Ce este aluminiul
Aluminiul (pronunțat ah-LOO-men-em) este un metal moale și ușor, reprezentat de elementul chimic Al. Acesta există sub forma mai multor compuși minerali, având o gamă largă de utilizări comerciale datorită naturii sale netoxice și rezistenței ridicate la coroziune. Are 15 izotopi cu numere de masă cuprinse între 22 și 35, dintre care doar Al-26 este radioactiv, cu un timp de înjumătățire de 7,17×105ani, iar Al-27 există în stare naturală.
Unde se găsește
Elementul constituie aproximativ 8,1% din scoarța terestră, ceea ce îl face unul dintre cele mai abundente metale. Poate fi găsit combinat cu alte metale sub formă de minerale de silicat, cum ar fi criolitul și bauxita. Producerea sa la scară comercială se face printr-un proces chimic costisitor numit procesul Hall-Heroult care implică o cantitate mare de energie.
Istorie
Originea numelui său: Numele său este derivat din cuvântul latin pentru alaun numit “alumen” care înseamnă sare amară.
Cine l-a descoperit: Hans Oersted
Când, unde și cum a fost descoperit
În timpul secolului al III-lea în China se credea că mormântul unui lider militar numit Chou-Chu conținea aproximativ 85% aluminiu. În secolul al XVIII-lea, s-a conturat, de asemenea, prezența oxidului metalului, dar nu s-au putut face alte analize. De fapt, chimistul din Cornwall, Henry Davy, a încercat să extragă sodiul și potasiul din oxizii lor respectivi, dar Al nu a putut fi obținut.
Abia în 1825, când Oersted, la Copenhaga, Danemarca, a încălzit clorura de aluminiu cu potasiu și a extras o formă impură a metalului. În 1827 Friedrich Wohler, chimistul german, a repetat în cele din urmă metoda folosind sodiu și a obținut o mostră pură .
Clasificarea, proprietățile și caracteristicile aluminiului
Proprietăți generale |
||
Masa atomică relativă/medie | 26.982 | |
Masa atomică/greutate | 26,982 unități de masă atomică | |
Masa molară/greutate moleculară | 26.982 g/mol | |
Numărul de masă | 27 | |
Proprietăți fizice |
||
Culoare/aspect fizic | Alb-argintiu | |
Punctul de topire/punctul de congelare | 660.323°C (1220.581°F) | |
Punctul de fierbere | 2519°C (4566°F) | |
Densitate | 2.70 g/cm3 | |
Standard/Stare fizică a materiei la temperatura normală a camerei (solid/lichid/gaz) | Solid | |
Ductibilitate | Da | |
Maleabilitate | Da | |
Duritate | 2.9 Mohs | |
Conductibilitate electrică | 37.6676 x 106 Sm-1 | |
Conductivitate termică | 237 Wm-1K-1 | |
Capacitate termică specifică | 0.90 Jg-1K-1 | |
Greutatea specifică | 2,8 | |
Rezistența | 2.65 x10-8ρ (ohm m) | |
Rezistența la tracțiune | 90 Mpa | |
Coeficientul de temperatură | 0.00393 α/°C | |
Rezistența la tracțiune | 276 Mpa | |
Coeficientul de dilatare termică liniară/transfer termic | 23,1 10-6K-1 | |
Coeficientul de frecare | 1.35 | |
Proprietăți chimice |
||
Inflamabilitate | Inflamabil | |
State de oxidare (numere) | 3 |
Date atomice ale aluminiului
Electroni de valență | 1 | |||||||
Configurația electronilor (configurația gazelor nobile) | 3s23p1 | |||||||
Structura cristalului | Față-centrat cubic | |||||||
Constanta/parametrul rețelei | 0.405 nm | |||||||
Niveluri energetice | ||||||||
Primul nivel energetic | 2 | |||||||
Secundul nivel energetic | 2 | |||||||
. nivel de energie | 8 | |||||||
Al treilea nivel de energie | 3 | |||||||
Structura atomică | ||||||||
– Numărul de electroni | 13 | |||||||
– Numărul de neutroni | 14 | |||||||
– Numărul de neutroni | 14 | |||||||
– Numărul de protoni | 13 | |||||||
>Radioul atomului | ||||||||
– Raza atomică | 1.84 Å | |||||||
– Raza covalentă | 1,24 Å | |||||||
Electronegativitatea | 1.61 | |||||||
Carga ionică | +1 | |||||||
Energia de ionizare
(kJmol-1) |
1-a | 2-a | 3-a | 4-a | 5-a | 6-a | 7-a | |
577.539 | 1816.679 | 2744.781 | 11577.469 | 14841.857 | 18379.49 | 23326.3 |
La ce se folosește în mod obișnuit aluminiul
- Se folosește la o gamă vastă de produse, cum ar fi panourile de poartă pentru garduri, laterale, cutii de conserve, tuburi, țevi, cablaje, folii, acoperișuri, frigidere, tigăi, tigăi, balustrade, acoperiri, copertine pentru terase, roți, baghete de lipit, uși cu ecran, radiatoare, rezervoare de combustibil pentru gaz și stâlpi .
- Un bun conductor de electricitate, Al este un înlocuitor ideal al cuprului din punct de vedere al costului și greutății pentru realizarea liniilor de transmisie electrică .
- Aluminiul este aliat cu alte metale precum cuprul, magneziul, siliciul și manganul pentru a face rulmenți cu bile, piese de automobile, rachete și avioane .
- Metal este adesea folosit ca un strat reflectorizant pe oglinzile telescoapelor, jucării, ambalaje, hârtii decorative și decorative pentru a proteja împotriva luminii și căldurii .
- Ca alternativă la bateriile costisitoare și la combustibilii lichizi, pilele/baterii de aer cu ioni de combustibil din aluminiu sunt mai convenabile și mai portabile pentru utilizare .
Elementul are efecte toxice
Inhalarea pulberilor sau a vaporilor care conțin Al afectează sistemul respirator, provocând tuse și alte tulburări legate de plămâni. Ingestia prelungită a metalului sub forma unor produse orale poate fi dăunătoare pentru rinichi, precum și crește posibilitatea apariției bolii Alzheimer .
Fapte interesante
- Înainte de descoperirea procedeului Hall-Heroult, Al pur era mai scump decât aurul și de aceea era numit “Regele metalelor” .
- Metal poate fi reciclat de mai multe ori fără a compromite calitatea sa .
Prețul aluminiului
Costul aluminiului pur poate varia undeva între 0,9 și 1$.
- http://www.rsc.org/periodic-table/element/13/aluminium
- https://education.jlab.org/itselemental/ele013.html
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/aluminum#section=Computed-Properties
- https://www.chemicool.com/elements/aluminum.html
- http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Tables/rstiv.html
- https://www.tedpella.com/company_html/hardness.htm
- http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=ma6061t6
- https://study.com/academy/answer/how-many-valence-electrons-does-aluminum-have.html
- http://www.chemicalelements.com/elements/al.html
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775307002236
- https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=1076&tid=34