Aluminiumstruktuur en -kenmerke: 25 vinnige feite


aluminium is 'n silwerwit en liggewig smeebare metaalstof. Kom ons bespreek die struktuur en 'n paar relevante kenmerke op aluminium kortliks.

Aluminium het 'n kristallyne struktuur met gesiggesentreerde kubieke patroon. Die enkele metaalatoom, aluminium is sferies van vorm. Dit is 'n p-blok element met een elektron in 3p orbitaal. Dit is 'n goeie geleier van hitte en elektrisiteit as gevolg van hierdie vrye elektron in p-orbitaal.

Kom ons fokus op die struktuur, alleenpare, valenselektrone, oplosbaarheid, polariteit van aluminium in detail.

Hoe om 'n aluminiumstruktuur te teken?

Lewis-struktuur, 'n strukturele voorstelling van enige molekule, toon die nie-bindende elektrone as die elektron kolletjies rondom elk van die atoom. Kom ons verduidelik dit.

Die struktuur van aluminium bevat 13 protone en 14 neutrone wat die positief gelaaide kern vorm. 13 elektrone draai om die kern van aluminium om die elektriese neutraliteit te handhaaf.  

Hierdie elektrone word gevul in die verskillende orbitale (s en p) van laer energie tot hoër energie. Vir die opvul van die orbitale met elektrone moet Pauli se uitsluitingsbeginsel, Hund se veelvuldigheidsreël en Aufbau-beginsel bevredig word.

aluminium struktuur
Struktuur van aluminium.
Image Credit: Wikimedia Commons.

Aluminium struktuur resonansie

Resonansie is niks anders as die delokalisering van elektronwolk na oral in die molekule om ekstra stabiliteit te verkry nie. Kom ons praat hieroor.

Tekening van resonansiestrukture is nie moontlik vir aluminium nie, aangesien dit 'n enkele metaalatoom is. Geen ander atome is met aluminium geheg om die elektronwolk van aluminium te deel nie. Daarom kan elektronwolk nie oor enige ander atome gedelokaliseer word nie.

Resonansiestrukture kan slegs moontlik wees as aluminium deur kovalente bindings met ander atome geheg is. Dan kan elektronwolk daarvan of enige ander atoom daaroor of daarvandaan gedelokaliseer word.

Aluminium struktuur vorm

Vorm dui op die onderskeie driedimensionele rangskikking van die bindings wat in die molekule teenwoordig is. Kom ons gee 'n oorsig daaroor.

Aluminium word as 'n sferiese vorm aangebied. Die rede vir die bereiking van hierdie vorm is die eenvormige verspreiding van elektronwolk van aluminium. Al die enkele atoom bereik hierdie sferiese vorm as gevolg van nie vervorming van elektronwolk deur enige ander atoom nie. Die roosterstruktuur van aluminium het 'n gesiggesentreerde kubieke patroon.

As aluminium met enige ander atome gebind is en 'n kovalente verbinding vorm, kan vorm lineêr, plat, oktaëdraal, TBP of enige ander behalwe sferies wees omdat elektronwolk van aluminium verwring sal word as gevolg van die teenwoordigheid van daardie naburige gebonde atome.

Formele heffing van aluminiumstruktuur

Formele aanklag is teoretiese lading, gedra deur die individuele atoom in 'n molekule. Dit speel 'n belangrike rol om die mees stabiele Lewis-struktuur te bepaal. Kom ons fokus hierop.

Die formele lading van aluminium word as nul beskou aangesien dit 'n enkele unimolekulêre metaalatoom is wat geen bindingskonnektiwiteit met ander atome het nie. Formele lading word bereken deur gebruik te maak van die formule = {Totale aantal valanselektrone – aantal nie-bindende elektrone– (aantal elektrone betrokke by bindingsvorming/2)}.

Aluminium het geen nie-bindende elektrone sowel as die bindingselektrone nie, aangesien dit geen kovalente binding met enige ander atoom vorm nie. Daarom sal die formele lading van aluminium of enige ander unimolekulêre stof nul wees.

Aluminium struktuur hoek

Struktuurhoek dui die hoek aan tussen die twee kovalente bindings en een atoom tussen hierdie twee bindings. Kom ons ondersoek dit.

Die hoek in aluminium kan nie bepaal word nie omdat dit nie deur kovalente bindings aan enige ander atome geheg is nie. Bindingshoek kan slegs bepaal word vir enige verbinding met minimum twee atome wat deur minimum een ​​binding geheg is. Byvoorbeeld, die bindingshoek van3 is 1200.

Aluminium struktuur oktet reël

Oktetreël stel dat enige atoom agt elektrone in sy valensiedop moet bereik om by die elektronkonfigurasie van sy naaste edelgas te pas. Kom ons verduidelik dit.

Aluminium gehoorsaam nie die oktetreël nie, aangesien dit geen kovalente binding met ander atome vorm nie. Daarom het dit geen ruimte om agt elektrone in sy valensieskil te bereik deur die deel van elektronpare met ander atome nie.

Aluminium het drie elektrone in sy buitenste dop. Aangesien dit nie aan enige ander atome geheg is nie, kan dit nie agt elektrone kry deur kovalente bindingsvorming nie. Daarom word oktetreël in aluminium oortree.

Aluminium struktuur alleenpare

Die elektrone wat nie deur kovalente binding met ander atome gedeel word nie, word as alleenpare of nie-bindende elektrone beskou. Kom ons praat hieroor.

Die aantal alleenpare in aluminium is drie omdat die valenselektrone van aluminium as die alleenpare aluminium beskou word. Aangesien aluminium nie deur kovalente binding aan enige atoom geheg is nie, is daar geen bindende elektrone sowel as nie-bindende elektrone nie in aluminium.

Aangesien aluminium 'n enkele unimolekulêre metaalatoom is, neem geen buitenste dopelektrone aan binding deel nie. Daarom tree al die valenselektrone op as alleenpare of nie-bindende elektrone.

Valensie-elektrone van aluminium

Elektrone wat met die buitenste dop van enige atoom geassosieer word, word as valenselektrone beskou. Kom ons verduidelik dit.

Die totale aantal valenselektrone in aluminium is drie. Hierdie drie elektrone kom van 3s en 3p orbitale van aluminium (3s2 3p1). Dit is 'n p-blokelement en al die p-blokelemente het elektronkonfigurasie ns2 np1-5.

Aluminium kan hierdie drie elektrone uit sy 3p-orbitaal verwyder en kan 'n vervulde elektronkonfigurasie bereik ([Ne] 3s2). Daarom kan aluminium teenwoordig wees as Al3+.

 Aluminium Hibridisering

Hibridisering is die konsep van vermenging van die twee atoomorbitale wat van twee dieselfde of twee verskillende atome kom. Kom ons bespreek dit.

Die hibridisering van aluminium is nie moontlik nie, want daar is geen omvang van vermenging van twee atoomorbitale nie. Aluminium is 'n unimolekulêre metaalatoom. Daar is geen ander atoom waarmee die atoomorbitaal van aluminium gemeng kan word en 'n nuwe hibriede orbitaal gegenereer sal word nie.

Die term “hibridisering” is altyd van toepassing op enige verbinding met minstens twee atome om 'n nuwe hibriede orbitaal te genereer aangesien vermenging van atoomorbitale verpligtend is in hibridisasie.

Oplosbaarheid van aluminium

Oplosbaarheid is niks anders as die vermoë om 'n oplossing van enige opgeloste stof te vorm nie. Kom ons praat hieroor.

  • Aluminium is oplosbaar in water. Dit kan oplos in water by die pH-reeks 5.5-6.0.
  • Dit word ook opgelos in aqua regia (die mengsel van HCl en HNO3 in die verhouding van 3:1).
  • Aluminium het oplosbaarheid in warm en gekonsentreerde soutsuur waarin Al met H reageer2O en ontwikkel H2 gas.
  • Aluminium is ook oplosbaar in natrium- en kaliumhidroksied by kamertemperatuur en vorm aluminate.

Gebruike van aluminium

Aluminium is een van die belangrikste metale in vandag se lewe. Kom ons bespreek 'n paar belangrike gebruike daarvan.

  • Aluminium word in 'n wye verskeidenheid produkte in verskillende velde gebruik, insluitend foelies, kombuisgereedskap, vliegtuigonderdele, vensterrame en vele meer.
  • Aluminium het gebruike as legerings met koper, mangaan, magnesium, silikon ens.
  • Omdat dit 'n goeie elektriese geleier is, word dit dikwels as elektriese transmissiedrade gebruik.
  • As gevolg van sy sterkte en ligte gewig, word dit ook in argitektoniese toepassings gebruik.

Is aluminium oplosbaar in water?

Oplosbaarheid in water hang af van die aard van die oplosmiddel. Kom ons verduidelik dit in detail.

Die oplosbaarheid van aluminium in suiwer water is baie minder. Al kan in water in die pH-reeks 5.5-5.0 oplos. Die konsentrasie van opgeloste aluminium word verander as gevolg van afhangende van die pH-waardes van water.

Waarom en hoe is die oplosbaarheid van aluminium in water baie minder?

Die oplosbaarheid van aluminium in water is baie minder as gevolg van die vorming van aluminiumoksied (Al2O3). Na die2O3 skep 'n laag oor die vars voorbereide rou aluminium. Dit is onoplosbaar in water. Daarom kan metaalaluminium nie in kontak met water kom nie en word dit nie in water opgelos nie.

Is aluminium 'n sterk elektroliet?

Elektroliete is dié wat in waterige oplossing tot ione gedissosieer kan word. Kom ons praat hieroor.

Metaalaluminium kan nie 'n elektroliet wees nie, aangesien dit nie in twee teenoorgestelde gelaaide ione in waterige oplossing gedissosieer kan word nie. Metaalaluminium is net 'n enkele unimolekulêre stof wat nie in water gedissosieer kan word nie.

Waarom en hoe is aluminium nie 'n sterk elektroliet nie?

Aluminium is 'n nie-elektroliet omdat twee teenoorgestelde gelaaide ione nie geproduseer kan word nadat aluminium in water opgelos is nie. Maar AlCl3 word 'n sterk elektroliet aangesien dit een Al kan genereer3+ en drie Cl- ioon na dissosiasie wat elektrisiteit kan gelei.

Is aluminium suur of basies?

Suurheid en basiteit hang af van die aard van die verbinding sowel as die ander verbinding waarmee dit reageer om suurheid of basiteit te toon. Kom ons bespreek dit in detail.

Aluminium is nie suur of basies nie. Dit tree op as 'n amfoteriese stof wat as beide die suur en basis kan optree.

Waarom is aluminium 'n amfotere stof?

  • Aluminium word as 'n amfoteriese stof beskou omdat dit beide die suur en basis kan reageer.
  • Die reaksie van aluminium met suur – 2Al (s) + 6HCl (aq) = 2AlCl3 + 3 uur2.
  • Die reaksie met die basis is – 2Al (s) + 2OH- (aq) + 6H2O (l) = 2Al(OH)4- (aq) + 3H2 (G)

Is aluminium polêr of nie-polêr?

Polariteit of nie-polariteit hang af van die relatiewe rangskikking van die kovalente bindings of die skeiding van twee teenoorgestelde ladings. Kom ons definieer dit.

Aluminium kan nie 'n polêre molekule wees nie, aangesien dit 'n enkele metaalatoom is. Daar is nóg enige skeiding van lading nóg enige polêre kovalente binding. Enige enkele atoom word altyd nie-polêr as gevolg van eenvormige verspreiding van sy elektronwolk.

Waarom en hoe is aluminium nie-polêr?

Aluminium is 'n nie-polêre molekule aangesien sy elektronwolk nie verwring kan word met die teenwoordigheid van 'n ander atoom nie. Polariteit kan slegs getoon word deur enige verbinding met minstens twee atome. Byvoorbeeld, een van die verbindings van aluminium, AlCl3 toon polariteit as gevolg van die polêre Al-Cl-binding.

is aluminium lineêr?

Om lineêr te wees is een tipe vorm van enige molekule. Kom ons praat hieroor of aluminium lineêr is of nie.

Aluminium is nie lineêr van vorm nie. Dit verkry sferiese vorm vanweë sy eenvormige ladingverspreiding oor die hele atoom.

Hoekom en hoe is aluminium nie lineêr nie?

Aluminium is nie lineêr nie, want dit is 'n unimolekulêre metaalatoom. Om 'n lineêr te wees, word Minimum twee atome vereis ('n reguitlyn moet minstens twee punte vereis) en die hibridisasie van die sentrale atoom moet sp. Aangesien hibridisasie nie moontlik is vir enige unimolekulêre atoom nie, kan dit dus nie lineêre geometrie bereik nie.

Is aluminium magneties?

Magnetisme word gedefinieer as die krag waarmee 'n magneet mekaar kan aantrek of afstoot. Kom ons gee 'n oorsig daaroor.

Aluminium is nie 'n magnetiese stof nie, aangesien dit nie deur die magneet aangetrek kan word nie. Dit is nie 'n sterk metaal soos ysternikkel nie en magneet kan slegs deur enige sterk metaal aangetrek word.

Waarom en hoe is aluminium nie magneties nie?

Aluminium is nie magneties nie, want dit is 'n paramagnetiese stof, nie 'n ferromagnetiese of ferrimagnetiese stof nie. Dit het ongepaarde elektrone, maar daardie elektrone is nie behoorlik georiënteer as die ferromagnetiese verbinding (yster, nikkel ens).

Is aluminium 'n geleier?

Geleier is diegene wat elektrisiteit toelaat om daardeur te vloei. Kom ons bespreek dit in detail.

Aluminium is 'n baie goeie geleier van beide die hitte en elektrisiteit. Dit toon hoë geleiding as gevolg van die teenwoordigheid van vrye elektrone in sy valensieskil. Geleiding is 'n parameter wat uitsluitlik afhang van die beweging van die vrye elektrone en om hierdie rede word metale goeie geleiers.

Waarom en hoe is aluminium 'n goeie geleier?

Aluminium is 'n goeie geleier omdat dit vrye elektrone in sy valensiedop (3p orbitaal) het. Hierdie vrye elektrone van aluminium delokaliseer deur die hele roosterstruktuur van aluminium en toon hoë geleidingsvermoë van hitte en elektrisiteit.

Is aluminium metaal of nie-metaal?

Metaal- of nie-metaalkarakter definieer die vermoë om 'n elektron te verloor of te aanvaar om positief of negatief gelaaide spesie te word. Kom ons bespreek dit.

Aluminium is beslis 'n metaalstof. Metale kan maklik een of meer as een elektron skenk om geoksideer te word. Nadat hulle valenselektrone geskenk het, bereik hulle volledige dopelektronkonfigurasie.

Waarom en hoe is aluminium metaalagtig?

Aluminium toon metaalkarakter omdat dit ook sy valenselektrone van 3s en 3p orbitale skenk om die volle gevulde elektronkonfigurasie te bereik (1s2 2s2 2p6). Nadat drie elektrone verloor is, word dit Al3+. Daarom tree metale op as 'n goeie reduseermiddel soos res van die metale.

Is aluminium 'n mengsel?

Mengsel of suiwer stof definieer die teenwoordigheid of afwesigheid van enige vreemde stof met die verbinding. Kom ons vind dit uit.

Aluminium is nie 'n mengsel nie, dit is 'n suiwer stof. Dit is 'n unimolekulêre enkelmetaalatoom met atoomgetal 13 en molekulêre massa 27 g/mol. Geen ander vreemde verbindings word met aluminium gemeng nie.

Is aluminium bros?

Metale wat sal breek sonder noemenswaardige plastiese vervorming word gedefinieer as bros stof. Kom ons lewer kommentaar daarop.

Aluminium is nie 'n bros element nie dit toon eerder rekbare breuk by alle temperature. Alhoewel dit een van die ligste elemente ter wêreld is, is dit uiters buigsaam van aard. Aluminium toon rekbaarheid omdat sy oppervlak altyd bedek is met die dun maar sterk laag oksiedfilm.

Is aluminium kristallyn of amorf?

Kristalliniteit en amorfe aard definieer die teenwoordigheid of afwesigheid van die spesifieke rangskikking van die samestellende atome onderskeidelik. Kom ons verduidelik dit.

Aluminium is 'n kristallyne stof. Selfs die meeste van die metale toon kristalliniteit as gevolg van die hoogs geordende rangskikking van die samestellende atome in hul roosterstruktuur.

Waarom is aluminium 'n kristallyne verbinding?

Aluminium is beslis 'n kristallyne verbinding omdat dit 'n skerp smelt- en kookpunt het. Daarbenewens is dit 'n metaal en die meeste van die metale is kristallyn van aard. Amorfe aluminium kan slegs verkry word as vloeibare aluminium teen die buitengewone tempo van 4×10 afgekoel word13 K/s.

Is aluminium ligter as staal?

Swaar metale is daardie metale met atoomgetal groter as 20 en atoomdigtheid bo 5 g/cm3. Ander metale word as ligte metale beskou. Kom ons bespreek dit.

Aluminium is beslis ligter en swakker as staal. Staal is swaarder en sterker as gevolg van die teenwoordigheid van die hoë konsentrasie koolstof daarin. Aluminium het 1/3 gewig van staal.

Hoekom en hoe is aluminium ligter as staal?

Aluminium is ligter as staal omdat dit baie minder digtheid as staal het. Dit besit 'n digtheid van 2.8 g/cm3 terwyl staal 'n digtheid van amper 7.8 g/cm het3. As gevolg van laer digtheid en atoomgewig, verkry aluminium ligte gewig met betrekking tot staal.

Is aluminium smeebaar?

Smeedbaarheid is 'n eienskap van enige materiaal waarmee dit geslaan kan word en velle daaruit vorm. Kom ons praat in detail hieroor.

Aluminium is beslis 'n sagte en smeebare metaal en hulle kan gebuig en vorm gegee word sonder om te breek. 'n Groot verskeidenheid produkte kan van aluminium gevorm word as gevolg van die smeebare aard daarvan. Hierdie smeebaarheid ontstaan ​​as gevolg van die vorming van atoomlae wat oor mekaar kan gly wanneer die metaal spanning kry.

Is aluminium radioaktief?

Radioaktiwiteit ontstaan ​​as gevolg van 'n onstabiele kern wat α-, β- en γ-strale kan uitstraal om homself te stabiliseer. Kom ons verduidelik dit in detail.

Die aluminium-26 isotoop is radioaktief met halfleeftyd 7.17 × 105 jaar en gaan voort deur positronverval en elektronopvang om magnesium-26 te vorm om die stabilisering te kry. Dit straal ook x-strale en gammastrale uit. Maar die aluminium-27 isotoop is nie 'n radioaktiewe element nie aangesien dit 'n stabiele kern het.

Gevolgtrekking

Aluminium is 'n nuttige metaal wat 'n hoë geleidingsvermoë van hitte en elektrisiteit toon. Dit is 'n sagte smeebare metaal met 'n digtheid laer as die meeste van die metale.

Aditi Roy

Hallo, ek is Aditi Ray, 'n chemie KMO op hierdie platform. Ek het graduering in Chemie van die Universiteit van Calcutta voltooi en nagraadse studie van Techno India University met 'n spesialisasie in Anorganiese Chemie. Ek is baie bly om deel te wees van die Lambdageeks-familie en ek wil graag die onderwerp op 'n simplistiese manier verduidelik. Kom ons koppel deur LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

Onlangse plasings