鋁的物理化學(xué)性質(zhì)
鋁。銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。那么你知道關(guān)于鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)嗎？接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編為你整理了鋁的物理化學(xué)性質(zhì)，一起來(lái)看看吧。
鋁的物理性質(zhì)
基本物性
鋁為銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成柱狀、棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。用酸處理過(guò)的鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒，并發(fā)出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液，不溶于水，但可以和熱水緩慢地反應(yīng)生成氫氧化鋁[4] ，相對(duì)密度2.70，彈性模量70Gpa，泊松比0.33。熔點(diǎn)660℃。沸點(diǎn)2327℃。以其輕、良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能、高反射性和耐氧化而被廣泛使用。做日用皿器的鋁通常叫“鋼精”或“鋼種”。Al 在(室溫)25℃的熱膨脹系數(shù)0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。
同位素
鋁有24種同位素，其中只有一種是穩(wěn)定的。同位素列表如下：
符號(hào)
|
質(zhì)子
|
中子
|
質(zhì)量
|
半衰期
|
自旋
|
相對(duì)豐度
|
|---|---|---|---|---|---|---|
|
19Al
|
13
|
6
|
19.0(218)#
|
<(35) ns #
|
||
|
20Al
|
13
|
7
|
(20.0194)#
|
<3(5) ns #
|
||
|
21Al
|
13
|
8
|
21.02804(32)#
|
<35 ns
|
1/2+#
|
|
|
22Al
|
13
|
9
|
22.01952(10)#
|
59(3) ms
|
(3)+
|
|
|
23Al
|
13
|
10
|
23.007267(20)
|
470(30) ms
|
5/2+#
|
|
|
24Al
|
13
|
11
|
23.9999389(30)
|
2.053(4) s
|
4+
|
|
|
25Al
|
13
|
12
|
24.9904281(5)
|
7.183(12) s
|
5/2+
|
|
|
26Al
|
13
|
13
|
25.98689169(6)
|
7.17(24)E+5 a
|
5+
|
|
|
27Al
|
13
|
14
|
26.98153863(12)
|
穩(wěn)定
|
5/2+
|
1.0000
|
|
28Al
|
13
|
15
|
27.98191031(14)
|
2.2414(12) min
|
3+
|
|
|
29Al
|
13
|
16
|
28.9804450(13)
|
6.56(6) min
|
5/2+
|
|
|
30Al
|
13
|
17
|
29.982960(15)
|
3.60(6) s
|
3+
|
|
|
31Al
|
13
|
18
|
30.983947(22)
|
644(25) ms
|
(3/2,5/2)+
|
|
|
32Al
|
13
|
19
|
31.98812(9)
|
31.7(8) ms
|
1+
|
|
|
33Al
|
13
|
20
|
32.99084(8)
|
41.7(2) ms
|
(5/2+)#
|
|
|
34Al
|
13
|
21
|
33.99685(12)
|
56.3(5) ms
|
4-#
|
|
|
35Al
|
13
|
22
|
34.99986(19)
|
38.6(4) ms
|
5/2+#
|
|
|
36Al
|
13
|
23
|
36.00621(23)
|
90(40) ms
|
||
|
37Al
|
13
|
24
|
37.01068(36)
|
10.7(13) ms
|
||
|
38Al
|
13
|
25
|
38.01723(78)
|
7.6(6) ms
|
||
|
39Al
|
13
|
26
|
39.02297(158)
|
7.6(16) ms
|
3/2+#
|
|
|
40Al
|
13
|
27
|
40.03145(75)#
|
10# ms [>260 ns]
|
||
|
41Al
|
13
|
28
|
41.03833(86)#
|
2# ms [>260 ns]
|
3/2+#
|
|
|
42Al
|
13
|
29
|
42.04689(97)#
|
1# ms
|
|
備注:畫(huà)上#號(hào)的數(shù)據(jù)代表沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的證明，只是理論推測(cè)而已，而用括號(hào)括起來(lái)的代表數(shù)據(jù)不確定性。
鋁的化學(xué)性質(zhì)
鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃(1埃=0.1納米)的致密氧化膜，使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水;但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒;熔融的鋁能與水猛烈相應(yīng)的金屬;鋁是兩性的，極易溶于強(qiáng)堿，也能溶于稀酸。
與酸反應(yīng)
2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑
2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
Al + 6HNO₃(濃)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O
Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
8Al + 30HNO₃(較稀)====8Al(NO₃)₃+ 3N₂O↑+ 15H₂O
8Al + 30HNO₃(極稀)====8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+ 9H₂O
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑
與堿反應(yīng)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
與非金屬反應(yīng)
4Al+3O₂====2Al₂O₃(點(diǎn)燃)
2Al+3Cl₂====2AlCl₃ (點(diǎn)燃)
2Al+3S====Al₂S₃ (加熱)
鋁熱反應(yīng)
2Al + Fe₂O₃==點(diǎn)燃== Al₂O₃+2Fe(鋁熱反應(yīng))
8Al + 3Fe₃O4==高溫== 4Al₂O₃+9Fe
與水反應(yīng)
2Al+6H₂O(沸水)==Δ==2Al(OH)₃+3H₂↑
鋁和水的反應(yīng)是 2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂↑，反應(yīng)實(shí)質(zhì)：水是極弱的電解質(zhì)，但在水中能電離出氫離子和氫氧根離子與鋁反應(yīng)，生成Al(OH)₃和H₂。反應(yīng)條件可加熱也可以在常溫下進(jìn)行，在常溫下起現(xiàn)象很難觀察。根據(jù)鋁的還原性可推斷鋁可以與水反應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋁與沸水幾乎沒(méi)有反應(yīng)現(xiàn)象，不過(guò)鋁在加熱條件下就可以與水蒸汽發(fā)生明顯反應(yīng)，但反應(yīng)一開(kāi)始就與水中的氧氣生成致密氧化膜阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。
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