ટ્રાન્ઝિશનલ એલ્યુમિનિયમ. એલ્યુમિનિયમ - તત્વની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, રાસાયણિક ગુણધર્મો

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ.

સંક્રમણ તત્વનો ખ્યાલ સામાન્ય રીતે વેલેન્સ ડી- અથવા એફ-ઇલેક્ટ્રોન સાથેના કોઈપણ તત્વનો સંદર્ભ આપવા માટે વપરાય છે. આ તત્વો સામયિક કોષ્ટકમાં ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ s-તત્વો અને ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ p-તત્વો (§ 2, 3 જુઓ) વચ્ચે સંક્રમણાત્મક સ્થાન ધરાવે છે.

d-તત્વોને મુખ્ય સંક્રમણ તત્વો કહેવામાં આવે છે. તેમના અણુઓ ડી-સબશેલ્સના આંતરિક નિર્માણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. હકીકત એ છે કે તેમના બાહ્ય શેલનું s-ઓર્બિટલ સામાન્ય રીતે અગાઉના ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં ડી-ઓર્બિટલ્સ ભરવાનું શરૂ થાય તે પહેલાં જ ભરાઈ જાય છે. આનો અર્થ એ છે કે આગલા ડી-એલિમેન્ટના ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં ઉમેરાયેલ દરેક નવું ઇલેક્ટ્રોન, ફિલિંગ સિદ્ધાંત (જુઓ § 2) અનુસાર, બાહ્ય શેલ પર પડતું નથી, પરંતુ તેની આગળના આંતરિક સબશેલ પર પડે છે. આ તત્વોના રાસાયણિક ગુણધર્મો આ બંને શેલની પ્રતિક્રિયાઓમાં ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

d-તત્વો ત્રણ સંક્રમણ શ્રેણી બનાવે છે - અનુક્રમે 4 થી, 5મી અને 6ઠ્ઠી અવધિમાં. પ્રથમ ટ્રાન્ઝિશનલ શ્રેણીમાં સ્કેન્ડિયમથી ઝીંક સુધીના 10 તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. તે આંતરિક વિકાસ - ઓર્બિટલ્સ (કોષ્ટક 15.1) દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ભ્રમણકક્ષા ભ્રમણકક્ષા કરતાં વહેલું ભરાઈ જાય છે કારણ કે તેમાં ઉર્જા ઓછી હોય છે (જુઓ ક્લેચકોવ્સ્કીનો નિયમ, § 2).

જો કે, બે વિસંગતતાઓ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. ક્રોમિયમ અને તાંબાની તેમની ભ્રમણકક્ષામાં માત્ર એક જ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે અર્ધ-ભરેલા અથવા ભરેલા સબશેલ આંશિક રીતે ભરેલા સબશેલ્સ કરતાં વધુ સ્થિર છે.

ક્રોમિયમ અણુમાં, -સબશેલની રચના કરતી પાંચ -ઓર્બિટલ્સમાંથી દરેકમાં એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આવા સબશેલ અડધા ભરેલા છે. તાંબાના અણુમાં, પાંચ-ઓર્બિટલ્સમાંથી દરેકમાં ઇલેક્ટ્રોનની જોડી હોય છે. ચાંદીમાં સમાન વિસંગતતા જોવા મળે છે.

પાઠના ઉદ્દેશ્યો:પ્રકૃતિમાં એલ્યુમિનિયમના વિતરણને ધ્યાનમાં લો, તેના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, તેમજ તેના દ્વારા રચાયેલા સંયોજનોના ગુણધર્મો.

પ્રગતિ

2. નવી સામગ્રી શીખવી. એલ્યુમિનિયમ

સામયિક પ્રણાલીના જૂથ III નું મુખ્ય પેટાજૂથ બોરોન (B), એલ્યુમિનિયમ (Al), ગેલિયમ (Ga), ઇન્ડિયમ (In) અને થેલિયમ (Tl) છે.

ઉપરોક્ત ડેટા પરથી જોઈ શકાય છે કે, આ તમામ તત્વો 19મી સદીમાં મળી આવ્યા હતા.

મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓની શોધ III જૂથો

બોરોન એ બિનધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક પ્રણાલીના દરેક જૂથના તત્વોની અણુ ત્રિજ્યામાં વધારા સાથે, ધાતુના ગુણધર્મો સરળ પદાર્થોતીવ્ર બનાવવું.

આ લેક્ચરમાં, આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

ડાઉનલોડ કરો:

પૂર્વાવલોકન:

મ્યુનિસિપલ બજેટ શૈક્ષણિક સંસ્થા

જનરલ એજ્યુકેશનલ સ્કૂલ નંબર 81

એલ્યુમિનિયમ. સામયિક પ્રણાલીમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ અને તેના અણુની રચના. પ્રકૃતિમાં શોધવી. એલ્યુમિનિયમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો.

રસાયણશાસ્ત્ર શિક્ષક

MBOU માધ્યમિક શાળા નંબર 81

2013

પાઠ વિષય: એલ્યુમિનિયમ. સામયિક પ્રણાલીમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ અને તેના અણુની રચના. પ્રકૃતિમાં શોધવી. એલ્યુમિનિયમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો.

પાઠના ઉદ્દેશ્યો: પ્રકૃતિમાં એલ્યુમિનિયમનું વિતરણ, તેના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, તેમજ તે બનાવેલા સંયોજનોના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લો.

પ્રગતિ

1. આયોજન સમયપાઠ

2. નવી સામગ્રી શીખવી.એલ્યુમિનિયમ

સામયિક પ્રણાલીના જૂથ III નું મુખ્ય પેટાજૂથ બોરોન (B) છે.એલ્યુમિનિયમ (Al), ગેલિયમ (Ga), ઇન્ડિયમ (In) અને thallium (Tl).

ઉપરોક્ત ડેટા પરથી જોઈ શકાય છે કે, આ તમામ તત્વો 19મી સદીમાં મળી આવ્યા હતા.

જૂથ III ના મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓની શોધ

બોરોન એ બિનધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક પ્રણાલીના દરેક જૂથના તત્વોની અણુ ત્રિજ્યામાં વધારા સાથે, સરળ પદાર્થોના ધાતુના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

આ લેક્ચરમાં, આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

1. ડી.આઈ. મેન્ડેલીવના કોષ્ટકમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ. અણુનું માળખું, ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ બતાવેલ છે.

એલ્યુમિનિયમ એલિમેન્ટ જૂથ III માં સ્થિત છે, મુખ્ય "A" પેટાજૂથ, સામયિક સિસ્ટમનો ત્રીજો સમયગાળો, સીરીયલ નંબર 13, સંબંધિત અણુ સમૂહ Ar (Al) \u003d 27. ટેબલમાં ડાબી બાજુએ તેનો પાડોશી મેગ્નેશિયમ છે - એક લાક્ષણિક ધાતુ, અને જમણી બાજુએ - સિલિકોન - પહેલેથી જ બિન-ધાતુ. તેથી, એલ્યુમિનિયમ કેટલાક મધ્યવર્તી પ્રકૃતિના ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેના સંયોજનો એમ્ફોટેરિક છે.

Al +13) 2 ) 8 ) 3 , p એક તત્વ છે,

એલ્યુમિનિયમ સંયોજનોમાં +3 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે:

Al 0 - 3 e - → Al +3

2. ભૌતિક ગુણધર્મો

ફ્રી ફોર્મ એલ્યુમિનિયમ ઉચ્ચ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતા સાથે ચાંદી-સફેદ ધાતુ છે. ગલનબિંદુ 650ઓ C. એલ્યુમિનિયમની ઘનતા ઓછી છે (2.7 g/cm 3 ) - લોખંડ અથવા તાંબા કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું ઓછું, અને તે જ સમયે તે ટકાઉ ધાતુ છે.

3. પ્રકૃતિમાં હોવું

પ્રકૃતિમાં વ્યાપના સંદર્ભમાં, તે કબજે કરે છેધાતુઓમાં પ્રથમ અને તત્વોમાં ત્રીજુંઓક્સિજન અને સિલિકોન પછી બીજા ક્રમે. પૃથ્વીના પોપડામાં એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીની ટકાવારી, વિવિધ સંશોધકો અનુસાર, પૃથ્વીના પોપડાના સમૂહના 7.45 થી 8.14% સુધીની છે.

પ્રકૃતિમાં, એલ્યુમિનિયમ માત્ર સંયોજનોમાં જ જોવા મળે છે(ખનિજ).

એમાનાં કેટલાક:

બોક્સાઈટ્સ - Al 2 O 3 H 2 O (અશુદ્ધિઓ SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 સાથે)

નેફેલાઇન્સ - KNa 3 4

એલ્યુનિટ્સ - KAl(SO 4 ) 2 2Al(OH) 3

એલ્યુમિના (રેતી સાથે કાઓલિનનું મિશ્રણ SiO 2 , ચૂનાનો પત્થર CaCO 3 , મેગ્નેસાઇટ MgCO 3 )

કોરન્ડમ - અલ 2 ઓ 3

ફેલ્ડસ્પાર (ઓર્થોક્લેઝ) - કે 2 O × Al 2 O 3 × 6 SiO 2

Kaolinite - Al 2 O 3 ×2SiO 2 × 2H 2 O

એલ્યુનાઈટ - (Na,K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4 ) 3 × 4Al (OH) 3

બેરીલ - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

4. એલ્યુમિનિયમ અને તેના સંયોજનોના રાસાયણિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમ સામાન્ય સ્થિતિમાં ઓક્સિજન સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે અને ઓક્સાઈડ ફિલ્મથી આવરી લેવામાં આવે છે (તે મેટ દેખાવ આપે છે).

તેની જાડાઈ 0.00001 મીમી છે, પરંતુ તેના માટે આભાર, એલ્યુમિનિયમ કાટ લાગતું નથી. એલ્યુમિનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે, ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરવામાં આવે છે. (સેન્ડપેપરનો ઉપયોગ કરીને, અથવા રાસાયણિક રીતે: ઓક્સાઈડ ફિલ્મને દૂર કરવા માટે પ્રથમ આલ્કલીના દ્રાવણમાં અને પછી પારાના ક્ષારના દ્રાવણમાં પારા સાથે એલ્યુમિનિયમ એલોય બનાવવા માટે - મિશ્રણ).

I. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

ઓરડાના તાપમાને પહેલેથી જ એલ્યુમિનિયમ સક્રિય રીતે તમામ હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, હલાઇડ્સ બનાવે છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં આયોડિન સાથે સલ્ફર (200 °C), નાઇટ્રોજન (800 °C), ફોસ્ફરસ (500 °C) અને કાર્બન (2000 °C) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે - પાણી:

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3 (એલ્યુમિનિયમ સલ્ફાઇડ),

2Al + N 2 = 2AlN (એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ),

Al + P = AlP (એલ્યુમિનિયમ ફોસ્ફાઇડ),

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3 (એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ).

2 Al + 3 I 2 = 2 AlI 3 (એલ્યુમિનિયમ આયોડાઇડ)

આ તમામ સંયોજનો એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને તે મુજબ હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, એમોનિયા, ફોસ્ફાઇન અને મિથેનની રચના સાથે સંપૂર્ણપણે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ છે:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4 Al (OH) 3 + 3CH 4

શેવિંગ્સ અથવા પાવડરના રૂપમાં, તે હવામાં તેજસ્વી રીતે બળે છે, મોટી માત્રામાં ગરમી મુક્ત કરે છે:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + 1676 kJ.

II. જટિલ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

2 Al + 6 H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 + 3 H 2

ઓક્સાઇડ ફિલ્મ વિના

મેટલ ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

એલ્યુમિનિયમ એક સારું ઘટાડનાર એજન્ટ છે, કારણ કે તે સક્રિય ધાતુઓમાંની એક છે. તે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ પછીની પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં છે. તેથીધાતુઓને તેમના ઓક્સાઇડમાંથી પુનઃસ્થાપિત કરે છે. આવી પ્રતિક્રિયા - એલ્યુમિનોથર્મી - શુદ્ધ દુર્લભ ધાતુઓ મેળવવા માટે વપરાય છે, જેમ કે ટંગસ્ટન, વેનેડિયમ, વગેરે.

3 Fe 3 O 4 + 8 Al \u003d 4 Al 2 O 3 + 9 Fe + Q

થર્માઈટ મિશ્રણ ફે 3 ઓ 4 અને અલ (પાવડર) - થર્માઈટ વેલ્ડીંગમાં પણ વપરાય છે.

Cr 2 O 3 + 2 Al \u003d 2Cr + Al 2 O 3

એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

સલ્ફ્યુરિક એસિડ સોલ્યુશન સાથે: 2 અલ + 3 એચ 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2

તે ઠંડા કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઇટ્રોજનયુક્ત (પેસિવેટ્સ) સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. તેથી, નાઈટ્રિક એસિડ એલ્યુમિનિયમની ટાંકીઓમાં વહન કરવામાં આવે છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોજનને મુક્ત કર્યા વિના આ એસિડને ઘટાડવામાં સક્ષમ છે:

2Al + 6H 2 SO 4 (conc) \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O,

Al + 6HNO 3 (conc) \u003d Al (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O \u003d 2 NaAl (OH) 4 + 3 H 2

ના [અલ (ઓએચ) 4] - સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોલ્યુમિનેટ

રસાયણશાસ્ત્રી ગોર્બોવના સૂચન પર, રુસો-જાપાનીઝ યુદ્ધ દરમિયાન, આ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ ફુગ્ગાઓ માટે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

મીઠાના ઉકેલો સાથે:

2Al + 3CuSO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3Cu

જો એલ્યુમિનિયમની સપાટીને પારાના મીઠાથી ઘસવામાં આવે છે, તો નીચેની પ્રતિક્રિયા થાય છે:

2Al + 3HgCl 2 = 2AlCl 3 + 3Hg

બહાર નીકળેલો પારો એલ્યુમિનિયમને ઓગળે છે, એક મિશ્રણ બનાવે છે.

5. એલ્યુમિનિયમ અને તેના સંયોજનોનો ઉપયોગ

એલ્યુમિનિયમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે ટેકનોલોજીમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થયો છે.ઉડ્ડયન ઉદ્યોગ એલ્યુમિનિયમનો મુખ્ય ગ્રાહક છે.: 2/3 એરક્રાફ્ટ એલ્યુમિનિયમ અને તેના એલોયથી બનેલું છે. સ્ટીલનું બનેલું એરક્રાફ્ટ ખૂબ ભારે હશે અને તે ઘણા ઓછા મુસાફરોને લઈ જઈ શકશે.તેથી, એલ્યુમિનિયમને પાંખવાળી ધાતુ કહેવામાં આવે છે.કેબલ અને વાયર એલ્યુમિનિયમમાંથી બનાવવામાં આવે છે: સમાન વિદ્યુત વાહકતા સાથે, તેમનો સમૂહ અનુરૂપ તાંબાના ઉત્પાદનો કરતા 2 ગણો ઓછો છે.

એલ્યુમિનિયમના કાટ પ્રતિકારને ધ્યાનમાં લેતા, તેનાઈટ્રિક એસિડ માટે ઉપકરણો અને કન્ટેનરના ભાગોનું ઉત્પાદન કરો. એલ્યુમિનિયમ પાવડર એ લોખંડના ઉત્પાદનોને કાટથી બચાવવા તેમજ ગરમીના કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે સિલ્વર પેઇન્ટના ઉત્પાદન માટેનો આધાર છે, આવા પેઇન્ટનો ઉપયોગ તેલ સંગ્રહ સુવિધાઓ અને અગ્નિશામકોના સૂટને આવરી લેવા માટે થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે અને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી તરીકે પણ થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ એ જાણીતી દવાઓ માલોક્સ, અલ્માગેલનું મુખ્ય ઘટક છે, જે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની એસિડિટી ઘટાડે છે.

એલ્યુમિનિયમ ક્ષાર ખૂબ જ હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ હોય છે. આ મિલકતપાણી શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં વપરાય છે. પરિણામી એસિડને નિષ્ક્રિય કરવા માટે શુદ્ધ પાણીમાં એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ અને સ્લેક્ડ ચૂનોનો થોડો જથ્થો ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું વોલ્યુમેટ્રિક અવક્ષેપ પ્રકાશિત થાય છે, જે સ્થાયી થતાં, તેની સાથે ટર્બિડિટી અને બેક્ટેરિયાના સસ્પેન્ડેડ કણો લે છે.

આમ, એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ એક કોગ્યુલન્ટ છે.

6. એલ્યુમિનિયમ મેળવવું

1) એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે આધુનિક ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિની શોધ અમેરિકન હોલ અને ફ્રેન્ચમેન હેરોક્સ દ્વારા 1886માં કરવામાં આવી હતી. તે પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના દ્રાવણના વિદ્યુત વિચ્છેદનમાં સમાવે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na 3 AlF 6 ઓગળે છે Al 2 O 3, કેવી રીતે પાણી ખાંડ ઓગળે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડના "સોલ્યુશન"નું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ એ રીતે આગળ વધે છે કે જાણે ક્રાયોલાઈટ માત્ર એક દ્રાવક હોય, અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઈલેક્ટ્રોલાઈટ હોય.

2Al 2 O 3 વિદ્યુત પ્રવાહ → 4Al + 3O 2

છોકરાઓ અને છોકરીઓ માટેના અંગ્રેજી જ્ઞાનકોશમાં, એલ્યુમિનિયમ વિશેનો લેખ નીચેના શબ્દોથી શરૂ થાય છે: “23 ફેબ્રુઆરી, 1886 ના રોજ, સંસ્કૃતિના ઇતિહાસમાં એક નવો ધાતુ યુગ શરૂ થયો - એલ્યુમિનિયમનો યુગ. આ દિવસે, ચાર્લ્સ હોલ, એક 22 વર્ષીય રસાયણશાસ્ત્રી, તેના પ્રથમ શિક્ષકની પ્રયોગશાળામાં તેના હાથમાં ચાંદી-સફેદ એલ્યુમિનિયમના એક ડઝન નાના દડાઓ સાથે દેખાયા, અને સમાચાર સાથે કે તેણે આ ધાતુ બનાવવાની રીત શોધી કાઢી. સસ્તી અને મોટી માત્રામાં. તેથી હોલ અમેરિકન એલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગના સ્થાપક અને એંગ્લો-સેક્સન રાષ્ટ્રીય નાયક બન્યા, જેમણે વિજ્ઞાનમાંથી એક મહાન વ્યવસાય કર્યો.

2) 2Al 2 O 3 + 3 C \u003d 4 Al + 3 CO 2

તે રસપ્રદ છે:

• મેટાલિક એલ્યુમિનિયમને સૌપ્રથમ 1825 માં ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. કોલસા સાથે મિશ્રિત ગરમ એલ્યુમિનાના સ્તરમાંથી ગેસિયસ ક્લોરીન પસાર કરીને, ભેજના સહેજ પણ નિશાન વગર ઓર્સ્ટેડ અલગ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ. મેટાલિક એલ્યુમિનિયમને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે, ઓર્સ્ટેડને પોટેશિયમ મિશ્રણ સાથે એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડની સારવાર કરવાની જરૂર હતી. 2 વર્ષ પછી, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રેડરિક વોલર. તેણે પોટેશિયમ એમલગમને શુદ્ધ પોટેશિયમ સાથે બદલીને પદ્ધતિમાં સુધારો કર્યો.
• 18મી અને 19મી સદીમાં એલ્યુમિનિયમ દાગીનાની મુખ્ય ધાતુ હતી. 1889 માં, લંડનમાં, ડીઆઈ મેન્ડેલીવને રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં તેમની સેવાઓ માટે મૂલ્યવાન ભેટ આપવામાં આવી હતી - સોના અને એલ્યુમિનિયમથી બનેલા ભીંગડા.
• 1855 સુધીમાં, ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક સેન્ટ-ક્લેર ડેવિલે ઔદ્યોગિક ધોરણે એલ્યુમિનિયમ ધાતુનું ઉત્પાદન કરવાની પ્રક્રિયા વિકસાવી હતી. પરંતુ પદ્ધતિ ખૂબ ખર્ચાળ હતી. ડેવિલે ફ્રાન્સના સમ્રાટ નેપોલિયન ત્રીજાનું વિશેષ આશ્રય મેળવ્યું હતું. તેમની નિષ્ઠા અને કૃતજ્ઞતાના સંકેત તરીકે, ડેવિલે નેપોલિયનના પુત્ર, નવજાત રાજકુમાર માટે ઉત્કૃષ્ટ રીતે કોતરવામાં આવેલ રેટલ બનાવ્યું - એલ્યુમિનિયમથી બનેલું પ્રથમ "ઉપભોક્તા ઉત્પાદન". નેપોલિયન પણ તેના રક્ષકોને એલ્યુમિનિયમ ક્યુરાસીસથી સજ્જ કરવાનો ઇરાદો રાખતો હતો, પરંતુ તેની કિંમત પ્રતિબંધિત હતી. તે સમયે, 1 કિલો એલ્યુમિનિયમની કિંમત 1000 માર્ક્સ હતી, એટલે કે. ચાંદી કરતાં 5 ગણી મોંઘી. ઇલેક્ટ્રોલિટીક પ્રક્રિયાની શોધ થઈ ત્યાં સુધી એલ્યુમિનિયમ પરંપરાગત ધાતુઓ જેટલું મૂલ્યવાન બન્યું ન હતું.
• શું તમે જાણો છો કે એલ્યુમિનિયમ, માનવ શરીરમાં પ્રવેશવાથી અવ્યવસ્થા થાય છે નર્વસ સિસ્ટમ. તેના વધારા સાથે, ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે. અને રક્ષણાત્મક એજન્ટો વિટામિન સી, કેલ્શિયમ, જસત સંયોજનો છે.
• જ્યારે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સિજન અને ફ્લોરિનમાં બળે છે, ત્યારે ઘણી બધી ગરમી બહાર આવે છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ રોકેટ ઇંધણના ઉમેરણ તરીકે થાય છે. શનિ રોકેટ તેની ઉડાન દરમિયાન 36 ટન એલ્યુમિનિયમ પાવડર બાળે છે. રોકેટ ઇંધણના ઘટક તરીકે ધાતુઓનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર સૌપ્રથમ F.A. ઝેન્ડર દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો.

3. અભ્યાસ કરેલ સામગ્રીનું એકીકરણ

નંબર 1. એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડમાંથી એલ્યુમિનિયમ મેળવવા માટે, કેલ્શિયમ મેટલનો ઉપયોગ ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. આ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે એક સમીકરણ બનાવો, ઇલેક્ટ્રોનિક સંતુલનનો ઉપયોગ કરીને આ પ્રક્રિયાને લાક્ષણિકતા આપો.
વિચારો! શા માટે આ પ્રતિક્રિયા જલીય દ્રાવણમાં કરી શકાતી નથી?

નંબર 2. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણો પૂર્ણ કરો:
Al+H 2 SO 4 (ઉકેલ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO 3 (conc) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

નંબર 3. સમસ્યા હલ કરો:
એલ્યુમિનિયમ-કોપર એલોય જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે વધુ પડતા સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશનના સંપર્કમાં આવે છે. 2.24 લિટર ગેસ (n.o.s.) છોડવામાં આવ્યો હતો. એલોયની ટકાવારી રચનાની ગણતરી કરો જો તેનું કુલ દળ 10 ગ્રામ હતું?

4. હોમવર્કસ્લાઇડ 2

AL એલિમેન્ટ III (A) કોષ્ટક જૂથ D.I. સીરીયલ નંબર 13 સાથે મેન્ડેલીવ તત્વ, તેના 3જી સમયગાળાનું તત્વ પૃથ્વીના પોપડામાં ત્રીજું સૌથી સામાન્ય, નામ lat પરથી ઉતરી આવ્યું છે. "એલ્યુમિનિસ" - ફટકડી

ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ઓર્સ્ટેડ (1777-1851) પ્રથમ વખત, એલ્યુમિનિયમ 1825 માં એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ પર પોટેશિયમ મિશ્રણની ક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત થયું હતું, ત્યારબાદ પારાના નિસ્યંદન દ્વારા.

એલ્યુમિનિયમનું આધુનિક ઉત્પાદન આધુનિક પદ્ધતિ 1886 માં અમેરિકન ચાર્લ્સ હોલ અને ફ્રેન્ચમેન પોલ હેરોક્સ દ્વારા રસીદ સ્વતંત્ર રીતે વિકસાવવામાં આવી હતી. તેમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડને ક્રાયોલાઇટ મેલ્ટમાં ઓગળવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ ઉપભોજ્ય કોક અથવા ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

ઓબર્લિન કૉલેજના વિદ્યાર્થી તરીકે, તેમણે શીખ્યા કે જો તમે ઔદ્યોગિક ધોરણે એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન કરવાની રીત શોધો તો તમે સમૃદ્ધ બની શકો છો અને માનવજાતની કૃતજ્ઞતા મેળવી શકો છો. એક માણસની જેમ, ચાર્લ્સે ક્રાયોલાઇટ-એલ્યુમિના મેલ્ટના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન પર પ્રયોગો હાથ ધર્યા. 23 ફેબ્રુઆરી, 1886 ના રોજ, કોલેજમાંથી સ્નાતક થયાના એક વર્ષ પછી, ચાર્લ્સે વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા પ્રથમ એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન કર્યું. હોલ ચાર્લ્સ (1863 - 1914) અમેરિકન કેમિકલ એન્જિનિયર

પૌલ હેરોક્સ (1863-1914) - ફ્રેન્ચ કેમિકલ એન્જિનિયર 1889માં તેણે ફ્રોન (ફ્રાન્સ)માં એલ્યુમિનિયમ પ્લાન્ટ ખોલ્યો, તેના ડિરેક્ટર બન્યા, તેમણે સ્ટીલ સ્મેલ્ટિંગ માટે ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ ડિઝાઇન કરી, જેનું નામ તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું; તેણે એલ્યુમિનિયમ એલોય બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોલિટીક પદ્ધતિ પણ વિકસાવી

8 એલ્યુમિનિયમ 1. શોધના ઇતિહાસમાંથી મુખ્ય આગળ એલ્યુમિનિયમની શોધ દરમિયાન, ધાતુ સોના કરતાં વધુ મોંઘી હતી. અંગ્રેજો મહાન રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી ડી.આઈ. મેન્ડેલીવને સમૃદ્ધ ભેટ સાથે સન્માનિત કરવા માંગતા હતા, તેઓએ તેમને રાસાયણિક સંતુલન આપ્યું, જેમાં એક કપ સોનાનો હતો, બીજો - એલ્યુમિનિયમનો. એલ્યુમિનિયમથી બનેલો કપ સોના કરતાં પણ મોંઘો થઈ ગયો છે. પરિણામી "માટીમાંથી ચાંદી" માત્ર વૈજ્ઞાનિકોને જ નહીં, પણ ઉદ્યોગપતિઓ અને ફ્રાંસના સમ્રાટને પણ રસ ધરાવે છે. આગળ

9 એલ્યુમિનિયમ 7. પૃથ્વીના પોપડાના મુખ્ય આગળની સામગ્રી

પ્રકૃતિમાં શોધવું આજે સૌથી મહત્વપૂર્ણ એલ્યુમિનિયમ ખનિજ બોક્સાઈટ છે. બોક્સાઈટનું મુખ્ય રાસાયણિક ઘટક એલ્યુમિના (Al 2 O 3) (28 - 80%) છે.

11 એલ્યુમિનિયમ 4. ભૌતિક ગુણધર્મો રંગ - ચાંદી-સફેદ t pl. = 660 °સે. t b.p. ≈ 2450 °C ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક, થર્મલી વાહક હલકો, ઘનતા ρ = 2.6989 g/cm 3 નરમ, નમ્ર. ઘર આગળ

12 એલ્યુમિનિયમ 7. પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે બોક્સાઈટ – Al 2 O 3 એલ્યુમિના – Al 2 O 3 મુખ્ય આગળ

13 એલ્યુમિનિયમ મુખ્ય ગુમ થયેલ શબ્દો દાખલ કરો એલ્યુમિનિયમ એ જૂથ III, મુખ્ય પેટાજૂથનું એક તત્વ છે. એલ્યુમિનિયમ અણુના ન્યુક્લિયસનો ચાર્જ +13 છે. એલ્યુમિનિયમ અણુના ન્યુક્લિયસમાં 13 પ્રોટોન હોય છે. એલ્યુમિનિયમ અણુના ન્યુક્લિયસમાં 14 ન્યુટ્રોન હોય છે. એલ્યુમિનિયમના અણુમાં 13 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. એલ્યુમિનિયમ અણુમાં 3 ઉર્જા સ્તર હોય છે. ઇલેક્ટ્રોન શેલ 2e, 8e, 3e નું માળખું ધરાવે છે. બાહ્ય સ્તરે, અણુમાં 3 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. સંયોજનોમાં અણુની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3 છે. સરળ પદાર્થ એલ્યુમિનિયમ એક ધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ પ્રકૃતિમાં એમ્ફોટેરિક છે. આગળ

14 એલ્યુમિનિયમ 3 . સરળ પદાર્થ મેટલ બોન્ડની રચના - ધાતુની ક્રિસ્ટલ જાળી - ધાતુ, ઘન ચહેરો કેન્દ્રિત મુખ્ય વધુ

15 એલ્યુમિનિયમ 2. ઇલેક્ટ્રોનિક માળખું 27 A l +13 0 2e 8e 3e P + = 13 n 0 = 14 e - = 13 1 s 2 2 s 2 2p 6 3s 2 3p 1 ટૂંકો ઇલેક્ટ્રોનિક રેકોર્ડ 1 s 2 226 3s 2 3p 1 ભરવાનો ઓર્ડર મુખ્ય આગળ

એલ્યુમિનિયમ \u003d 2AlCl 3 4Al + 3C \u003d Al 4 C 3 C બિન-ધાતુઓ (હેલોજન સાથે, કાર્બન સાથે) (ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરો) 2 Al + 6 H 2 O \u003d 2Al (OH) 2 + H 2 C સાથે પાણી 2 Al + 6 HCl \u003d 2AlCl 3 + H 2 2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + H 2 C એસિડ અને 2 Al + 6NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na 3 [AlOH ) 6] + 3H 2 2Al + 2NaOH + 2H 2 O \u003d 2NaAlO 2 + 3H 2 C આલ્કલી સાથે અને 8Al + 3Fe 3 O 4 \u003d 4Al 2 O 3 + 9Fe 2Al + WO d 3 + W3 \u00 ઓક્સિ ડેમેટાલો મુખ્ય

17 એલ્યુમિનિયમ 8. 1825 H. ઓર્સ્ટેડ મેળવવું: AlCl 3 + 3K = 3KCl + Al: વિદ્યુત વિચ્છેદન (t pl. = 2050 ° C): 2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 ઇલેક્ટ્રોલિસિસ (ગલન ક્રાયોલાઇટમાં, AlFolite Na 3 t pl ≈ 1000 ° С): 2Al 2 O 3 \u003d 4 Al + 3O 2 મુખ્ય આગળ

વિડિઓ પાઠ 1: અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર. ધાતુઓ: આલ્કલી, આલ્કલાઇન પૃથ્વી, એલ્યુમિનિયમ

વિડિઓ પાઠ 2: સંક્રમણ ધાતુઓ

વ્યાખ્યાન: લાક્ષણિક રાસાયણિક ગુણધર્મો અને સરળ પદાર્થોનું ઉત્પાદન - ધાતુઓ: આલ્કલી, આલ્કલાઇન પૃથ્વી, એલ્યુમિનિયમ; સંક્રમણ તત્વો (તાંબુ, જસત, ક્રોમિયમ, આયર્ન)

ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં તમામ ધાતુઓ પોતાને ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે પ્રગટ કરે છે. તેઓ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન સાથે સરળતાથી ભાગ લે છે, તે જ સમયે ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે. યાદ કરો કે ધાતુ તાણની વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં જેટલી ડાબી બાજુએ સ્થિત છે, તેટલું મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટ છે. તેથી, સૌથી મજબૂત લિથિયમ છે, સૌથી નબળું સોનું છે અને તેનાથી ઊલટું, સોનું સૌથી મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે, અને લિથિયમ સૌથી નબળું છે.

Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Cr→Zn→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→ Pt→Au

બધી ધાતુઓ મીઠાના દ્રાવણમાંથી અન્ય ધાતુઓને વિસ્થાપિત કરે છે, એટલે કે. તેમને પુનઃસ્થાપિત કરો. આલ્કલાઇન અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી સિવાયના તમામ કારણ કે તેઓ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. H પહેલાં સ્થિત ધાતુઓ તેને પાતળું એસિડના ઉકેલોમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે, અને તે પોતે તેમાં ઓગળી જાય છે.

ધાતુઓના કેટલાક સામાન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લો:

• ઓક્સિજન સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા મૂળભૂત (CaO, Na 2 O, 2Li 2 O, વગેરે) અથવા એમ્ફોટેરિક (ZnO, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, વગેરે) ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
• હેલોજન (જૂથ VII ના મુખ્ય પેટાજૂથ) સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોહેલિક એસિડ્સ (HF - હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ, HCl - હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, વગેરે) બનાવે છે.
• બિન-ધાતુઓ સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષાર (ક્લોરાઇડ્સ, સલ્ફાઇડ્સ, નાઇટ્રાઇડ્સ, વગેરે) બનાવે છે.
• ધાતુઓ સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા આંતરમેટાલિક સંયોજનો બનાવે છે (MgB 2 , NaSn, Fe 3 Ni, વગેરે).
• હાઇડ્રોજન સાથે સક્રિય ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હાઇડ્રાઇડ્સ (NaH, CaH 2, KH, વગેરે) બનાવે છે.
• પાણી સાથે આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા આલ્કલીસ (NaOH, Ca (OH) 2, Cu (OH) 2, વગેરે) બનાવે છે.
• એસિડ સાથેની ધાતુઓ (ફક્ત ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં H સુધી ઊભી હોય છે) ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ક્ષાર (સલ્ફેટ, નાઇટ્રાઇટ, ફોસ્ફેટ્સ, વગેરે) બનાવે છે. તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે ધાતુઓ એસિડ સાથે તદ્દન અનિચ્છાએ પ્રતિક્રિયા આપે છે, જ્યારે તેઓ લગભગ હંમેશા પાયા અને ક્ષાર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. એસિડ સાથે ધાતુની પ્રતિક્રિયા થાય તે માટે, ધાતુ સક્રિય અને એસિડ મજબૂત હોવી જોઈએ.

આલ્કલી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

ક્ષારયુક્ત ધાતુઓના જૂથમાં નીચેના રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે: લિથિયમ (Li), સોડિયમ (Na), પોટેશિયમ (K), રુબિડિયમ (Rb), સીઝિયમ (Cs), ફ્રેન્સિયમ (Fr). જેમ જેમ તેઓ સામયિક કોષ્ટકના જૂથ I માં ઉપરથી નીચે તરફ જાય છે, તેમ તેમ તેમની અણુ ત્રિજ્યામાં વધારો થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તેમના ધાતુ અને ઘટાડાના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

આલ્કલી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લો:

• તેમની પાસે એમ્ફોટેરિસિટીના ચિહ્નો નથી, કારણ કે તેમની પાસે ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતતાના નકારાત્મક મૂલ્યો છે.
• તમામ ધાતુઓમાં સૌથી મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટો.
• સંયોજનોમાં, તેઓ માત્ર +1 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.
• સિંગલ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન આપવાથી, આ રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ કેશનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• તેઓ અસંખ્ય આયનીય સંયોજનો બનાવે છે.
• લગભગ તમામ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે.

અન્ય તત્વો સાથે આલ્કલી ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

1. ઓક્સિજન સાથે, વ્યક્તિગત સંયોજનો બનાવે છે, તેથી ઓક્સાઇડ ફક્ત લિથિયમ (Li 2 O) બનાવે છે, સોડિયમ પેરોક્સાઇડ (Na 2 O 2) બનાવે છે, અને પોટેશિયમ, રુબિડિયમ અને સીઝિયમ સુપરઓક્સાઈડ્સ બનાવે છે (KO 2, RbO 2, CsO 2).

2. પાણી સાથે, આલ્કલીસ અને હાઇડ્રોજન બનાવે છે. યાદ રાખો, આ પ્રતિક્રિયાઓ વિસ્ફોટક છે. વિસ્ફોટ વિના, ફક્ત લિથિયમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

2Li + 2H 2 O → 2LiO H + H 2.

3. હેલોજન સાથે, હલાઇડ્સ બનાવે છે (NaCl - સોડિયમ ક્લોરાઇડ, NaBr - સોડિયમ બ્રોમાઇડ, NaI - સોડિયમ આયોડાઇડ, વગેરે).

4. હાઇડ્રોજન સાથે જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે (LiH, NaH, વગેરે)

5. સલ્ફર સાથે જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે સલ્ફાઇડ્સ બનાવે છે (Na 2 S, K 2 S, વગેરે). તેઓ રંગહીન અને પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય હોય છે.

6. ફોસ્ફરસ સાથે જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે ફોસ્ફાઇડ્સ (Na 3 P, Li 3 P, વગેરે) બનાવે છે, તે ભેજ અને હવા પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે.

7. કાર્બન સાથે, જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે કાર્બાઇડ માત્ર લિથિયમ અને સોડિયમ (Li 2 CO 3, Na 2 CO 3) બનાવે છે, જ્યારે પોટેશિયમ, રુબિડિયમ અને સીઝિયમ કાર્બાઇડ બનાવતા નથી, તેઓ ગ્રેફાઇટ (C 8 Rb, C 8 Cs, સાથે દ્વિસંગી સંયોજનો બનાવે છે. વગેરે).

8. સામાન્ય સ્થિતિમાં, માત્ર લિથિયમ નાઇટ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, Li 3 N નાઇટ્રાઇડ બનાવે છે, અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ સાથે, પ્રતિક્રિયા ત્યારે જ શક્ય છે જ્યારે ગરમ થાય છે.

9. તેઓ એસિડ સાથે વિસ્ફોટક પ્રતિક્રિયા આપે છે, તેથી આવી પ્રતિક્રિયાઓ હાથ ધરવી ખૂબ જોખમી છે. આ પ્રતિક્રિયાઓ અસ્પષ્ટ છે, કારણ કે આલ્કલી ધાતુ સક્રિયપણે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, એક આલ્કલી બનાવે છે, જે પછી એસિડ દ્વારા તટસ્થ થાય છે. આ આલ્કલી અને એસિડ વચ્ચે સ્પર્ધા બનાવે છે.

10. એમોનિયા સાથે, એમાઇડ્સ બનાવે છે - હાઇડ્રોક્સાઇડ્સના એનાલોગ, પરંતુ મજબૂત પાયા (NaNH 2 - સોડિયમ એમાઇડ, KNH 2 - પોટેશિયમ એમાઇડ, વગેરે).

11. આલ્કોહોલ સાથે, આલ્કોહોલ બનાવે છે.

ફ્રાન્સિયમ એ કિરણોત્સર્ગી આલ્કલી ધાતુ છે, જે તમામ કિરણોત્સર્ગી તત્વોમાં દુર્લભ અને ઓછામાં ઓછી સ્થિર છે. તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો સારી રીતે સમજી શક્યા નથી.

આલ્કલી ધાતુઓ મેળવવા માટે, તેઓ મુખ્યત્વે તેમના હલાઇડ્સના પીગળવાના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરે છે, મોટેભાગે ક્લોરાઇડ્સ, જે કુદરતી ખનિજો બનાવે છે:

• NaCl → 2Na + Cl 2 .

• Na 2 CO 3 + 2C → 2Na + 3CO.

• 2Li 2 O + Si + 2CaO → 4Li + Ca 2 SiO 4 .

• KCl + Na → K + NaCl.

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓમાં જૂથ II ના મુખ્ય પેટાજૂથના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે: કેલ્શિયમ (Ca), સ્ટ્રોન્ટિયમ (Sr), બેરિયમ (Ba), રેડિયમ (Ra). આ તત્વોની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ આલ્કલી ધાતુઓની જેમ જ વધે છે, એટલે કે. પેટાજૂથમાં વધારો.

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો:

આ તત્વોના અણુઓના વેલેન્સ શેલ્સનું માળખું ns 2 છે.

• બે સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન આપવાથી, આ રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ કેશનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• સંયોજનો +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.
• પરમાણુ ન્યુક્લીનો ચાર્જ સમાન સમયગાળાના આલ્કલાઇન તત્વો કરતા એકથી વધુ છે, જે અણુઓની ત્રિજ્યામાં ઘટાડો અને આયનીકરણ સંભવિતતામાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.

અન્ય તત્વો સાથે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

1. ઓક્સિજન સાથે, બેરિયમ સિવાયની તમામ આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ ઓક્સાઇડ બનાવે છે, બેરિયમ પેરોક્સાઇડ BaO 2 બનાવે છે. આ ધાતુઓમાંથી, બેરિલિયમ અને મેગ્નેશિયમ, પાતળા રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ ફિલ્મ સાથે કોટેડ, ઓક્સિજન સાથે માત્ર ખૂબ ઊંચા ટી પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ BeO ના અપવાદ સિવાય આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના મૂળભૂત ઓક્સાઇડ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે. કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ અને પાણીની પ્રતિક્રિયાને લાઈમ સ્લેકિંગ પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે. જો રીએજન્ટ CaO હોય, તો ક્વિકલાઈમ રચાય છે, જો Ca(OH) 2, સ્લેક્ડ હોય. ઉપરાંત, મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડિક ઓક્સાઇડ અને એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. દાખ્લા તરીકે:

• 3CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 .

2. પાણી સાથે, આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ અને તેમના ઓક્સાઇડ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ બનાવે છે - સફેદ સ્ફટિકીય પદાર્થો, જે, આલ્કલી મેટલ હાઇડ્રોક્સાઇડ્સની તુલનામાં, પાણીમાં ઓછા દ્રાવ્ય હોય છે. આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના હાઇડ્રોક્સાઇડ એમ્ફોટેરિક Be(OH ) 2 અને નબળા આધાર Mg(OH)2. કારણ કે બેરિલિયમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, રહો (ઓહ ) 2 અન્ય રીતે મેળવી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, નાઇટ્રાઇડના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા:

• 3 N 2 બનો+ 6H 2 O → 3 બનો (OH)2+ 2N એન 3.

3. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, બેરિલિયમ સિવાય બધું હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. બાદમાં માત્ર ઉચ્ચ ટી પર પ્રતિક્રિયા આપે છે. હેલાઇડ્સ રચાય છે (MgI 2 - મેગ્નેશિયમ આયોડાઇડ, CaI 2 - કેલ્શિયમ આયોડાઇડ, CaBr 2 - કેલ્શિયમ બ્રોમાઇડ, વગેરે).

4. બેરિલિયમ સિવાયની તમામ આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. હાઇડ્રાઇડ્સ રચાય છે (BaH 2 , CaH 2 , વગેરે). ઉચ્ચ ટી ઉપરાંત, હાઇડ્રોજન સાથે મેગ્નેશિયમની પ્રતિક્રિયા પણ જરૂરી છે હાઈ બ્લડ પ્રેશરહાઇડ્રોજન

5. સલ્ફર સલ્ફાઇડ બનાવે છે. દાખ્લા તરીકે:

• Ca + S → CaS.

સલ્ફાઇડ્સનો ઉપયોગ સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને તેને લગતી ધાતુઓ મેળવવા માટે થાય છે.

6. તેઓ નાઈટ્રોજન સાથે નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે. દાખ્લા તરીકે:

• 3બનો + એન 2 → 3 N 2 બનો.

7. એસિડ સાથે, અનુરૂપ એસિડ અને હાઇડ્રોજનના ક્ષાર બનાવે છે. દાખ્લા તરીકે:

• Be + H 2 SO 4 (razb.) → BeSO 4 + H 2.

આ પ્રતિક્રિયાઓ આલ્કલી ધાતુઓના કિસ્સામાં તે જ રીતે આગળ વધે છે.

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ મેળવવી:

• BeF 2 + Mg –t o → Be + MgF 2

• 3BaO + 2Al –t o → 3Ba + Al 2 O 3

• CaCl 2 → Ca + Cl 2

એલ્યુમિનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમ એ એક સક્રિય, હલકી ધાતુ છે, જે કોષ્ટકમાં 13મો નંબર છે. પ્રકૃતિમાં, તમામ ધાતુઓમાં સૌથી સામાન્ય. અને રાસાયણિક તત્વોમાં, તે વિતરણની દ્રષ્ટિએ ત્રીજા સ્થાને છે. ઉચ્ચ ગરમી અને વિદ્યુત વાહક. કાટ માટે પ્રતિરોધક, કારણ કે તે ઓક્સાઇડ ફિલ્મ સાથે આવરી લેવામાં આવે છે. ગલનબિંદુ 660 0 С છે.

રાસાયણિક ગુણધર્મો અને અન્ય તત્વો સાથે એલ્યુમિનિયમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ધ્યાનમાં લો:

1. બધા સંયોજનોમાં, એલ્યુમિનિયમ +3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં છે.

2. તે લગભગ તમામ પ્રતિક્રિયાઓમાં ઘટાડાના ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

3. એમ્ફોટેરિક મેટલ એસિડિક અને મૂળભૂત બંને ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

4. ઓક્સાઇડમાંથી ઘણી ધાતુઓ પુનઃસ્થાપિત કરે છે. ધાતુઓ મેળવવાની આ પદ્ધતિને એલ્યુમિનોથર્મી કહેવામાં આવે છે. ક્રોમિયમ મેળવવાનું ઉદાહરણ:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr.

5. ક્ષાર બનાવવા અને હાઇડ્રોજન છોડવા માટે તમામ પાતળું એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. દાખ્લા તરીકે:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2;

2Al + 3H2SO4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

કેન્દ્રિત HNO 3 અને H 2 SO 4 માં એલ્યુમિનિયમ નિષ્ક્રિય થાય છે. આનો આભાર, આ એસિડને એલ્યુમિનિયમના બનેલા કન્ટેનરમાં સંગ્રહિત અને પરિવહન કરવું શક્ય છે.

6. આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, કારણ કે તેઓ ઓક્સાઇડ ફિલ્મને ઓગાળી દે છે.

7. હાઇડ્રોજન સિવાયની તમામ બિન-ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે, બારીક વિભાજિત એલ્યુમિનિયમની જરૂર છે. પ્રતિક્રિયા માત્ર ઉચ્ચ ટી પર જ શક્ય છે:

• 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3 .

તેની થર્મલ અસર અનુસાર, આ પ્રતિક્રિયા એક્ઝોથર્મિક છે. સલ્ફર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એલ્યુમિનિયમ સલ્ફાઇડ Al 2 S 3, ફોસ્ફરસ ફોસ્ફાઇડ AlP સાથે, નાઇટ્રોજન નાઇટ્રાઇડ AlN સાથે, કાર્બન કાર્બાઇડ Al 4 C 3 સાથે બનાવે છે.

8. તે અન્ય ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, એલ્યુમિનીડ્સ બનાવે છે (FeAl 3 CuAl 2, CrAl 7, વગેરે).

મેટાલિક એલ્યુમિનિયમ 960–970 °C તાપમાને પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na 2 AlF 6 માં એલ્યુમિના Al 2 O 3 ના દ્રાવણના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

• 2Al2O3 → 4Al + 3O 2 .
  

સંક્રમણ તત્વોના રાસાયણિક ગુણધર્મો

ટ્રાન્ઝિશનલ તત્વોમાં સામયિક કોષ્ટકના ગૌણ પેટાજૂથોના ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. તાંબુ, જસત, ક્રોમિયમ અને આયર્નના રાસાયણિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લો.

તાંબાના રાસાયણિક ગુણધર્મો

1. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં, તે H ની જમણી બાજુએ સ્થિત છે, તેથી આ ધાતુ નિષ્ક્રિય છે.

2. નબળા રીડ્યુસર.

3. સંયોજનોમાં, તે ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ +1 અને +2 દર્શાવે છે.

4. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

• કોપર ઓક્સાઇડ (I) 2Cu + O 2 → 2CuO(t 400 0 C પર)
• અથવા કોપર(II) ઓક્સાઇડ: 4Cu + O2 → 2Cu2O(t 200 0 C પર).

ઓક્સાઇડમાં મૂળભૂત ગુણધર્મો હોય છે. જ્યારે નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં ગરમ ​​થાય છે, ત્યારે Cu 2 O અપ્રમાણસર થાય છે: Cu2O → CuO + Cu. કોપર (II) ઓક્સાઇડ CuO આલ્કલીસ સાથે પ્રતિક્રિયામાં કપરેટ બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે: CuO + 2NaOH → Na 2 CuO 2 + H 2 O.

5. કોપર હાઇડ્રોક્સાઇડ Cu (OH) 2 એમ્ફોટેરિક છે, તેમાં મુખ્ય ગુણધર્મો પ્રવર્તે છે. તે એસિડમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે:

• Cu (OH) 2 + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O,

અને મુશ્કેલી સાથે આલ્કલીના કેન્દ્રિત ઉકેલોમાં:

• Сu(OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

6. વિવિધ તાપમાનની પરિસ્થિતિઓમાં સલ્ફર સાથે તાંબાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ બે સલ્ફાઇડ બનાવે છે. જ્યારે શૂન્યાવકાશમાં 300-400 0 સે સુધી ગરમ થાય છે, ત્યારે કોપર (I) સલ્ફાઇડ રચાય છે:

• 2Cu+S → Cu2S.

ઓરડાના તાપમાને, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડમાં સલ્ફરને ઓગાળીને, કોપર (II) સલ્ફાઇડ મેળવી શકાય છે:

• Cu+S → CuS.

7. હેલોજનમાંથી, તે ફ્લોરિન, ક્લોરિન અને બ્રોમિન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, હલાઇડ્સ બનાવે છે (CuF 2 , CuCl 2 , CuBr 2), આયોડિન, કોપર (I) આયોડાઇડ CuI બનાવે છે; હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, કાર્બન, સિલિકોન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી.

8. તે એસિડ્સ - નોન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, કારણ કે તે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનમાં સ્થિત ધાતુઓને જ ઓક્સિડાઇઝ કરે છે. આ રાસાયણિક તત્વ ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: પાતળું અને કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક અને કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક:

3Cu + 8HNO 3 (diff) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O;

Cu + 4HNO 3 (conc) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

Cu + 2H 2 SO 4 (conc) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

9. ક્ષાર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, તાંબુ તેમની રચનામાંથી ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં તેની જમણી બાજુએ સ્થિત ધાતુઓને વિસ્થાપિત કરે છે. દાખ્લા તરીકે,

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

અહીં આપણે જોઈએ છીએ કે તાંબુ દ્રાવણમાં ગયો, અને આયર્ન (III) ઘટાડીને આયર્ન (II). આ પ્રતિક્રિયા ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ પ્લાસ્ટિક પર જમા થયેલ તાંબાને દૂર કરવા માટે થાય છે.

ઝીંકના રાસાયણિક ગુણધર્મો

2. તેમાં ઉચ્ચારણ ઘટાડતા ગુણધર્મો અને એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે.

3. સંયોજનોમાં, તે +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.

4. હવામાં, તે ZnO ની ઓક્સાઇડ ફિલ્મ સાથે આવરી લેવામાં આવે છે.

5. લાલ ગરમીના તાપમાને પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા શક્ય છે. પરિણામે, ઝીંક ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન રચાય છે:

• Zn + H 2 O → ZnO + H 2.

6. હેલાઈડ્સ બનાવવા માટે હેલોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે (ZnF 2 - ઝિંક ફલોરાઇડ, ZnBr 2 - ઝિંક બ્રોમાઇડ, ZnI 2 - ઝિંક આયોડાઇડ, ZnCl 2 - ઝિંક ક્લોરાઇડ).

7. ફોસ્ફરસ સાથે તે ફોસ્ફાઇડ્સ Zn 3 P 2 અને ZnP 2 બનાવે છે.

8. સલ્ફર ચાલ્કોજેનાઇડ ZnS સાથે.

9. હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, કાર્બન, સિલિકોન અને બોરોન સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

10. તે બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ક્ષાર બનાવે છે અને હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરે છે. દાખ્લા તરીકે:

• H 2 SO 4 + Zn → ZnSO 4 + H 2
• Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 .

તે એસિડ - ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપે છે: કોંક સાથે. સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઝીંક સલ્ફેટ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ બનાવે છે:

• Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

11. તે આલ્કલીસ સાથે સક્રિય રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, કારણ કે ઝીંક એ એમ્ફોટેરિક મેટલ છે. આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે, તે ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોઝિનેટ્સ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન મુક્ત કરે છે:

• Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 .

પ્રતિક્રિયા પછી ઝીંક ગ્રાન્યુલ્સ પર ગેસ પરપોટા દેખાય છે. નિર્જળ આલ્કલીસ સાથે, જ્યારે ફ્યુઝ થાય છે, ત્યારે તે ઝિંકેટ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન છોડે છે:

• Zn+ 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2.

ક્રોમિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

2.

3. રંગીન સંયોજનો બનાવે છે.

4. સંયોજનોમાં, તે +2 (મૂળભૂત ઓક્સાઇડ CrO બ્લેક), +3 (એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ Cr 2 O 3 અને હાઇડ્રોક્સાઇડ Cr (OH) 3 લીલો) અને +6 (એસિડ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ (VI) CrO 3 અને એસિડ્સ: ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ દર્શાવે છે. H 2 CrO 4 અને ટુ-ક્રોમ H 2 ​​Cr 2 O 7, વગેરે).

5. તે ફ્લોરિન સાથે ટી 350-400 0 સે. પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ક્રોમિયમ (IV) ફ્લોરાઇડ બનાવે છે:

• Cr+2F 2 → CrF 4 .

6. ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, બોરોન, સિલિકોન, સલ્ફર, ફોસ્ફરસ અને હેલોજન સાથે ટી 600 0 સે.

• ઓક્સિજન સાથે જોડાણ ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ (VI) CrO 3 (ઘેરો લાલ સ્ફટિક) બનાવે છે,
• નાઇટ્રોજન સંયોજન - ક્રોમિયમ નાઇટ્રાઇડ CrN (કાળા સ્ફટિકો),
• બોરોન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ બોરાઇડ CrB (પીળા સ્ફટિકો),
• સિલિકોન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ સિલિસાઇડ CrSi,
• કાર્બન - ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ સાથે જોડાણ Cr 3 C 2 .

7. તે પાણીની વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ગરમ સ્થિતિમાં હોવાથી, ક્રોમિયમ (III) ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન બનાવે છે:

• 2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2 .

8. તે આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, પરંતુ ધીમે ધીમે તેમના પીગળવા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ક્રોમેટ બનાવે છે:

• 2Cr + 6KOH → 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2 .

9. તે ક્ષાર રચવા માટે પાતળું મજબૂત એસિડમાં ઓગળી જાય છે. જો પ્રતિક્રિયા હવામાં થાય છે, તો Cr 3+ ક્ષાર રચાય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

• 2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2 .

• Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2 .

10. કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઈટ્રિક એસિડ સાથે, તેમજ એક્વા રેજિયા સાથે, તે માત્ર ત્યારે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે જ્યારે ગરમ થાય છે, કારણ કે. નીચા તાપમાને, આ એસિડ ક્રોમિયમને નિષ્ક્રિય કરે છે. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ આના જેવી દેખાય છે:

2Cr + 6H 2 SO 4 (conc) → Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Cr + 6HNO 3 (conc) → Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

ક્રોમિયમ(II) ઓક્સાઇડ CrO- ઘન કાળો અથવા લાલ, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તેમાં મૂળભૂત અને પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો છે.
• જ્યારે હવામાં 100 0 સે સુધી ગરમ થાય છે, ત્યારે તે Cr 2 O 3 - ક્રોમિયમ (III) ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
• આ ઓક્સાઇડમાંથી હાઇડ્રોજન સાથે ક્રોમિયમ પુનઃસ્થાપિત કરવું શક્ય છે: CrO + H 2 → Cr + H 2 O અથવા કોક: CrO + C → Cr + CO.
• હાઇડ્રોજન મુક્ત કરતી વખતે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
• આલ્કલીસ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, સલ્ફ્યુરિક અને નાઈટ્રિક એસિડને પાતળું કરે છે.

ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ (III) Cr 2 O 3- એક પ્રત્યાવર્તન પદાર્થ, ઘેરા લીલા રંગનો, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તેમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે.
• મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડ સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે: Cr 2 O 3 + 6HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• એસિડિક ઓક્સાઇડ આલ્કલી સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે: Cr 2 O 3 + 2KOH → 2KCrO 3 + H 2 O.
• મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો ઓક્સિડાઇઝ કરે છે Cr 2 O 3 થી ક્રોમેટ H 2 CrO 4 .
• મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો પુનઃસ્થાપિત કરે છેCr out Cr2O3.

ક્રોમિયમ(II) હાઇડ્રોક્સાઇડ Cr(OH) 2 - ઘન પીળો અથવા બ્રાઉન, પાણીમાં નબળી રીતે દ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• નબળો આધાર, મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
• હવામાં ભેજની હાજરીમાં, તે Cr(OH) 3 - ક્રોમિયમ (III) હાઇડ્રોક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
• વાદળી ક્રોમિયમ (II) ક્ષાર બનાવવા માટે કેન્દ્રિત એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 → CrSO 4 + 2H 2 O.
• આલ્કલીસ અને પાતળું એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

ક્રોમિયમ (III) હાઇડ્રોક્સાઇડ Cr(OH) 3 - ગ્રે-લીલો પદાર્થ, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તેમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે.
• મૂળભૂત હાઇડ્રોક્સાઇડ એસિડ સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• એસિડ હાઇડ્રોક્સાઇડ આલ્કલી સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે: Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH)6].

આયર્નના રાસાયણિક ગુણધર્મો

1. ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતા સાથે સક્રિય ધાતુ.

2. તેમાં પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો, તેમજ ઉચ્ચારણ ચુંબકીય ગુણધર્મો છે.

3. સંયોજનોમાં, તે મુખ્ય ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ +2 (નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે: S, I, HCl, મીઠાના ઉકેલો સાથે), +3 (મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે: Br અને Cl) અને ઓછી લાક્ષણિકતા +6 (O અને H 2 સાથે) દર્શાવે છે. ઓ). નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોમાં, આયર્ન ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +2 લે છે, મજબૂતમાં +3. +2 ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ બ્લેક ઓક્સાઇડ FeO અને ગ્રીન હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe (OH) 2 ને અનુરૂપ છે, જેમાં મૂળભૂત ગુણધર્મો છે. +3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ લાલ-બ્રાઉન ઓક્સાઇડ Fe 2 O 3 અને બ્રાઉન હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe (OH) 3ને અનુરૂપ છે, જે નબળા ઉચ્ચારણ એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો ધરાવે છે. Fe (+2) એ એક નબળું ઘટાડનાર એજન્ટ છે, અને Fe (+3) ઘણીવાર નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. જ્યારે રેડોક્સની સ્થિતિ બદલાય છે, ત્યારે આયર્નની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ એકબીજા સાથે બદલાઈ શકે છે.

• 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4.

5. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

• ક્લોરિન સાથે જોડાણ આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ FeCl 3 બનાવે છે,
• બ્રોમિન સાથે સંયોજન - આયર્ન (III) બ્રોમાઇડ FeBr 3,
• આયોડિન સાથે સંયોજન - આયર્ન (II,III) આયોડાઇડ Fe 3 I 8,
• ફ્લોરિન સાથે સંયોજન - આયર્ન (II) ફ્લોરાઇડ FeF 2, આયર્ન (III) ફ્લોરાઇડ FeF 3.

• સલ્ફર સાથે જોડાણ આયર્ન (II) સલ્ફાઇડ FeS બનાવે છે,
• નાઇટ્રોજન સાથે જોડાણ - આયર્ન નાઇટ્રાઇડ Fe 3 N,
• ફોસ્ફરસ સાથે સંયોજન - ફોસ્ફાઇડ્સ FeP, Fe 2 P અને Fe 3 P,
• સિલિકોન સાથે સંયોજન - આયર્ન સિલિસાઇડ FeSi,
• કાર્બન સાથે સંયોજન - આયર્ન કાર્બાઇડ Fe 3 C.

9. તે આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, પરંતુ ધીમે ધીમે આલ્કલી પીગળે છે, જે મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે:

• Fe + KClO 3 + 2KOH → K 2 FeO 4 + KCl + H 2 O.

10. જમણી બાજુએ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પંક્તિમાં સ્થિત ધાતુઓને પુનઃસ્થાપિત કરે છે:

• Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

• 3Fe2O3 + CO → CO 2 + 2Fe 3 O 4,
• Fe 3 O 4 + CO → CO 2 + 3FeO,
• FeO + CO → CO 2 + Fe.

આયર્ન(II) ઓક્સાઇડ FeO - એક કાળો સ્ફટિકીય પદાર્થ (wustite) જે પાણીમાં ઓગળતો નથી.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• મૂળભૂત ગુણધર્મો ધરાવે છે.
• પાતળું હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O.
• કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O.
• પાણી અને ક્ષાર સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.
• ટી 350 0 સે પર હાઇડ્રોજન સાથે તે શુદ્ધ ધાતુમાં ઘટાડો થાય છે: FeO + H 2 → Fe + H 2 O.
• જ્યારે કોક સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે તે શુદ્ધ ધાતુમાં પણ ઘટે છે: FeO + C → Fe + CO.
• આ ઓક્સાઇડ વિવિધ રીતે મેળવી શકાય છે, તેમાંથી એક નીચા દબાણ O પર Fe ને ગરમ કરે છે: 2Fe + O 2 → 2FeO.

આયર્ન(III) ઓક્સાઇડFe2O3- ભૂરા પાવડર (હેમેટાઇટ), પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થ. અન્ય નામો: આયર્ન ઓક્સાઇડ, આયર્ન મિનિયમ, ફૂડ કલર E172, વગેરે.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• Fe 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O.
• તે આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, તે તેમના પીગળવા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ફેરાઈટ બનાવે છે: Fe 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O.
• જ્યારે હાઇડ્રોજન સાથે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે:Fe 2 O 3 + H 2 → 2FeO + H 2 O.
• Fe 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH → 2K 2 FeO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O.

આયર્ન ઓક્સાઇડ (II, III) Fe 3 O 4 અથવા FeO Fe 2 O 3 - એક ગ્રેશ-બ્લેક સોલિડ (મેગ્નેટાઇટ, મેગ્નેટિક આયર્ન ઓર), પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થ.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• 1500 0 С: 2Fe 3 O 4 → 6FeO + O 2 થી ઉપર ગરમ થવા પર વિઘટન થાય છે.
• પાતળું એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O.
• આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, તેમના ઓગળવા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Fe 3 O 4 + 14NaOH → Na 3 FeO 3 + 2Na 5 FeO 4 + 7H 2 O.
• ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, તે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3.
• હાઇડ્રોજન સાથે, જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે પુનઃસ્થાપિત થાય છે:Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O.
• જ્યારે કાર્બન મોનોક્સાઇડ સાથે જોડવામાં આવે ત્યારે તે પણ ઘટે છે: Fe 3 O 4 + 4CO → 3Fe + 4CO 2.

આયર્ન(II) હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe(OH) 2 - સફેદ, ભાગ્યે જ લીલાશ પડતા સ્ફટિકીય પદાર્થ, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તેમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે જેમાં મૂળભૂતની વર્ચસ્વ છે.
• તે નોન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડની તટસ્થતા પ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે, જે મુખ્ય ગુણધર્મો દર્શાવે છે: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
• જ્યારે નાઈટ્રિક અથવા કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે, આયર્ન (III) ક્ષાર બનાવે છે: 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
• જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે કેન્દ્રિત આલ્કલી દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Fe (OH) 2 + 2NaOH → Na 2.

આયર્ન હાઇડ્રોક્સાઇડ (આઇ આઈ I) Fe (OH) 3- ભુરો સ્ફટિકીય અથવા આકારહીન પદાર્થ, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તે મૂળભૂત લોકોના વર્ચસ્વ સાથે હળવા એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
• એસિડ સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
• કેન્દ્રિત આલ્કલી દ્રાવણ સાથે તે હેક્ઝાહાઇડ્રોક્સોફેરેટ્સ (III) બનાવે છે: Fe (OH) 3 + 3NaOH → Na 3.
• તે આલ્કલી પીગળીને ફેરેટ બનાવે છે:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
• મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથેના આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં, તે ઘટાડેલા ગુણધર્મો દર્શાવે છે: 2Fe(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH → 2K 2 FeO 4 + 6NaBr + 8H 2 O.

(A l ), ​​ગેલિયમ ( Ga ), ઇન્ડિયમ ( In ) અને thallium ( T l ).

આપેલ ડેટા પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, આ તમામ ઘટકો માં ખોલવામાં આવ્યા હતા XIX સદી.

મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓની શોધ III જૂથો

બોરોન એ બિનધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક પ્રણાલીના દરેક જૂથના તત્વોની અણુ ત્રિજ્યામાં વધારા સાથે, સરળ પદાર્થોના ધાતુના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

આ લેક્ચરમાં, આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

1. ડી.આઈ. મેન્ડેલીવના કોષ્ટકમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ. અણુનું માળખું, ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ બતાવેલ છે.

એલ્યુમિનિયમ તત્વ સ્થિત છે III જૂથ, મુખ્ય "A" પેટાજૂથ, સામયિક પ્રણાલીનો ત્રીજો સમયગાળો, સીરીયલ નંબર 13, સંબંધિત અણુ સમૂહ Ar (Al ) = 27. ટેબલમાં ડાબી બાજુએ તેનો પાડોશી મેગ્નેશિયમ છે, જે એક લાક્ષણિક ધાતુ છે અને જમણી બાજુએ સિલિકોન છે, જે હવે ધાતુ નથી. તેથી, એલ્યુમિનિયમ કેટલાક મધ્યવર્તી પ્રકૃતિના ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેના સંયોજનો એમ્ફોટેરિક છે.

Al +13) 2) 8) 3 , p એ એક તત્વ છે,

એલ્યુમિનિયમ સંયોજનોમાં +3 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે:

Al 0 - 3 e - → Al +3

2. ભૌતિક ગુણધર્મો

ફ્રી ફોર્મ એલ્યુમિનિયમ ઉચ્ચ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતા સાથે ચાંદી-સફેદ ધાતુ છે.ગલન તાપમાન 650 ° સે છે. એલ્યુમિનિયમની ઘનતા ઓછી છે (2.7 g/cm 3) - લોખંડ અથવા તાંબા કરતા લગભગ ત્રણ ગણી ઓછી છે, અને તે જ સમયે તે ટકાઉ ધાતુ છે.

3. પ્રકૃતિમાં હોવું

પ્રકૃતિમાં વ્યાપના સંદર્ભમાં, તે કબજે કરે છે ધાતુઓમાં પ્રથમ અને તત્વોમાં ત્રીજુંઓક્સિજન અને સિલિકોન પછી બીજા ક્રમે. પૃથ્વીના પોપડામાં એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીની ટકાવારી, વિવિધ સંશોધકો અનુસાર, પૃથ્વીના પોપડાના સમૂહના 7.45 થી 8.14% સુધીની છે.

પ્રકૃતિમાં, એલ્યુમિનિયમ માત્ર સંયોજનોમાં જ જોવા મળે છે (ખનિજ).

એમાનાં કેટલાક:

· બોક્સાઈટ્સ - Al 2 O 3 H 2 O (અશુદ્ધિઓ SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 સાથે)

· નેફેલાઇન્સ - KNa 3 4

· એલ્યુનિટ્સ - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· એલ્યુમિના (રેતી SiO 2, ચૂનાના પત્થર CaCO 3, મેગ્નેસાઇટ MgCO 3 સાથે કાઓલિનનું મિશ્રણ)

· કોરન્ડમ - અલ 2 ઓ 3

· ફેલ્ડસ્પાર (ઓર્થોક્લેઝ) - K 2 O × Al 2 O 3 × 6SiO 2

· Kaolinite - Al 2 O 3 ×2SiO 2 × 2H 2 O

· એલ્યુનાઈટ - (Na,K) 2 SO 4 × Al 2 (SO 4) 3 × 4 Al (OH) 3

· બેરીલ - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

4. એલ્યુમિનિયમ અને તેના સંયોજનોના રાસાયણિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમ સામાન્ય સ્થિતિમાં ઓક્સિજન સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે અને ઓક્સાઈડ ફિલ્મથી આવરી લેવામાં આવે છે (તે મેટ દેખાવ આપે છે).

ઓક્સાઇડ ફિલ્મનું પ્રદર્શન

તેની જાડાઈ 0.00001 મીમી છે, પરંતુ તેના માટે આભાર, એલ્યુમિનિયમ કાટ લાગતું નથી. એલ્યુમિનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે, ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરવામાં આવે છે. (સેન્ડપેપરનો ઉપયોગ કરીને, અથવા રાસાયણિક રીતે: પ્રથમ ઓક્સાઈડ ફિલ્મને દૂર કરવા માટે આલ્કલીના દ્રાવણમાં નીચે કરીને, અને પછી એલ્યુમિનિયમ-પારા એલોય બનાવવા માટે પારાના ક્ષારના દ્રાવણમાં - એક મિશ્રણ).

આઈ. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

ઓરડાના તાપમાને પહેલેથી જ એલ્યુમિનિયમ સક્રિય રીતે તમામ હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, હલાઇડ્સ બનાવે છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં આયોડિન સાથે સલ્ફર (200 °C), નાઇટ્રોજન (800 °C), ફોસ્ફરસ (500 °C) અને કાર્બન (2000 °C) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે - પાણી:

2A l + 3 S \u003d A l 2 S 3 (એલ્યુમિનિયમ સલ્ફાઇડ),

2A l + N 2 \u003d 2A lN (એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ),

A l + P = A l પી (એલ્યુમિનિયમ ફોસ્ફાઇડ),

4A l + 3C \u003d A l 4 C 3 (એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ).

2 Al +3 I 2 \u003d 2 A l I 3 (એલ્યુમિનિયમ આયોડાઇડ) અનુભવ

આ તમામ સંયોજનો એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને તે મુજબ હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, એમોનિયા, ફોસ્ફાઇન અને મિથેનની રચના સાથે સંપૂર્ણપણે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ છે:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4 Al (OH) 3 + 3CH 4

શેવિંગ્સ અથવા પાવડરના રૂપમાં, તે હવામાં તેજસ્વી રીતે બળે છે, મોટી માત્રામાં ગરમી મુક્ત કરે છે:

4A l + 3 O 2 \u003d 2A l 2 O 3 + 1676 kJ.

હવામાં એલ્યુમિનિયમનું કમ્બશન

અનુભવ

II. જટિલ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા :

2 Al + 6 H 2 O \u003d 2 Al (OH) 3 +3 H 2

ઓક્સાઇડ ફિલ્મ વિના

અનુભવ

મેટલ ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

એલ્યુમિનિયમ એક સારું ઘટાડનાર એજન્ટ છે, કારણ કે તે સક્રિય ધાતુઓમાંની એક છે. તે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ પછીની પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં છે. તેથી ધાતુઓને તેમના ઓક્સાઇડમાંથી પુનઃસ્થાપિત કરે છે . આવી પ્રતિક્રિયા - એલ્યુમિનોથર્મી - શુદ્ધ દુર્લભ ધાતુઓ મેળવવા માટે વપરાય છે, જેમ કે ટંગસ્ટન, વેનેડિયમ, વગેરે.

3 Fe 3 O 4 +8 Al \u003d 4 Al 2 O 3 +9 Fe +પ્ર

થર્માઈટ વેલ્ડીંગમાં Fe 3 O 4 અને Al (પાવડર)નું થર્માઈટ મિશ્રણ પણ વપરાય છે.

C r 2 O 3 + 2A l \u003d 2C r + A l 2 O 3

એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા :

સલ્ફ્યુરિક એસિડના દ્રાવણ સાથે: 2 Al + 3 H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

તે ઠંડા કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઇટ્રોજનયુક્ત (પેસિવેટ્સ) સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. તેથી, નાઈટ્રિક એસિડ એલ્યુમિનિયમની ટાંકીઓમાં વહન કરવામાં આવે છે. જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોજનને મુક્ત કર્યા વિના આ એસિડને ઘટાડવામાં સક્ષમ છે:

2A l + 6H 2 S O 4 (conc) \u003d A l 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,

A l + 6H NO 3 (conc) \u003d A l (NO 3) 3 + 3 NO 2 + 3H 2 O.

આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા .

2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O \u003d 2 Na [ અલ(OH)4 ] +3H2

અનુભવ

ના[એl(OH) 4] – સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોલ્યુમિનેટ

રસાયણશાસ્ત્રી ગોર્બોવના સૂચન પર, રુસો-જાપાનીઝ યુદ્ધ દરમિયાન, આ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ ફુગ્ગાઓ માટે હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

મીઠાના ઉકેલો સાથે:

2 Al + 3 CuSO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3 Cu

જો એલ્યુમિનિયમની સપાટીને પારાના મીઠાથી ઘસવામાં આવે છે, તો નીચેની પ્રતિક્રિયા થાય છે:

2 અલ + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 hg

મુક્ત થયેલો પારો એલ્યુમિનિયમ ઓગળે છે, એક મિશ્રણ બનાવે છે .

ઉકેલોમાં એલ્યુમિનિયમ આયનોની શોધ : અનુભવ

5. એલ્યુમિનિયમ અને તેના સંયોજનોનો ઉપયોગ

એલ્યુમિનિયમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને કારણે ટેકનોલોજીમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થયો છે. ઉડ્ડયન ઉદ્યોગ એલ્યુમિનિયમનો મુખ્ય ગ્રાહક છે.: 2/3 એરક્રાફ્ટ એલ્યુમિનિયમ અને તેના એલોયથી બનેલું છે. સ્ટીલનું બનેલું એરક્રાફ્ટ ખૂબ ભારે હશે અને તે ઘણા ઓછા મુસાફરોને લઈ જઈ શકશે. તેથી, એલ્યુમિનિયમને પાંખવાળી ધાતુ કહેવામાં આવે છે. કેબલ અને વાયર એલ્યુમિનિયમમાંથી બનાવવામાં આવે છે: સમાન વિદ્યુત વાહકતા સાથે, તેમનો સમૂહ અનુરૂપ તાંબાના ઉત્પાદનો કરતા 2 ગણો ઓછો છે.

એલ્યુમિનિયમના કાટ પ્રતિકારને ધ્યાનમાં લેતા, તે નાઈટ્રિક એસિડ માટે ઉપકરણો અને કન્ટેનરના ભાગોનું ઉત્પાદન કરો. એલ્યુમિનિયમ પાવડર એ લોખંડના ઉત્પાદનોને કાટથી બચાવવા તેમજ થર્મલ કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે સિલ્વર પેઇન્ટના ઉત્પાદન માટેનો આધાર છે, આવા પેઇન્ટનો ઉપયોગ તેલ સંગ્રહ સુવિધાઓ અને અગ્નિશામકોના સૂટને આવરી લેવા માટે થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે અને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી તરીકે પણ થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ એ જાણીતી દવાઓ માલોક્સ, અલ્માગેલનું મુખ્ય ઘટક છે, જે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની એસિડિટી ઘટાડે છે.

એલ્યુમિનિયમ ક્ષાર મજબૂત રીતે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ પાણી શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં થાય છે. પરિણામી એસિડને નિષ્ક્રિય કરવા માટે શુદ્ધ પાણીમાં એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ અને સ્લેક્ડ ચૂનોનો થોડો જથ્થો ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું વોલ્યુમેટ્રિક અવક્ષેપ પ્રકાશિત થાય છે, જે સ્થાયી થતાં, તેની સાથે ટર્બિડિટી અને બેક્ટેરિયાના સસ્પેન્ડેડ કણો લે છે.

આમ, એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ એક કોગ્યુલન્ટ છે.

6. એલ્યુમિનિયમ મેળવવું

1) એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે આધુનિક ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિની શોધ અમેરિકન હોલ અને ફ્રેન્ચમેન હેરોક્સ દ્વારા 1886માં કરવામાં આવી હતી. તે પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના દ્રાવણના વિદ્યુત વિચ્છેદનમાં સમાવે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na 3 AlF 6 Al 2 O 3 ને ઓગાળી નાખે છે કારણ કે પાણી ખાંડને ઓગાળે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડના "સોલ્યુશન"નું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ એ રીતે આગળ વધે છે કે જાણે ક્રાયોલાઈટ માત્ર એક દ્રાવક હોય, અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઈલેક્ટ્રોલાઈટ હોય.

2Al 2 O 3 વિદ્યુત પ્રવાહ → 4Al + 3O 2

છોકરાઓ અને છોકરીઓ માટેના અંગ્રેજી જ્ઞાનકોશમાં, એલ્યુમિનિયમ વિશેનો લેખ નીચેના શબ્દોથી શરૂ થાય છે: “23 ફેબ્રુઆરી, 1886 ના રોજ, સંસ્કૃતિના ઇતિહાસમાં એક નવો ધાતુ યુગ શરૂ થયો - એલ્યુમિનિયમનો યુગ. આ દિવસે, ચાર્લ્સ હોલ, એક 22 વર્ષીય રસાયણશાસ્ત્રી, તેના પ્રથમ શિક્ષકની પ્રયોગશાળામાં તેના હાથમાં ચાંદી-સફેદ એલ્યુમિનિયમના એક ડઝન નાના દડાઓ સાથે દેખાયા, અને સમાચાર સાથે કે તેણે આ ધાતુ બનાવવાની રીત શોધી કાઢી. સસ્તી અને મોટી માત્રામાં. તેથી હોલ અમેરિકન એલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગના સ્થાપક અને એંગ્લો-સેક્સન રાષ્ટ્રીય નાયક બન્યા, જેમણે વિજ્ઞાનમાંથી એક મહાન વ્યવસાય કર્યો.

2) 2Al 2 O 3 +3 C \u003d 4 Al + 3 CO 2

તે રસપ્રદ છે:

• મેટાલિક એલ્યુમિનિયમને સૌપ્રથમ 1825 માં ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા અલગ કરવામાં આવ્યું હતું. કોલસા સાથે મિશ્રિત ગરમ એલ્યુમિનાના સ્તરમાંથી ગેસિયસ ક્લોરીન પસાર કરીને, ભેજના સહેજ પણ નિશાન વગર ઓર્સ્ટેડ અલગ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ. મેટાલિક એલ્યુમિનિયમને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે, ઓર્સ્ટેડને પોટેશિયમ મિશ્રણ સાથે એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડની સારવાર કરવાની જરૂર હતી. 2 વર્ષ પછી, જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રેડરિક વોલર. તેણે પોટેશિયમ એમલગમને શુદ્ધ પોટેશિયમ સાથે બદલીને પદ્ધતિમાં સુધારો કર્યો.
• 18મી અને 19મી સદીમાં એલ્યુમિનિયમ દાગીનાની મુખ્ય ધાતુ હતી. 1889 માં, લંડનમાં, ડીઆઈ મેન્ડેલીવને રસાયણશાસ્ત્રના વિકાસમાં તેમની સેવાઓ માટે મૂલ્યવાન ભેટ આપવામાં આવી હતી - સોના અને એલ્યુમિનિયમથી બનેલા ભીંગડા.
• 1855 સુધીમાં, ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક સેન્ટ-ક્લેર ડેવિલે ઔદ્યોગિક ધોરણે એલ્યુમિનિયમ ધાતુનું ઉત્પાદન કરવાની પ્રક્રિયા વિકસાવી હતી. પરંતુ પદ્ધતિ ખૂબ ખર્ચાળ હતી. ડેવિલે ફ્રાન્સના સમ્રાટ નેપોલિયન ત્રીજાનું વિશેષ આશ્રય મેળવ્યું હતું. તેમની નિષ્ઠા અને કૃતજ્ઞતાના સંકેત તરીકે, ડેવિલે નેપોલિયનના પુત્ર, નવજાત રાજકુમાર માટે, એક સુંદર કોતરણીવાળું રેટલ બનાવ્યું - એલ્યુમિનિયમથી બનેલું પ્રથમ "ઉપભોક્તા ઉત્પાદન". નેપોલિયન પણ તેના રક્ષકોને એલ્યુમિનિયમ ક્યુરાસીસથી સજ્જ કરવાનો ઇરાદો રાખતો હતો, પરંતુ તેની કિંમત પ્રતિબંધિત હતી. તે સમયે, 1 કિલો એલ્યુમિનિયમની કિંમત 1000 માર્ક્સ હતી, એટલે કે. ચાંદી કરતાં 5 ગણી મોંઘી. ઇલેક્ટ્રોલિટીક પ્રક્રિયાની શોધ થઈ ત્યાં સુધી એલ્યુમિનિયમ પરંપરાગત ધાતુઓ જેટલું મૂલ્યવાન બન્યું ન હતું.
• શું તમે જાણો છો કે એલ્યુમિનિયમ, માનવ શરીરમાં પ્રવેશવાથી, ચેતાતંત્રની વિકૃતિનું કારણ બને છે. જ્યારે તે વધારે હોય છે, ત્યારે ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે. અને રક્ષણાત્મક એજન્ટો વિટામિન સી, કેલ્શિયમ, જસત સંયોજનો છે.
• જ્યારે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સિજન અને ફ્લોરિનમાં બળે છે, ત્યારે ઘણી બધી ગરમી બહાર આવે છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ રોકેટ ઇંધણના ઉમેરણ તરીકે થાય છે. શનિ રોકેટ તેની ઉડાન દરમિયાન 36 ટન એલ્યુમિનિયમ પાવડર બાળે છે. રોકેટ ઇંધણના ઘટક તરીકે ધાતુઓનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર સૌપ્રથમ F.A. ઝેન્ડર દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો.

સિમ્યુલેટર્સ

સિમ્યુલેટર નંબર 1 - D. I. મેન્ડેલીવના તત્વોની સામયિક પ્રણાલીમાં સ્થિતિ દ્વારા એલ્યુમિનિયમની લાક્ષણિકતાઓ

સિમ્યુલેટર નંબર 2 - સરળ અને જટિલ પદાર્થો સાથે એલ્યુમિનિયમની પ્રતિક્રિયાઓ માટેના સમીકરણો

સિમ્યુલેટર નંબર 3 - એલ્યુમિનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

મજબૂતીકરણ માટેના કાર્યો

નંબર 1. એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડમાંથી એલ્યુમિનિયમ મેળવવા માટે, કેલ્શિયમ મેટલનો ઉપયોગ ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. આ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે એક સમીકરણ બનાવો, ઇલેક્ટ્રોનિક સંતુલનનો ઉપયોગ કરીને આ પ્રક્રિયાને લાક્ષણિકતા આપો.
વિચારો! શા માટે આ પ્રતિક્રિયા જલીય દ્રાવણમાં કરી શકાતી નથી?

નંબર 2. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણો સમાપ્ત કરો:
Al + H 2 SO 4 (ઉકેલ ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO 3 ( conc -t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

નંબર 3. પરિવર્તનો કરો:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

નંબર 4. સમસ્યા હલ કરો:
એલ્યુમિનિયમ-કોપર એલોય જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે વધુ પડતા સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશનના સંપર્કમાં આવે છે. 2.24 લિટર ગેસ (n.o.s.) છોડવામાં આવ્યો હતો. એલોયની ટકાવારી રચનાની ગણતરી કરો જો તેનું કુલ દળ 10 ગ્રામ હતું?