Kémiai elem · adatlap

13Al

Alumínium

Az alumínium 13 rendszámú kémiai elem (Al), a 3. periódus 13. csoportjában, a p-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ne] 3s2 3p1.

Rendszám13

Standard atomtömeg26.9815384(3)

Csoport13

Periódus3

Mezőp

Elektronkonfiguráció[Ne] 3s2 3p1

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A 13. csoport atomjainak három vegyértékelektronjuk van a külső s- és p-alhéjon. A csoportban lefelé haladva az atom méretének és a fémes jellegnek a növekedésével változik a kovalens kötés és a pozitív oxidációs állapotok közötti egyensúly.

Az alumínium kémiája ezért legjobban a közvetlenül fölötte és alatta álló elemekkel összehasonlítva érthető meg; a 13. csoport nem tekinthető kémiailag teljesen egységesnek.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A 13. csoport kémiájában oxidok, halogenidek, valamint pozitív oxidációs állapotú kovalens vagy ionos vegyületek fordulnak elő. A könnyebb elemek inkább kovalens jellegűek, míg a nehezebbek egyre fémesebbé válnak.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 2.7 g/cm³. Az olvadáspont 933.5 K (660.3 °C). A forráspont 2 743 K (2 470 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

Az alumínium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban az alumínium többek között a következő területeken jelenik meg: Csomagolás, Repülés és űrtechnika és Villamos vezetékek.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Csomagolás

Az alumínium kis tömege, záró tulajdonságai, korrózióállósága vagy könnyű alakíthatósága miatt csomagolóanyagokban használható.

Repülés és űrtechnika

Az alumínium ott használható, ahol kis tömeg, nagy szilárdság, hőállóság vagy speciális elektronikai és optikai tulajdonságok fontosak.

Villamos vezetékek

Az alumínium vezetőképességének, tömegének és mechanikai tulajdonságainak kedvező kombinációja miatt elektromos vezetőkben és energiaellátó rendszerekben használható.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

Az alumínium a 3. periódus 13. csoportjában található. A bemutatott környezetben szilícium közvetlenül jobbra található ugyanabban a periódusban; bór fölötte, gallium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásposzttranzíciós fém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 3

Sűrűség2.7 g/cm³

Olvadáspont933.5 K (660.3 °C)

Forráspont2 743 K (2 470 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.61

Első ionizációs energia577.5 kJ/mol

Elektronaffinitás41.76 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

Az elem azonosítása az ásványok elemzésével, kémiai elválasztással és az atomelmélet fejlődésével vált egyre pontosabbá. A modern azonosítás alapja a rendszám, nem pusztán a megjelenés.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 26.9815384(3). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

Az alumínium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

Az alumínium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi alumínium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.