Στοιχεία αλουμινίου ή αλουμινίου

Σύμβολο: Αλ
Ατομικός αριθμός: 13
Ατομικό βάρος: 26.981539
Ταξινόμηση στοιχείων: Βασικό μέταλλο
Αριθμός CAS: 7429-90-5

Περιοχή Περιοδικού Πίνακα Αλουμινίου

Ομάδα: 13
Περίοδος: 3
ΟΙΚΟΔΟΜΙΚΟ ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ: Π

Σύντομη μορφή: [Ναι] 3s²3ρ¹
Μακροσκελές έντυπο: 1s²2s²2ρ⁶3s²3ρ¹
Δομή Shell: 2 8 3

Ιστορία: Η στυπτηρία (θειικό κάλιο αλουμίνιο-KAl (SO₄)₂) έχει χρησιμοποιηθεί από τους αρχαίους χρόνους. Χρησιμοποιήθηκε σε βυρσοδεψία, βαφή και ως βοήθημα για να σταματήσει η μικρή αιμορραγία και ακόμη και ως συστατικό σε σκόνη ψησίματος. Το 1750, ο Γερμανός χημικός Andreas Marggraf βρήκε μια τεχνική για να παράγει μια νέα μορφή στυπτηρίας χωρίς το θείο. Αυτή η ουσία ονομαζόταν αλουμίνα, η οποία είναι γνωστή ως οξείδιο αργιλίου (Al₂Ο₃) σήμερα. Οι περισσότεροι σύγχρονοι χημίστες της εποχής πίστευαν ότι η αλουμίνα ήταν μια «γη» από ένα προηγουμένως άγνωστο μέταλλο. Το μέταλλο αλουμινίου απομονώθηκε τελικά το 1825 από τον Δανό χημικό Hans Christian Ørsted (Oersted). Ο Γερμανός χημικός Friedrich Wöhler προσπάθησε ανεπιτυχώς να αναπαράγει την τεχνική του Ørsted και να βρει μια εναλλακτική μέθοδο που παράγει επίσης μεταλλικό αλουμίνιο δύο χρόνια αργότερα. Οι ιστορικοί διαφέρουν ως προς το ποιος πρέπει να λάβει πίστωση για την ανακάλυψη.

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου (300 K): Στερεό
Εμφάνιση: μαλακό, ελαφρύ, ασημένιο λευκό μέταλλο
Πυκνότητα: 2,6989 g / cc
Πυκνότητα στο σημείο τήξης: 2,375 g / cc
Ειδική βαρύτητα: 7.874 (20 ° C)
Σημείο τήξης: 933,47 Κ, 660,32 ° C, 1220,58 ° F
Σημείο βρασμού: 2792 Κ, 2519 ° C, 4566 ° F
Κρίσιμο σημείο: 8550 Κ
Θερμότητας σύντηξης: 10,67 kJ / mol
Θερμότητα εξατμίσεως: 293,72 kJ / mol
Μοριακή χωρητικότητα θερμότητας: 25,1 J / mol · Κ
Ειδική θερμότητα: 24.200 J / g · K (στους 20 ° C)

Όρια οξείδωσης (πιο έντονα γραμματοσειρά):+3, +2, +1
Ηλεκτροαρνησία: 1.610
Ηλεκτρονική συγγένεια: 41.747 kJ / mol
Ατομική ακτίνα: 1.43 Å
Ατομικός τόμος: 10,0 cc / mol
Ιονική ακτίνα: 51 (+ 3ε)
Ομοιογενές ακτίνα: 1.24 Å
Πρώτη ενέργεια ιονισμού: 577.539 kJ / mol
Δεύτερη ενέργεια ιονισμού: 1816,667 kJ / mol
Τρίτη ενέργεια ιονισμού: 2744,779 kJ / mol

Αριθμός ισοτόπων: Το αλουμίνιο έχει 23 γνωστά ισότοπα που κυμαίνονται από ²¹Al προς ⁴³Αλ. Μόνο δύο συμβαίνουν φυσικά. ²⁷Το Al είναι το πιο κοινό, που αντιπροσωπεύει σχεδόν το 100% του συνόλου του φυσικού αλουμινίου. ²⁶Το Al είναι σχεδόν σταθερό με χρόνο ημιζωής 7.2 x 10⁵ χρόνια και βρίσκεται μόνο σε ποσότητες ίχνη φυσικά.

Δομή δικτυώματος: Κυβοειδές με κέντρο το πρόσωπο
Σταθερό πλέγμα: 4.050 Å
Θερμοκρασία Debye: 394.00 Κ

Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι χρησιμοποίησαν στυπτηρία ως στυπτικό, για ιατρικούς σκοπούς, και ως βαφή στη βαφή. Χρησιμοποιείται σε σκεύη κουζίνας, εξωτερική διακόσμηση και χιλιάδες βιομηχανικές εφαρμογές. Αν και την ηλεκτρική αγωγιμότητα από αλουμίνιο είναι μόνο περίπου 60% εκείνο του χαλκού ανά περιοχή διατομής, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές γραμμές μεταφοράς λόγω του ελαφρού βάρους του. Τα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή αεροσκαφών και ρουκετών. Οι αντανακλαστικές επικαλύψεις αλουμινίου χρησιμοποιούνται για τους καθρέφτες των τηλεσκοπίων, καθιστώντας το διακοσμητικό χαρτί, τη συσκευασία και πολλές άλλες χρήσεις. Η αλουμίνα χρησιμοποιείται στη γυαλί και στα πυρίμαχα. Το συνθετικό ρουμπίνι και το ζαφείρι έχουν εφαρμογές για την παραγωγή συνεκτικού φωτός για λέιζερ.

• Το αργίλιο είναι το 3ο άφθονο στοιχείο στο φλοιό της Γης.
• Το αλουμίνιο ονομάστηκε κάποτε "Μέταλλο των Βασιλέων", επειδή το καθαρό αλουμίνιο ήταν πιο ακριβό από το χρυσό μέχρι να ανακαλυφθεί η διαδικασία Hall-Heroult.
• Το αργίλιο είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μέταλλο μετά το σίδερο.
• Η κύρια πηγή αλουμινίου είναι ο βωξίτης μετάλλων.
• Το αλουμίνιο είναι παραμαγνητικό.
• Οι τρεις πρώτες χώρες που εξορύσσουν μεταλλεύματα αλουμινίου είναι η Γουινέα, η Αυστραλία και το Η Αυστραλία, η Κίνα και η Βραζιλία οδηγούν τον κόσμο στην παραγωγή αλουμινίου.
• Το IUPAC υιοθέτησε το όνομα αλουμίνιο το 1990 και το 1993 αναγνώρισε το αλουμίνιο ως αποδεκτή επιλογή για το όνομα του στοιχείου.
• Το αλουμίνιο απαιτεί πολύ ενέργεια για να διαχωριστεί από το μετάλλευμα. Ανακύκλωση αλουμινίου απαιτεί μόνο το 5% της εν λόγω ενέργειας να παράγει το ίδιο ποσό.
• Το αλουμίνιο μπορεί να είναι "σκουριασμένο" ή να οξειδώνεται από Ερμής.
• Τα ρουμπίνια είναι κρυστάλλους οξειδίου του αργιλίου, όπου ορισμένα άτομα αλουμινίου έχουν αντικατασταθεί χρώμιο άτομα.
• Ένα κομμάτι κοσμήματος στον τάφο του κινέζου στρατηγού Chou-Chu του 3ου αιώνα βρέθηκε να περιέχει 85% αλουμίνιο. Οι ιστορικοί δεν γνωρίζουν πώς παράγεται το στολίδι.
• Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε πυροτεχνήματα για να παράγει σπινθήρες και λευκές φλόγες. Το αλουμίνιο είναι ένα κοινό συστατικό των σπινθηριστών.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

CRC Handbook of Chemistry & Physics (89η έκδ.), Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας, Ιστορία της Καταγωγή των χημικών στοιχείων και τους ανακάλυπτους τους, Norman E. Holden 2001.