Element químic · fitxa de referència

13Al

Alumini

L’alumini és l’element 13 (Al), situat al període 3, grup 13 i bloc p. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Ne] 3s2 3p1.

Nombre atòmic13

Pes atòmic estàndard26.9815384(3)

Grup13

Període3

Blocp

Configuració electrònica[Ne] 3s2 3p1

Estructura electrònica

Què determina la seva química

Els àtoms del grup 13 tenen tres electrons de valència a les subcapes s i p. L’equilibri entre els enllaços covalents i els estats d’oxidació positius canvia a mesura que augmenta la mida atòmica.

La configuració [Ne] 3s2 3p1 determina els electrons externs disponibles per a enllaçar. El comportament concret depèn de l’estructura del compost i de l’estat d’oxidació.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

L’alumini forma el metall elemental, aliatges i nombrosos compostos iònics o covalents, entre els quals òxids, halurs i sals. Els seus estats d’oxidació depenen de l’estructura electrònica i de l’entorn químic.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 2.7 g/cm³. El punt de fusió és 933.5 K (660.3 °C). El punt d’ebullició és 2 743 K (2 470 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba l’alumini i per a què s’utilitza

A la pràctica, l’alumini es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com envasos, aeroespacial i línies elèctriques. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Envasos

L’alumini s’utilitza en envasos o recobriments quan cal una barrera, conformabilitat, massa baixa o resistència química.

Aeroespacial

L’alumini s’utilitza en aplicacions aeroespacials quan ofereix una combinació útil de massa, resistència, estabilitat tèrmica o comportament químic.

Línies elèctriques

L’alumini s’empra en línies elèctriques o conductors quan la seva relació entre conductivitat, massa i resistència mecànica resulta avantatjosa.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

L’alumini és al període 3, grup 13 i bloc p. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com bor, carboni, silici, zinc i gal·li. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificaciómetall posttransició

Estat a temperatura ambientsòlid

Capes electròniques2 · 8 · 3

Densitat2.7 g/cm³

Punt de fusió933.5 K (660.3 °C)

Punt d’ebullició2 743 K (2 470 °C)

Electronegativitat de Pauling1.61

Primera energia d’ionització577.5 kJ/mol

Afinitat electrònica41.76 kJ/mol

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

La identificació de l’alumini es va desenvolupar mitjançant anàlisi de materials, separació química i avenços de la teoria atòmica. La identificació moderna de l’element es basa en el seu nombre atòmic, no només en el seu aspecte o en els seus compostos.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El pes atòmic estàndard és 26.9815384(3). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.

L’alumini té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.

Seguretat

Manipulació i exposició

Els riscos associats a l’alumini depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.