એલ્યુમિનિયમ ટ્રાન્ઝિશનલ છે. એલ્યુમિનિયમ - તત્વની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, રાસાયણિક ગુણધર્મો

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ.

સંક્રમણ તત્વ શબ્દનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે d અથવા f સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન સાથેના કોઈપણ તત્વનો સંદર્ભ આપવા માટે થાય છે. આ તત્વો સામયિક કોષ્ટકમાં ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ s-તત્વો અને ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ p-તત્વો (§ 2, 3 જુઓ) વચ્ચે સંક્રમણાત્મક સ્થાન ધરાવે છે.

ડી-એલિમેન્ટ્સને સામાન્ય રીતે મુખ્ય સંક્રમણ તત્વો કહેવામાં આવે છે. તેમના અણુઓ ડી-સબશેલ્સની આંતરિક રચના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. હકીકત એ છે કે તેમના બાહ્ય શેલની એસ-ઓર્બિટલ સામાન્ય રીતે અગાઉના ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં ડી-ઓર્બિટલ્સ ભરવાનું શરૂ થાય તે પહેલાં ભરવામાં આવે છે. આનો અર્થ એ છે કે આગલા ડી-એલિમેન્ટના ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં ઉમેરાયેલ દરેક નવું ઇલેક્ટ્રોન, ફિલિંગ સિદ્ધાંત (જુઓ § 2) અનુસાર, બાહ્ય શેલ પર સમાપ્ત થતું નથી, પરંતુ તેની પહેલાના આંતરિક સબશેલ પર સમાપ્ત થાય છે. આ તત્વોના રાસાયણિક ગુણધર્મો પ્રતિક્રિયાઓમાં આ બંને શેલમાંથી ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

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

જો કે, એ નોંધવું જોઇએ કે ત્યાં બે વિસંગતતાઓ છે. ક્રોમિયમ અને તાંબાની તેમની ભ્રમણકક્ષામાં માત્ર એક જ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. હકીકત એ છે કે અર્ધ-ભરેલા અથવા ભરેલા સબશેલ્સ આંશિક રીતે ભરેલા સબશેલ્સ કરતાં વધુ સ્થિર છે.

ક્રોમિયમ અણુમાં દરેક પાંચ ઓર્બિટલમાં એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે જે -સબશેલ બનાવે છે. આ સબશેલ અડધું ભરેલું છે. તાંબાના અણુમાં, પાંચ-ઓર્બિટલ્સમાંથી દરેકમાં ઇલેક્ટ્રોનની જોડી હોય છે. ચાંદીમાં સમાન વિસંગતતા જોવા મળે છે.

પાઠ હેતુઓ:પ્રકૃતિમાં એલ્યુમિનિયમના વિતરણને ધ્યાનમાં લો, તેના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, તેમજ તે બનાવેલ સંયોજનોના ગુણધર્મો.

પ્રગતિ

2. નવી સામગ્રીનો અભ્યાસ. એલ્યુમિનિયમ

સામયિક કોષ્ટકના જૂથ III ના મુખ્ય પેટાજૂથમાં બોરોન (B), એલ્યુમિનિયમ (Al), ગેલિયમ (Ga), ઇન્ડિયમ (In) અને થેલિયમ (Tl) નો સમાવેશ થાય છે.

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

મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓની શોધ III જૂથો

બોરોન એ બિન-ધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક કોષ્ટકના દરેક જૂથના તત્વોના અણુઓની વધતી જતી ત્રિજ્યા સાથે, ધાતુના ગુણધર્મો સરળ પદાર્થોતીવ્ર બની રહ્યા છે.

આ લેક્ચરમાં આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

ડાઉનલોડ કરો:

પૂર્વાવલોકન:

મ્યુનિસિપલ બજેટ શૈક્ષણિક સંસ્થા

સામાન્ય શિક્ષણ શાળા નં. 81

એલ્યુમિનિયમ. સામયિક કોષ્ટકમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ અને તેના અણુની રચના. પ્રકૃતિમાં બનવું. એલ્યુમિનિયમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો.

રસાયણશાસ્ત્ર શિક્ષક

MBOU માધ્યમિક શાળા નંબર 81

2013

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

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

પ્રગતિ

1. આયોજન સમયપાઠ

2. નવી સામગ્રીનો અભ્યાસ.એલ્યુમિનિયમ

સામયિક કોષ્ટકના જૂથ III ના મુખ્ય પેટાજૂથમાં બોરોન (B) નો સમાવેશ થાય 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 બિન-ધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક કોષ્ટકના દરેક જૂથના તત્વોના અણુઓની વધતી ત્રિજ્યા સાથે, સરળ પદાર્થોના ધાતુના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

આ લેક્ચરમાં આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

1. ડી.આઈ. મેન્ડેલીવના ટેબલમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ. અણુ માળખું, પ્રદર્શિત ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ.

તત્વ એલ્યુમિનિયમ જૂથ III માં સ્થિત છે, મુખ્ય "A" પેટાજૂથ, સામયિક સિસ્ટમનો સમયગાળો 3, સીરીયલ નંબર 13, સંબંધિત અણુ સમૂહ Ar(Al) = 27. ટેબલમાં ડાબી બાજુએ તેનો પાડોશી મેગ્નેશિયમ છે - એક લાક્ષણિક ધાતુ, અને જમણી બાજુએ સિલિકોન છે - બિન-ધાતુ. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ કેટલાક મધ્યવર્તી પ્રકૃતિના ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેના સંયોજનો એમ્ફોટેરિક છે.

Al +13) 2 ) 8 ) 3 , p – તત્વ,

એલ્યુમિનિયમ સંયોજનોમાં +3 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. ભૌતિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમ તેના મુક્ત સ્વરૂપમાં 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 ક્રમે છેધાતુઓમાં પ્રથમ અને તત્વોમાં ત્રીજું, ઓક્સિજન અને સિલિકોન પછી બીજા ક્રમે છે. 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).

અમુક:

બોક્સાઈટ - Al 2 O 3 H 2 O (SIO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 ની અશુદ્ધિઓ 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 ×6SiO 2

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

એલ્યુનાઇટ - (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 પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તેને ઓક્સાઇડ ફિલ્મ (જે તેને મેટ દેખાવ આપે છે) સાથે કોટેડ કરવામાં આવે 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 તેને આલ્કલીના દ્રાવણમાં બોળીને, અને પછી પારાના ક્ષારના દ્રાવણમાં પારો સાથે એલ્યુમિનિયમનું મિશ્રણ બનાવવા માટે - મિશ્રણ).

I. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

પહેલેથી જ ઓરડાના તાપમાને, 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 પ્રતિક્રિયા આપે છે - પાણી:

2Al + 3S = Al 2 S 3 (એલ્યુમિનિયમ સલ્ફાઇડ),

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

Al + P = AlP (એલ્યુમિનિયમ ફોસ્ફાઇડ),

4Al + 3C = 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 મિથેન બનાવવા માટે સંપૂર્ણપણે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ છે:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(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 = 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 પછી તરત જ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થાન ધરાવે છે. એ કારણેતેમના ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુઓને પુનઃસ્થાપિત કરે છે. આ પ્રતિક્રિયા, એલ્યુમિનોથર્મીનો ઉપયોગ શુદ્ધ દુર્લભ ધાતુઓ, જેમ કે ટંગસ્ટન, વેનેડિયમ વગેરેના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

3 Fe 3 O 4 + 8 Al = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe +Q

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

Сr 2 О 3 + 2Аl = 2Сr + Al 2 О 3

એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

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

તે ઠંડા કેન્દ્રિત સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન (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) = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O,

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

આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

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

ના[અલ(ઓએચ) 4] - સોડિયમ tetrahydroxyaluminate

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

મીઠાના ઉકેલો સાથે:

2Al + 3CuSO 4 = 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: એરક્રાફ્ટના 2/3 ભાગમાં એલ્યુમિનિયમ અને તેના એલોયનો સમાવેશ થાય છે. સ્ટીલનું વિમાન ખૂબ ભારે હશે અને તે ઘણા ઓછા મુસાફરોને લઈ જઈ શકે છે.તેથી જ એલ્યુમિનિયમને પાંખવાળી ધાતુ કહેવામાં આવે છે.કેબલ્સ 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 છેનાઈટ્રિક એસિડ માટે મશીનના ભાગો અને કન્ટેનરનું ઉત્પાદન કરો. એલ્યુમિનિયમ પાઉડર એ લોખંડના ઉત્પાદનોને કાટથી બચાવવા અને ગરમીના કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે સિલ્વર પેઇન્ટના ઉત્પાદન માટેનો આધાર છે, આવા પેઇન્ટનો ઉપયોગ ઓઇલ સ્ટોરેજ ટેન્ક અને ફાયર ફાઇટર 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 અને અલ્માગેલનું મુખ્ય ઘટક છે, જે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની એસિડિટીને ઘટાડે છે.

એલ્યુમિનિયમ ક્ષાર ખૂબ જ હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ હોય છે. આ મિલકતપાણી શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં વપરાય છે. એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ અને એક નાની રકમપરિણામી એસિડને બેઅસર કરવા માટે ચૂનો સ્લેક કરો. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો જથ્થાબંધ અવક્ષેપ પ્રકાશિત થાય છે, જે, સ્થાયી થતાં, તેની સાથે ટર્બિડિટી અને બેક્ટેરિયાના સસ્પેન્ડેડ કણો વહન કરે છે.

આમ, એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ એક કોગ્યુલન્ટ છે.

6. એલ્યુમિનિયમ ઉત્પાદન

1) એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે આધુનિક, ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિની શોધ અમેરિકન હોલ અને ફ્રેન્ચમેન હેરોલ્ટ દ્વારા 1886માં કરવામાં આવી હતી. તેમાં પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના દ્રાવણનું વિદ્યુત વિચ્છેદન સામેલ છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na 3 AlF 6 ઓગળે છે Al 2 O 3, કેવી રીતે પાણી ખાંડ ઓગળે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના "સોલ્યુશન"નું વિદ્યુત વિચ્છેદન એવું થાય છે કે જાણે ક્રાયોલાઇટ માત્ર દ્રાવક હોય અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ હોય.

2Al 2 O 3 વિદ્યુત પ્રવાહ → 4Al + 3O 2

અંગ્રેજી "એન્સાઇક્લોપીડિયા ફોર બોયઝ એન્ડ ગર્લ્સ" માં, એલ્યુમિનિયમ પરનો 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, 22 વર્ષનો રસાયણશાસ્ત્રી, તેના હાથમાં ચાંદી-સફેદ એલ્યુમિનિયમના એક ડઝન નાના દડા લઈને અને તેને ધાતુને સસ્તી બનાવવાનો માર્ગ મળી ગયો હોવાના સમાચાર સાથે તેની પ્રથમ શિક્ષકની પ્રયોગશાળામાં ગયો. મોટી માત્રામાં." તેથી હોલ અમેરિકન એલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગના સ્થાપક અને એંગ્લો-સેક્સન રાષ્ટ્રીય નાયક બન્યા, જેમણે વિજ્ઞાનને એક મહાન વ્યવસાયમાં ફેરવ્યું.

2) 2Al 2 O 3 + 3 C = 4 Al + 3 CO 2

આ રસપ્રદ છે:

• એલ્યુમિનિયમ ધાતુને સૌપ્રથમ 1825 માં ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા અલગ કરવામાં આવી હતી. કોલસા સાથે મિશ્રિત ગરમ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડના સ્તરમાંથી ક્લોરિન ગેસ પસાર કરીને, ભેજના સહેજ પણ નિશાન વગર ઓર્સ્ટેડ અલગ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ. 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 દાગીના માટેની 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 તકનીકી ધોરણે એલ્યુમિનિયમ ધાતુનું ઉત્પાદન કરવાની પદ્ધતિ 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 "ગ્રાહક ઉત્પાદન". નેપોલિયન પણ તેના રક્ષકોને એલ્યુમિનિયમ ક્યુરાસથી સજ્જ કરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે, પરંતુ કિંમત પ્રતિબંધિત હોવાનું બહાર આવ્યું છે. તે સમયે, 1 કિલો એલ્યુમિનિયમની કિંમત 1000 માર્ક્સ હતી, એટલે કે. ચાંદી કરતાં 5 ગણી મોંઘી. ઇલેક્ટ્રોલિટીક પ્રક્રિયાની શોધ પછી જ એલ્યુમિનિયમ સામાન્ય ધાતુના મૂલ્યમાં સમાન બન્યું.
• શું તમે જાણો છો કે એલ્યુમિનિયમ, જ્યારે માનવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે વિકાર થાય છે? નર્વસ સિસ્ટમ. જ્યારે તે વધારે હોય છે, ત્યારે ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે. અને રક્ષણાત્મક એજન્ટો વિટામિન સી, કેલ્શિયમ અને ઝીંક 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 એફ.એ. 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 લખો અને ઈલેક્ટ્રોનિક 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 ગરમ કરતી વખતે એકાગ્ર સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશનના વધુ પડતા સંપર્કમાં આવ્યું હતું. 2.24 લિટર ગેસ (n.o.) છોડવામાં આવ્યો હતો. એલોયની ટકાવારી રચનાની ગણતરી કરો જો તેનું કુલ દળ 10 ગ્રામ હતું?

4. હોમવર્કસ્લાઇડ 2

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

ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હંસ ઓરેસ્ટેડ (1777-1851) એલ્યુમિનિયમ સૌપ્રથમ 1825 માં એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ પર પોટેશિયમ મિશ્રણની ક્રિયા દ્વારા અને ત્યારબાદ પારાના નિસ્યંદન દ્વારા મેળવવામાં આવ્યું હતું.

આધુનિક એલ્યુમિનિયમ ઉત્પાદન આધુનિક પદ્ધતિ 1886 માં અમેરિકન ચાર્લ્સ હોલ અને ફ્રેન્ચમેન પૌલ હેરોલ્ટ દ્વારા પ્રાપ્તિનો વિકાસ એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવ્યો હતો. તેમાં પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઓગળવાનો સમાવેશ થાય છે, ત્યારબાદ ઉપભોજ્ય કોક અથવા ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે.

ઓબર્લિન કૉલેજના વિદ્યાર્થી તરીકે, તેણે જાણ્યું કે જો તે ઔદ્યોગિક ધોરણે એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન કરવાની રીત શોધી શકે તો તે સમૃદ્ધ બની શકે છે અને માનવતાની કૃતજ્ઞતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે. એક માણસની જેમ, ચાર્લ્સે ક્રાયોલાઇટ-એલ્યુમિના મેલ્ટના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા એલ્યુમિનિયમ ઉત્પન્ન કરવાનો પ્રયોગ કર્યો. 23 ફેબ્રુઆરી, 1886ના રોજ, કોલેજમાંથી સ્નાતક થયાના એક વર્ષ પછી, ચાર્લ્સે વિદ્યુત વિચ્છેદનનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન કર્યું. ચાર્લ્સ હોલ (1863 - 1914) અમેરિકન કેમિકલ એન્જિનિયર

પોલ હેરોક્સ (1863-1914) - ફ્રેન્ચ કેમિકલ એન્જિનિયર 1889માં, તેણે ફ્રન્ટ (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 ઘર આગળ એલ્યુમિનિયમની શોધના સમયગાળા દરમિયાન, ધાતુ સોના કરતાં વધુ મોંઘી હતી. બ્રિટીશ મહાન રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી ડી.આઈ. મેન્ડેલીવને સમૃદ્ધ ભેટથી સન્માનિત કરવા માંગતા હતા; તેઓએ તેમને રાસાયણિક ભીંગડા આપ્યા, જેમાં એક કપ સોનાનો હતો, બીજો એલ્યુમિનિયમનો. એલ્યુમિનિયમનો કપ સોના કરતાં 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 જોવા મળે છે એલ્યુમિનિયમનું સૌથી મહત્વનું ખનિજ આજે 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. ટી કીપ. ≈ 2450 °C ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક, થર્મલી વાહક હલકો, ઘનતા ρ = 2.6989 g/cm 3 નરમ, પ્લાસ્ટિક. ઘર આગળ

12 એલ્યુમિનિયમ 7. પ્રકૃતિમાં ઘટના બોક્સાઈટ – Al 2 O 3 એલ્યુમિના – Al 2 O 3 મુખ્ય આગળ

13 એલ્યુમિનિયમ મુખ્ય ખૂટતા શબ્દો ભરો 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 ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. એલ્યુમિનિયમ અણુમાં 3 ઉર્જા સ્તર હોય છે. ઇલેક્ટ્રોન શેલમાં 2e, 8e, 3e માળખું 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 પદાર્થનું માળખું મેટલ બોન્ડ - મેટલ ક્રિસ્ટલ જાળી - મેટલ, ક્યુબિક ફેસ-કેન્દ્રિત મુખ્ય આગળ

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 સંક્ષિપ્ત ઇલેક્ટ્રોનિક સંકેત 1 s 2 2 26 3s 2 3p 1 હોમ ઑર્ડર ભરવા આગળ

16 એલ્યુમિનિયમ 6. રાસાયણિક ગુણધર્મો 4A l + 3O 2 = 2Al 2 O 3 t 2Al + 3S = Al 2 S 3 C બિન-ધાતુઓ (ઓક્સિજન સાથે, સલ્ફર સાથે) 2 A l + 3Cl 2 = 2AlCl 3 4Al + 3C = Al 4 C 3 C બિન-ધાતુઓ (હેલોજન સાથે, કાર્બન સાથે) (ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરો) 2 Al + 6 H 2 O = 2Al(OH) 2 + H 2 C પાણી 2 Al + 6 HCl = 2AlCl 3 + H 2 2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + H 2 C એસિડ અને 2 Al + 6NaOH + 6H 2 O = 2Na 3 [ Al (OH ) 6 ] + 3H 2 2Al + 2NaOH + 2H 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 C આલ્કલીસ અને 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe 2Al + WO 3 = Al 2 O 3 + W C o x i d a m m e t a l l o v ઘર આગળ

17 એલ્યુમિનિયમ 8. તૈયારી 1825 H. Oersted: AlCl 3 + 3K = 3KCl + Al: ઇલેક્ટ્રોલિસિસ (t pl. = 2050 ° C): 2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 ઇલેક્ટ્રોલિસિસ (પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na3 માં t pl. ≈ 1000 ° C): 2Al 2 O 3 = 4 Al + 3O 2 મુખ્ય આગળ

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

વિડિઓ ટ્યુટોરીયલ 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

બધી ધાતુઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ઘટાડાના એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ સરળતાથી વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન સાથે ભાગ લે છે, ઓક્સિડાઇઝ્ડ બને છે. ચાલો યાદ રાખીએ કે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં ધાતુ જેટલી ડાબી બાજુએ સ્થિત છે, તેટલું વધુ શક્તિશાળી 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 સિવાયની દરેક વસ્તુ, કારણ કે તેઓ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. H સુધી સ્થિત ધાતુઓ તેને પાતળું એસિડના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે, અને તે પોતે તેમાં ઓગળી જાય છે.

ચાલો ધાતુઓના કેટલાક સામાન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો જોઈએ:

• 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 નું 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 (MgB 2, NaSn, Fe 3 Ni, વગેરે) બનાવે છે.
• 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 સાથે ધાતુઓ (ફક્ત ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં H સુધી) 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 પ્રતિક્રિયા આપે છે. એસિડ સાથે ધાતુની પ્રતિક્રિયા થાય તે માટે, ધાતુ સક્રિય હોવી જોઈએ અને એસિડ મજબૂત હોવું જોઈએ.

આલ્કલી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

આલ્કલી ધાતુઓના જૂથમાં નીચેના રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે: લિથિયમ (Li), સોડિયમ (Na), પોટેશિયમ (K), રુબિડિયમ (Rb), સીઝિયમ (Cs), ફ્રેન્સિયમ (Fr). જેમ જેમ તમે સામયિક કોષ્ટકના જૂથ I દ્વારા ઉપરથી નીચે તરફ જાઓ છો, તેમ તેમ તેમની અણુ ત્રિજ્યામાં વધારો થાય છે, જેનો અર્થ છે કે તેમની ધાતુ અને ઘટાડાના ગુણધર્મો વધે છે.

ચાલો આલ્કલી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈએ:

• તેમની પાસે એમ્ફોટેરિસિટીના ચિહ્નો નથી, કારણ કે તેમની પાસે ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતતાના નકારાત્મક મૂલ્યો છે.
• તમામ ધાતુઓના સૌથી શક્તિશાળી ઘટાડનાર એજન્ટો.
• સંયોજનો માત્ર +1 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.
• સિંગલ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરવાથી, આ રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ કેશનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• તેઓ અસંખ્ય આયનીય સંયોજનો બનાવે છે.
• લગભગ તમામ પાણીમાં ભળે છે.

અન્ય તત્વો સાથે આલ્કલી ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

1. ઓક્સિજન સાથે, વ્યક્તિગત સંયોજનો બનાવે છે, તેથી ઓક્સાઇડ માત્ર 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. માત્ર લિથિયમ વિસ્ફોટ વિના 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. જ્યારે ફોસ્ફરસ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ ફોસ્ફાઇડ્સ (Na 3 P, Li 3 P, વગેરે) બનાવે છે અને 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 પરિસ્થિતિઓમાં, માત્ર લિથિયમ નાઇટ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, Li 3 N નાઇટ્રાઇડ બનાવે છે; અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ સાથે, જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે જ પ્રતિક્રિયા શક્ય 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 ગુણધર્મોનો પૂરતો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી.

આલ્કલી ધાતુઓ મેળવવા માટે, તેઓ મુખ્યત્વે તેમના હલાઇડ્સના પીગળવાના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરે છે, મોટેભાગે ક્લોરાઇડ 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.

• બે વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરવાથી, આ રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ કેશનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
• સંયોજનો +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.
• અણુ ન્યુક્લીનો ચાર્જ સમાન સમયગાળાના આલ્કલાઇન તત્વો કરતા એક એકમ વધારે 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, માત્ર ખૂબ ઊંચા તાપમાને ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના મુખ્ય ઓક્સાઇડ બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ BeO ના અપવાદ સિવાય, 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 બને છે, જો Ca(OH) 2, સ્લેક્ડ હોય. ઉપરાંત, મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડિક ઓક્સાઇડ અને એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. દા.ત.

• 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. એમ્ફોટેરિક Be(OH ) 2 અને નબળા આધાર Mg(OH)2. કારણ કે બેરિલિયમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, Be (ઓહ ) 2 અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા 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, હું બેરિલિયમ સિવાયની દરેક વસ્તુ સાથે હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરું છું. 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). હાઇડ્રોજન સાથે મેગ્નેશિયમની પ્રતિક્રિયા માટે, ઉચ્ચ ટી ઉપરાંત, તે પણ જરૂરી છે હાઈ બ્લડ પ્રેશરહાઇડ્રોજન

5. સલ્ફાઇડ્સ સલ્ફર સાથે રચાય છે. દા.ત.

• Сa + S → CaS.

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

6. નાઈટ્રોજન સાથે તેઓ નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે. દા.ત.

• 3બનો + એન 2 → 3 N 2 બનો.

7. અનુરૂપ એસિડ અને હાઇડ્રોજનના ક્ષાર બનાવતા એસિડ સાથે. દા.ત.

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

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

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓની તૈયારી:

• 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 સક્રિય, હળવા વજનની ધાતુ છે, જે કોષ્ટકમાં 13 ક્રમાંકિત છે. પ્રકૃતિની તમામ ધાતુઓમાં સૌથી સામાન્ય. અને રાસાયણિક તત્વોમાં તે વિતરણમાં ત્રીજું સ્થાન ધરાવે છે. ઉચ્ચ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહક. તે કાટ માટે પ્રતિરોધક છે કારણ કે તે ઓક્સાઇડ ફિલ્મથી ઢંકાયેલું છે. ગલનબિંદુ 660 0 સે.

ચાલો રાસાયણિક ગુણધર્મો અને અન્ય તત્વો સાથે એલ્યુમિનિયમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ:

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 ઉત્પાદનનું ઉદાહરણ:

2Al + Cr 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Cr.

5. બધા પાતળું એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ક્ષાર બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન મુક્ત કરે છે. દા.ત.

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2;

2Al + 3H 2 SO 4 → 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 ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે, બારીક કચડી એલ્યુમિનિયમની જરૂર છે. પ્રતિક્રિયા ફક્ત ઉચ્ચ ટી પર જ શક્ય છે:

• 4Al + 3O2 → 2Al 2 O 3 .

તેની થર્મલ અસરના સંદર્ભમાં, 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 કરે છે.

8. 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 ઉત્પન્ન થાય છે.

• 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2 .
  

સંક્રમણ તત્વોના રાસાયણિક ગુણધર્મો

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

તાંબાના રાસાયણિક ગુણધર્મો

1. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં, H જમણી બાજુએ સ્થિત છે, તેથી આ ધાતુ ઓછી સક્રિય છે.

2. નબળા ઘટાડનાર એજન્ટ.

3. સંયોજનોમાં તે ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ +1 અને +2 દર્શાવે છે.

4. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, રચના કરે 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 હોય 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, તેના મૂળભૂત ગુણધર્મો પ્રબળ છે. તે એસિડમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે:

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

અને મુશ્કેલી સાથે આલ્કલીસના કેન્દ્રિત ઉકેલોમાં:

• Сu(OH) 2 + 2NaOH →Na2.

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

• 2Cu+S → Cu 2 S.

ઓરડાના તાપમાને, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડમાં સલ્ફરને ઓગાળીને, તમે કોપર (II) સલ્ફાઇડ મેળવી શકો છો:

• Cu+S → CuS.

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

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

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

Cu + 4HNO3 (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 ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં તેની જમણી બાજુએ સ્થિત તેમની રચના ધાતુઓમાંથી વિસ્થાપિત થાય છે. દા.ત.

2FeCl 3 + Cu → CuCl 2 + 2FeCl 2 .

અહીં આપણે જોઈએ છીએ કે તાંબુ દ્રાવણમાં ગયું છે, અને આયર્ન (III) ઘટાડીને આયર્ન (II) થઈ ગયું છે. આ પ્રતિક્રિયા મહત્વપૂર્ણ છે વ્યવહારુ મહત્વઅને પ્લાસ્ટિક પર જમા થયેલ તાંબાને દૂર કરવા માટે વપરાય છે.

ઝીંકના રાસાયણિક ગુણધર્મો

2. તેમાં ઉચ્ચારણ પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો અને એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે.

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

4. હવામાં તે ZnO ની ઓક્સાઈડ ફિલ્મથી ઢંકાઈ જાય 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. હેલોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, હલાઇડ્સ બનાવે છે (ZnF 2 - ઝિંક ફ્લોરાઇડ, 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. બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ક્ષાર બનાવે છે અને હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરે છે. દા.ત.

• 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. આલ્કલીસ સાથે સક્રિય રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, કારણ કે ઝીંક એમ્ફોટેરિક મેટલ છે. આલ્કલી સોલ્યુશન્સ સાથે તે ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સિનેટ્સ 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. જ્યારે નિર્જળ આલ્કલીસ સાથે ભળી જાય 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 કાળો), +3 (એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ Cr 2 O 3 અને હાઇડ્રોક્સાઇડ Cr(OH) 3 લીલો) અને +6 (એસિડિક ક્રોમિયમ (VI) ઓક્સાઇડ CrO 3 અને એસિડ્સ: ક્રોમિક ઓક્સાઇડની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે. H 2 CrO 4 અને ટુ-ક્રોમિયમ H 2 ​​Cr 2 O 7, વગેરે).

5. તે ફ્લોરિન સાથે ટી 350-400 0 સે પર પ્રતિક્રિયા આપે 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 સાથેનું મિશ્રણ ક્રોમિયમ(VI) ઓક્સાઇડ CrO 3 (ઘેરો લાલ સ્ફટિક) બનાવે છે,
• નાઇટ્રોજન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ નાઇટ્રાઇડ CrN (કાળા સ્ફટિકો),
• બોરોન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ બોરાઇડ CrB (પીળા સ્ફટિકો),
• સિલિકોન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ સિલિસાઇડ CrSi,
• કાર્બન સાથે સંયોજન - ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ Cr 3 C 2.

7. તે ગરમ સ્થિતિમાં પાણીની વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, 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 તેમના પીગળીને ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ક્રોમેટ બનાવે છે:

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

9. તે પાતળું મજબૂત એસિડમાં ઓગળી જાય છે, ક્ષાર બનાવે 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. તે કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઈટ્રિક એસિડ સાથે તેમજ એક્વા રેજિયા સાથે જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે જ પ્રતિક્રિયા આપે છે, કારણ કે નીચા તાપમાને આ એસિડ ક્રોમિયમને નિષ્ક્રિય કરે છે. જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ આના જેવી દેખાય છે:

2Сr + 6Н 2 SO 4 (conc) → Сr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6Н 2 О

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

ક્રોમિયમ(II) ઓક્સાઇડ CrO- કાળો અથવા લાલ ઘન જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• મૂળભૂત અને પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો ધરાવે 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 વડે ક્રોમિયમ ઘટાડવું શક્ય છે: CrO + H 2 → Cr + H 2 O અથવા કોક સાથે: CrO + C → Cr + CO.
• હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, હાઇડ્રોજન મુક્ત કરે છે: 2CrO + 6HCl → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O.
• આલ્કલીસ, પાતળું સલ્ફ્યુરિક અને નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

ક્રોમિયમ (III) ઓક્સાઇડ 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 આલ્કલીસ સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે: Cr 2 O 3 + 2KOH → 2КCrО 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 છેથી કરોડ Cr 2 O 3 .

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

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• નબળો આધાર મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
• હવામાં ભેજની હાજરીમાં, તે Cr(OH) 3 - ક્રોમિયમ (III) હાઇડ્રોક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
• ક્રોમિયમ(II) ક્ષાર બનાવવા માટે કેન્દ્રિત એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે વાદળી રંગનું: 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 - રાખોડી-લીલા રંગનો પદાર્થ, પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તેમાં એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો છે.
• મૂળભૂત હાઇડ્રોક્સાઇડ એસિડ સાથે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O.
• એસિડ હાઇડ્રોક્સાઇડ આલ્કલી સાથે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા આપે 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 સ્થિતિ દર્શાવે છે +2 (નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે: S, I, HCl, મીઠું ઉકેલો), +3 (મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે: Br અને Cl) અને ઓછી લાક્ષણિકતા +6 (O અને H 2 સાથે) ઓ). નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોમાં, આયર્ન +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ લે છે, મજબૂતમાં +3. ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +2 બ્લેક ઓક્સાઇડ FeO અને ગ્રીન હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe(OH) 2 ને અનુરૂપ છે, જેમાં મૂળભૂત ગુણધર્મો છે. ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3 એ લાલ-બ્રાઉન ઓક્સાઇડ Fe 2 O 3 અને બ્રાઉન હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe(OH) 3ને અનુરૂપ છે, જેણે એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મોને નબળા રીતે વ્યક્ત કર્યા છે. Fe (+2) એ નબળા ઘટાડનાર એજન્ટ છે, અને Fe (+3) ઘણીવાર નબળા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. જ્યારે રેડોક્સ પરિસ્થિતિઓ 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 સાથેનું સંયોજન 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 સાથેનું સંયોજન આયર્ન(II) સલ્ફાઇડ FeS બનાવે છે,
• નાઇટ્રોજન સાથે સંયોજન - આયર્ન નાઇટ્રાઇડ Fe 3 N,
• ફોસ્ફરસ સાથે જોડાણ - 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 આલ્કલી ઓગળવા સાથે ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે:

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

10. ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓને જમણી તરફ ઘટાડે છે:

• Fe + SnCl 2 → FeCl 2 + Sn.

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

આયર્ન (II) ઓક્સાઇડ FeO - કાળો સ્ફટિકીય પદાર્થ (wustite), પાણીમાં અદ્રાવ્ય.

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 મેળવી શકાય છે અલગ રસ્તાઓ, તેમાંથી એક નીચા O દબાણ પર Fe ગરમ કરી રહ્યું છે: 2Fe + O 2 → 2FeO.

આયર્ન(III) ઓક્સાઇડFe2O3- ભૂરા રંગનો પાવડર (હેમેટાઇટ), પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થ. અન્ય નામો: આયર્ન ઓક્સાઇડ, રેડ લીડ, 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 ઓગળવા 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 (II, III) ઓક્સાઇડ 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 C: 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 ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે: 4Fe 3 O 4 + O 2 → 6Fe 2 O 3.
• હાઇડ્રોજન સાથે જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે તે ઘટે 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:

• તે મૂળભૂત રાશિઓની વર્ચસ્વ સાથે એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
• તે નોન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડની તટસ્થ પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે, જે નીચેના મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે: Fe(OH) 2 + 2HCl → FeCl 2 + 2H 2 O.
• જ્યારે નાઈટ્રિક અથવા સંકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે લોહ (III) ક્ષાર બનાવે છે, તે ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે: 2Fe(OH) 2 + 4H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.
• જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે આલ્કલીસના કેન્દ્રિત ઉકેલો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે: Fe(OH) 2 + 2NaOH →Na2.

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

રાસાયણિક ગુણધર્મો:

• તે મૂળભૂત લોકોના વર્ચસ્વ સાથે એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મોને નબળી રીતે વ્યક્ત કરે છે.
• એસિડ સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે: Fe(OH) 3 + 3HCl → FeCl 3 + 3H 2 O.
• આલ્કલીસના કેન્દ્રિત દ્રાવણ સાથે તે હેક્સાહાઇડ્રોક્સોફેરેટ્સ (III) બનાવે છે: Fe(OH) 3 + 3NaOH → Na 3.
• આલ્કલી મેલ્ટ સાથે ફેરેટ બનાવે છે:2Fe(OH) 3 + Na 2 CO 3 → 2NaFeO 2 + CO 2 + 3H 2 O.
• મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથેના આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં તે ઘટાડવાના 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).

ઉપરોક્ત ડેટા પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, આ તમામ તત્વોની શોધ કરવામાં આવી હતી XIX સદી.

મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓની શોધ III જૂથો

બોરોન એ બિન-ધાતુ છે. એલ્યુમિનિયમ એક સંક્રમણ ધાતુ છે, જ્યારે ગેલિયમ, ઈન્ડિયમ અને થેલિયમ સંપૂર્ણ ધાતુઓ છે. આમ, સામયિક કોષ્ટકના દરેક જૂથના તત્વોના અણુઓની વધતી ત્રિજ્યા સાથે, સરળ પદાર્થોના ધાતુના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે.

આ લેક્ચરમાં આપણે એલ્યુમિનિયમના ગુણધર્મોને નજીકથી જોઈશું.

1. ડી.આઈ. મેન્ડેલીવના ટેબલમાં એલ્યુમિનિયમની સ્થિતિ. અણુ માળખું, પ્રદર્શિત ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ.

એલ્યુમિનિયમ તત્વ માં 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, બિન-ધાતુ છે. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ કેટલાક મધ્યવર્તી પ્રકૃતિના ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેના સંયોજનો એમ્ફોટેરિક છે.

Al +13) 2) 8) 3, p – તત્વ,

એલ્યુમિનિયમ સંયોજનોમાં +3 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. ભૌતિક ગુણધર્મો

એલ્યુમિનિયમ તેના મુક્ત સ્વરૂપમાં ઉચ્ચ થર્મલ અને વિદ્યુત વાહકતા સાથે ચાંદી-સફેદ ધાતુ છે.ગલનબિંદુ 650 o C. એલ્યુમિનિયમની ઘનતા ઓછી છે (2.7 g/cm 3) - લોખંડ અથવા તાંબા કરતાં લગભગ ત્રણ ગણી ઓછી, અને તે જ સમયે તે ટકાઉ ધાતુ છે.

3. પ્રકૃતિમાં હોવું

પ્રકૃતિમાં વ્યાપના સંદર્ભમાં, તે ક્રમે છે ધાતુઓમાં પ્રથમ અને તત્વોમાં ત્રીજું, ઓક્સિજન અને સિલિકોન પછી બીજા ક્રમે છે. 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).

અમુક:

· બોક્સાઈટ - Al 2 O 3 H 2 O (SIO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 ની અશુદ્ધિઓ 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 પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તેને ઓક્સાઇડ ફિલ્મ (જે તેને મેટ દેખાવ આપે છે) સાથે કોટેડ કરવામાં આવે 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: ઓક્સાઈડ ફિલ્મને દૂર કરવા માટે પ્રથમ તેને આલ્કલીના દ્રાવણમાં બોળીને, અને પછી પારાના ક્ષારના દ્રાવણમાં પારો સાથે એલ્યુમિનિયમનું મિશ્રણ બનાવવા માટે - મિશ્રણ).

આઈ. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

પહેલેથી જ ઓરડાના તાપમાને, 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 પ્રતિક્રિયા આપે છે - પાણી:

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (એલ્યુમિનિયમ સલ્ફાઇડ),

2A l + N 2 = 2A lN (એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ),

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

4A l + 3C = A l 4 C 3 (એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ).

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

આ તમામ સંયોજનો એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને તે મુજબ, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, એમોનિયા, ફોસ્ફાઇન અને મિથેન બનાવવા માટે સંપૂર્ણપણે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ છે:

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(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 = 2A l 2 O 3 + 1676 kJ.

હવામાં એલ્યુમિનિયમ કમ્બશન

અનુભવ

II. જટિલ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા :

2 Al + 6 H 2 O=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 પછી તરત જ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થાન ધરાવે છે. એ કારણે તેમના ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુઓને પુનઃસ્થાપિત કરે છે . આ પ્રતિક્રિયા, એલ્યુમિનોથર્મીનો ઉપયોગ શુદ્ધ દુર્લભ ધાતુઓ, જેમ કે ટંગસ્ટન, વેનેડિયમ વગેરેના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

3 Fe 3 O 4 +8 Al =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 = 2C r + A l 2 O 3

એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા :

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

તે ઠંડા કેન્દ્રિત સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન (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) = A l 2 (S O 4) 3 + 3 S O 2 + 6H 2 O,

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

આલ્કલીસ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા .

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

અનુભવ

ના[એl(OH) 4 ] – સોડિયમ tetrahydroxyaluminate

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

મીઠાના ઉકેલો સાથે:

2 Al + 3 CuSO 4 = 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

છૂટો પડેલો પારો એલ્યુમિનિયમને ઓગળે છે, 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: એરક્રાફ્ટના 2/3 ભાગમાં એલ્યુમિનિયમ અને તેના એલોયનો સમાવેશ થાય છે. સ્ટીલનું વિમાન ખૂબ ભારે હશે અને તે ઘણા ઓછા મુસાફરોને લઈ જઈ શકે છે. તેથી જ એલ્યુમિનિયમને પાંખવાળી ધાતુ કહેવામાં આવે છે. કેબલ્સ 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 છે નાઈટ્રિક એસિડ માટે મશીનના ભાગો અને કન્ટેનરનું ઉત્પાદન કરો. એલ્યુમિનિયમ પાઉડર એ લોખંડના ઉત્પાદનોને કાટથી બચાવવા અને ગરમીના કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે સિલ્વર પેઇન્ટના ઉત્પાદન માટેનો આધાર છે, આવા પેઇન્ટનો ઉપયોગ ઓઇલ સ્ટોરેજ ટેન્ક અને ફાયર ફાઇટર 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 અને અલ્માગેલનું મુખ્ય ઘટક છે, જે ગેસ્ટ્રિક જ્યુસની એસિડિટીને ઘટાડે છે.

એલ્યુમિનિયમ ક્ષાર ખૂબ જ હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ પાણી શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં થાય છે. પરિણામી એસિડને બેઅસર કરવા માટે શુદ્ધ કરવા માટે એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ અને સ્લેક્ડ ચૂનોનો થોડો જથ્થો પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે. પરિણામે, એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો જથ્થાબંધ અવક્ષેપ પ્રકાશિત થાય છે, જે, સ્થાયી થતાં, તેની સાથે ટર્બિડિટી અને બેક્ટેરિયાના સસ્પેન્ડેડ કણો વહન કરે છે.

આમ, એલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ એક કોગ્યુલન્ટ છે.

6. એલ્યુમિનિયમ ઉત્પાદન

1) એલ્યુમિનિયમના ઉત્પાદન માટે આધુનિક, ખર્ચ-અસરકારક પદ્ધતિની શોધ અમેરિકન હોલ અને ફ્રેન્ચમેન હેરોલ્ટ દ્વારા 1886માં કરવામાં આવી હતી. તેમાં પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના દ્રાવણનું વિદ્યુત વિચ્છેદન સામેલ છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ Na 3 AlF 6 Al 2 O 3 ને ઓગાળે છે, જેમ પાણી ખાંડને ઓગાળે છે. પીગળેલા ક્રાયોલાઇટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડના "સોલ્યુશન"નું વિદ્યુત વિચ્છેદન એવું થાય છે કે જાણે ક્રાયોલાઇટ માત્ર દ્રાવક હોય અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ હોય.

2Al 2 O 3 વિદ્યુત પ્રવાહ → 4Al + 3O 2

અંગ્રેજી "એન્સાઇક્લોપીડિયા ફોર બોયઝ એન્ડ ગર્લ્સ" માં, એલ્યુમિનિયમ પરનો 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, 22 વર્ષનો રસાયણશાસ્ત્રી, તેના હાથમાં ચાંદી-સફેદ એલ્યુમિનિયમના એક ડઝન નાના દડા લઈને અને તેને ધાતુને સસ્તી બનાવવાનો માર્ગ મળી ગયો હોવાના સમાચાર સાથે તેની પ્રથમ શિક્ષકની પ્રયોગશાળામાં ગયો. મોટી માત્રામાં." તેથી હોલ અમેરિકન એલ્યુમિનિયમ ઉદ્યોગના સ્થાપક અને એંગ્લો-સેક્સન રાષ્ટ્રીય નાયક બન્યા, જેમણે વિજ્ઞાનને એક મહાન વ્યવસાયમાં ફેરવ્યું.

2) 2Al 2 O 3 +3 C=4 Al+3 CO 2

આ રસપ્રદ છે:

• એલ્યુમિનિયમ ધાતુને સૌપ્રથમ 1825 માં ડેનિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હેન્સ ક્રિશ્ચિયન ઓર્સ્ટેડ દ્વારા અલગ કરવામાં આવી હતી. કોલસા સાથે મિશ્રિત ગરમ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડના સ્તરમાંથી ક્લોરિન ગેસ પસાર કરીને, ભેજના સહેજ પણ નિશાન વગર ઓર્સ્ટેડ અલગ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ. 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 દાગીના માટેની 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 તકનીકી ધોરણે એલ્યુમિનિયમ ધાતુનું ઉત્પાદન કરવાની પદ્ધતિ 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 "ગ્રાહક ઉત્પાદન". નેપોલિયન પણ તેના રક્ષકોને એલ્યુમિનિયમ ક્યુરાસથી સજ્જ કરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે, પરંતુ કિંમત પ્રતિબંધિત હોવાનું બહાર આવ્યું છે. તે સમયે, 1 કિલો એલ્યુમિનિયમની કિંમત 1000 માર્ક્સ હતી, એટલે કે. ચાંદી કરતાં 5 ગણી મોંઘી. ઇલેક્ટ્રોલિટીક પ્રક્રિયાની શોધ પછી જ એલ્યુમિનિયમ સામાન્ય ધાતુના મૂલ્યમાં સમાન બન્યું.
• શું તમે જાણો છો કે એલ્યુમિનિયમ, જ્યારે માનવ શરીરમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે ચેતાતંત્રની વિકૃતિનું કારણ બને છે. જ્યારે તે વધારે હોય છે, ત્યારે ચયાપચય વિક્ષેપિત થાય છે. અને રક્ષણાત્મક એજન્ટો વિટામિન સી, કેલ્શિયમ અને ઝીંક 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 એફ.એ. ઝેન્ડર દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો.

કસરતો

સિમ્યુલેટર નંબર 1 - D. I. મેન્ડેલીવના તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં સ્થાન દ્વારા એલ્યુમિનિયમની લાક્ષણિકતાઓ

સિમ્યુલેટર નંબર 2 - સરળ અને જટિલ પદાર્થો સાથે એલ્યુમિનિયમની પ્રતિક્રિયાઓના સમીકરણો

સિમ્યુલેટર નંબર 3 - એલ્યુમિનિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

સોંપણી કાર્યો

નંબર 1. એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડમાંથી એલ્યુમિનિયમ મેળવવા માટે, કેલ્શિયમ મેટલનો ઉપયોગ ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે થઈ શકે છે. આ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે એક સમીકરણ લખો અને ઈલેક્ટ્રોનિક 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 + HNO3 ( conc ) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

નંબર 3. પરિવર્તનો હાથ ધરો:
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 ગરમ કરતી વખતે એકાગ્ર સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સોલ્યુશનના વધુ પડતા સંપર્કમાં આવ્યું હતું. 2.24 લિટર ગેસ (n.o.) છોડવામાં આવ્યો હતો. એલોયની ટકાવારી રચનાની ગણતરી કરો જો તેનું કુલ દળ 10 ગ્રામ હતું?