ما هي الصيغة الكيميائية التي تحصل عليها عند خلط النحاس والألمنيوم؟

يمكن الجمع بين النحاس والألمنيوم لتشكيل سبيكة من النحاس والألمنيوم. السبيكة عبارة عن خليط ، وبالتالي ليس لها صيغة كيميائية. ومع ذلك ، في ظل درجة حرارة عالية جدًا ، يمكن أن يشكل النحاس والألمنيوم محلولًا صلبًا. عندما يبرد هذا المحلول ، يمكن أن يتشكل المركب المعدني CuAl2 ، أو ألومينيد النحاس ، على هيئة مادة راسبة.

المركب له نسبة ثابتة بين العناصر المكونة له. بغض النظر عن مقدار المركب الذي لديك ، فإن النسبة بين الذرات المختلفة هي نفسها. من ناحية أخرى ، يمكن أن يشتمل المزيج على كميات متفاوتة من العناصر المكونة له. السبيكة المعدنية هي خليط من معدنين أو أكثر بأي نسبة. لذلك ، لا تحتوي السبيكة على صيغة كيميائية. بدلاً من ذلك ، يتم وصف السبائك من حيث النسب المئوية. يمكن أن تتغير هذه النسب عند إضافة أكثر من أحد المعادن.

عند تسخين النحاس والألمنيوم إلى 550 درجة مئوية (1022 درجة فهرنهايت) ، يذوب النحاس الصلب في الألومنيوم مكونًا محلولًا. عند درجة الحرارة هذه ، يمكن أن يحتوي محلول الألمنيوم والنحاس على ما يصل إلى 5.6 بالمائة من النحاس بالوزن. هذا المحلول مشبع. لا يمكن أن تحمل المزيد من النحاس. عندما يبرد محلول الألمنيوم والنحاس المشبع ، تقل قابلية ذوبان النحاس ويصبح المحلول مفرط التشبع. عندما يترسب النحاس في النهاية من المحلول ، فإنه يشكل المركب المعدني CuAl2.

يتكون المركب المعدني CuAl2 ببطء بعد إنشاء المحلول الأولي. بمرور الوقت ، يمكن أن تتحرك ذرات النحاس عبر السبيكة بسبب الانتشار. تؤدي هذه الحركة إلى تكوين بلورات CuAl2. يحتوي هذا المركب دائمًا على ذرتين من الألومنيوم لكل ذرة نحاس ؛ هو 49.5 بالمائة من الألمنيوم من حيث الوزن بسبب هذه النسبة الثابتة ، يحتوي المركب على صيغة كيميائية محددة.

يؤدي الاتجاه الخاص للذرات في الألومنيوم إلى الانزلاق بين مستويات الذرات. هذا يترجم إلى قوة منخفضة. عندما تتشكل بلورات CuAl2 ، يقل هذا الانزلاق. تسمى هذه العملية تصلب الترسيب ، وتساعد على زيادة قوة سبائك الألومنيوم والنحاس. يمكن للمصنعين تنظيم درجة الحرارة بمرور الوقت لتعظيم هذا التصلب.

CuAl2 هو المركب المعدني المهيمن من النحاس والألمنيوم. ومع ذلك ، يمكن أن يشكل المعدنان أيضًا المركبات المعدنية CuAl و Cu9Al4. يمكن أن تتكون هذه المركبات بمرور الوقت بعد التكوين الأولي لـ CuAl2. يعتمد تكوين هذه المركبات الأخرى على درجة الحرارة والوقت وموقع ترسيب النحاس.