化学元素 · 参考页
13Al

铝

铝(Al)是原子序数为 13 的化学元素,位于第 3 周期、第 13 族、p 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数13
标准原子量26.9815384(3)
族13
周期3
区p
电子排布[Ne] 3s2 3p1
电子结构

决定其化学性质的因素

“铝”的化学行为主要由价电子和电子排布 [Ne] 3s2 3p1 决定。周期表位置可以帮助预测常见氧化态和成键方式。

与相邻元素比较,可以看到原子半径、电负性和金属性的周期变化,这些趋势能够解释许多物理与化学性质。

化学形态

化合物、离子与材料

“铝”能够形成多种化合物,其性质取决于氧化态和成键方式。常见类别可能包括氧化物、卤化物、氢化物、盐类和配位化合物。

物理性质

状态与相变

室温下单质为固态。密度为 2.7 g/cm³。熔点为 933.5 K (660.3 °C)。沸点为 2 743 K (2 470 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

铝在哪里出现,又有哪些用途?

铝广泛用于包装、建筑、交通和输电。低密度以及表面的保护性氧化膜使它具有很高的工程价值。

实际应用

实际用途示例

包装

在这一领域中,“铝”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

航空航天

在这一领域中,“铝”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

输电线路

在这一领域中,“铝”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“铝”位于第 3 周期、第 13 族、p 区,分类为后过渡金属。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类后过渡金属
室温下状态固态
电子层2 · 8 · 3
密度2.7 g/cm³
熔点933.5 K (660.3 °C)
沸点2 743 K (2 470 °C)
鲍林电负性1.61
第一电离能577.5 kJ/mol
电子亲和能41.76 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“铝”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 13 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量为 26.9815384(3)。它不是某一个原子的质量,而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。

“铝”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同,但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“铝”相关风险取决于化学形态、剂量和暴露途径。单质、离子和不同化合物的生物与环境效应可能差异很大,因此应依据具体物质的安全数据进行处理。