அலுமினியம் +3 அயனியை ஏன் உருவாக்குகிறது

Al-ன் மின்சுமை என்ன?

அலுமினியம் வேதியியல் கணக்குகள் மற்றும் தொழில் சூத்திரங்களில் ஏன் மிகவும் நம்பகமானது என்று நீங்கள் ஒருபோதாவது யோசித்தது உண்டா? விடை இதன் மின்சுமையிலிருந்து தொடங்குகிறது al-ன் மின்சுமை , அல்லது குறிப்பாக, அலுமினியம் அணு எதிர்வினைக்குப் பிறகு ஏற்படுத்தும் மின்சுமை. அதன் பொதுவான வடிவத்தில், அலுமினியம் (சின்னம்: Al) ஒரு கேடயனை - நேர்மின் அயனியை - எலக்ட்ரான்களை இழந்து உருவாக்குகிறது. எனவே, அலுமினியத்தின் மின்சுமை என்ன சேர்மங்களில்? சுமார் எப்போதும், அது +3ஆகும். இதன் பொருள் அலுமினியம் அயனியாக மாறும் போது, அதற்கு மூன்று புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரான்களை விட அதிகமாக இருக்கும், இதன் காரணமாக சின்னம் அற ³⁺ (லிபரேடெக்ஸ்ட்) .

வேதியியலில் நேர்மின் அயனி என்பது அணு ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட எலெக்ட்ரான்களை இழந்து உருவாகும் மொத்த நேர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்ட அயனியைக் குறிக்கிறது. அலுமினியத்திற்கு, இந்த செயல்முறை மிகவும் கணிக்கத்தக்கது மற்றும் நீர் சிகிச்சை முதல் விமான உலோகக்கலவைகள் வரை அதன் பரந்த பயன்பாட்டிற்கு அடிப்படையாக அமைகிறது.

அயனிக் கூடுதல்களில் அலுமினியம் பெரும்பாலும் Al ஆக இருப்பதைக் காணலாம் ³⁺ நேர்மின் அயனியாக

அலுமினியம் நேர்மின் அயனியை உருவாக்குவதற்கான காரணம்

இன்னும் விரிவாகப் பார்ப்போம். ஒரு நடுநிலை அலுமினிய அணுவானது 13 புரோட்டான்கள் மற்றும் 13 எலெக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் அது வினைபுரியும் போது, அது மூன்று எலெக்ட்ரான்களை இழக்கிறது - அவற்றை பெறுவதில்லை. இந்த இழப்பு மூன்று இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் (வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள எலெக்ட்ரான்கள்), உட்புற எலெக்ட்ரான்களை விட நீக்க எளிதானவை. இவற்றை இழந்த பிறகு அலுமினியம் நிலையான எலெக்ட்ரான் அமைப்பை அடைகிறது, இது நியான் என்ற உலோக வாயுவின் அமைப்பைப் போன்றது. விளைவாக? நிலையான, +3 மின்னூட்டம் கொண்ட அயனி, அல்லது அலுமினியம் அயனி சார்ஜ் .

இது சிக்கலாக உள்ளதா? அலுமினியத்தின் மூன்று வேலன்சி எலெக்ட்ரான்களை அது இன்னும் நிலைத்தன்மை அடைய விரும்பி விடுதலை செய்வதாக கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். இதனால்தான், சில வேதியியல் சூழல்களில், Al என்பதை Al ஆக காண்பீர்கள் ³⁺ அயனிப் பொருட்களில்

மின்சுமையும் தொடர்புடைய போக்குகளும்

ஆனால் ஏன் அலுமினியம் எப்போதும் மூன்று எலெக்ட்ரான்களை இழக்கிறது? விடை தொடர்புடைய அட்டவணையில் உள்ளது. அலுமினியம் 13 ஆம் தொகுதியில் அமைந்துள்ளது, அங்கு அனைத்து தனிமங்களும் ஒரு பொதுவான அமைப்பை பகிர்ந்து கொள்கின்றன: அவை மூன்று வேலன்சி எலெக்ட்ரான்களை கொண்டுள்ளன மற்றும் +3 மின்சுமை உருவாக்க மூன்றையும் இழக்க விரும்புகின்றன. இந்த போக்கு வேதியியல் நிபுணர்கள் ஒவ்வொரு சந்தர்ப்பத்தையும் நினைவில் கொள்ளாமல் அலுமினியத்தின் மின்சுமையை முன்கூட்டியே கணிக்க உதவுகிறது. இது ஒரு சுவாரஸ்யமான தகவல் மட்டுமல்ல - இது வேதியியல் போர்முலாக்களை உருவாக்கவும், சேர்மங்களை பெயரிடவும், கரைதிறன் அல்லது மின்வேதியியல் நடவடிக்கைகளை முன்கூட்டியே கணிக்கவும் உதவும் குறுக்குவழி ஆகும்

எடுத்துக்காட்டாக, அலுமினியத்தின் மின்னூட்டம் மின்சுமையை அறிவதன் மூலம் உங்களால் Al போன்ற பொதுவான சேர்மங்களுக்கு உடனடியாக போர்முலாக்களை எழுத முடியும் ₂ஓ ₃(அலுமினியம் ஆக்சைடு) அல்லது AlCl ₃(அலுமினியம் குளோரைடு), மற்றும் அலுமினியம் ஏன் வலுவான, நிலையான சேர்மங்களை உருவாக்க அவ்வளவு பயனுள்ளதாக இருக்கிறது என்பதை புரிந்து கொள்ளுங்கள்.

• சேர்மங்களில் அலுமினியத்தின் மின்னூட்டம் சுமார் எப்போதும் +3 ஆக இருக்கும்
• இது ஒரு நேர்மின் அயனி (நேர்மின் அயனி) மூன்று வெளியாக்க எலக்ட்ரான்களை இழந்து
• இந்த நடத்தை தனிம அட்டவணையின் குழு 13 இல் அதன் நிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது
• அல் இன் மின்னூட்டத்தை அறிவது சூத்திரம் எழுதுவதற்கும், சேர்மத்தின் பெயரிடலுக்கும், மற்றும் ஆய்வக தயாரிப்புக்கும் உதவும்
• அற ³⁺ தொழில் மற்றும் பொருள் அறிவியலில் அலுமினியத்தின் பங்கை புரிந்து கொள்வதற்கு முக்கியமானது

இது பெரிய படத்தில் எவ்வாறு பொருந்துகிறது என்பதில் இன்னும் சந்தேகமா? சூத்திரம் al-ன் மின்சுமை வேதியியல் சூத்திரங்களை முறையாக கையாள்வதற்கும், அலுமினியம் ஏன் அவ்வளவு பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை புரிந்து கொள்ளவும் உங்கள் நுழைவாயில் ஆகும். அடுத்த பிரிவுகளில், Al இன் பின்னணியில் உள்ள எலக்ட்ரான் அமைப்பை மேலும் ஆழமாக ஆராய்வோம் ³⁺ இந்த சார்ஜை மிகவும் நம்பகமானதாக மாற்றும் எனெர்ஜெட்டிக்ஸ். அணு அமைப்பு எவ்வாறு உலக வேதியியலை வடிவமைக்கிறது என்பதை நீங்கள் காண தயாரா? தொடரலாம்.

எலக்ட்ரான் அமைப்பிலிருந்து Al-க்கு ³⁺

சமநிலை அலுமினியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு

நீங்கள் ஒரு தனிமங்களின் அட்டவணையைப் பார்த்து அலுமினியம் (Al) ஐ கண்டறியும் போது, அதன் அணு எண் 13 என்பதை நீங்கள் கவனிப்பீர்கள். இதன் பொருள், ஒரு சமநிலை அலுமினியம் அணுவானது 13 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் அந்த எலக்ட்ரான்கள் எங்கு செல்கின்றன? விரிவாக பார்ப்போம்:

• முதல் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் 1s ஆர்பிட்டலை நிரப்புகின்றது
• அடுத்த இரண்டு 2s ஆர்பிட்டலை நிரப்புகின்றது
• பின்னர், ஆறு 2p ஆர்பிட்டலை நிரப்புகின்றது
• மீதமுள்ள மூன்று 3s மற்றும் 3p ஆர்பிட்டல்களில் செல்கின்றது

இதனால் அலுமினியத்திற்கு அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு 1S ²2S ²2P ⁶3S ²3P ¹, அல்லது உயரிய வாயு கோரைப் பயன்படுத்தி சுருக்கமாக [Ne] 3s ²3P ¹.

மதிப்பு எலக்ட்ரான்களின் படிநிலை இழப்பு

சரி, நடுநிலை அலுமினியம் எவ்வாறு Al ஆகிறது ³⁺ ? இது அலுமினியத்திற்கு வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்களைப் பற்றியது. செயல்முறையை விரிவாக பார்ப்போம்:

1. நடுநிலை Al உடன் தொடங்குகிறது: [Ne] 3s ²3P ¹
2. ஒரு 3p எலக்ட்ரானை நீக்கவும்: [Ne] 3s ²
3. இரண்டு 3s எலக்ட்ரான்களை நீக்கவும்: [Ne]

இழந்த ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் நிலையான, நற்பேருடைய வாயு அமைப்பிற்கு ஒரு படிநிலை குறைவாகும். மூன்று எலக்ட்ரான்கள் இழக்கப்படுவதால், அணு ஒரு கேடயனாக மாறும், அதன் மின்னூட்டம் +3 மின்னூட்டம் —அதுதான் அலுமினியம் அயன் வாய்பாடு (Al ³⁺ ).

உருவாக்கப்பட்ட Al ³⁺ கட்டமைப்பு

மூன்று வேலன்சி எலெக்ட்ரான்களை இழந்த பிறகு, al3+ எலெக்ட்ரான் அமைப்பு எளியது [Ne] , முழுமையாக, 1S ²2S ²2P ⁶ Study.com . இது நிலைமையான வாயுவான நியோனின் அமைப்பிற்கு பொருந்துகிறது, இதனால் Al அயனிச் சேர்மங்களில் ³⁺ மிகவும் நிலையானதாக இருக்கிறது.

Al → Al ³⁺ + 3 e ⁻ ; Al ³⁺ நியானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

இந்த செயல்முறையை அலுமினியம் “தனது” வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களை விடுவித்து ஒரு நிலையான உட்கருவை வெளிப்படுத்துவதாக கற்பனை செய்யுங்கள் - உங்கள் வரை பல்லாண்டு போன்ற அடுக்குகளை நீக்கி அதன் இதயத்தை அடைவது போல.

• நடுநிலை Al: [Ne] 3s ²3P ¹
• அற ³⁺ அயனி: [Ne] (வெளியாற்றல் மட்டத்தில் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை)

பார்வையாளர்களுக்கு, Al-க்கான ஆர்பிட்டல் பெட்டி வரைபடம் ³⁺ 2p வரையிலான அனைத்து பெட்டிகளும் நிரப்பப்பட்டு, 3s மற்றும் 3p பெட்டிகள் காலியாக இருக்கும். Al-க்கான லூயிஸ் அமைப்பு ³⁺ எளிய சின்னத்தை மட்டும் காண்பிக்கும் - எந்த புள்ளிகளும் இல்லை, ஏனெனில் வெளியாற்றல் மட்டத்தில் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை.

இந்த படிநிலை அணுகுமுறை விளக்குவது மட்டுமல்லாமல், மற்ற அயனிகளுக்கு கணிக்கவும் அமைக்கவும் உங்களை தயார் செய்கிறது அலுமினியம் 3+ எலெக்ட்ரான் அமைப்பு சரியான படிக்கட்டுகளை எழுதவும், புரிந்து கொள்ளவும், செயலில் உள்ள சேர்மங்களை புரிந்து கொள்ளவும், அலுமினியத்தின் சார்ஜை கொண்டுள்ள வேதியியல் பிரச்சனைகளை தீர்க்கவும் இந்த செயல்முறையை முறையாக கற்பது அவசியம்

இப்போது நீங்கள் அலுமினியம் எப்படி எலெக்ட்ரான்களை இழந்து Al ஆக மாறுகிறது என்பதை அறிவீர்கள் ³⁺ +3 சார்ஜ் அயனி சேர்மங்களில் எப்படி விரும்பப்படுகிறது என்பதை ஆராய தயாராக இருக்கிறீர்கள், மேலும் லேட்டிஸ் மற்றும் நீரேற்றம் ஆற்றல்களுடன் அயனியாக்கம் சமநிலை பேணுவது பற்றி பார்க்கலாம். நாம் முனைகிறோம்!

அலுமினியம் +3 அயனி சார்ஜை ஏன் விரும்புகிறது

லேட்டிஸ் மற்றும் நீரேற்றம் ஆற்றல்களுடன் அயனியாக்கம் சமநிலை பேணுவது

நீங்கள் வேதியியல் சூத்திரத்தில் அலுமினியத்தை பார்க்கும் போது—சிந்திக்கவும் Al ₂ஓ ₃அல்லது AlCl ₃—ஏன் அது பெரும்பாலும் Al ஆக தோன்றுகிறது என்று நீங்கள் யோசித்தது உண்டா? ³⁺ அயனிகளை உருவாக்கும் போது ஆற்றல் மாற்றங்களின் கணிசமான சமநிலையில் இருப்பதுதான் இதற்கு காரணம் அயனியாக்கிய அலுமினியம் சேர்மங்கள். ஒரு நடுநிலை அணுவிலிருந்து மூன்று எலெக்ட்ரான்களை நீக்க, அலுமினியம் அயனியை உருவாக்க, ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, இது அயனியாக்கும் ஆற்றல் . உண்மையில், அலுமினியத்தின் முதல், இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாவது எலெக்ட்ரான்களுக்கான அயனியாக்கும் ஆற்றல் மதிப்புகள் முறையே 577.54, 1816.68 மற்றும் 2744.78 kJ/mol ஆகும் (WebElements) . இது மிகப்பெரிய முதலீடுதான்!

எனவே, அலுமினியம் மூன்று எலெக்ட்ரான்களை இழக்கும் சிரமத்திற்கு ஏன் செல்கிறது? புதிதாக உருவான Al ³⁺ அயனிகள் ஆக்சிஜன் (O ²⁻ அல்லது புளோரின் (F ⁻ ) போன்ற அதிக மின்னூட்டம் கொண்ட எதிர்மின் அயனிகளுடன் இணைந்து படிக வலையமைப்பை உருவாக்கும் போது இந்த ஆற்றல் செலவு மிகையாக ஈடுகொடுக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை பெரிய அளவு ஆற்றலை வெளியிடுகிறது, இது படிக வலை ஆற்றல் . அயனிகளின் மின்னூட்டம் அதிகமாக இருந்தால், மின்நிலை ஈர்ப்பு விசை வலுவாக இருக்கும் மற்றும் வெளியிடப்படும் படிக வலை ஆற்றல் அதிகமாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, AlF க்கான படிக வலை ஆற்றல் ₃naF அல்லது MgF-ஐ விட மிக அதிகம் ₂+3 சார்ஜ் எவ்வளவு நிலைத்தன்மையானது என்பதை காட்டுகிறது (ஓக்லஹோமா ஸ்டேட் பல்கலைக்கழகம்) .

• அலுமினியத்திலிருந்து மூன்று எலக்ட்ரான்களை நீக்க மிக அதிகமான ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது
• Al போன்ற திண்ம வலைப்பினை உருவாக்குவது ₂ஓ ₃) மேலும் அதிகமான ஆற்றலை வெளியிடுகிறது
• இந்த ஆற்றல் ஈடுபாடு Al-க்கு +3 நிலையை மிகவும் நிலையானதாக மாற்றுகிறது அலுமினியம் அயனி

பல அயனி வலைப்பினங்கள் மற்றும் நீர் சூழல்களில் Al இன் நிலைத்தன்மை ³⁺ மூன்று எலக்ட்ரான்களை நீக்குவதற்கான செலவை விட மிக அதிகமாக உள்ளது

திண்ம அயனி சேர்மங்களில் +1 அல்லது +2 க்கு பதிலாக +3 ஏன்?

ஏன் ஒரு அல்லது இரண்டு எலெக்ட்ரான்களை இழக்கக் கூடாது? Al உடன் ஒரு நிலையான உப்பை உருவாக்க முயற்சிப்பதை கற்பனை செய்யுங்கள் ⁺ அல்லது Al ²⁺ . அயனிகளுக்கிடையேயான மின்சார ஈர்ப்பு குறைவாக இருப்பதால் இறுதியில் உருவாகும் படிக வலைப்பின்னல் மிகவும் பலவீனமானதாக இருக்கும். அலுமினியத்திற்கான அயனி மின்னூட்டம் நேரடியாக படிக அமைப்பில் வெளியிடப்படும் ஆற்றலை தீர்மானிக்கிறது. குறிப்பிட்ட சேர்மத்தின் மின்சுமை அதிகமாக இருந்தால், பின்னல் வலுவாகவும், சேர்மம் நிலையாகவும் இருக்கும்.

இந்த காரணத்தால்தான் சில சாதாரண உப்புகளில் அலுமினியம் +1 அல்லது +2 அயனிகளை உருவாக்குவதை நீங்கள் கண்டறிய மாட்டீர்கள். Al உடன் உயர் மின்சுமை கொண்ட படிக வலைப்பினை உருவாக்குவதன் மூலம் பெறப்படும் ஆற்றல் ³⁺ இறுதியாக, மொத்த செயல்முறையும் ஆற்றல் ரீதியாக சாதகமாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது, இருப்பினும் முதல் கட்டம் செலவு மிகுந்ததாக இருக்கிறது. இது ஒரு சிறந்த உதாரணமாகும், அதாவது அலுமினியத்தின் எலெக்ட்ரான்களை இழப்பது அல்லது பெறுவது என்பது அந்த அணுவுடன் மட்டுமல்லாமல், அது இருக்கும் சூழலையும் பொறுத்தது - குறிப்பாக உருவாக்கப்படும் சேர்மத்தின் வகையையும் பொறுத்தது.

சில உலக உண்மையான உதாரணங்களை பார்ப்போம். Al ஐ நீங்கள் O உடன் சேர்க்கும் போது ³⁺ with O ²⁻ , உங்களுக்கு Al கிடைக்கிறது ₂ஓ ₃. Cl உடன் ⁻ , இது AlCl ₃. SO உடன் ₄²⁻ , உங்களுக்கு Al கிடைக்கிறது ₂(SO ₄)₃. இந்த மாற்றங்கள் அனைத்தும் சுமைகளை சமன் செய்ய வேண்டியதன் அவசியத்தை எதிரொலிக்கின்றன, மற்றும் அலுமினியத்தின் +3 சுமை இந்த ஸ்டோகியோமெட்ரிகள் செயல்பட வழிவகுக்கிறது.

சகப்பிணைப்பு சேர்மங்களில் சூழல் சார் எல்லைகள்

இயல்பாகவே, அனைத்து அலுமினியம் சேர்மங்களும் முற்றிலும் அயனிமயமானவை அல்ல. சில சந்தர்ப்பங்களில்—சில உயிரியல் அலுமினியம் சேர்மங்கள் அல்லது அலுமினியம் மிகவும் துலங்கக்கூடிய பங்காளிகளுடன் பிணைக்கப்படும் போது— அலுமினியம் அயனியின் மின்னூதல் என்பது தெளிவாக இல்லை. சகப்பிணைப்பு, எலக்ட்ரான் பகிர்வு, மற்றும் கூட பகுதி சார் பரிமாற்றம் கூட தோன்றும் மின்னூதலை பாதிக்கலாம். இருப்பினும், பெரும்பான்மையான எளிய உப்புகளிலும், நீர்ம கரைசல்களிலும் Al ³⁺ இயனிப்பாக்கம், படிக வலைமற்றும் நீரேற்ற ஆற்றல்களின் தொடர்பு காரணமாக முனைகிறது.

இது கூட கவனிக்கத்தக்கது அலுமினியத்தின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் நேர்மறையானது, இதன் விளைவாக அனியான்களை உருவாக்க எலக்ட்ரான்களை எளிதில் பெறுவதில்லை. இது ஏன் நிலைமையை மீண்டும் உறுதிப்படுத்துகிறது அலுமினியத்தின் எலெக்ட்ரான்களை இழப்பது அல்லது பெறுவது சாதாரணமாக கேட்டயன் உருவாக்கத்தில் ஈடுபடுகிறது, அனியான் உருவாக்கத்தில் இல்லை.

• +3 உப்புகள் மற்றும் கரைசல்களில் அலுமினியத்திற்கு மிக நிலையான அயனி சார்ஜ் ஆகும்
• +1 மற்றும் +2 நிலைகள் குறைவான கிரிட் நிலைமை காரணமாக அரிதானவை
• சேர்ப்பு சேர்மங்கள் தோற்ற சார்ஜை மாற்றலாம், ஆனால் இவை விதிவிலக்குகள் ஆகும்

அடுத்து, இந்த சார்ஜ் கருத்துகள் உங்களுக்கு சூத்திரங்களை எழுதவும், சேர்மங்களுக்கு பெயரிடவும் உதவும் என்பதை நீங்கள் பார்ப்பீர்கள், இதன் மூலம் Al இன் சார்ஜ் என்பது வெறும் கோட்பாட்டு விவரமாக மட்டுமல்லாமல், வேதியியல் சிக்கல்களை தீர்க்க ஒரு நடைமுறை கருவியாக இருக்கும்.

Al லிருந்து உருவாக்கப்பட்ட சூத்திரங்கள் மற்றும் பெயர்கள் ³⁺

Al உடன் சூத்திரங்களை உருவாக்குதல் ³⁺ மற்றும் பொதுவான எதிர்மின் அயனிகள்

வேதியியல் சிக்கலை எதிர்கொள்ளும் போது - உங்களிடம், “அலுமினியம் சல்பேட்டின் மூலக்கூறு வாய்பாடு என்ன?” என்று கேட்கப்படலாம் - உங்கள் முதல் படியாக இதை அறிந்திருக்க வேண்டும். al-ன் மின்சுமை உங்கள் முதல் படியாக இதை அறிந்திருக்க வேண்டும். அலுமினியம் +3 நேர்மின் அயனியை ( அலுமினியம் நேர்மின் அயனி ) உருவாக்குவதால், பொதுவான எதிர்மின் அயனிகளின் எதிர்மறை மின்னூட்டத்துடன் இந்த மின்னூட்டத்தை சமன் செய்ய வேண்டும். சிக்கலாக தெரிகிறதா? ஒவ்வொரு முறையும் செயல்பாடு தரும் தெளிவான அணுகுமுறையுடன் இதை பிரித்துப் பார்ப்போம்.

• Al மீதான மின்னூட்டத்தை அடையாளம் காணவும் ( +3) மற்றும் எதிர்மின் அயனியில் உள்ள மின்னூட்டம் (உதாரணமாக, O ²⁻ , Cl ⁻ , SO ₄²⁻ , NO ₃⁻ , ஓஎச் ⁻ ).
• மொத்த நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்சுமைகளை சமன் செய்ய குறுக்குவெட்டு (இடமாறு முறை) அல்லது மிகச்சிறிய பொது மடங்கு முறையைப் பயன்படுத்தவும்.
• இறுதி படிவத்திற்கு எளிய முழு எண்களுக்கு விகிதத்தை குறைக்கவும்.

இப்போது அலுமினியம் Al ஐ ³⁺ சில பொதுவான எதிர்மின்மம் உடன் இணைப்பதன் மூலம் இதனை செயல்பாட்டில் பார்க்கலாம்:

எப்படி அலுமினியம் அயனி வாய்பாடு (Al ³⁺ ) ஒவ்வொரு சேர்மத்திலும் உள்ள குறியீடுகளை மொத்த நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்சுமைகள் ரத்து செய்யுமாறு தீர்மானிக்கின்றது. எடுத்துக்காட்டாக, AlCl ₃பெருக்கு மூன்று Cl இனால் மொத்தத்தில் நடுநிலையாக இருக்கிறது ⁻ அயனிகள் (மொத்தம் -3) ஒரு Al ஐ சமன் செய்கின்றது ³⁺ (+3).

உப்புகள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புச் சேர்மங்களுக்கான பெயரிடும் முறைமை

நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்ததுண்டா, “ அலுமினியம் அயனியின் பெயர் என்ன ?” இது எளியது: அலுமினியத்திற்கான அயனி பெயர் என்பது அலுமினியம் அயனி al போன்ற ஒற்றை அணு கேடயன்களுக்கு, ³⁺ “அயனி” என்பதைத் தொடர்ந்து தனிமத்தின் பெயரைப் பயன்படுத்துங்கள். சேர்மத்தைப் பெயரிடுவதற்கும் அதே முறை பொருந்தும்—முதலில் கேடயனை எடுத்துக்கொள்ளவும், பின்னர் ஆனயனை எடுத்துக்கொண்டு, எளிய அயனிகளுக்கு ஆனயனின் வேர் மற்றும் “-ஐடு” (“chloride”, “oxide”) அல்லது முழு பாலி-அணு அயனியின் பெயரை (“sulfate”, “nitrate”) பயன்படுத்தவும்.

ஒருங்கிணைப்பு அல்லது மேலும் சிக்கலான சேர்மங்களுக்கும் அதே தர்க்கம் பொருந்தும்: நேர்மின் அயனியின் பெயர் முதலில் வரும், பின்னர் எதிர்மின் கூறு வரும். அலுமினியம் பெரும்பாலும் ஒரே பொதுவான மின்னூட்டத்தை (+3) மட்டுமே உருவாக்குவதால் இங்கு உரோமன் எண்கள் தேவையில்லை.

• அற ³⁺ என அழைக்கப்படுகிறது அலுமினியம் அயனி
• அற ₂ஓ ₃: அலுமினியம் ஆக்சைடு
• AlCl ₃: அலுமினியம் குளோரைடு
• Al(OH) ₃: அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு
• Al(NO ₃)₃: அலுமினியம் நைட்ரேடு

அயனியாக்க சமநிலைமை எடுத்துக்காட்டுகள் செய்யப்பட்டது

சில நொடிகளில் ஒரு எடுத்துக்காட்டை நாம் பார்ப்போம். Al க்கும் ஒரு சேர்மத்தின் படிவத்திற்கான பார்முலாவை எழுதும்படி கேட்கப்படுவதாக வைத்துக்கொள்வோம் ³⁺ மற்றும் SO ₄²⁻ (சல்பேட்):

• அற ³⁺ (+3 சார்ஜ்), SO ₄²⁻ (−2 சார்ஜ்)
• சார்ஜ்களின் (6) மிகக் குறைந்த பொது மடங்கைக் கண்டறியவும்: இரண்டு Al ³⁺ (மொத்தம் +6), மூன்று SO ₄²⁻ (மொத்தம் −6)
• ஃபார்முலா: Al ₂(SO ₄)₃

இந்த ஃபார்முலாக்களை எழுதுவதற்கான சரிபார்ப்புப் பட்டியலுக்கு:

• ஒவ்வொரு அயனியின் சார்ஜையும் அடையாளம் காணவும்
• மொத்த நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை சார்ஜ்களை சமன் செய்யவும்
• விகிதத்தை எதிரொலிக்கும் துணை எண்களுடன் ஃபார்முலாவை எழுதவும்
• இறுதி சேர்மத்தின் பெயருக்கு IUPAC பெயரிடும் விதிகளை பயன்படுத்தவும்

இவ்விதிகள் அயனி சேர்மங்களின் பெரும்பான்மையானவற்றை உள்ளடக்கியிருந்தாலும், நீர் மூலக்கூறுகள் (நீரேறிகள்), பாலிமெரிக் கட்டமைப்புகள் அல்லது சகப்பிணைப்பு தன்மை போன்றவற்றைக் கொண்டிருக்கக்கூடிய உண்மையான பொருட்கள் மேலும் சிக்கலானவை என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். அடுத்த பிரிவில் அந்த விதிவிலக்குகள் மற்றும் ஓரங்களை ஆராய்ந்து, கிளாசிக்கல் விதிகள் எங்கு மாறுகின்றன மற்றும் ஏன் என்பதைக் காணலாம்.

அலுமினியம் அயனிகள் நீரில் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஹெக்சாகுவா அலுமினியம் ³⁺ தொடக்கப் புள்ளியாக

அலுமினியம் உப்புகள் நீரில் கரைக்கும் போது என்ன நடக்கிறது என்று நீங்கள் ஒருபோதாவது யோசித்தது உண்டா? நீங்கள் அலுமினியம் நைட்ரேட் போன்ற ஒன்றை ஒரு பீக்கரில் இட்டால், அது எளிமையாக அலுமினியம் அயனிகள் (Al ³⁺ ) ஐ கரைசலில் விடுவிக்கிறது என்று நீங்கள் எதிர்பார்க்கலாம். ஆனால் அது அவ்வளவு எளியது அல்ல. மாறாக, ஒவ்வொரு Al ³⁺ அயனியும் உடனடியாக ஆறு நீர் மூலக்கூறுகளை ஈர்த்து அவற்றுடன் பிணைக்கிறது, ஹெக்சாகுவா அலுமினியம்(III) எனப்படும் கலவையை உருவாக்குகிறது, அல்லது [Al(H ₂O) ₆]³⁺ இது வெறும் சுவாரசியமான செய்தி மட்டுமல்ல - இந்த கலவைதான் உண்மையில் அலுமினியம் அයனி சார்ஜ் நீங்கள் நீர்ம கரைசல்களில் சந்திக்கின்றீர்கள்

எனவே, நீங்கள் கேட்கும் போது அலுமினியம் அணு எவ்வாறு அயனியாக மாறும் தண்ணீரில், பதில்: அது Al ஆக மாற மூன்று எலக்ட்ரான்களை இழக்கிறது ³⁺ , பின்னர் வேகமாக தண்ணீருடன் ஒருங்கிணைந்து [Al(H ₂O) ₆]³⁺ இது பின்வரும் அனைத்து சுவாரசியமான வேதியியலுக்கும் தொடக்கப்புள்ளி ஆகும்

ஹைட்ரோலைசிஸ் மற்றும் Al(OH) உருவாக்கம் ₃

இங்குதான் விஷயங்கள் சுவாரசியமாகின்றன. அந்த அலுமினியம் அயனி சிறியதாகவும் அதிகமாக மின்னூட்டம் பெற்றதாகவும் இருப்பதால், இது இணைந்திருக்கும் நீர் மூலக்கூறுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களை இழுக்கிறது, இதனால் அந்த O–H பிணைப்புகள் மேலும் துருவமாகின்றன. இதன் விளைவாக ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் புரோட்டான்களாக (H ⁺ ) இழக்க எளிதாகின்றன. இதன் விளைவு? இந்த கலவை ஒரு அமிலமாக செயல்பட்டு, புரோட்டான்களை கரைசலில் வெளியிடும் செயல்முறையான நீரால் :

• [Al(H ₂O) ₆]³⁺ + H ₂O ⇌ [Al(H ₂O) ₅(OH)] ²⁺ + H ₃ஓ ⁺
• [Al(H ₂O) ₅(OH)] ²⁺ + H ₂O ⇌ [Al(H ₂O) ₄(OH) ₂]⁺ + H ₃ஓ ⁺
• [Al(H ₂O) ₄(OH) ₂]⁺ + H ₂O ⇌ [Al(H ₂O) ₃(OH) ₃] + H ₃ஓ ⁺

இந்த படிகளை நீங்கள் கடக்கும் போது, கரைசலானது மேலும் அமிலத்தன்மை கொண்டதாகிறது. நீங்கள் தொடர்ந்து காரத்தை சேர்த்தாலோ அல்லது pH நிலை நடுநிலையை நோக்கி உயர்ந்தாலோ, வெள்ளை நிற, ஜெலட்டினோஸ் (ஜெல் போன்ற) வீழ்படிவு உருவாவதை காணலாம். இது அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு ஐ பார்க்கும் போது ₃, நடுநிலை pH-க்கு அருகில் தண்ணீரில் அலுமினியம் அயனிகள் இன் முக்கிய அடையாளமாகும்.

அம்பிடெரிசம் மற்றும் அலுமினேட் என்ற அடிப்படை ஊடகம்

ஆனால் கதை ஒரு எளிய வீழ்ப்படிவத்துடன் முடிவடைவதில்லை. அலுமினியம்(III) ஐஎஸ் ஆம்போடெரிக் , இது ஒரு அமிலம் மற்றும் காரமாகவும் வினைபுரிய முடியும். நீங்கள் அதிகப்படியான காரத்தைச் (கரைசலை வலிமையான காரமாக்கு) சேர்த்தால், Al(OH) ₃இப்போது கரையக்கூடிய அலுமினேட் அயனிகளை ([Al(OH) போன்றவற்றை] ₄]⁻ ):

• Al(OH) ₃(s) + OH ⁻ (aq) → [Al(OH) ₄]⁻ (aq)

இந்த அம்பிடெரிக் நடத்தை என்பது அலுமினியம் மின்னூக்கம் வேதியியலின் ஒரு முக்கியமான பண்பாகும். இதன் பொருள், pH ஐப் பொறுத்து அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு வீழ்ப்படிவாகவும் மீண்டும் கரையக்கூடும்.

அலுமினியம்(III) ஆனது அம்போடெரிக் தன்மை கொண்டது: இது Al(OH) ஆக வீழ்படிவாகிறது ₃சமனான pH அருகில் மற்றும் அலுமினேட்டாக வலுவான காரத்தில் கரைகிறது.

வெவ்வேறு pH மட்டங்களில் எந்த இனங்கள் தோன்றும்?

உங்கள் லேப் தயாரிப்பிற்கு அல்லது வீட்டுப்பாட பிரச்சினையை தீர்க்க உதவ, pH ஸ்பெக்ட்ரம் முழுவதும் காணப்படுவதற்கு ஒரு குறிப்பு விரைவான வழிகாட்டி:

• அமில (குறைந்த pH): [Al(H ₂O) ₆]³⁺ ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது
• சமனான pH அருகில்: Al(OH) ₃வீழ்படிவாக உருவாகிறது
• கார (உயர் pH): [Al(OH) ₄]⁻ (அலுமினேட்) முதன்மை சிறப்பினமாகும்

அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடை கரைக்க அமிலத்தைச் சேர்ப்பதையும், அல்லது மீண்டும் உருவாக்க காரத்தைச் சேர்ப்பதையும் நினைவு கொள்ளுங்கள் - இது இருமைப்போக்கின் (அம்போட்டரிசத்தின்) கிளாசிக் எடுத்துக்காட்டும் மற்றும் அலுமினியம் அயனியின் மின்னூழ் எவ்வளவு வெவ்வேறு சூழல்களில்

இதன் முக்கியத்துவம் என்ன: பகுப்பாய்வு வேதியியல் & நீர் சிகிச்சை

இந்த நீராற்பகுப்பு மற்றும் இருமைப்போக்கு என்பது பாடப்புத்தக விவரங்களை மட்டும் விட அதிகமானது. பகுப்பாய்வு வேதியியலில், Al(OH) உருவாதல் ₃சோதனைகளில் தலையீடு செய்யலாம் அல்லது விரும்பத்தகாத வீழ்படிவுகளை உருவாக்கலாம். நீர் சிகிச்சையில், சேகரிப்பிற்காக அலுமினியம் உப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இந்த வினைகளை நாட்டம் செலுத்தி கலந்த பொருட்களை பிடிக்கின்றது. அலுமினியம் அலுமினியம் அயனிகள் நீரில் உள்ளது என்பதை புரிந்து கொள்வதன் மூலம் இந்த விளைவுகளை நீங்கள் கணிக்கவும், கட்டுப்படுத்தவும் முடியும்

மேலும் மேம்பட்ட கேள்விகள் பற்றி ஆர்வம் கொண்டிருந்தால், எடுத்துக்காட்டாக 10 எலெக்ட்ரான்கள் கொண்ட அலுமினியம் அயனி , நினைவில் கொள்ளுங்கள்: Al ஆக ³⁺ உருவாகும் போது, அது மூன்று எலெக்ட்ரான்களை இழக்கிறது (எனவே அதற்கு 10 மட்டும் மீஞ்சியுள்ளது, அது நியோனுடன் ஒரே மாதிரியானது). இது உங்கள் லாப்டெஸ்ட் நீரியல் வேதியியலை ஆழமான எலெக்ட்ரான் இழப்பு மற்றும் கரைவாய்மை யோசனைகளுடன் இணைக்கிறது. அலுமினியம் அணு எவ்வாறு அயனியாக மாறும் எலெக்ட்ரான் இழப்பு மற்றும் கரைவாய்மை மூலம்.

இந்த விதிவிலக்குகள் மற்றும் ஓரங்கள் - சகப்பிணைப்பு அல்லது சிறப்பு அலுமினியம் கலவைகள் போன்றவை - கிளாசிக் விதிகளை எவ்வாறு மாற்றும் என்பதைக் காண தயாரா? அடுத்தது இங்கேதான் வருகிறது, எளிய அயனி வேதியியலின் எல்லைகள் மேலும் தள்ளப்படும் இடம்.

அலுமினியம் வேதியியல் விதிகளை முற்றிலும் மீறும் போது

சகப்பிணைப்பு மற்றும் துருவப்படுத்தும் விளைவுகள்

நீங்கள் வேதியியலில் அலுமினியத்தை நினைத்தால், நீங்கள் அதை ஒரு கிளாசிக் அலுமினியம் கேட்டயன் -Al ³⁺ - துத்தநிலை அயனிகளுடன் தெளிவான, அயனி படிகங்களில் இணைக்கப்பட்டதாக நினைப்பீர்கள். ஆனால் சூழ்நிலைகள் மாறினாலோ அல்லது கூட்டாளிகள் மாறினாலோ என்ன நடக்கும்? அதுதான் விஷயங்கள் சுவாரசியமாக மாறும் இடம். சில சேர்மங்களில், Al இன் அதிக மின்னூட்டம் மற்றும் சிறிய அளவு ³⁺ அது வலிமையாக ஈர்க்க அல்லது முனைவாக்கம் அணுகியுள்ள ஒரு எதிர்மின் அயனியின் எலக்ட்ரான் மேகத்தை முனைவாக்குகிறது. இந்த "அலுமினியம் கேன் முனைவாக்கம்" விளைவு மிகவும் வலிமையானது, இதனால் அயனியாக்க மற்றும் சகப்பிணைப்பு பிணைப்புகளுக்கு இடையேயான எல்லை மங்கலாக ஆகிறது. இதை ஃபஜன்ஸ் விதிகள் விளக்குகின்றன: சிறிய, அதிக மின்னூக்கம் கொண்ட நேர்மின் அயனி (Al போன்ற) ³⁺ ) மற்றும் Cl போன்ற பெரிய, எளிதில் திரிபுற்ற எதிர்மின் அயனி ( ⁻ ) சகப்பிணைப்பு தன்மையை ஊக்குவிக்கிறது.

நேர்த்தி அலுமினியம் குளோரைடு (AlCl ₃)எடுத்துக்காட்டாக. அது ஒரு எளிய அயனி சேர்மமாக இருக்கும் என்று நீங்கள் எதிர்பார்க்கலாம், ஆனால் உண்மையில், குறிப்பாக ஆவிநிலையில் அல்லது போலார் கரைப்பான்களில் அதன் பிணைப்புகள் முக்கியமாக சகப்பிணைப்பு தன்மை கொண்டவை. ஏன்? Al ³⁺ அயனி குளோரைடு அயனிகளிலிருந்து எலக்ட்ரான் அடர்த்தியை இழுக்கிறது, இதனால் ஆர்பிட்டல் மேலேற்பாடு மற்றும் எலக்ட்ரான் பகிர்வு ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, AlCl ₃ஒரு பாரம்பரிய அயனி வலையமைப்பிற்கு பதிலாக ஒரு எளிய மூலக்கூறாக இருக்கிறது. உண்மையில், வாயு நிலையில் அல்லது உருகிய நிலையில், AlCl ₃இரட்டை மூலக்கூறுகளை (Al ₂Cl ₆) பகிரப்பட்ட குளோரின் பாலங்களுடன் - சகப்பிணைப்பு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது என்பதற்கு மற்றொரு சான்று.

• ஹாலைடு இரட்டைகள் (உ-ம், Al ₂Cl ₆) வாயு நிலையில் அல்லது உருகிய நிலையில்
• உலோகக் கலவை அலுமினியம் வினைப்பொருள்கள் (முப்படை அல்கைலாலுமினம் சேர்மங்கள் போன்றவை)
• மிகவும் துருவமாக்கக்கூடிய அல்லது பெரிய ஈரியங்களுடன் கூடிய கலவைகள்

அலுமினியத்தின் அதிக மின்னூட்ட அடர்த்தி அதற்கு அருகிலுள்ள எதிர்மின்னயங்களை துருவமாக்க முடியும், இதனால் அயனிச் சேர்மங்களில் சகப்பிணைப்பு தன்மை அதிகரிக்கிறது.

குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: Al(I) மற்றும் Al(II)

Al என்பது ³⁺ இதுதான் ஒரே விருப்பமா? எப்போதும் இல்லை. சிறப்பு ஆராய்ச்சி சூழல்களில், அலுமினியம் குறைவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில், அதாவது Al(I) மற்றும் Al(II) போன்ற நிலைகளில் உள்ள சேர்மங்களை வேதியியலாளர்கள் தனிமைப்படுத்தியுள்ளனர். இந்த வடிவங்கள் சாதாரண உப்புகளிலோ அல்லது தொழில் செயல்முறைகளிலோ தோன்றுவதில்லை, ஆனால் முன்னேறிய பொருட்கள் மற்றும் வினைவேகமாற்றத்தில் இவை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. எடுத்துக்காட்டாக, Al(I) மையங்களைக் கொண்ட கிளஸ்டர்கள் மற்றும் காம்ப்ளெக்ஸ்கள் சிந்திக்கப்பட்டு, அவற்றின் விசித்திரமான வினைதிறன் மற்றும் வலிமையான வேதிப் பிணைப்புகளை செயல்படுத்தும் திறனுக்காக ஆராயப்பட்டுள்ளன. இந்த சிறப்பு வகை சேர்மங்கள் பெரிய கரிம லிகேண்டுகளால் அல்லது மற்ற உலோகங்களுடன் கிளஸ்டர்களை உருவாக்குவதன் மூலம் சமநிலையில் உள்ள Al ஆக மாறுவதைத் தடுக்கும் வகையில் நிலைப்படுத்தப்படுகின்றன ³⁺ படிவம் (RSC முன்னேற்றங்கள்) .

எனவே, நீங்கள் எப்போதாவது al 3 அல்லது al ion என்ற குறிப்புகளை பார்த்தால், அது விசித்திரமான கிளஸ்டர்கள் அல்லது ஆராய்ச்சி கட்டுரைகள் பற்றியதாக இருந்தால், நினைவில் கொள்ளுங்கள்: அலுமினியம் வேதியியல் உலகம் வழக்கமான +3 கேட்டயானை விட மிகவும் விரிவானது

ஒர்கனோஅலுமினியம் வேதியியல்: எளிய அயனிகளுக்கு அப்பால்

அலுமினியத்தின் பங்கு குறித்து கரிம சிந்தனை மற்றும் பாலிமர் வேதியியலில் என்ன? அங்குதான் இந்த உலகம் நுழைகிறது ஒர்கனோ அலுமினியம் சேர்மங்கள் . இவை அலுமினியம் நேரடியாக கார்பனுடன் இணைக்கப்பட்டு Al–C பண்புகளை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகளாகும், இவை மிகவும் துருவப்படுத்தப்பட்டவை ஆனால் அடிப்படையில் சகப்பிணைப்பு ஆகும். எடுத்துக்காட்டுகள் ட்ரை அல்கைல் அலுமினியம் (Al(C போன்றவை ₂உ ₅)₃) மற்றும் ட்ரை அரைல்-அலுமினியம் சிறப்பு வகை சேர்மங்கள். இந்த சேர்மங்கள் பல்வேறு தொழில் துறை உந்துதலில், பாலியோலிபின்களை உருவாக்கும் சைக்லர்–நட்டா செயல்முறையிலும், மற்ற மூலக்கூறுகளுடன் அல்கைல் குழுக்களைச் சேர்க்க ஆய்வக சிந்தெசிஸிலும் பரவலாகப் பயன்படுகின்றன (விக்கிபீடியா) .

ஒர்கனோ அலுமினியம் வேதியியலில், ஒரு எளிய al மின்னூட்ட அயனி பொருந்தாது. இதற்கு பதிலாக, அலுமினியம் அணு ஒரு சகப்பிணைப்பு கட்டமைப்பின் பகுதியாக இருக்கிறது, அதன் பிணைப்பு வினையில் மாற்றம் மற்றும் தனித்துவமான வினையுடன் கூடியது. சில அணைவு அலுமினியம் சேர்மங்கள் Al–Al பிணைப்புகள் அல்லது திரள் அமைப்புகளைக் கூட கொண்டுள்ளன, இது பொதுவானதை தாண்டி அலுமினியத்தின் பிணைப்பின் நெகிழ்வுத்தன்மையை வலியுறுத்துகிறது "கேட்டயானின் மின்னூட்டம் என்ன?" என்ற கதை.

• ட்ரை அல்கைல் அலுமினியம் மற்றும் ட்ரை அரைல்-அலுமினியம் முகவர்கள் (வினைவேக ஊக்கிகள், அல்கைலேற்ற முகவர்கள்)
• சகப்பிணைப்பு கட்டமைப்புகளுடன் கூடிய அலுமினியம் ஹைட்ரைடு மற்றும் ஹாலைடு திரள்கள்
• குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலை அலுமினியம் திரள்கள் மற்றும் கலவைகள்

சுருக்கமாக, இருப்பினும் அலுமினியம் கேட்டயன் அற ³⁺ உப்புகள் மற்றும் கரைசல்களில் பழக்கமான வடிவம் ஆகும், அலுமினியத்தின் வேதியியல் விசித்திரமான விதிவிலக்குகளை கொண்டுள்ளது. நீங்கள் அசாதாரண பிணைப்பு கூட்டாளிகளை, குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள் அல்லது உலோக கரிம கட்டமைப்புகளை சந்திக்கும் போதெல்லாம், பழக்கமான விதிமுறைகள் மாறுவதற்கு தயாராக இருங்கள். இந்த சிக்கல்தான் ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழிலில் அலுமினியத்தை ஒரு சுவாரஸ்யமான-மற்றும் பல்துறை தன்மை கொண்ட கூறாக மாற்றுகிறது.

உங்கள் புரிதலை சோதனை செய்யத் தயாரா? அடுத்து, அலுமினியத்தின் மின்னூட்டத்தை கணிப்பதற்கான நம்பகமான முறையை ஆராய்ந்து, அதை உண்மை உலக சூத்திரங்கள் மற்றும் பயிற்சி சிக்கல்களுக்கு பயன்படுத்துவோம்.

அலுமினியத்தின் மின்னூட்டத்தை கணிக்கும் நம்பகமான முறை

பொதுவான அயனிகளின் மின்னூட்டத்தை கணிக்க குழு போக்குகளை பயன்படுத்துதல்

நீங்கள் முதன் முறையாக தனிம அட்டவணையை பார்க்கும் போது, ஒரு அயனியின் மின்னூட்டத்தை கணிப்பது மிகவும் சிக்கலாக தோன்றலாம். ஆனால் ஒரு சுருக்கு வழி இருந்தால்? அது உண்டு - குழு போக்குகள்! முதன்மை குழு தனிமங்களுக்கு, தனிம அட்டவணை அமைப்புகளை காட்டுகிறது, அதன் மூலம் ஒரு அணு எலெக்ட்ரான்களை இழக்குமா அல்லது பெறுமா என்பதையும், அதன் அயனியின் மின்னூட்டம் என்னவாக இருக்கும் என்பதையும் விரைவாக கண்டறியலாம். இது குறிப்பாக வீட்டுப்பாடம், லாப் தயாரிப்பு அல்லது உண்மை உலக சிக்கல்களை தீர்க்க பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்றால், ஒரே தொகுதியில் (செங்குத்து நிரல்) உள்ள தனிமங்கள் அடிக்கடி ஒரே மின்னேற்றத்துடன் அயனிகளை உருவாக்கும். இடது புறத்தில் உள்ள உலோகங்களுக்கு (தொகுதி 1, 2 மற்றும் 13), சாதாரண அயனி மின்னேற்றம் தொகுதி எண்ணுக்கு சமமாக இருக்கும் - தொகுதி 1 +1 ஐ உருவாக்கும், தொகுதி 2 +2 ஐ உருவாக்கும், தொகுதி 13 (அலுமினியம் உள்ள இடம்) +3 ஐ உருவாக்கும். வலது புறத்தில் உள்ள அலோகங்களுக்கு, மின்னேற்றம் சாதாரணமாக எதிர்மறையானது மற்றும் தொகுதி எண்ணை 18 லிருந்து கழிப்பதன் மூலம் கணிக்கலாம்.

1. தொகுதி எண்ணைக் கண்டறியவும்: இது அணுவின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை உங்களுக்கு தெரிவிக்கிறது.
2. முடிவு செய்யவும்: எலக்ட்ரான்களை இழக்கவா அல்லது பெறவா? உலோகங்கள் நிலைமையான வாயு அமைப்பை அடைய, எலக்ட்ரான்களை இழக்கின்றன, கேஷன்களை (நேர்மின் அயனிகள்) உருவாக்கும். அலோகங்கள் தங்கள் வெளிப்புற கூட்டை நிரப்ப எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகின்றன, ஆனியன்களை (எதிர்மின் அயனிகள்) உருவாக்கும்.
3. எளிய பாதையைத் தேர்வு செய்யவும்: அணுக்கள் குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படும் பாதையை எடுத்துக்கொள்ளும் - சில எலக்ட்ரான்களை இழக்கவோ அல்லது பெறவோ - நிலையான, நிலைமையான வாயு போன்ற நிலையை அடைய.
4. பரிசோதனைக்கு பழக்கமான ஆனியனை எடுத்துக்கொள்ளவும்: உங்கள் கணித்த கேஷனை பொதுவான ஆனியன்னுடன் (O போன்றவை) ²⁻ , Cl ⁻ , அல்லது SO ₄²⁻ ) மற்றும் சூத்திரம் மொத்தத்தில் நடுநிலையானது என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.

முதன்மை குழு கூறுகளுக்கு இந்த முறை மிகவும் நம்பகமானது என்பதை விவரிக்கின்றது லிபரேடெக்ஸ்ட் .

அலுமினியத்திற்கு முறையை பயன்படுத்துதல்

அலுமினியத்துடன் இந்த முறையை சோதிப்போம். உங்களிடம் கேட்கப்படுகிறது என கற்பனை செய்யுங்கள், அலுமினியத்தின் அயனி மின்னூதல் என்ன ? இதோ நீங்கள் அதை கண்டுபிடிக்கும் வழி:

• அலுமினியம் (Al) இருப்பது 13 ஆம் தொகுதியில் தொடர்புடைய அட்டவணையில்
• அது மூன்று வேலன்சி எலெக்ட்ரான்கள் .
• ஒரு உலோகமாக இது எலக்ட்ரான்களை இழக்கிறது முந்தைய நிலைமையான வாயு (நியோன்) இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பை அடைய
• அத்துடன் அலுமினியம் எத்தனை எலக்ட்ரான்களை பெறுகிறது அல்லது இழக்கிறது ? அது மூன்றை இழக்கிறது .
• இது உருவாக்குகிறது +3 கேட்டயான் : Al ³⁺ .

க்கான விடை al இன் சார்ஜ் என்ன பெரும்பாலான சேர்மங்களில் +3 ஆகும். இதனால்தான் Al என்பதை Al ³⁺ al போன்ற பார்முலாக்களில் காண்கிறீர்கள் ₂ஓ ₃, AlCl ₃, மற்றும் Al ₂(SO ₄)₃. இதே தர்க்கம் மற்ற முதன்மை குழு உலோகங்களுக்கும் பொருந்தும், ஆனால் +3 மின்னூழ் எண் என்பது 13 ஆவது குழு தனிமங்களுக்குரியது, குறிப்பாக அலுமினியத்தின் தன்மையாகும்.

அயனிச் சேர்மங்களில் உள்ள 13 ஆவது குழு உலோகங்களுக்கு +3 கேஷனை முன்கூட்டியே கணிக்கவும்; எளிய உப்புகளில் மின்னூழ் எண்ணை சமன் செய்வதன் மூலம் சரிபார்க்கவும்.

சூத்திர நடுநிலைமையுடன் சரிபார்த்தல்

உங்கள் கணிப்பு சரியானதா என்பதை எவ்வாறு அறிவது? சிறிய சூத்திர சமனைக் கொண்டு சரிபார்ப்போம். உதாரணமாக, அலுமினியம் மற்றும் குளோரைடு (Cl ⁻ ):

• அற ³⁺ cl உடன் இணைகிறது ⁻ . மின்னூழ் எண்களை சமன் செய்ய, உங்களுக்கு மூன்று Cl தேவை ⁻ ஒவ்வொரு Al-க்கும் ³⁺ (மொத்த +3 மற்றும் −3).
• சூத்திரம் AlCl ₃.

மற்றொன்றை முயற்சி செய்யவும்: அலுமினியம் மற்றும் சல்பேட் (SO ₄²⁻ ):

• அற ³⁺ (+3) மற்றும் SO ₄²⁻ (−2). மிகச்சிறிய பொது பன்மடங்கு 6 ஆகும்: இரண்டு Al ³⁺ (+6) மற்றும் மூன்று SO ₄²⁻ (−6).
• சூத்திரம் அற ₂(SO ₄)₃.

நீங்கள் எப்போதாவது யோசித்தால், அலுமினியம் உருவாக்கும் அயனியின் மீது சார்ஜ் என்ன? , குழு போக்கைப் பயன்படுத்தி நடுநிலைமைக்கான சூத்திரத்தைச் சரிபார்க்கவும். இது உங்களுக்கு மின்சுமையை முன்னறிவிப்பதற்கு உதவும் மட்டுமல்லாமல் உங்கள் வேதியியல் சூத்திரங்கள் எப்போதும் சரியாக இருப்பதையும் உறுதிப்படுத்தும்.

• குழு எண் சாத்தியமான அயனி மின்சுமையை வெளிப்படுத்துகிறது (Al: குழு 13 → +3)
• உலோகங்கள் எலெக்ட்ரான்களை இழக்கின்றன, அலோகங்கள் எலெக்ட்ரான்களைப் பெற்று மந்த வாயு அமைப்பை அடைகின்றன
• எப்போதும் மொத்த நடுநிலைமைக்காக சூத்திரங்களைச் சரிபார்க்கவும்

மற்ற கூறுகளுடன் இந்த முறையைப் பயிற்சி செய்யுங்கள், விரைவில் உங்களால் அலுமினியம் அயனியின் மின்சுமை எவ்வளவு இருக்கும் என்று முன்னறிவிக்க முடியும் —அல்லது முதன்மைக் குழு அயனிகள்—ஒவ்வொரு சந்தர்ப்பத்தையும் நினைவில் கொள்ளாமலே

மின்சுமைகளை முன்னறிவிக்க நீங்கள் நம்பகமான உத்தி ஒன்றைப் பெற்றுவிட்டதால், அடுத்த பிரிவில் இந்த புரிதல் எவ்வாறு உலகளாவிய பயன்பாடுகள் மற்றும் தொழில் தேவைகளுடன் தொடர்புடையது என்பதைப் பார்ப்போம்.

அலுமினியத்தின் மின்சுமை உலகளாவிய தீர்வுகளை எவ்வாறு வடிவமைக்கிறது

Al-ன் புரிதல் இருக்கும் இடம் ³⁺ தொழில்துறையில் உள்ள விஷயங்கள்

நீங்கள் உற்பத்தி, கட்டுமானம் அல்லது வாகன வடிவமைப்பு உலகில் பாதங்களை நாட்டும் போது, கண்டறியும் போது al-ன் மின்சுமை என்பது பாடப்புத்தக கோட்பாடு மட்டுமல்ல - அது பல தொழில்நுட்பங்களுக்கு பயன்பாட்டு அடிப்படையாகும். ஏன்? ஏனெனில் அலுமினியத்திற்கான கட்டணம் என்ன அதன் சூழலுடன் அது எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது, குறிப்பாக பெரும்பாலான வேதியியல் வினைகள் மற்றும் செயல்முறைகள் நடைபெறும் மேற்பரப்பில். கட்டமைப்பு நோக்கங்களுக்கு உலோகக்கலவைகளை தெரிவு செய்யும் போது அல்லது துருப்பிடிப்பு எதிர்ப்புக்கான பூச்சுகளை தெரிவு செய்யும் போது, புரிந்து கொள்வது அலுமினியத்திற்கு கட்டணம் என்ன செயல்திறனை முன்கூட்டியே கணிக்கவும், கட்டுப்படுத்தவும், சிறப்பாக்கவும் உதவுகிறது.

துருப்பிடிப்பு, மின்னாக்கல் மற்றும் திட்டமிடல்களுக்கான வடிவமைப்பு குறிப்புகள்

நீங்கள் ஒரு வாகன பாகத்திற்கான பொருட்களை தெரிவு செய்ய பொறுப்பாளராக இருப்பதாக கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள் அல்லது ஒரு கட்டிட கூட்வடிவமைப்பாளராக இருப்பதாக கொள்ளுங்கள். நீங்கள் அறிந்திருக்க வேண்டியவை: அலுமினியம் ஒரு நிலையான கட்டணம் கொண்டதா? தொழில் சூழல்களில் பெரும்பாலும், அலுமினியத்தின் +3 மின்னூட்டம் அதன் செயல்பாட்டிற்கு முன்கூட்டியே தெரிந்து கொள்ளக்கூடியதும், முக்கியமானதும் ஆகும். இது பின்வருமாறு நடைமுறையில் பார்க்கலாம்:

• ஆனோடைசெய்த முடிவுரைகள்: அலுமினியத்தின் +3 மின்னூட்டம் ஆனோடைசிங் செயல்முறையின் போது நீடித்த ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குவதை ஊக்குவிக்கிறது, இது உலோகத்தை கழிவடைவதிலிருந்தும், நிறப்பொடியை ஊடுருவச் செய்வதற்கும் அல்லது சீல் செய்வதற்கும் அனுமதிக்கிறது.
• ஒட்டும் பிணைப்பு தயாரிப்பு: அலுமினியம் மின்னூட்ட நிலையை கையாளும் பரப்பு சிகிச்சைகள் ஆக்சைடு படலத்தில் வினைபுரியும் இடங்களை உருவாக்கி பெயின்ட், பசை அல்லது லாமினேட்டுகளுக்கு ஒட்டுதலை மேம்படுத்துகின்றன.
• மின்பகுத்தல் சூழல்கள்: பேட்டரிகளில், எலெக்ட்ரோலைசர்கள் அல்லது குளிரூட்டும் முறைமைகளில், அறிவது அலுமினியத்தின் மின்னூட்டம் என்ன அலுமினியம் எவ்வாறு கழிவடையும், கரையும் அல்லது படியும் என்பதை கணிக்க உதவும் - நீடித்துழைப்பு மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு இது முக்கியமானது ( அலுமினியம் சங்கம் ).
• எக்ஸ்ட்ரூஷன் வடிவமைப்பு: அலுமினியம் கலோர் சார்ஜ் உலோகக்கலவை தேர்வு, பரப்பு மங்கான்மையாக்கல் மற்றும் இணைப்பு மற்றும் செதுக்கும் செயல்முறைகளுடன் ஒத்துழைப்பு ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது, இது எக்ஸ்ட்ரூஷன் வலிமையிலிருந்து முடிக்கும் தரத்தில் வரை பாதிக்கிறது.

இந்த அனைத்து வழக்குகளிலும், அலுமினியம் ஆல் உண்மை எலெக்ட்ரான்களை பெற அல்லது இழக்க -மூன்று உருவாக்க Al-க்கு இழப்பது நம்பகமான, மீண்டும் மீண்டும் கிடைக்கும் முடிவுகளுக்கு முக்கியம் ³⁺ fTIR அல்லது XRF போன்ற நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி பரப்பு வேதியியல் பகுப்பாய்வு, அலுமினியத்தின் சார்ஜ் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் கட்டுப்படுத்துவது தொழில் தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்யவும் தயாரிப்பு நீடித்த தன்மையை உறுதிப்படுத்தவும் அவசியம் என்பதை மேலும் உறுதிப்படுத்துகிறது.

ஆட்டோமோட்டிவ் எக்ஸ்ட்ரூஷன் தீர்வுகளுக்கான நம்பகமான மூலம்

எனவே, உலோகக்கலவைகள், சிகிச்சைகள் மற்றும் மூலத்திற்கான நிபுணர் வழிகாட்டுதலை நீங்கள் எங்கு திரும்ப முடியும் - குறிப்பாக நீங்கள் ஆட்டோமோட்டிவ், வானொலி மற்றும் துல்லியமான உற்பத்தி துறையில் பணிபுரியும் போது? தொழில்முறை பங்காளிகளை நாடும் போது அலுமினியத்தின் சார்ஜ் தயாரிப்பு தரத்தையும் செயல்முறை செயல்திறனையும் பாதிக்கிறது ஷாய் மெட்டல் பார்ட்ஸ் சப்ளையர் நிலைத்தன்மை கொண்டதாக திகழ்கிறது. சீனாவில் முன்னணி ஒருங்கிணைந்த துல்லியமான ஆட்டோ உலோக பாகங்களுக்கான தீர்வுகளை வழங்கும் நிறுவனமான Shaoyi, கடுமையான ஆட்டோமொபைல் தரங்களுக்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்ட கஸ்டம் அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன்களில் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளது. மேம்பட்ட தர முறைமைகளை மற்றும் தொழில்நுட்ப நிபுணத்துவத்தை இணைக்கும் அணுகுமுறையுடன், ஒவ்வொரு எக்ஸ்ட்ரூஷனும் பில்லெட்டிலிருந்து முடிக்கப்பட்ட பாகம் வரை தேவையான தர விவரக்குறிப்புகளுக்கு ஏற்ப உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

அலுமினியத்தின் மின்னூட்டத்தின் பண்புகளையும், பரப்பு சிகிச்சைகளையும் உங்கள் துறைக்கு ஏற்ப ஒருங்கிணைக்க Shaoyi-யின் அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் பாகங்களில் உள்ள நிபுணத்துவம் உங்களுக்கு எவ்வாறு உதவும் என்பது குறித்த விரிவான தகவல்களுக்கு, அவர்களின் வளங்கள் பக்கத்திற்குச் செல்லவும்: அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன் பாகங்கள் . இந்த வளம் பொறியாளர்கள் மற்றும் வாங்குபவர்களுக்கு மிகவும் மதிப்புமிக்கதாக உள்ளது, இது அவர்கள் பயன்படுத்தும் பாகங்கள் இயந்திர மற்றும் அளவீட்டு தேவைகளை மட்டுமல்லாமல், அலுமினியத்தின் மின்வேதியியல் மின்னூட்டம் முக்கியமானதாக இருக்கும் உண்மையான சூழல்களில் நம்பகமாக செயல்படுவதையும் உறுதி செய்கிறது.

• அனோடைசிங் முடிச்செழுத்துகளை மேம்படுத்தவும், துருப்பிடித்தல் எதிர்ப்பை மேம்படுத்தவும்
• சிப்பந்தி பிணைப்பை மேம்படுத்தவும், பரப்பு தயாரிப்பை மேம்படுத்தவும்
• கடுமையான சூழல்களில் மின்வேதியியல் நடவடிக்கைகளை கணிந்து கட்டுப்படுத்தவும்
• வலிமை மற்றும் நீடித்த தன்மைக்காக சரியான உலோகக்கலவை மற்றும் எக்ஸ்ட்ரூஷன் செயல்முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

புரிதல் அலுமினியத்தின் மின்னூட்டம் என்ன இது வெறும் கல்விக்கானது மட்டுமல்ல – அலுமினியம் பயன்படும் துறைகளில் அறிவான பொருள் தேர்வு, சிறந்த தயாரிப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் நீண்டகால நம்பகத்தன்மைக்கான அடிப்படையாகும். இந்த அறிவை செயல்பாட்டில் ஈடுபடுத்த தயாராக இருப்போருக்கு, ஷாயியின் போன்ற வளங்கள் வாங்குதல், பொறியியல் மற்றும் புத்தாக்கத்திற்கான நம்பகமான தொடக்கப்புள்ளியை வழங்குகின்றன

அலுமினியம் (Al) மின்னூட்டத்தைப் பற்றிய அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. அலுமினியம் அயனியின் மின்னூட்டம் என்ன மற்றும் அது எவ்வாறு உருவாகிறது?

அலுமினியம் அயனி பொதுவாக Al3+ என எழுதப்படும் +3 மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கும். இது ஒரு நடுநிலை அலுமினியம் அணு மூன்று வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களை இழக்கும் போது உருவாகிறது, இதனால் நியான் போன்ற நிலையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு உருவாகிறது. இந்த செயல்முறை தனிம அட்டவணையின் 13 ஆவது தொகுதியில் அணு இருப்பதால் ஏற்படுகிறது, அங்கு மூன்று எலக்ட்ரான்களை இழப்பது ஆற்றல் ரீதியாக சாதகமானது

2. அலுமினியம் மற்ற எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களை இழப்பதை விட ஏன் மூன்று எலக்ட்ரான்களை இழக்க விரும்புகிறது?

அலுமினியம் அதன் நிலையான மந்த வாயு எலக்ட்ரான் அமைப்பை அடைய மூன்று எலக்ட்ரான்களை இழக்க விரும்புகிறது. Al³⁺ ஆனியன்களுடன் வலிமையான அயனி படிகங்களை உருவாக்கும் போது வெளியாகும் ஆற்றல், மூன்று எலக்ட்ரான்களை நீக்க தேவையான ஆற்றலை விட அதிகமாக இருப்பதால், சேர்மங்களில் +3 நிலை மிகவும் நிலையானதும் பொதுவானதுமாக இருக்கிறது.

3. Al ன் மின்சுமை அலுமினியம் சேர்மங்களின் பெயர் மற்றும் படிவங்களை எவ்வாறு பாதிக்கிறது?

+3 மின்சுமை கொண்ட Al நடுநிலை சேர்மங்களை உருவாக்க ஆனியன்களுடன் எவ்வாறு இணைகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, Al³⁺ ஐ ஆக்சைடு (O²⁻) உடன் இணைக்க, ஒவ்வொரு Al³⁺ அயனிகளுக்கும் இரண்டு Al³⁺ அயனிகளும் மூன்று O²⁻ அயனிகளும் தேவைப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக Al₂O₃ உருவாகிறது. பெயரிடுதல் சிறப்பு மரபுகளை பின்பற்றுகிறது, கேட்டயன் (அலுமினியம் அயனி) முதலில் பெயரிடப்படுகிறது, பின்னர் ஆனியன் பெயரிடப்படுகிறது.

4. நீரில் அலுமினியம் அயனிகளுக்கு என்ன நிகழ்கிறது மற்றும் ஈரியல்புத்தன்மை என்றால் என்ன?

தண்ணீரில், Al3+ ஆறு நீரக கலவையை உருவாக்குகிறது, [Al(H2O)6]3+, இது நடுநிலை pH க்கு அருகில் Al(OH)3 ஐ உற்பத்தி செய்ய நீராற்பிரிப்புக்கு உட்படும். அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு ஈரியல்பு கொண்டது, இதன் பொருள் இது அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களில் கரையக்கூடியது, pH ஐப் பொறுத்து பல்வேறு வகைகளை உருவாக்கும்.

5. அலுமினியத்தின் மின்னூட்டத்தை புரிந்து கொள்வது ஆட்டோமொபைல் மற்றும் தொழில் பயன்பாடுகளுக்கு எவ்வாறு உதவும்?

அலுமினியம் +3 அயனியை உருவாக்குவதை அறிவது ஆனோடைசிங், துருப்பிடிக்காமல் பாதுகாத்தல் மற்றும் உலோகக்கலவை தேர்வு போன்ற செயல்முறைகளில் அதன் நடத்தையை கணிப்பதற்கு முக்கியமானது. ஷாயி மெட்டல் பார்ட்ஸ் போன்ற நம்பகமான விநியோகஸ்தர்கள் ஆட்டோமொபைல் அலுமினியம் எக்ஸ்ட்ரூஷன்களுக்கான சரியான மின்னூட்ட நிலை மற்றும் பொருள் தரத்தை உறுதி செய்கின்றனர், நம்பகமான கூறுகளின் செயல்திறனை ஆதரிக்கின்றன.