Imballaggi
Nell’ambito «Imballaggi», l’alluminio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
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Elemento chimico · scheda di riferimento
13Al
Alluminio
L’alluminio è l’elemento 13 (Al), nel periodo 3, gruppo 13 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Ne] 3s2 3p1.
Numero atomico13
Peso atomico standard26.9815384(3)
Gruppo13
Periodo3
Bloccop
Configurazione elettronica[Ne] 3s2 3p1
Struttura elettronica
Che cosa controlla la sua chimica
Gli elementi del gruppo 13 hanno tre elettroni di valenza nelle sottostrutture s e p. Il bilancio tra legami covalenti e stati di ossidazione positivi cambia con l’aumento della dimensione atomica.
La configurazione [Ne] 3s2 3p1 determina gli elettroni esterni disponibili per i legami. Struttura del composto e stato di ossidazione definiscono poi le proprietà osservate.
Forme chimiche
Composti, ioni e materiali
L’alluminio forma ossidi, alogenuri e numerosi composti covalenti o ionici. La natura dei legami cambia sensibilmente dal boro ai membri più metallici del gruppo.
Comportamento fisico
Stato e cambiamenti di fase
A temperatura ambiente lo stato di riferimento dell’alluminio è solido. Tra i dati riportati: densità 2.7 g/cm³, punto di fusione 933.5 K (660.3 °C), punto di ebollizione 2 743 K (2 470 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.
Presenza e applicazioni
Dove si trova e come viene usato l’alluminio
L’alluminio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Imballaggi, Aerospazio e Linee elettriche; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.
Nella pratica
Esempi di usi concreti
Aerospazio
L’alluminio viene impiegato in applicazioni aerospaziali quando offre una combinazione utile di massa, resistenza, stabilità termica o comportamento chimico.
Linee elettriche
Nell’ambito «Linee elettriche», l’alluminio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Posizione periodica
Che cosa mostrano gli elementi vicini
L’alluminio si trova nel periodo 3, gruppo 13 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il silicio a destra; nello stesso gruppo il boro sopra e il gallio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.
Dati di riferimento
Proprietà fisiche e atomiche
Classificazionemetallo post-transizione
Stato a temperatura ambienteSolido
Gusci elettronici2 · 8 · 3
Densità2.7 g/cm³
Punto di fusione933.5 K (660.3 °C)
Punto di ebollizione2 743 K (2 470 °C)
Elettronegatività di Pauling1.61
Prima energia di ionizzazione577.5 kJ/mol
Affinità elettronica41.76 kJ/mol
I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.
Storia
Scoperta e identificazione
La storia dell’alluminio comprende l’identificazione come elemento distinto e la successiva classificazione secondo il numero atomico. Le fasi sperimentali e la definizione moderna dell’elemento non coincisero necessariamente nello stesso periodo.
Isotopi e peso atomico
Come la composizione isotopica modifica i numeri
Il peso atomico standard è 26.9815384(3). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.
Gli isotopi dell’alluminio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.
Sicurezza
Manipolazione ed esposizione
I rischi associati all’alluminio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.