রসায়নে অ্যালুমিনিয়ামের বর্ণনা। অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য। অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদন ও ব্যবহার

সংজ্ঞা

অ্যালুমিনিয়াম- গ্রুপ IIIA এর 3য় সময়ের রাসায়নিক উপাদান। ক্রমিক নম্বর - 13. ধাতু। অ্যালুমিনিয়াম পি-পরিবারের উপাদানগুলির অন্তর্গত। প্রতীক - আল।

পারমাণবিক ভর - 27 amu। বাইরের শক্তি স্তরের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন হল 3s 2 3p 1। এর যৌগগুলিতে, অ্যালুমিনিয়াম "+3" এর অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে।

অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম প্রতিক্রিয়ায় বৈশিষ্ট্য হ্রাস করে। যেহেতু একটি অক্সাইড ফিল্ম বাতাসের সংস্পর্শে এলে তার পৃষ্ঠে তৈরি হয়, তাই এটি অন্যান্য পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া প্রতিরোধী। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম জলে নিষ্ক্রিয় হয়, ঘনীভূত নাইট্রিক অ্যাসিড এবং পটাসিয়াম ডাইক্রোমেটের দ্রবণ। যাইহোক, তার পৃষ্ঠ থেকে অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করার পরে, এটি সাধারণ পদার্থের সাথে যোগাযোগ করতে সক্ষম হয়। উত্তপ্ত হলে বেশিরভাগ প্রতিক্রিয়া ঘটে:

2Al পাউডার +3/2O 2 = Al 2 O 3;

2Al + 3F 2 = 2AlF 3 (t);

2Al পাউডার + 3Hal 2 = 2AlHal 3 (t = 25C);

2Al + N 2 = 2AlN (t);

2Al +3S = Al 2 S 3 (t);

4Al + 3C গ্রাফাইট = Al 4 C 3 (t);

4Al + P 4 = 4AlP (t, H 2 এর বায়ুমণ্ডলে)।

এছাড়াও, তার পৃষ্ঠ থেকে অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করার পরে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড তৈরি করতে জলের সাথে যোগাযোগ করতে সক্ষম হয়:

2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2।

অ্যালুমিনিয়াম অ্যামফোটেরিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে, তাই এটি অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির পাতলা দ্রবণে দ্রবীভূত করতে সক্ষম:

2Al + 3H 2 SO 4 (পাতলা) = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2;

2Al + 6HCl পাতলা = 2AlCl 3 + 3 H 2 ;

8Al + 30HNO 3 (পাতলা) = 8Al(NO 3) 3 + 3N 2 O + 15H 2 O;

2Al +2NaOH +3H 2 O = 2Na + 3H 2;

2Al + 2(NaOH×H 2 O) = 2NaAlO 2 + 3 H 2।

অ্যালুমিনোথার্মি হল অ্যালুমিনিয়ামের সাথে এই ধাতুগুলির হ্রাসের উপর ভিত্তি করে তাদের অক্সাইডগুলি থেকে ধাতু উত্পাদন করার একটি পদ্ধতি:

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

2Al + Cr 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Cr.

অ্যালুমিনিয়ামের শারীরিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম একটি রূপালী-সাদা রঙ। অ্যালুমিনিয়ামের প্রধান শারীরিক বৈশিষ্ট্য হল হালকাতা, উচ্চ তাপ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা। মুক্ত অবস্থায়, যখন বাতাসের সংস্পর্শে আসে, তখন অ্যালুমিনিয়ামকে আল 2 ও 3 অক্সাইডের একটি টেকসই ফিল্ম দিয়ে আচ্ছাদিত করা হয়, যা এটিকে ঘনীভূত অ্যাসিডের ক্রিয়াকে প্রতিরোধী করে তোলে। গলনাঙ্ক - 660.37C, স্ফুটনাঙ্ক - 2500C।

অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদন ও ব্যবহার

অ্যালুমিনিয়াম এই উপাদানটির গলিত অক্সাইডের ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা উত্পাদিত হয়:

2Al 2 O 3 = 4Al + 3O 2

যাইহোক, পণ্যের কম ফলনের কারণে, Na 3 এবং Al 2 O 3 এর মিশ্রণের ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করার পদ্ধতিটি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। প্রতিক্রিয়াটি ঘটে যখন 960C তে উত্তপ্ত হয় এবং অনুঘটকগুলির উপস্থিতিতে - ফ্লোরাইড (AlF 3, CaF 2, ইত্যাদি), ক্যাথোডে অ্যালুমিনিয়ামের মুক্তি ঘটে এবং অ্যানোডে অক্সিজেন নির্গত হয়।

অ্যালুমিনিয়াম শিল্পে ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে; অ্যালুমিনিয়াম-ভিত্তিক অ্যালয়গুলি বিমান এবং জাহাজ নির্মাণের প্রধান কাঠামোগত উপকরণ।

সমস্যা সমাধানের উদাহরণ

উদাহরণ 1

রূপালী-সাদা আভা সহ এই হালকা ওজনের ধাতুটি আধুনিক জীবনের প্রায় সর্বত্র পাওয়া যায়। অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। আফ্রিকা, দক্ষিণ আমেরিকা এবং ক্যারিবিয়ান অঞ্চলে সবচেয়ে বিখ্যাত আমানত রয়েছে। রাশিয়ায়, বক্সাইট খনির সাইটগুলি ইউরালে অবস্থিত। অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদনে বিশ্বনেতারা হলেন চীন, রাশিয়া, কানাডা এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র।

আল মাইনিং

প্রকৃতিতে, এই রূপালী ধাতু, তার উচ্চ রাসায়নিক কার্যকলাপের কারণে, শুধুমাত্র যৌগ আকারে পাওয়া যায়। অ্যালুমিনিয়াম ধারণকারী সবচেয়ে সুপরিচিত ভূতাত্ত্বিক শিলা হল বক্সাইট, অ্যালুমিনা, কোরান্ডাম এবং ফেল্ডস্পার। বক্সাইট এবং অ্যালুমিনা শিল্পে গুরুত্ব বহন করে; এটি এই আকরিকগুলির আমানত যা এটির বিশুদ্ধ আকারে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা সম্ভব করে।

বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি এই ধাতুর ফাঁকা অংশগুলিকে তারে আঁকতে এবং এটিকে পাতলা শীটে রোল করা সহজ করে তোলে। এই ধাতুটি টেকসই নয়; গলানোর সময় এই সূচকটি বাড়ানোর জন্য, এটি বিভিন্ন সংযোজন দিয়ে মিশ্রিত করা হয়: তামা, সিলিকন, ম্যাগনেসিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ, দস্তা। শিল্প উদ্দেশ্যে, অ্যালুমিনিয়ামের আরেকটি শারীরিক সম্পত্তি গুরুত্বপূর্ণ - বাতাসে দ্রুত অক্সিডাইজ করার ক্ষমতা। প্রাকৃতিক অবস্থার অধীনে একটি অ্যালুমিনিয়াম পণ্যের পৃষ্ঠ সাধারণত একটি পাতলা অক্সাইড ফিল্ম দিয়ে আবৃত থাকে, যা কার্যকরভাবে ধাতুকে রক্ষা করে এবং এর ক্ষয় রোধ করে। যখন এই ফিল্মটি ধ্বংস হয়ে যায়, তখন রূপালী ধাতু দ্রুত অক্সিডাইজ করে এবং এর তাপমাত্রা লক্ষণীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়।

অ্যালুমিনিয়ামের অভ্যন্তরীণ কাঠামো

অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত এর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর উপর নির্ভর করে। এই উপাদানটির স্ফটিক জালি হল এক ধরনের মুখকেন্দ্রিক ঘনক্ষেত্র।

এই ধরনের জালি অনেক ধাতুতে অন্তর্নিহিত, যেমন তামা, ব্রোমিন, রূপা, সোনা, কোবাল্ট এবং অন্যান্য। উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং বিদ্যুৎ সঞ্চালনের ক্ষমতা এই ধাতুটিকে বিশ্বের অন্যতম জনপ্রিয় করে তুলেছে। অ্যালুমিনিয়ামের অবশিষ্ট ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি, যার টেবিলটি নীচে উপস্থাপিত হয়েছে, এর বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করে এবং তাদের প্রয়োগের সুযোগ দেখায়।

অ্যালুমিনিয়াম খাদ

তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি এমন যে যখন একটি অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তামা যোগ করা হয়, তখন এর স্ফটিক জালি বিকৃত হয়ে যায় এবং খাদের শক্তি নিজেই বৃদ্ধি পায়। আক্রমনাত্মক পরিবেশে তাদের শক্তি এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য আলের এই বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে হালকা সংকর ধাতু তৈরি করা হয়।

কঠিনীকরণ প্রক্রিয়ার ব্যাখ্যা অ্যালুমিনিয়াম স্ফটিক জালিতে তামার পরমাণুর আচরণের মধ্যে রয়েছে। কিউ কণাগুলি আল স্ফটিক জালি থেকে পড়ে যাওয়ার প্রবণতা রয়েছে এবং এর বিশেষ অঞ্চলে গোষ্ঠীবদ্ধ করা হয়েছে।

যেখানে তামার পরমাণুগুলি ক্লাস্টার তৈরি করে, সেখানে একটি CuAl 2 মিশ্র-প্রকারের স্ফটিক জালি তৈরি হয়, যেখানে রূপালী ধাতব কণা একই সাথে সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম স্ফটিক জালি এবং CuAl 2 মিশ্র-প্রকার জালি উভয়ের মধ্যেই অন্তর্ভুক্ত থাকে। একটি বিকৃত জালিতে অভ্যন্তরীণ বন্ধনের শক্তিগুলি স্বাভাবিকের চেয়ে অনেক বেশি। এর মানে হল যে নতুন গঠিত পদার্থের শক্তি অনেক বেশি।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

পাতলা সালফিউরিক এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে অ্যালুমিনিয়ামের মিথস্ক্রিয়া জানা যায়। উত্তপ্ত হলে, এই ধাতু সহজেই তাদের মধ্যে দ্রবীভূত হয়। ঠান্ডা ঘনীভূত বা অত্যন্ত পাতলা নাইট্রিক অ্যাসিড এই উপাদানটি দ্রবীভূত করে না। অ্যালুমিনিয়াম তৈরির প্রতিক্রিয়ার সময় ক্ষারগুলির জলীয় দ্রবণ সক্রিয়ভাবে পদার্থকে প্রভাবিত করে - অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ধারণকারী লবণ। উদাহরণ স্বরূপ:

আল 2 O 3 +3H2O+2NaOH=2Na

ফলস্বরূপ যৌগকে সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রোক্সোয়ালুমিনেট বলা হয়।

অ্যালুমিনিয়াম পণ্যগুলির পৃষ্ঠের একটি পাতলা ফিল্ম এই ধাতুটিকে কেবল বায়ু থেকে নয়, জল থেকেও রক্ষা করে। এই পাতলা বাধা অপসারণ করা হলে, উপাদানটি হিংস্রভাবে জলের সাথে যোগাযোগ করবে, এটি থেকে হাইড্রোজেন মুক্ত করবে।

2AL+6H 2 O = 2 AL (OH) 3 +3H 2

ফলস্বরূপ পদার্থকে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড বলা হয়।

AL (OH) 3 ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে, হাইড্রোক্সোয়ালুমিনেট স্ফটিক তৈরি করে:

Al(OH) 2 +NaOH=2Na

যদি এই রাসায়নিক সমীকরণটি আগেরটির সাথে যোগ করা হয় তবে আমরা একটি ক্ষারীয় দ্রবণে একটি উপাদান দ্রবীভূত করার সূত্রটি পাই।

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

অ্যালুমিনিয়াম জ্বলছে

অ্যালুমিনিয়ামের শারীরিক বৈশিষ্ট্য এটিকে অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করতে দেয়। এই ধাতু বা অ্যালুমিনিয়াম ফয়েলের গুঁড়া গরম করা হলে, এটি জ্বলে ওঠে এবং একটি সাদা, অন্ধ শিখা দিয়ে পুড়ে যায়। বিক্রিয়ার শেষে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড Al 2 O 3 গঠিত হয়।

অ্যালুমিনা

ফলস্বরূপ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের ভূতাত্ত্বিক নাম অ্যালুমিনা রয়েছে। প্রাকৃতিক অবস্থার অধীনে, এটি corundum আকারে ঘটে - কঠিন স্বচ্ছ স্ফটিক। কোরান্ডাম অত্যন্ত শক্ত, যার কঠোরতা রেটিং 9। কোরান্ডাম নিজেই বর্ণহীন, তবে বিভিন্ন অমেধ্য এটিকে লাল এবং নীল করতে পারে, ফলে মূল্যবান পাথর গয়নাতে রুবি এবং নীলকান্তমণি নামে পরিচিত।

অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের ভৌত বৈশিষ্ট্য এই রত্নপাথরগুলিকে কৃত্রিম অবস্থায় জন্মাতে দেয়। শিল্প রত্নপাথরগুলি শুধুমাত্র গয়নাগুলির জন্যই ব্যবহৃত হয় না, এগুলি নির্ভুল যন্ত্র তৈরি, ঘড়ি তৈরি এবং অন্যান্য জিনিসগুলিতে ব্যবহৃত হয়। কৃত্রিম রুবি স্ফটিক লেজার ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

একটি সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত বিভিন্ন ধরণের কোরান্ডাম যার মধ্যে প্রচুর পরিমাণে অমেধ্য রয়েছে, একটি বিশেষ পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়েছে, প্রত্যেকের কাছে এমেরি হিসাবে পরিচিত। অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি কোরান্ডামের উচ্চ ঘর্ষণকারী বৈশিষ্ট্যগুলির পাশাপাশি এর কঠোরতা এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের ব্যাখ্যা করে।

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড

আল 2 (OH) 3 একটি সাধারণ অ্যামফোটেরিক হাইড্রক্সাইড। একটি অ্যাসিডের সাথে সংমিশ্রণে, এই পদার্থটি ইতিবাচক চার্জযুক্ত অ্যালুমিনিয়াম আয়ন ধারণকারী লবণ গঠন করে; ক্ষারগুলিতে এটি অ্যালুমিনেট তৈরি করে। একটি পদার্থের অ্যামফোটেরিক প্রকৃতি প্রকাশ পায় যে এটি একটি অ্যাসিড এবং ক্ষার হিসাবে উভয়ই আচরণ করতে পারে। এই যৌগ জেলি এবং কঠিন উভয় আকারে বিদ্যমান থাকতে পারে।

এটি জলে কার্যত অদ্রবণীয়, তবে বেশিরভাগ সক্রিয় অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির সাথে বিক্রিয়া করে। অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের শারীরিক বৈশিষ্ট্য ওষুধে ব্যবহৃত হয়; এটি শরীরের অম্লতা কমানোর একটি জনপ্রিয় এবং নিরাপদ উপায়; এটি গ্যাস্ট্রাইটিস, ডুওডেনাইটিস এবং আলসারের জন্য ব্যবহৃত হয়। শিল্পে, Al 2 (OH) 3 একটি শোষণকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়; এটি পুরোপুরি জলকে বিশুদ্ধ করে এবং এতে দ্রবীভূত ক্ষতিকারক উপাদানগুলিকে দ্রুত করে।

শিল্প ব্যবহার

অ্যালুমিনিয়াম 1825 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল। প্রথমে, এই ধাতুর মূল্য সোনা এবং রূপার চেয়ে বেশি ছিল। আকরিক থেকে এটি নিষ্কাশনের অসুবিধা দ্বারা এটি ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত বৈশিষ্ট্য এবং এর পৃষ্ঠে দ্রুত একটি প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম তৈরি করার ক্ষমতা এই উপাদানটির অধ্যয়নকে কঠিন করে তুলেছে। শুধুমাত্র 19 শতকের শেষে আবিষ্কৃত শিল্প স্কেলে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত একটি বিশুদ্ধ উপাদান গলানোর জন্য একটি সুবিধাজনক পদ্ধতি ছিল।

হালকাতা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ করার ক্ষমতা অ্যালুমিনিয়ামের অনন্য শারীরিক বৈশিষ্ট্য। এই রৌপ্য ধাতুর সংকর রকেট, অটোমোবাইল, জাহাজ, বিমান এবং যন্ত্র তৈরিতে এবং কাটলারি ও থালাবাসন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

একটি বিশুদ্ধ ধাতু হিসাবে, আল রাসায়নিক সরঞ্জাম, বৈদ্যুতিক তার এবং ক্যাপাসিটারগুলির জন্য অংশ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি এমন যে এর বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তামার মতো বেশি নয়, তবে এই অসুবিধাটি প্রশ্নে থাকা ধাতুর হালকাতার দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়, যা অ্যালুমিনিয়ামের তারগুলিকে আরও ঘন করা সম্ভব করে তোলে। সুতরাং, একই বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ, একটি অ্যালুমিনিয়াম তারের ওজন একটি তামার তারের অর্ধেক।

অ্যালুমিনাইজিং প্রক্রিয়ায় আলের ব্যবহার কম গুরুত্বপূর্ণ নয়। এটি একটি ঢালাই লোহা বা ইস্পাত পণ্যের পৃষ্ঠকে অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে সম্পৃক্ত করার প্রতিক্রিয়াকে দেওয়া হয় যাতে উত্তপ্ত হলে বেস ধাতুকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করা যায়।

বর্তমানে, অ্যালুমিনিয়াম আকরিকের পরিচিত মজুদ এই রূপালী ধাতুর জন্য মানুষের চাহিদার সাথে বেশ তুলনীয়। অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি এখনও তার গবেষকদের কাছে অনেক বিস্ময় প্রকাশ করতে পারে এবং এই ধাতুটির প্রয়োগের সুযোগটি কল্পনা করার চেয়ে অনেক বেশি।

অ্যালুমিনিয়াম এবং এর যৌগ

পর্যায় সারণির গ্রুপ III-এর প্রধান উপগোষ্ঠী বোরন (B), অ্যালুমিনিয়াম (Al), গ্যালিয়াম (Ga), ইন্ডিয়াম (In) এবং থ্যালিয়াম (Tl) নিয়ে গঠিত।

উপরের তথ্য থেকে দেখা যায়, এই সমস্ত উপাদান 19 শতকে আবিষ্কৃত হয়েছিল।

বোরন একটি অধাতু। অ্যালুমিনিয়াম হল একটি ট্রানজিশন ধাতু, যেখানে গ্যালিয়াম, ইন্ডিয়াম এবং থ্যালিয়াম হল পূর্ণাঙ্গ ধাতু। এইভাবে, পর্যায় সারণীর প্রতিটি গ্রুপের উপাদানগুলির পরমাণুর ব্যাসার্ধ বৃদ্ধির সাথে, সরল পদার্থের ধাতব বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়।

ডি.আই. মেন্ডেলিভের টেবিলে অ্যালুমিনিয়ামের অবস্থান। পারমাণবিক গঠন, জারণ অবস্থা

অ্যালুমিনিয়াম উপাদানটি গ্রুপ III-এ অবস্থিত, প্রধান "A" উপগোষ্ঠী, পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের সময়কাল 3, ক্রমিক নম্বর 13, আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর Ar(Al) = 27। টেবিলের বাম দিকে এর প্রতিবেশী ম্যাগনেসিয়াম - একটি সাধারণ ধাতু, এবং ডানদিকে - সিলিকন - ইতিমধ্যে অ-ধাতু। ফলস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম অবশ্যই কিছু মধ্যবর্তী প্রকৃতির বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে এবং এর যৌগগুলি অ্যামফোটেরিক।

আল +13) 2) 8) 3, p – উপাদান,

অ্যালুমিনিয়াম যৌগগুলিতে +3 এর একটি জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে:

Al 0 – 3 e - → Al +3

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম এর মুক্ত আকারে উচ্চ তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি রূপালী-সাদা ধাতু। গলনাঙ্ক হল 650 o C। অ্যালুমিনিয়ামের ঘনত্ব কম (2.7 গ্রাম/সেমি 3) - লোহা বা তামার তুলনায় প্রায় তিনগুণ কম, এবং একই সময়ে এটি একটি টেকসই ধাতু।

প্রকৃতিতে থাকা

প্রকৃতিতে বিস্তৃতির পরিপ্রেক্ষিতে এর স্থান ধাতুগুলির মধ্যে 1ম এবং উপাদানগুলির মধ্যে 3য়, অক্সিজেন এবং সিলিকনের পরেই দ্বিতীয়। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে অ্যালুমিনিয়াম উপাদানের শতাংশ, বিভিন্ন গবেষকদের মতে, পৃথিবীর ভূত্বকের ভরের 7.45 থেকে 8.14% পর্যন্ত।

প্রকৃতিতে, অ্যালুমিনিয়াম শুধুমাত্র যৌগের মধ্যে ঘটে(খনিজ)।

তাদের মধ্যে কিছু:

· বক্সাইট - Al 2 O 3 H 2 O ( SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 এর অমেধ্য সহ)

· নেফিলাইনস - কেএনএ 3 4

অ্যালুনাইটস - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· অ্যালুমিনা (বালির সাথে কাওলিনের মিশ্রণ SiO 2, চুনাপাথর CaCO 3, ম্যাগনেসাইট MgCO 3)

Corundum - Al 2 O 3 (রুবি, নীলকান্তমণি)

· ফেল্ডস্পার (অর্থোক্লেস) - কে 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

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

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

· বেরিল - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

অ্যালুমিনিয়াম এবং এর যৌগের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম স্বাভাবিক অবস্থায় অক্সিজেনের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে এবং একটি অক্সাইড ফিল্মের সাথে প্রলেপ দেওয়া হয় (যা এটিকে ম্যাট চেহারা দেয়)।

এর বেধ 0.00001 মিমি, তবে এটির জন্য ধন্যবাদ, অ্যালুমিনিয়াম ক্ষয় হয় না। অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করতে, অক্সাইড ফিল্মটি সরানো হয়। (স্যান্ডপেপার ব্যবহার করে, বা রাসায়নিকভাবে: প্রথমে অক্সাইড ফিল্ম অপসারণের জন্য এটিকে একটি ক্ষারীয় দ্রবণে ডুবিয়ে, এবং তারপর পারদ-এর সাথে অ্যালুমিনিয়ামের একটি সংকর ধাতু তৈরি করতে পারদ লবণের দ্রবণে - অ্যামালগাম)।

• পদবী - আল (অ্যালুমিনিয়াম);
• সময়কাল - III;
• গ্রুপ - 13 (IIIa);
• পারমাণবিক ভর - 26.981538;
• পারমাণবিক সংখ্যা - 13;
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ = 143 pm;
• সমযোজী ব্যাসার্ধ = 121 pm;
• ইলেক্ট্রন বিতরণ - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 ;
• গলে যাওয়া তাপমাত্রা = 660°C;
• স্ফুটনাঙ্ক = 2518°C;
• বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা (পলিং অনুসারে/আলপ্রেড এবং রোচো অনুসারে) = 1.61/1.47;
• জারণ অবস্থা: +3.0;
• ঘনত্ব (নং) = 2.7 গ্রাম/সেমি3;
• মোলার আয়তন = 10.0 সেমি 3 /মোল।

অ্যালুমিনিয়াম (এলুম) প্রথম 1825 সালে ডেন জি কে অর্স্টেড দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে, উৎপাদনের একটি শিল্প পদ্ধতি আবিষ্কারের আগে, অ্যালুমিনিয়াম সোনার চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল ছিল।

অ্যালুমিনিয়াম হল পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে ধাতু (ভরাংশের ভগ্নাংশ 7-8%), এবং অক্সিজেন এবং সিলিকনের পরে সমস্ত উপাদানগুলির মধ্যে তৃতীয় সর্বাধিক প্রাচুর্য। প্রোইরোডে অ্যালুমিনিয়াম মুক্ত আকারে পাওয়া যায় না।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক অ্যালুমিনিয়াম যৌগ:

• অ্যালুমিনোসিলিকেটস - Na 2 O Al 2 O 3 2SiO 2 ; K 2 O Al 2 O 3 2SiO 2
• বক্সাইট - আল 2 O 3 · n H2O
• corundum - Al 2 O 3
• cryolite - 3NaF AlF 3

ভাত। অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর গঠন.

অ্যালুমিনিয়াম হল একটি রাসায়নিকভাবে সক্রিয় ধাতু - এর বাইরের ইলেকট্রনিক স্তরে তিনটি ইলেকট্রন রয়েছে যা সমযোজী বন্ধন গঠনে অংশগ্রহণ করে যখন অ্যালুমিনিয়াম অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে (কোভ্যালেন্ট বন্ড দেখুন)। অ্যালুমিনিয়াম একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট এবং সমস্ত যৌগগুলিতে +3 এর অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করে।

ঘরের তাপমাত্রায়, অ্যালুমিনিয়াম বায়ুমণ্ডলীয় বাতাসে থাকা অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে একটি শক্তিশালী অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করে, যা নির্ভরযোগ্যভাবে ধাতুর আরও জারণ (জারা) প্রক্রিয়াকে বাধা দেয়, যার ফলস্বরূপ অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক কার্যকলাপ হ্রাস পায়।

অক্সাইড ফিল্মের জন্য ধন্যবাদ, অ্যালুমিনিয়াম ঘরের তাপমাত্রায় নাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে প্রতিক্রিয়া করে না, তাই, অ্যালুমিনিয়াম কুকওয়্যার নাইট্রিক অ্যাসিড সংরক্ষণ এবং পরিবহনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পাত্র।

অ্যালুমিনিয়ামের শারীরিক বৈশিষ্ট্য:

• সিলভার-সাদা ধাতু;
• কঠিন
• দীর্ঘস্থায়ী;
• সহজ
• প্লাস্টিক (পাতলা তার এবং ফয়েল মধ্যে প্রসারিত);
• উচ্চ বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা আছে;
• গলনাঙ্ক 660°C
• প্রাকৃতিক অ্যালুমিনিয়াম একটি আইসোটোপ 27 13 আল নিয়ে গঠিত

অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য:

• অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করার সময়, অ্যালুমিনিয়াম জলের সাথে প্রতিক্রিয়া করে:
  2Al + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2;
• ঘরের তাপমাত্রায় এটি ব্রোমিন এবং ক্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ তৈরি করে:
  2Al + 3Br 2 = 2AlCl 3;
• উচ্চ তাপমাত্রায়, অ্যালুমিনিয়াম অক্সিজেন এবং সালফারের সাথে বিক্রিয়া করে (প্রতিক্রিয়াটি প্রচুর পরিমাণে তাপের মুক্তির সাথে থাকে):
  4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 + Q;
  2Al + 3S = Al 2 S 3 + Q;
• t=800°C নাইট্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে:
  2Al + N 2 = 2AlN;
• t=2000°C এ কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে:
  2Al + 3C = Al 4 C 3;
• তাদের অক্সাইড থেকে অনেক ধাতু হ্রাস করে - অ্যালুমিনোথার্মি(3000 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রায়) টংস্টেন, ভ্যানডিয়াম, টাইটানিয়াম, ক্যালসিয়াম, ক্রোমিয়াম, লোহা, ম্যাঙ্গানিজ শিল্পে উত্পাদিত হয়:
  8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe;
• হাইড্রোজেন মুক্ত করতে হাইড্রোক্লোরিক এবং পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে:
  2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2;
  2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2;
• উচ্চ তাপমাত্রায় ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে:
  2Al + 6H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;
• হাইড্রোজেন মুক্তি এবং জটিল লবণের গঠনের সাথে ক্ষারগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করে - প্রতিক্রিয়াটি বিভিন্ন পর্যায়ে ঘটে: যখন অ্যালুমিনিয়াম একটি ক্ষার দ্রবণে নিমজ্জিত হয়, ধাতুর পৃষ্ঠে থাকা টেকসই প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড ফিল্মটি দ্রবীভূত হয়; ফিল্মটি দ্রবীভূত হওয়ার পরে, অ্যালুমিনিয়াম, একটি সক্রিয় ধাতু হিসাবে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড তৈরি করতে জলের সাথে বিক্রিয়া করে, যা অ্যাম্ফোটেরিক হাইড্রোক্সাইড হিসাবে ক্ষারের সাথে বিক্রিয়া করে:
  • Al 2 O 3 +2NaOH = 2NaAlO 2 +H 2 O - অক্সাইড ফিল্মের দ্রবীভূতকরণ;
  • 2Al+6H 2 O = 2Al(OH) 3 +3H 2 - জলের সাথে অ্যালুমিনিয়ামের মিথস্ক্রিয়া অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড তৈরি করে;
  • NaOH+Al(OH) 3 = NaAlO 2 + 2H 2 O - ক্ষারের সাথে অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইডের মিথস্ক্রিয়া
  • 2Al+2NaOH+2H 2 O = 2NaAlO 2 +3H 2 - অ্যালুমিনিয়ামের সাথে ক্ষার বিক্রিয়ার সামগ্রিক সমীকরণ।

অ্যালুমিনিয়াম সংযোগ

Al 2 O 3 (অ্যালুমিনা)

অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড Al 2 O 3 একটি সাদা, খুব অবাধ্য এবং শক্ত পদার্থ (প্রকৃতিতে, শুধুমাত্র হীরা, কার্বোরান্ডাম এবং বোরাজোন শক্ত)।

অ্যালুমিনার বৈশিষ্ট্য:

• পানিতে দ্রবীভূত হয় না এবং এর সাথে প্রতিক্রিয়া করে;
• একটি অ্যামফোটেরিক পদার্থ, অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির সাথে বিক্রিয়া করে:
  Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O;
  Al 2 O 3 + 6NaOH + 3H 2 O = 2Na 3;
• ধাতব অক্সাইড এবং লবণের সাথে অ্যালুমিনেট তৈরি করার জন্য অ্যামফোটেরিক অক্সাইড কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায়:
  Al 2 O 3 + K 2 O = 2KAlO 2।

শিল্পে, বক্সাইট থেকে অ্যালুমিনা পাওয়া যায়। পরীক্ষাগার অবস্থায়, অক্সিজেনে অ্যালুমিনিয়াম পুড়িয়ে অ্যালুমিনা পাওয়া যেতে পারে:
4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3।

অ্যালুমিনার অ্যাপ্লিকেশন:

• অ্যালুমিনিয়াম এবং বৈদ্যুতিক সিরামিক উত্পাদনের জন্য;
• একটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম এবং অবাধ্য উপাদান হিসাবে;
• জৈব সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া একটি অনুঘটক হিসাবে.

আল(ওএইচ) ৩

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড Al(OH) 3 হল একটি সাদা স্ফটিক কঠিন যা অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের একটি দ্রবণ থেকে বিনিময় প্রতিক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত হয় - এটি একটি সাদা জেলটিনাস অবক্ষেপ হিসাবে প্রস্ফুটিত হয় যা সময়ের সাথে সাথে স্ফটিক হয়ে যায়। এই অ্যামফোটেরিক যৌগটি পানিতে প্রায় অদ্রবণীয়:
Al(OH) 3 + 3NaOH = Na 3;
Al(OH) 3 + 3HCl = AlCl 3 + 3H 2 O।

• অ্যাসিডের সাথে আল(OH) 3 এর মিথস্ক্রিয়া:
  Al(OH) 3 +3H + Cl = Al 3+ Cl 3 +3H 2 O
• ক্ষার সঙ্গে Al(OH) 3 এর মিথস্ক্রিয়া:
  Al(OH) 3 +NaOH - = NaAlO 2 - +2H 2 O

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড অ্যালুমিনিয়াম লবণের দ্রবণে ক্ষারগুলির ক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়:
AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH) 3 + 3NaCl।

অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদন ও ব্যবহার

অ্যালুমিনিয়ামকে রাসায়নিক উপায়ে প্রাকৃতিক যৌগগুলি থেকে বিচ্ছিন্ন করা বেশ কঠিন, যা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডে বন্ধনের উচ্চ শক্তি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়; তাই, অ্যালুমিনিয়ামের শিল্প উত্পাদনের জন্য, গলিত ক্রায়োলাইট Na 3 এ অ্যালুমিনা Al 2 O 3 এর দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ। AlF 6 ব্যবহার করা হয়। প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ, ক্যাথোডে অ্যালুমিনিয়াম মুক্তি পায় এবং অ্যানোডে অক্সিজেন মুক্তি পায়:

2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2

শুরুর কাঁচামাল হল বক্সাইট। 1000°C তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইসিস ঘটে: অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের গলনাঙ্ক হল 2500°C - এই তাপমাত্রায় ইলেক্ট্রোলাইসিস করা সম্ভব নয়, তাই অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড গলিত ক্রায়োলাইটে দ্রবীভূত হয় এবং শুধুমাত্র তখনই ফলস্বরূপ ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়। অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন ইলেক্ট্রোলাইসিস মধ্যে.

অ্যালুমিনিয়াম প্রয়োগ:

• অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলি অটোমোবাইল, বিমান এবং জাহাজ নির্মাণে কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়: ডুরালুমিন, সিলুমিন, অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ;
• একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে রাসায়নিক শিল্পে;
• ফয়েল, টেবিলওয়্যার, প্যাকেজিং উপাদান উত্পাদনের জন্য খাদ্য শিল্পে;
• তার, ইত্যাদি তৈরির জন্য

(A l), গ্যালিয়াম (Ga), indium (In) এবং থ্যালিয়াম (T l)।

উপরের ডেটা থেকে দেখা যায়, এই সমস্ত উপাদানগুলি আবিষ্কৃত হয়েছিল XIX শতাব্দী।

প্রধান উপগোষ্ঠীর ধাতুর আবিষ্কার III গ্রুপ

বোরন একটি অধাতু। অ্যালুমিনিয়াম হল একটি ট্রানজিশন ধাতু, যেখানে গ্যালিয়াম, ইন্ডিয়াম এবং থ্যালিয়াম হল পূর্ণাঙ্গ ধাতু। এইভাবে, পর্যায় সারণির প্রতিটি গ্রুপের উপাদানগুলির পরমাণুর ব্যাসার্ধ বৃদ্ধির সাথে, সরল পদার্থের ধাতব বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়।

এই বক্তৃতায় আমরা অ্যালুমিনিয়ামের বৈশিষ্ট্যগুলি ঘনিষ্ঠভাবে দেখব।

1. ডি.আই. মেন্ডেলিভের টেবিলে অ্যালুমিনিয়ামের অবস্থান। পারমাণবিক গঠন, অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শিত.

অ্যালুমিনিয়াম উপাদান অবস্থিত III গ্রুপ, প্রধান "A" উপগোষ্ঠী, পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের 3য় সময়কাল, ক্রমিক নম্বর 13, আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরআর (আল ) = 27. টেবিলের বাম দিকে এর প্রতিবেশী ম্যাগনেসিয়াম, একটি সাধারণ ধাতু এবং ডানদিকে, সিলিকন, একটি অধাতু। ফলস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম অবশ্যই কিছু মধ্যবর্তী প্রকৃতির বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করবে এবং এর যৌগগুলি অ্যামফোটেরিক।

আল +13) 2) 8) 3, p – উপাদান,

অ্যালুমিনিয়াম যৌগগুলিতে +3 এর একটি জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে:

Al 0 – 3 e - → Al +3

2. ভৌত বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম এর মুক্ত আকারে উচ্চ তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ একটি রূপালী-সাদা ধাতু।গলনাঙ্ক 650 o C. অ্যালুমিনিয়ামের ঘনত্ব কম (2.7 গ্রাম/সেমি 3) - লোহা বা তামার তুলনায় প্রায় তিনগুণ কম, এবং একই সময়ে এটি একটি টেকসই ধাতু।

3. প্রকৃতিতে থাকা

প্রকৃতিতে বিস্তৃতির পরিপ্রেক্ষিতে এর স্থান ধাতুগুলির মধ্যে 1ম এবং উপাদানগুলির মধ্যে 3য়, অক্সিজেন এবং সিলিকনের পরেই দ্বিতীয়। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে অ্যালুমিনিয়াম উপাদানের শতাংশ, বিভিন্ন গবেষকদের মতে, পৃথিবীর ভূত্বকের ভরের 7.45 থেকে 8.14% পর্যন্ত।

প্রকৃতিতে, অ্যালুমিনিয়াম শুধুমাত্র যৌগের মধ্যে ঘটে (খনিজ)।

তাদের মধ্যে কিছু:

· বক্সাইট - Al 2 O 3 H 2 O ( SiO 2, Fe 2 O 3, CaCO 3 এর অমেধ্য সহ)

· নেফিলাইনস - কেএনএ 3 4

· অ্যালুনাইটস - KAl(SO 4) 2 2Al(OH) 3

· অ্যালুমিনা (বালির সাথে কাওলিনের মিশ্রণ SiO 2, চুনাপাথর CaCO 3, ম্যাগনেসাইট MgCO 3)

· কোরান্ডাম - আল 2 ও 3

· ফেল্ডস্পার (অর্থোক্লেস) - K 2 O×Al 2 O 3 ×6SiO 2

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

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

· বেরিল - 3BeO Al 2 O 3 6SiO 2

4. অ্যালুমিনিয়াম এবং এর যৌগের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

অ্যালুমিনিয়াম স্বাভাবিক অবস্থায় অক্সিজেনের সাথে সহজে বিক্রিয়া করে এবং একটি অক্সাইড ফিল্মের সাথে প্রলেপ দেওয়া হয় (যা এটিকে ম্যাট চেহারা দেয়)।

অক্সাইড ফিল্ম প্রদর্শন

এর বেধ 0.00001 মিমি, তবে এটির জন্য ধন্যবাদ, অ্যালুমিনিয়াম ক্ষয় হয় না। অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন করতে, অক্সাইড ফিল্মটি সরানো হয়। (স্যান্ডপেপার ব্যবহার করে, বা রাসায়নিকভাবে: প্রথমে অক্সাইড ফিল্ম অপসারণের জন্য এটিকে একটি ক্ষারীয় দ্রবণে ডুবিয়ে, এবং তারপর পারদ-এর সাথে অ্যালুমিনিয়ামের একটি সংকর ধাতু তৈরি করতে পারদ লবণের দ্রবণে - অ্যামালগাম)।

আমি. সরল পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া

ইতিমধ্যে ঘরের তাপমাত্রায়, অ্যালুমিনিয়াম সক্রিয়ভাবে সমস্ত হ্যালোজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া করে, হ্যালাইড তৈরি করে। উত্তপ্ত হলে, এটি সালফার (200 °C), নাইট্রোজেন (800 °C), ফসফরাস (500 °C) এবং কার্বন (2000 °C), একটি অনুঘটক - জলের উপস্থিতিতে আয়োডিনের সাথে বিক্রিয়া করে:

2A l + 3 S = A l 2 S 3 (অ্যালুমিনিয়াম সালফাইড),

2A l + N 2 = 2A lN (অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড),

A l + P = A l পি (অ্যালুমিনিয়াম ফসফাইড),

4A l + 3C = A l 4 C 3 (অ্যালুমিনিয়াম কার্বাইড)।

2 Al +3 I 2 =2 Al I 3 (অ্যালুমিনিয়াম আয়োডাইড) অভিজ্ঞতা

এই সমস্ত যৌগগুলি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড তৈরি করতে সম্পূর্ণরূপে হাইড্রোলাইজড এবং সেই অনুযায়ী, হাইড্রোজেন সালফাইড, অ্যামোনিয়া, ফসফাইন এবং মিথেন:

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

শেভিং বা পাউডার আকারে, এটি বাতাসে উজ্জ্বলভাবে জ্বলে, প্রচুর পরিমাণে তাপ মুক্ত করে:

4A l + 3 O 2 = 2A l 2 O 3 + 1676 kJ.

বাতাসে অ্যালুমিনিয়ামের দহন

অভিজ্ঞতা

২. জটিল পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া

জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া :

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

অক্সাইড ফিল্ম ছাড়া

অভিজ্ঞতা

ধাতব অক্সাইডের সাথে মিথস্ক্রিয়া:

অ্যালুমিনিয়াম একটি ভাল হ্রাসকারী এজেন্ট, কারণ এটি সক্রিয় ধাতুগুলির মধ্যে একটি। এটি ক্ষারীয় আর্থ ধাতুর পরপরই কার্যকলাপ সিরিজে স্থান পায়। এই জন্য তাদের অক্সাইড থেকে ধাতু পুনরুদ্ধার করে . এই প্রতিক্রিয়া, অ্যালুমিনোথার্মি, বিশুদ্ধ বিরল ধাতু যেমন টাংস্টেন, ভ্যানাডিয়াম ইত্যাদি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

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

Fe 3 O 4 এবং Al (পাউডার) এর থার্মাইট মিশ্রণও থার্মাইট ওয়েল্ডিংয়ে ব্যবহার করা হয়।

C r 2 O 3 + 2A l = 2C r + A l 2 O 3

অ্যাসিডের সাথে মিথস্ক্রিয়া :

সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণের সাথে: 2 Al+ 3 H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 +3 H 2

এটি ঠান্ডা ঘনীভূত সালফার এবং নাইট্রোজেন (প্যাসিভেটস) এর সাথে প্রতিক্রিয়া করে না। অতএব, নাইট্রিক অ্যাসিড অ্যালুমিনিয়াম ট্যাঙ্কে পরিবাহিত হয়। উত্তপ্ত হলে, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোজেন ছাড়াই এই অ্যাসিডগুলি কমাতে সক্ষম হয়:

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.

ক্ষার সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া .

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

অভিজ্ঞতা

না[কl(ওএইচ) 4] – সোডিয়াম টেট্রাহাইড্রোক্সালুমিনেট

রসায়নবিদ গরবভের পরামর্শে, রুশো-জাপানি যুদ্ধের সময় এই প্রতিক্রিয়াটি বেলুনের জন্য হাইড্রোজেন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

লবণের সমাধান সহ:

2 Al + 3 CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Cu

যদি অ্যালুমিনিয়ামের পৃষ্ঠটি পারদ লবণ দিয়ে ঘষা হয়, নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া ঘটে:

2 আল + 3 HgCl 2 = 2 AlCl 3 + 3 Hg

নির্গত পারদ অ্যালুমিনিয়ামকে দ্রবীভূত করে, অ্যামালগাম তৈরি করে .

সমাধানে অ্যালুমিনিয়াম আয়ন সনাক্তকরণ : অভিজ্ঞতা

5. অ্যালুমিনিয়াম এবং এর যৌগের প্রয়োগ

অ্যালুমিনিয়ামের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য প্রযুক্তিতে এর ব্যাপক ব্যবহারের দিকে পরিচালিত করেছে। এভিয়েশন শিল্প অ্যালুমিনিয়ামের একটি প্রধান ভোক্তা: বিমানের 2/3 অংশ অ্যালুমিনিয়াম এবং এর সংকর ধাতু নিয়ে গঠিত। একটি স্টিলের বিমান খুব ভারী হবে এবং অনেক কম যাত্রী বহন করতে পারে। তাই অ্যালুমিনিয়ামকে ডানাযুক্ত ধাতু বলা হয়। তার এবং তারগুলি অ্যালুমিনিয়াম থেকে তৈরি করা হয়: একই বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সহ, তাদের ভর সংশ্লিষ্ট তামার পণ্যের তুলনায় 2 গুণ কম।

অ্যালুমিনিয়ামের জারা প্রতিরোধের বিবেচনা করে, এটি নাইট্রিক অ্যাসিডের জন্য মেশিনের যন্ত্রাংশ এবং পাত্র তৈরি করা. অ্যালুমিনিয়াম পাউডার হল সিলভার পেইন্ট তৈরির ভিত্তি যা লোহার পণ্যগুলিকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করতে এবং তাপ রশ্মিকে প্রতিফলিত করতে, তেল স্টোরেজ ট্যাঙ্ক এবং অগ্নিনির্বাপক স্যুটগুলি এই ধরনের পেইন্ট দিয়ে আবৃত থাকে।

অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন করতে এবং অবাধ্য উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রক্সাইড হল সুপরিচিত ওষুধ Maalox এবং Almagel এর প্রধান উপাদান, যা গ্যাস্ট্রিক রসের অম্লতা কমায়।

অ্যালুমিনিয়াম লবণ উচ্চ হাইড্রোলাইজড হয়। এই সম্পত্তি জল পরিশোধন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়. অ্যালুমিনিয়াম সালফেট এবং অল্প পরিমাণে স্লেকড চুন পানিতে যোগ করা হয় যাতে ফলিত অ্যাসিডকে নিরপেক্ষ করতে বিশুদ্ধ করা হয়। ফলস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইডের একটি বিশাল অবক্ষেপ নির্গত হয়, যা স্থির হয়ে এটির সাথে অস্থিরতা এবং ব্যাকটেরিয়ার স্থগিত কণা বহন করে।

সুতরাং, অ্যালুমিনিয়াম সালফেট একটি জমাট বাঁধা।

6. অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন

1) অ্যালুমিনিয়াম উৎপাদনের জন্য একটি আধুনিক, খরচ-কার্যকর পদ্ধতি 1886 সালে আমেরিকান হল এবং ফরাসী হেরোল্ট দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। এটি গলিত ক্রায়োলাইটে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের একটি দ্রবণের ইলেক্ট্রোলাইসিস জড়িত। গলিত ক্রায়োলাইট Na 3 AlF 6 Al 2 O 3 দ্রবীভূত করে, ঠিক যেমন জল চিনিকে দ্রবীভূত করে। গলিত ক্রায়োলাইটে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের একটি "সমাধান" এর তড়িৎ বিশ্লেষণ এমনভাবে ঘটে যেন ক্রায়োলাইট শুধুমাত্র দ্রাবক এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ইলেক্ট্রোলাইট।

2Al 2 O 3 তড়িৎ প্রবাহ →4Al + 3O 2

ইংরেজি "ছেলে এবং মেয়েদের জন্য এনসাইক্লোপিডিয়া", অ্যালুমিনিয়ামের একটি নিবন্ধ নিম্নলিখিত শব্দ দিয়ে শুরু হয়: "23 ফেব্রুয়ারি, 1886 তারিখে, সভ্যতার ইতিহাসে একটি নতুন ধাতু যুগ শুরু হয়েছিল - অ্যালুমিনিয়ামের যুগ। এই দিনে, চার্লস হল, 22 বছর বয়সী একজন রসায়নবিদ, তার হাতে রূপালী-সাদা অ্যালুমিনিয়ামের এক ডজন ছোট বল নিয়ে তার প্রথম শিক্ষকের পরীক্ষাগারে গিয়েছিলেন এবং এই খবর পেয়েছিলেন যে তিনি সস্তায় ধাতু তৈরি করার উপায় খুঁজে পেয়েছেন এবং প্রচুর পরিমাণে।" তাই হল আমেরিকান অ্যালুমিনিয়াম শিল্পের প্রতিষ্ঠাতা এবং একজন অ্যাংলো-স্যাক্সন জাতীয় নায়ক হয়ে ওঠেন, যিনি বিজ্ঞানকে একটি মহান ব্যবসায় পরিণত করেছিলেন।

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

এটা মজার:

• অ্যালুমিনিয়াম ধাতু প্রথম 1825 সালে ডেনিশ পদার্থবিদ হ্যান্স ক্রিশ্চিয়ান ওরস্টেড দ্বারা বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। কয়লার সাথে মিশ্রিত গরম অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের একটি স্তরের মধ্য দিয়ে ক্লোরিন গ্যাস পাস করে, আর্দ্রতার সামান্যতম ট্রেস ছাড়াই বিচ্ছিন্ন অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডকে Oersted করে। ধাতব অ্যালুমিনিয়াম পুনরুদ্ধার করার জন্য, ওর্স্টেডকে পটাসিয়াম অ্যামালগাম দিয়ে অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডের চিকিত্সা করতে হবে। 2 বছর পরে, জার্মান রসায়নবিদ ফ্রেডরিখ ওয়েলার। তিনি পটাসিয়াম অ্যামালগামকে বিশুদ্ধ পটাসিয়াম দিয়ে প্রতিস্থাপন করে পদ্ধতিটি উন্নত করেন।
• 18 এবং 19 শতকে, অ্যালুমিনিয়াম গহনার জন্য প্রধান ধাতু ছিল। 1889 সালে, লন্ডনের ডিআই মেন্ডেলিভকে রসায়নের বিকাশে তার পরিষেবাগুলির জন্য একটি মূল্যবান উপহার দেওয়া হয়েছিল - সোনা এবং অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি স্কেল।
• 1855 সালের মধ্যে, ফরাসি বিজ্ঞানী সেন্ট-ক্লেয়ার ডেভিল প্রযুক্তিগত স্কেলে অ্যালুমিনিয়াম ধাতু উৎপাদনের জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। কিন্তু পদ্ধতিটি খুব ব্যয়বহুল ছিল। ডেভিল ফ্রান্সের সম্রাট তৃতীয় নেপোলিয়নের বিশেষ পৃষ্ঠপোষকতা উপভোগ করতেন। তার ভক্তি এবং কৃতজ্ঞতার চিহ্ন হিসাবে, ডেভিল নেপোলিয়নের পুত্র, নবজাতক রাজকুমারের জন্য তৈরি করেছিলেন, একটি মার্জিতভাবে খোদাই করা র্যাটেল - অ্যালুমিনিয়ামের তৈরি প্রথম "ভোক্তা পণ্য"। এমনকি নেপোলিয়ন তার রক্ষীদের অ্যালুমিনিয়াম কুইরাস দিয়ে সজ্জিত করার ইচ্ছা করেছিলেন, তবে দামটি নিষিদ্ধ হয়ে উঠল। সেই সময়ে, 1 কেজি অ্যালুমিনিয়ামের দাম 1000 মার্ক, অর্থাৎ রূপার চেয়ে ৫ গুণ বেশি দামি। ইলেক্ট্রোলাইটিক প্রক্রিয়া আবিষ্কারের পরেই অ্যালুমিনিয়াম সাধারণ ধাতুর সমান মূল্যে পরিণত হয়েছিল।
• আপনি কি জানেন যে অ্যালুমিনিয়াম, যখন মানবদেহে প্রবেশ করে, তখন স্নায়ুতন্ত্রের ব্যাধি সৃষ্টি করে। এটি অতিরিক্ত হলে, বিপাক ব্যাহত হয়। এবং প্রতিরক্ষামূলক এজেন্ট হল ভিটামিন সি, ক্যালসিয়াম এবং জিঙ্ক যৌগ।
• অ্যালুমিনিয়াম অক্সিজেন এবং ফ্লোরিনে পুড়ে গেলে প্রচুর তাপ নির্গত হয়। অতএব, এটি রকেট জ্বালানীতে একটি সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়। শনি রকেটটি তার উড্ডয়নের সময় 36 টন অ্যালুমিনিয়াম পাউডার পোড়ায়। রকেট জ্বালানির একটি উপাদান হিসাবে ধাতু ব্যবহার করার ধারণাটি প্রথম এফ এ জান্ডার দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল।

অনুশীলন

সিমুলেটর নং 1 - ডি. আই. মেন্ডেলিভের উপাদানগুলির পর্যায় সারণীতে অবস্থান অনুসারে অ্যালুমিনিয়ামের বৈশিষ্ট্য

সিমুলেটর নং 2 - সরল এবং জটিল পদার্থের সাথে অ্যালুমিনিয়ামের বিক্রিয়ার সমীকরণ

সিমুলেটর নং 3 - অ্যালুমিনিয়ামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

অ্যাসাইনমেন্ট টাস্ক

নং 1। অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড থেকে অ্যালুমিনিয়াম পেতে, ক্যালসিয়াম ধাতু একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য একটি সমীকরণ লিখুন এবং একটি বৈদ্যুতিন ভারসাম্য ব্যবহার করে এই প্রক্রিয়াটিকে চিহ্নিত করুন।
ভাবুন! কেন এই প্রতিক্রিয়া একটি জলীয় দ্রবণে বাহিত হতে পারে না?

নং 2। রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমীকরণগুলি সম্পূর্ণ করুন:
Al + H 2 SO 4 (সমাধান ) ->
Al + CuCl 2 ->
Al + HNO3 ( conc ) - t ->
Al + NaOH + H 2 O ->

3 নং. রূপান্তরগুলি সম্পাদন করুন:
Al -> AlCl 3 -> Al -> Al 2 S 3 -> Al(OH) 3 - t -> Al 2 O 3 -> Al

নং 4। সমস্যা টার সমাধান কর:
একটি অ্যালুমিনিয়াম-তামার খাদ গরম করার সময় অতিরিক্ত ঘনীভূত সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণের সংস্পর্শে আসে। 2.24 লিটার গ্যাস (n.o.) ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল। খাদটির মোট ভর 10 গ্রাম হলে তার শতকরা গঠন নির্ণয় কর?