Металлургия алюминия - Химические свойства

CMSimple.dk Template

Металлургия алюминия > Свойства алюминия > Химические свойства

Химические свойства

В Периодической системе Д.И. Менделеева порядковый номер алюминия 13, и, по последним данным, его атомная масса составляет 26,9815 (по углероду 12С) и 26,98974 (по кислороду 160).

Основным изотопом является 27АL, который устойчив и состоит из 14 нейтронов и 13 протонов. Кроме одного изотопа 26АL, период полураспада которого равен 106 лет, установлено существование еще шести изотопов с массовыми числами 23, 24, 25, 26, 28 и 29 и с малыми периодами полураспада (от 0,13 до 396 с), а также пренебрежимо малой распространенностью в природе (от 2-10"5 до 1,5-Ю-4 %).

Алюминий трехвалентен, и 13 его электронов распределены на электронных оболочках 1s2, 2s2, 2р6, 3s2, 3р1. На внешнем электронном слое М находятся три валентных электрона: два на Зs-орбите с потенциалами ионизации 1800 и 2300 кДж/моль и один на 3p-орбите с потенциалом 574,5 кДж/моль, и поэтому в химических соединениях алюминий обычно трехвалентен (АL3+). Так как электрон на p-орбите с ядром атома связан слабее, чем два спаренных электрона на s-орбите, то при определенных условиях, теряя р-электрон, атом алюминия становится одновалентным ионом (АL+ ), образуя соединения низшей валентности (субсоединения), и еще реже — АL2+.

Кристаллическая решетка алюминия — гранецентрированный куб, которая устойчива при температуре от 4 К до точки плавления. В алюминии нет аллотропических превращений, т.е. его строение постоянно. Элементарная ячейка состоит из четырех атомов размером 4,049596-10"10 м; при 25 °С атомный диаметр (кратчайшее расстояние между атомами в решетке) составляет 2,86-Ю-10 м, а атомный объем 9,999-10~6 м3/г-атом. Примеси в алюминии незначительно влияют на величину параметра решетки.