กลุ่มย่อยอลูมิเนียมคาบ โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมอะลูมิเนียม สารประกอบอะลูมิเนียมธรรมชาติ

คำนิยาม

อลูมิเนียมตั้งอยู่ในคาบที่สาม กลุ่ม III ของกลุ่มย่อยหลัก (A) ของตารางธาตุ นี่เป็นองค์ประกอบ p แรกของช่วงที่ 3

โลหะ. การกำหนด - อัล เลขลำดับ - 13. ญาติ มวลอะตอม- 26.981 น

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมอะลูมิเนียม

อะตอมอะลูมิเนียมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก (+13) ภายในมี 13 โปรตอนและ 14 นิวตรอน นิวเคลียสล้อมรอบด้วยเปลือกหอยสามชั้นซึ่งมีอิเล็กตรอน 13 ตัวเคลื่อนที่

อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ควรเป็นการค้นหาข้อมูลเชิงกลไก จะดีกว่าถ้านักเรียนรู้โครงสร้างของระบบและเข้าใจหลักการขององค์ประกอบทางเคมี และจากนี้เขาได้เรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างสสาร ทั้งหมดขึ้นอยู่กับระดับของรายละเอียดในคำอธิบายของตารางธาตุ หากมีการระบุคุณสมบัติทั้งหมดของอ็อบเจ็กต์ไว้อย่างชัดเจน การใช้อ็อบเจกต์นั้นเป็นกลไกล้วนๆ สถานการณ์ที่นำเสนอในปัญหานี้แตกต่างกัน รูปแสดงเฉพาะโครงร่างของระบบพร้อมกับการกำหนดช่วงเวลาและกลุ่ม ไม่มีสัญลักษณ์สำหรับองค์ประกอบทางเคมีซึ่งในกรณีนี้อาจเป็นคำใบ้อันล้ำค่าสำหรับนักเรียน

ข้าว. 1. แผนผังแสดงโครงสร้างของอะตอมอะลูมิเนียม

การกระจายของอิเล็กตรอนในออร์บิทัลมีดังนี้:

13Al) 2) 8) 3 ;

1 2 2 2 2พี 6 3 2 3พี 1 .

มีอิเล็กตรอน 3 ตัวที่ระดับพลังงานภายนอกของอะลูมิเนียม อิเล็กตรอนทั้งหมดของระดับย่อยที่ 3 แผนภาพพลังงานมีรูปแบบดังต่อไปนี้:

อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้นงานทำได้เพียงกู้คืนข้อมูลที่ได้รับที่โรงเรียนเกี่ยวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งเห็นได้ชัดว่าไม่ใช่เป้าหมายของผู้เขียน ภารกิจแสดงว่านักเรียนรู้จักเพียงพอหรือไม่ ตารางธาตุเพื่อใช้ได้อย่างอิสระแม้ว่าจะมีเพียงข้อมูลที่บันทึกไว้เท่านั้น ในการตอบคำถามนี้อย่างถูกต้อง นักเรียนต้อง: รู้โครงสร้างของตารางธาตุ รู้ว่าตารางธาตุประกอบด้วยโลหะและอโลหะอยู่ที่ใด และรู้คุณสมบัติของธาตุหลัง รู้แนวคิดพื้นฐานของการสร้างอะตอม เช่น วาเลนซ์ เปลือก นิวเคลียส โปรตอน และสามารถกำหนดเวเลนซ์ จำนวนโปรตอน อิเล็กตรอน และเวเลนซ์อิเล็กตรอนตามตำแหน่งของธาตุในระบบธาตุ

ในทางทฤษฎี สภาวะตื่นเต้นเป็นไปได้สำหรับอะตอมอะลูมิเนียมเนื่องจากการมีอยู่ของ 3 . ที่ว่าง d-ออร์บิทัล อย่างไรก็ตาม อิเลคตรอนลดค่าลง 3 - ระดับย่อยไม่เกิดขึ้นจริง

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1




การระบุรูต A ซึ่งอยู่ในคาบที่สอง แสดงว่านักเรียนรู้วิธีสร้างตารางธาตุ การกำหนดองค์ประกอบของคุณลักษณะที่สามควรสอดคล้องกับคุณลักษณะที่หก - จากนั้นเราจะตรวจสอบว่านักเรียนมีความแตกต่างระหว่างโลหะและอโลหะหรือไม่ การระบุลักษณะที่เหมาะสมของการทดสอบที่สองและสี่ ความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างอะตอมกับตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุ และการทดสอบลักษณะที่ห้าว่านักเรียนสามารถสัมพันธ์กับตำแหน่งได้หรือไม่ องค์ประกอบทางเคมีด้วยความจุสูงสุดของสารประกอบเคมี








คุณสมบัติทางกายภาพอลูมิเนียมเป็นโลหะสีขาวเงิน ละลายที่ 660 ° C พลาสติกมาก ดึงเป็นเส้นลวดได้ง่ายและรีดเป็นกระดาษฟอยล์ มีการนำไฟฟ้าและความร้อนสูงมาก ขึ้นรูปด้วยแสงโลหะอื่นๆ และ โลหะผสมที่แข็งแกร่ง











จากประวัติศาสตร์การค้นพบ ระหว่างการค้นพบอลูมิเนียม - โลหะมีราคาแพงกว่าทองคำ ชาวอังกฤษต้องการให้เกียรตินักเคมีชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ D.I. Mendeleev ด้วยของกำนัลมากมายพวกเขาให้สมดุลทางเคมีแก่เขาซึ่งถ้วยหนึ่งทำจากทองคำและอีกถ้วยหนึ่งเป็นอลูมิเนียม ถ้วยอลูมิเนียมมีราคาแพงกว่าทองคำ ผลลัพธ์ที่ได้คือ "เงินจากดินเหนียว" ไม่เพียงแต่สนใจนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักอุตสาหกรรมและแม้แต่จักรพรรดิแห่งฝรั่งเศสด้วย





ตรวจสอบตัวเอง 1. อะตอมอะลูมิเนียมมีอิเล็กตรอนกี่ตัว? a) 1 b) 6 c) 13 d) 3 2. สถานะออกซิเดชันของอะตอมอะลูมิเนียมในสารประกอบ Al 2 O 3 a) -3 b) -2 c) +3 d) +2 3. Amphoteric hydroxide รวมถึง: a) Mg (OH) 2 b) Al (OH) 3 c) H 2 Cr 2 O 7 d) Na OH 4. เมื่ออะลูมิเนียมถูกออกซิไดซ์ในตัวกลางที่เป็นด่าง ... a) Al 3+ b) Al 2 O 3 c) - d) Al H 3 5. อะลูมิเนียมออกไซด์ - ... a) ของแข็ง สีขาว b) ก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น c) ของแข็งสีแดง d) ของเหลวเดือดต่ำ

สรุป ด้วยคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความเบา ความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน ความทนทานต่อสารเคมีที่รุนแรง อลูมิเนียมได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการบินและการขนส่งในอวกาศ และในหลายอุตสาหกรรม เศรษฐกิจของประเทศ. อลูมิเนียมและโลหะผสมมีส่วนที่พิเศษในด้านวิศวกรรมไฟฟ้า และเบื้องหลังคืออนาคตของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของเรา