Самостоятельная работа №1 (975075), страница 2
Текст из файла (страница 2)
А. Укажите, какие частицы образуют кристаллическую решету данного вещества и каково взаимодействие между ними.
Al – относится к металлам. В узлах решетки находятся положительно заряженные ионы, которые погружены в электронный «газ», распределенный по всему металлу. Таким образом, валентные электроны у металлов не локализованы, так как энергетически более выгодно, чтобы электроны принадлежали всему металлу (у большинства металлов на внешней электронной оболочке имеется значительное число вакантных орбиталей и малое число электронов). Между положительно заряженными ионами металла и нелокализованными электронами существует электростатическое взаимодействие, обеспечивающее устойчивость вещества. Энергия этого взаимодействия является промежуточной между энергиями ковалентных и молекулярных кристаллов. Поэтому элементы с чисто металлической связью (s- и p- металлы) характеризуются относительно невысокими температурами плавления и твердостью. Наличие электронов, которые могут свободно перемещаться по объему кристалл, обеспечивает высокие электрическую проводимость и теплопроводность, а также ковкость и пластичность металлов. Металлический блеск обусловлен отражением световых лучей от электронного газа, который несколько выходит за границу положительно заряженных ионов.
Решетка алюминия – кубическая гранецентрированная.
Б. Выскажите Ваши предположения о свойствах данного вещества (высокая или низкая температура плавления и кипения, хорошо ли оно растворяется в воде, высокая или низкая механическая прочность, электропроводно ли вещество).
Алюминий обладает высокой теплопроводностью (при 190°С) 343 Вт/м·К; температура плавления 660,24°С; температура кипения около 2500°С. Алюминий обладает невысокой механической прочностью (предел прочности 50-60 МН/м2), твердостью (170 МН/м2 по Бринеллю) и высокой пластичностью. Алюминий на воздухе покрывается тонкой, но очень прочной пленкой оксида Al2О3, защищающей металл от дальнейшего окисления и обусловливающей его высокие антикоррозионные свойства. Алюминий хороший проводник – электрическая проводимость при 298 К 3,8 ∙ 107 См ∙ м-1.
Алюминий, обладая хорошей проводимостью, применяется в электроэнергетики для изготовления жил кабелей, сборных шин ГРУ (генераторных распределительных устройств), шин пофазно экранированных токопроводов, а также для изготовления проводов воздушных линий, где, из-за низкой механической прочности алюминия, провод при изготовлении усиливается стальным сердечником (провода марки АС).















