises

Keemia

doc

Alumiinium

ALUMIINIUM · Ei leidu looduses lihtainena · Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb ta vaid ühendite koostises · Alumiiniumiühendid on looduses väga laialt levinud · Al esineb koos hapniku ja räniga paljude kivimite, savide ja teiste mineraalide koostises. · Levikult on Al maakoores hapniku ja räni järel kolmandal kohal (massi järgi). · Tähtsam Al tooraine on mineraal boksiit, mille põhiline koostisaine on Al2O3. · Al ühendid on väga (keemiliselt)püsivad. · Et saada neist metallilist alumiiniumit, tuleb kasutada väga tugevaid redutseerijaid. · Al saamine keemiliste reaktsioonide abil on keeruline ja kulukas · Al tootmine elektrivoolu abil, muutis Al suhteliselt odavaks ja kättesaadavaks metalliks. Füüsikalised omadused : · Hõbevalge läikiv metall, peegeldab hästi valgust, suhteliselt ke

Keemia

doc

Alumiinium

nööpnõelapeasuuruste teradena. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased (ladina keeles alumen ), siis hakati ka metalli nim alumiiniumiks. Alumiinium on keemiliste elementide perioodilisussusteemi III rühma element. Järjenumber on 13, aatommass 26,98154. Alumiiniumi sulamistemperatuur on 660°C ja keemistemperatuur 2060°C. Füüsikalised omadused · Alumiinium on hõbedavalge läikiv metall, peegeldab hästi valgust, · suhteliselt kerge(tihedus 2,7 g/cm³), · suhteliselt kergesti sulav(sulamistemperatuur umbes 660C), · hea elektri- ja soojusjuhtivusega, · plastiline ja mehhaaniliselt hästi töödeldav, · suhteliselt pehme, kergesti kriimustatav. Tähtsamad ühendid või sulandid Alumiiniumi tähtsaim sulam on duralumiinium. Peale põhikoostisaine( alumiiniumi) sisaldab see vähesel määral vaske, magneesiumi ja veel mõnda metalli

Keemia

doc

Alumiinium ja tema sulamid

omandas metalse läike. Katsed saada seda metalli kangina või suurte teradenajäid esialgu tulemuseta. Alles 1845 a, peale 18 aastat püsivaid otsinguid sai Wöhler uut metalli nööpnõelapea suuruste teradena. Väliselt oli see sarnane hõbedaga, kuid 4 korda kergem. Kuna uue metalli saamise lähteaineks oli ammu tuntud maarjased ( ladina keeles alumen), siis hakati ka seda metalli kutsuma alumiiniumiks. Veel 100 aastat tagasi oli alumiinium väga haruldane ja hinnaline metall, millest valmistati vaid luksusesemeid. Tänapäeval kasutatakse alumiiniumit väga erinevatel elualadel alustades toiduainetööstusega ja lõpetades lennukiehitusega. Masinaehituse kasutatakse enamasti alumiiniumisulameid. Kuna alumiinium on ka hea peegeldusvõimega kasutatakse teda peeglite valmistamisel. 2. LEIDUMINE LOODUSES Looduses ei leidu alumiiniumi ehedana ehk lihtainena. Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb

Materjaliõpetus

doc

Alumiinuimoksiid

Alumiiniumoksiid Alumiiniumoksiid (keemiline valem Al2O3) on keemiline ühend, mille molekul koosneb kahest alumiiniumi ja kolmest hapniku aatomist. Looduses leidumine: Alumiinium on metallilistest elementidest looduses kõige enam levinud. Alumiiniumi ei leidu looduses ehedana, st lihtainena.Suure keemilise aktiivsuse tõttu esineb ta vaid ühendite koostises. Alumiiniumiühendid on looduses väga laialt levinud. Alumiinium esineb koos hapniku ja räniga paljude kivimite, savide ning teiste mineraalide koostises. Alumiiniumi tootmise lähtaineks on boksiid. Rikkalikult leidub looduses silikaate, mis sisaldavad alumiiniumi. Neid silikaate nimetatakse alumosilikaatideks. Alumosilikaatide hulka kuuluvad ka savid. Puhast valget savi tuntakse kaoliini nime all ja kasutatakse portselani valmistamiseks. Alumiiniumi füüsikalised omadused on: · Alumiinium on hõbedavalge läikiv metall, peegeldab hästi valgust,

Keemia

doc

Alumiinium

tulemusteta. Enne kui neid katseid kroonis 1845. aastal edu, kulus 18 aastat püsivaid otsinguid. Wöhler sai uut metalli nööpnõelapeasuuruste teradena. Väliselt oli ta sarnane hõbedaga, kuid erinevalt viimasest erakordselt kerge, 4 korda kergem hõbedast, 3,5 korda kergem vasest ja peaaegu 5 korda kergem rauast. Kuna uue metalli saamise lähtaineks olid ammu tuntud maarjased (ladina keeles alumen), siis hakati ka metalli nimetama alumii-niumiks. Alumiinium on keemiliste elementide perioodilisussüsteemi III rühma element. Järjenumber on 13, aatommass 26,98154. Alumiiniumi salamis-temperatuur on 660°C ja keemistemperatuur 2060°C. Leidmine looduses Alumiinium on metallilistest elementidest looduses kõige enam levinud. Suure aktiivsuse tõttu ei leidu teda vabalt, vaid ainult ühenditena savide ja mineraalide koostises. Alumiiniumi tootmise lähtaineks on boksiid. Rikkalikult leidub looduses silikaate, mis sisaldavad alumiiniumi

Keemia

Rohkem sarnaseid