包装
アルミニウムは包装に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
Mendeleev
周期表
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化学元素 · リファレンス
13Al
アルミニウム
アルミニウムは原子番号13、元素記号Alの元素です。周期表では第3周期・第13族・pブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Ne] 3s2 3p1です。
原子番号13
標準原子量26.9815384(3)
族13
周期3
ブロックp
電子配置[Ne] 3s2 3p1
電子構造
化学的性質を決めるもの
13族元素は3個の価電子を持ちます。軽い元素では共有結合性が目立ち、下に進むほど金属的性質が強くなります。
アルミニウムの電子配置は[Ne] 3s2 3p1です。化合物では正の酸化状態が中心ですが、結合の性質は元素と相手原子によって変わります。
化学形
化合物・イオン・材料
13族では酸化物、ハロゲン化物、共有結合性またはイオン性の化合物が重要です。軽い元素ほど共有結合性が強く、重い元素ほど金属的になります。
物理的性質
状態と相変化
室温での基準状態は固体です。掲載している密度は2.7 g/cm³です。融点は933.5 K (660.3 °C)です。沸点は2 743 K (2 470 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。
存在と用途
アルミニウムはどこにあり、何に使われるか
アルミニウムは化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「包装」「航空宇宙」「送電線」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。
具体例
実際の用途
航空宇宙
アルミニウムは航空宇宙に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
送電線
アルミニウムは送電線に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。
周期表上の位置
周辺元素からわかること
アルミニウムは第3周期・第13族・pブロックにあります。周辺にはホウ素、炭素、ケイ素、亜鉛などが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。
基礎データ
物理・原子データ
分類遷移後金属
室温での状態固体
電子殻2 · 8 · 3
密度2.7 g/cm³
融点933.5 K (660.3 °C)
沸点2 743 K (2 470 °C)
ポーリング電気陰性度1.61
第一イオン化エネルギー577.5 kJ/mol
電子親和力41.76 kJ/mol
値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。
歴史
発見と同定
アルミニウムの同定は、鉱物分析、化学分離、原子理論の発展を通じて進みました。現在では外観ではなく、原子番号13によって元素を明確に区別します。
同位体
同位体組成と原子量
アルミニウムの標準原子量は26.9815384(3)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。
アルミニウムには少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。
安全性
取り扱いと曝露
アルミニウムの安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。