Номер 9, страница 117, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

9. На каких физических и химических свойствах основано применение в технике алюминия и его сплавов?

Применение алюминия и его сплавов в технике основано на уникальном сочетании их физических и химических свойств.

• Малая плотность (лёгкость): Плотность алюминия ($ \\rho\approx 2700 \, \text{кг/м}^3 $) примерно в три раза меньше плотности стали. Это свойство является ключевым для авиационной и космической промышленности (конструкции самолётов, ракет), автомобилестроения (детали двигателей, диски, кузовные панели для снижения веса и экономии топлива), а также в строительстве (фасадные системы, оконные рамы).
• Высокая электро- и теплопроводность: Алюминий является отличным проводником тепла и электричества. Его теплопроводность используется в радиаторах охлаждения (в автомобилях и электронике), теплообменниках и кухонной посуде. Высокая электропроводность (хотя и уступающая меди по объёму, но превосходящая по соотношению проводимость/вес) обусловила его широкое применение в производстве электрических кабелей, особенно для высоковольтных линий электропередач.
• Пластичность и технологичность: Алюминий очень пластичен, он легко поддаётся обработке: прокатке (производство фольги), прессованию, волочению (изготовление проволоки) и штамповке. Это позволяет получать из него изделия сложных форм, например, профили для оконных рам и фасадов зданий.
• Высокая отражательная способность: Полированная поверхность алюминия хорошо отражает как видимый свет, так и тепловое излучение. Это свойство используется при создании зеркал, отражателей в осветительных приборах и в качестве теплоизоляционного материала (например, в виде фольги).
• Прочность (в сплавах): Чистый алюминий довольно мягок, но его прочность значительно увеличивается при легировании другими элементами (медью, магнием, кремнием, цинком). Сплавы, такие как дюралюминий, обладают высокой удельной прочностью (отношением прочности к весу), что делает их незаменимыми в авиастроении и других областях, где важна лёгкость и прочность конструкции.

• Коррозионная стойкость: Несмотря на то, что алюминий является химически активным металлом, на его поверхности в воздушной среде мгновенно образуется тонкая, но очень прочная и плотная оксидная плёнка ($Al_2O_3$). Эта плёнка защищает металл от дальнейшего окисления и воздействия многих агрессивных сред. Благодаря этому свойству алюминий и его сплавы широко применяются для изготовления тары для пищевых продуктов (банки для напитков, фольга), в строительстве (фасады, кровля) и химическом машиностроении. Прочность этой плёнки можно искусственно увеличить процессом анодирования.
• Высокое сродство к кислороду: Эта высокая химическая активность используется в металлургии и пиротехнике. Например, в алюмотермии алюминий используют как сильный восстановитель для получения других металлов (хрома, марганца, ванадия) из их оксидов. Классический пример — термитная сварка рельсов с использованием реакции $2Al + Fe_2O_3 \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe + Q$.

Ответ: Применение алюминия и его сплавов в технике основано на таких физических свойствах, как малая плотность (лёгкость), высокая электро- и теплопроводность, пластичность и высокая удельная прочность (у сплавов), а также на химическом свойстве образовывать на поверхности прочную оксидную плёнку, обеспечивающую высокую коррозионную стойкость.