ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

13Al

อะลูมิเนียม

อะลูมิเนียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 13 และสัญลักษณ์ Al อยู่ในคาบ 3 หมู่ 13 บล็อก p ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Ne] 3s2 3p1

เลขอะตอม13

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน26.9815384(3)

หมู่13

คาบ3

บล็อกp

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ne] 3s2 3p1

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

อิเล็กตรอนในออร์บิทัล p มีบทบาทโดยตรงต่อเคมีของอะลูมิเนียมพลังงานที่ใกล้กันของอิเล็กตรอน s และ d ทำให้โลหะแทรนซิชันเกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า สารเชิงซ้อน และพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของอะลูมิเนียมคือ [Ne] 3s2 3p1 เมื่อเกิดสารประกอบ การเติมออร์บิทัล d อาจเปลี่ยนไป จึงส่งผลต่อสี แม่เหล็กพันธะ และความไวต่อปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

รูปแบบสำคัญของอะลูมิเนียมได้แก่ โลหะ โลหะผสม ออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน พลังงานของอิเล็กตรอน s และ d ที่ใกล้กันทำให้เกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า และลิแกนด์สามารถเปลี่ยนสี สมบัติแม่เหล็กและความไวต่อปฏิกิริยาได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 2.7 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 933.5 K (660.3 °C) จุดเดือดคือ 2 743 K (2 470 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบอะลูมิเนียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติอะลูมิเนียมพบการใช้งานในด้าน บรรจุภัณฑ์, อากาศยานและอวกาศ และ สายส่งไฟฟ้า เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

บรรจุภัณฑ์

ในงานบรรจุภัณฑ์อะลูมิเนียมหรือสารประกอบของมันช่วยปรับความแข็งแรง ความทนทาน การทนไฟ การกัดกร่อน หรือสมบัติของพื้นผิวและวัสดุ

อากาศยานและอวกาศ

ในงานอากาศยานและอวกาศอะลูมิเนียมมีประโยชน์เมื่อวัสดุต้องมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทนความร้อน ทนการกัดกร่อน หรือมีสมบัติทางไฟฟ้าและนิวเคลียร์เฉพาะ

สายส่งไฟฟ้า

อะลูมิเนียมใช้ในสายส่งไฟฟ้าเมื่อจำเป็นต้องมีการนำไฟฟ้าดี ความแข็งแรงเชิงกล น้ำหนักเหมาะสม และความทนทานต่อสภาพแวดล้อม

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

อะลูมิเนียมอยู่ในคาบ 3 และหมู่ 13 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ โบรอน, คาร์บอน, ซิลิคอนการเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะหลังแทรนซิชัน

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 3

ความหนาแน่น2.7 g/cm³

จุดหลอมเหลว933.5 K (660.3 °C)

จุดเดือด2 743 K (2 470 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.61

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก577.5 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน41.76 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

อะลูมิเนียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของอะลูมิเนียมคือ 26.9815384(3) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของอะลูมิเนียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ