Apprentissage de la chimie

Qu’est-ce que l’aluminium

L’aluminium (prononcé comme ah-LOO-men-em) est un métal mou et léger, représenté par le produit chimique Al. Il existe sous la forme de plusieurs composés minéraux, ayant un large éventail d’utilisations commerciales en raison de sa nature non toxique et de sa grande résistance à la corrosion. Il possède 15 isotopes avec des numéros de masse allant de 22 à 35 dont seul l’Al-26 est radioactif avec une demi-vie de 7,17×105 ans et l’Al-27 existe à l’état naturel.

Aluminum Symbole

Où peut-on le trouver

L’élément constitue environ 8,1% de la croûte terrestre ce qui en fait l’un des métaux les plus abondants. On peut le trouver combiné à d’autres métaux sous forme de minéraux silicatés comme la cryolite et la bauxite. Sa production à l’échelle commerciale se fait par un procédé chimique coûteux appelé procédé Hall-Heroult qui implique une grande quantité d’énergie.

Histoire

Origine de son nom : Son nom est dérivé du mot latin pour alun appelé “alumen” qui signifie sel amer .

Qui l’a découvert : Hans Oersted

Quand, où et comment a-t-il été découvert

On croyait au cours du 3e siècle en Chine que la tombe d’un chef militaire appelé Chou-Chu contenait environ 85% d’aluminium. Dans les années 1700, la présence de l’oxyde du métal a également été inventée, mais aucune analyse plus poussée n’a pu être faite. En fait, le chimiste cornouaillais Henry Davy a essayé d’extraire le sodium et le potassium de leurs oxydes respectifs, mais l’Al n’a pu être obtenu.

Ce n’est qu’en 1825 qu’Oersted, à Copenhague, au Danemark, a chauffé du chlorure d’aluminium avec du potassium et a extrait une forme impure du métal. En 1827, Friedrich Wohler, le chimiste allemand, a finalement répété la méthode en utilisant du sodium et a obtenu un échantillon pur .

Aluminium

Classification, propriétés et caractéristiques de l’aluminium

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Propriétés générales

Masse atomique relative/moyenne 26.982
Masse atomique/poids 26,982 unités de masse atomique
Masse molaire/poids moléculaire 26.982 g/mol
Nombre de masse 27

Propriétés physiques

Couleur/aspect physique Blanc argenté
Point de fusion/point de congélation 660.323°C (1220,581°F)
Point d’ébullition 2519°C (4566°F)
Densité 2.70 g/cm3
Norme/Etat physique de la matière à température ambiante normale (solide/liquide/gaz) Solide
Ductilité Oui
Malléabilité Oui
Dureté 2.9 Mohs
Conductivité électrique 37.6676 x 106 Sm-1
Conductivité thermique 237 Wm-1K-1
Capacité thermique spécifique 0.90 Jg-1K-1
Gravité spécifique 2,8
Résistivité 2.65 x10-8ρ (ohm m)
Résistance à la traction 90 Mpa
Coefficient de température 0.00393 α/°C
La limite d’élasticité à la traction 276 Mpa
Coefficient de dilatation thermique linéaire/transfert de chaleur 23,1 10-6K-1
Coefficient de friction 1.35

Propriétés chimiques

Inflammabilité Inflammable
États d’oxydation (nombres) 3

Localisation de l’aluminium dans le tableau périodique. Tableau

Données atomiques de l’aluminium

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Électrons de valence 1
Configuration des électrons (configuration des gaz rares) 3s23p1
Structure cristalline Face-cubique centrée
Constante du réseau/paramètre 0.405 nm
Niveaux d’énergie
Premier niveau d’énergie 2
Deuxième niveau d’énergie 8
Troisième niveau d’énergie 3
Structure atomique
– Nombre d’électrons 13
– Nombre de neutrons 14
– Nombre de protons 13
Radius de l’atome
– Rayon atomique 1.84 Å
– Rayon covalent 1.24 Å
Electronégativité 1.61
Charge ionique +1
Énergie d’ionisation

(kJmol-1)

1e 2e 3e 4e 5e 6e 7e
577.539 1816.679 2744.781 11577.469 14841.857 18379.49 23326.3
Structure atomique de l’aluminium (modèle de Bohr)

À quoi sert couramment l’aluminium

  • Il est utilisé dans la vaste gamme de produits comme les panneaux de clôture, les revêtements, les canettes, les tubes, les tuyaux, les fils, les feuilles, les toitures, les fritures, les poêles, les rampes, les revêtements, les couvertures de patio, les roues, les baguettes de brasage, les portes moustiquaires, les radiateurs, les réservoirs de carburant de gaz et les poteaux .
  • Bon conducteur d’électricité, l’Al constitue un substitut idéal du cuivre en termes de coût et de poids pour fabriquer des lignes de transmission électrique .
  • L’aluminium est allié à d’autres métaux comme le cuivre, le magnésium, le silicium et le manganèse pour fabriquer des roulements à billes, des pièces automobiles, des fusées et des avions .
  • Le métal est souvent utilisé comme revêtement réfléchissant sur les miroirs des télescopes, les jouets, les emballages et les papiers décoratifs pour protéger de la lumière et de la chaleur .
  • En tant qu’alternative aux batteries coûteuses et aux carburants liquides, les piles à air/accumulateurs ioniques à combustible en aluminium sont plus pratiques et portables à utiliser .
Aluminum Pictures

L’élément a-t-il des effets toxiques

L’inhalation de poussières ou de fumées contenant de l’Al affecte le système respiratoire, provoquant de la toux et d’autres troubles liés aux poumons. L’ingestion prolongée du métal sous la forme de certains produits oraux peut être dommageable pour les reins ainsi qu’augmenter la possibilité de la maladie d’Alzheimer .

Aluminium en poudre

Faits intéressants

  • Avant la découverte du procédé Hall-Heroult, l’Al pur était plus cher que l’or et donc appelé le “roi des métaux” .
  • Le métal peut être recyclé plusieurs fois sans compromettre sa qualité .
Tôles métalliques en aluminium

Prix de l’aluminium

Le coût de l’aluminium pur peut varier quelque part entre 0,9 et 1 $.

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/13/aluminium
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele013.html
  3. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/aluminum#section=Computed-Properties
  4. https://www.chemicool.com/elements/aluminum.html
  5. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Tables/rstiv.html
  6. https://www.tedpella.com/company_html/hardness.htm
  7. http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=ma6061t6
  8. https://study.com/academy/answer/how-many-valence-electrons-does-aluminum-have.html
  9. http://www.chemicalelements.com/elements/al.html
  10. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775307002236
  11. https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=1076&tid=34

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