铝。银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。那么你知道关于铝的物理性质和化学性质吗?接下来小编为你整理了铝的物理化学性质,一起来看看吧。
(资料图片)
基本物性
铝为银白色轻金属。有延展性。商品常制成柱状、棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。用酸处理过的铝粉在空气中加热能猛烈燃烧,并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、稀硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液,不溶于水,但可以和热水缓慢地反应生成氢氧化铝[4] ,相对密度2.70,弹性模量70Gpa,泊松比0.33。熔点660℃。沸点2327℃。以其轻、良好的导电和导热性能、高反射性和耐氧化而被广泛使用。做日用皿器的铝通常叫“钢精”或“钢种”。Al 在(室温)25℃的热膨胀系数0.0000236mm/℃ 或23.6ppm*k-1。
同位素
铝有24种同位素,其中只有一种是稳定的。同位素列表如下:
符号 | 质子 | 中子 | 质量 | 半衰期 | 自旋 | 相对丰度 |
---|---|---|---|---|---|---|
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) | 稳定 | 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 |
备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。
铝是活泼金属,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃(1埃=0.1纳米)的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;但铝的粉末与空气混合则极易燃烧;熔融的铝能与水猛烈相应的金属;铝是两性的,极易溶于强碱,也能溶于稀酸。
与酸反应
2Al +6HCl ==== 2AlCl₃+ 3H₂↑
2Al + 3H₂SO₄(稀)==== Al₂(SO₄)₃+ 3H₂↑
Al + 6HNO₃(浓)==Δ==Al(NO₃)₃+ 3NO₂↑+ 3H₂O
Al + 4HNO₃(稀)==== Al(NO₃)₃+ NO↑+ 2H₂O
8Al + 30HNO₃(较稀)====8Al(NO₃)₃+ 3N₂O↑+ 15H₂O
8Al + 30HNO₃(极稀)====8Al(NO₃)₃+ 3NH₄NO₃+ 9H₂O
6CH₃COOH+2Al=2Al(CH₃COO)₃+3H₂↑
与碱反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
与非金属反应
4Al+3O₂====2Al₂O₃(点燃)
2Al+3Cl₂====2AlCl₃ (点燃)
2Al+3S====Al₂S₃ (加热)
铝热反应
2Al + Fe₂O₃==点燃== Al₂O₃+2Fe(铝热反应)
8Al + 3Fe₃O4==高温== 4Al₂O₃+9Fe
与水反应
2Al+6H₂O(沸水)==Δ==2Al(OH)₃+3H₂↑
铝和水的反应是 2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂↑,反应实质:水是极弱的电解质,但在水中能电离出氢离子和氢氧根离子与铝反应,生成Al(OH)₃和H₂。反应条件可加热也可以在常温下进行,在常温下起现象很难观察。根据铝的还原性可推断铝可以与水反应,但实验发现,铝与沸水几乎没有反应现象,不过铝在加热条件下就可以与水蒸汽发生明显反应,但反应一开始就与水中的氧气生成致密氧化膜阻止反应进一步进行。
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