СОР № 1 Химия 9 класс Элементы 1 (I), 2 (II) и 13 (III) групп и их соединения

Элементы 1 (I), 2 (II) и 13 (III) групп и их соединения

Задание:

Алюминий широко распространенный металл в земной коре. Его использую как в чистом виде, так и в виде сплавов.
(а) Физические свойства алюминия можно характеризовать по металлической критсталлической решетке. Кристаллическая решетка чистого алюминия показана на рисунке.
(і) Дайте характеристику кристаллической решетки чистого алюминия по рисунку.
____________________
(іі) Алюминий применяют для изготовления электрических проводов.
Объясните, с чем связана высокая электропроводность алюминия.
_________________________
(b) В состав сплава дюралюминия входит 95% алюминия и 4% меди.
(і) Постройте диаграмму сплава дюралюминия.
(іі) Поясните, почему чистый алюминий мягкий и пластичный, а дюралюминий твердый и прочный.
__________________________
(с) На Павлодарском алюминиевом заводе ежегодно производится до 250 тысяч тонн чистого алюминия, путем электолиза из руды.
Укажите одно преимущество и один недостаток такого производства.

Решение:

(а) (і) ..Кристаллическая решетка алюминия — гранецентрированный куб, которая устойчива при температуре от 4°К до точки плавления. В алюминии нет аллотропических превращений, то есть его строение постоянно.

(іі) Алюминий отличается высокой электропроводностью (четвертое место среди металлов — после серебра, меди и золота). Удельная электропроводность алюминия чистотой 99,99 % при 20°С равна 37,9 мкСм×м, что составляет 63,7% от электропроводности меди [59,5 мкСм×м]. Более чистый алюминий [99,999 %] обладает электропроводностью, равной 65,9% от электро­проводности меди.

На электропроводность алюминия влияет ряд факторов: степень деформации, режим термической обработки и т. д., решающую же роль играет природа примесей, присутствующих в алюминии. Примеси по их отрицательному влиянию на электропроводность алюминия можно расположить в следующий ряд: Cr, V, Mn, Ti, Mg, Ag, Сu, Zn, Si, Fe Ni.

(b) (і)

(іі) Дюралюминий — это материал, созданный на основе чистого алюминия с легирующими элементами, включение которых в состав плавки изменяет свойства металла. Мягкий и легкий алюминий приобретает нагрузочную устойчивость, сохраняя при этом все преимущества чистого элемента. Случайное открытие. Дюралюминий – это сплав алюминия с небольшим количеством меди, который состаривают при определенной температуре в искусственно созданных условиях.
(с) Преимущество: низкая цена; при контакте с воздухом образуется оксидная пленка, которая защищает от коррозии.

Недостаток:

• алюминий достаточно хрупкий металл, поэтому обладает низкий технологичностью и применяется только для стационарной прокладки;
• повышенное электрическое сопротивление самого металла,
• оксидная пленка приводит к высокому переходному сопротивлению.