鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
鋁制品是我們生活中經(jīng)常用到的金屬物品，鋁這種物質(zhì)一般為銀白色且具有延展性。那么鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有哪些呢？。今天小編在這給大家整理了鋁的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，接下來隨著小編一起來看看吧!
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，使鋁不會進一步氧化并能耐水;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(稀)=8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
6CH3COOH+2Al=2(CH3COO)3Al+3H?↑
與堿反應(yīng)
2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2↑
(也有文獻寫為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑)
與非金屬反應(yīng)
4Al+3O2====2Al2O3(點燃)
2Al+3Cl2====2AlCl3 (點燃)
2Al+3S====Al2S3 (加熱)
鋁熱反應(yīng)
2Al + Fe2O3==點燃== Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng))
8Al + 3Fe3O4==高溫== 4Al2O3+9Fe
與水反應(yīng)
根據(jù)鋁的還原性可推斷鋁可以與水反應(yīng)，但實驗發(fā)現(xiàn)，鋁與沸水幾乎沒有反應(yīng)現(xiàn)象，不過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)一開始就與水中的氧氣生成致密氧化膜阻止反應(yīng)進一步進行。
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 ，相對密度2.70，彈性模量70Gpa，泊松比0.33。熔點660℃。沸點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。
物質(zhì)的用途在很大程度上取決于物質(zhì)的性質(zhì)。因為鋁有多種優(yōu)良性能，所以鋁有著極為廣泛的用途。
鋁及鋁合金是當前用途十分廣泛的、最經(jīng)濟適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開始超過銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。當前鋁的產(chǎn)量和用量(按噸計算)僅次于鋼材，成為人類應(yīng)用的第二大金屬;而且鋁的資源十分豐富，據(jù)初步計算，鋁的礦藏儲存量約占地殼構(gòu)成物質(zhì)的8%以上。
鋁的重量輕和耐腐蝕，是其性能的兩大突出特點。
鋁的密度很小，僅為2.7 g/cm3，雖然它比較軟，但可制成各種鋁合金，如硬鋁、超硬鋁、防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機、汽車、火車、船舶等制造工業(yè)。此外，宇宙火箭、航天飛機、人造衛(wèi)星也使用大量的鋁及其鋁合金。例如，一架超音速飛機約由70%的鋁及其鋁合金構(gòu)成。船舶建造中也大量使用鋁，一艘大型客船的用鋁量常達幾千噸。
鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅和金，雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2/3，但密度只有銅的1/3，所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的氧化膜不僅有耐腐蝕的能力，而且有一定的絕緣性，所以鋁在電器制造工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。
鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大3倍，工業(yè)上可用鋁制造各種熱交換器、散熱材料和炊具等。
鋁有較好的延展性(它的延展性僅次于金和銀)，在100 ℃～150 ℃時可制成薄于0.01 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等，還可制成鋁絲、鋁條，并能軋制各種鋁制品。
鋁的表面因有致密的氧化物保護膜，不易受到腐蝕，常被用來制造化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、石油精煉裝置、石油和天然氣管道等。
鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬在粉末狀時的顏色多為黑色)，常用來做涂料，俗稱銀粉、銀漆，以保護鐵制品不被腐蝕，而且美觀。
鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲膠4%)。
鋁熱劑常用來熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過程中的脫氧劑。鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點金屬的氧化物)按一定比率均勻混合后，涂在金屬上，經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷，它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。
鋁板對光的反射性能也很好，反射紫外線比銀強，鋁越純，其反射能力越好，因此常用來制造高質(zhì)量的反射鏡，如太陽灶反射鏡等。
鋁具有吸音性能，音響效果也較好，所以廣播室、現(xiàn)代化大型建筑室內(nèi)的天花板等也采用鋁。
耐低溫，鋁在溫度低時，它的強度反而增加而無脆性，因此它是理想的用于低溫裝置材料，如冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛的生產(chǎn)裝置。
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