L’elemento chimico in alluminio è classificato come un altro metallo. Fu scoperto nel 1750 da Andreas Marggraf.,
Data Zone
| Classification: | Aluminum is an ‘other metal’ |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 26.98154 g/mol |
| State: | solid |
| Melting point: | 660.32 oC, 933.57 K |
| Boiling point: | 2466.85 oC, 2740.,00 K |
| Electrons: | 13 |
| Protons: | 13 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 14 |
| Electron shells: | 2,8,3 |
| Electron configuration: | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 |
| Density @ 20oC: | 2.702 g/cm3 |
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| Atomic volume: | 9.,98 cm3/mol | ||
| Structure: | fcc: face-centered cubic | ||
| Hardness: | 2.8 mohs | ||
| Specific heat capacity | 0.90 J g-1 K-1 | ||
| Heat of fusion | 10.790 kJ mol-1 | ||
| Heat of atomization | 326 kJ mol-1 | ||
| Heat of vaporization | 293.40 kJ mol-1 | ||
| 1st ionization energy | 577.6 kJ mol-1 | ||
| 2nd ionization energy | 1816.6 kJ mol-1 | ||
| 3rd ionization energy | 2744.,7 kJ mol-1 | ||
| Electron affinity | 42.6 kJ mol-1 | ||
| Minimum oxidation number | 0 | ||
| Min. common oxidation no. | 0 | ||
| Maximum oxidation number | 3 | ||
| Max. common oxidation no. | 3 | ||
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.61 | ||
| Polarizability volume | 8.,> | Reaction with 15 M HNO3 | passivated |
| Reaction with 6 M HCl | mild, ⇒ H2, AlCl3 | ||
| Reaction with 6 M NaOH | mild, ⇒ H2, – | ||
| Oxide(s) | Al2O3 | ||
| Hydride(s) | AlH3 | ||
| Chloride(s) | AlCl3 & Al2Cl6 | ||
| Atomic radius | 125 pm | ||
| Ionic radius (1+ ion) | – | ||
| Ionic radius (2+ ion) | – | ||
| Ionic radius (3+ ion) | 53.,5 pm | ||
| Ionic radius (1- ion) | – | ||
| Ionic radius (2- ion) | – | ||
| Ionic radius (3- ion) | – | ||
| Thermal conductivity | 237 W m-1 K-1 | ||
| Electrical conductivity | 37.6676 x 106 S m-1 | ||
| Freezing/Melting point: | 660.32 oC, 933.,57 K |
Louis de Morveau credeva che un nuovo metallo potesse essere scoperto in l’ossido di allumina. Aveva ragione, ma non era in grado di isolarla. De Morveau ideò il primo metodo sistematico di denominazione delle sostanze chimiche e, come possiamo vedere, fu un pioniere del pallone.,
Aluminum’s Periodic Table
Neighborhood
| Group 2 or 12 |
Group 13 |
Group 14 |
|
| 2 | 4 Be |
5 B |
6 C |
| 3 | 12 Mg |
13 Al |
14 Si |
| 4 | 30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
Discovery of Aluminum
Le persone hanno usato l’allume fin dai tempi antichi per la tintura, l’abbronzatura e per fermare l’emorragia. L’allume è solfato di alluminio di potassio.
Nel 1750 il chimico tedesco Andreas Marggraf scoprì che poteva usare una soluzione alcalina per far precipitare una nuova sostanza dall’allume. Marggraf era stata la prima persona a isolare lo zinco nel 1746.
La sostanza Marggraf ottenuta dall’allume fu chiamata allumina dal chimico francese Louis de Morveau nel 1760. Ora sappiamo che l’allumina è ossido di alluminio – formula chimica Al2O3.,
De Morveau credeva che l’allumina contenesse un nuovo elemento metallico, ma, come Marggraf, non era in grado di estrarre questo metallo dal suo ossido. (1), (2)
Nel 1807 o 1808, il chimico inglese Humphry Davy decompose l’allumina in un arco elettrico per ottenere un metallo. Il metallo non era alluminio puro, ma una lega di alluminio e ferro.
Davy chiamò il nuovo metallo alumium, poi lo ribattezzò alluminio. (3)
L’alluminio fu isolato per la prima volta nel 1825 da Hans Christian Ørsted (Oersted) a Copenaghen, in Danimarca, che riportò: “un pezzo di metallo che per colore e lucentezza assomiglia in qualche modo allo stagno.,”
Ørsted prodotto alluminio riducendo cloruro di alluminio utilizzando un amalgama potassio-mercurio. Il mercurio è stato rimosso riscaldando per lasciare l’alluminio.
Il chimico tedesco Friedrich Wöhler (Woehler) ripeté l’esperimento di Ørsted ma trovò che produceva solo metallo di potassio. Wöhler sviluppò il metodo due anni dopo, facendo reagire il tricloruro di alluminio volatalizzato con il potassio per produrre piccole quantità di alluminio. (1)
Nel 1856 Berzelius ha dichiarato che era Wöhler che era riuscito nel 1827. Wöhler è quindi di solito dato credito per la scoperta.,
Più recentemente, Fogh ha ripetuto gli esperimenti originali e ha dimostrato che il metodo di Ørsted può dare risultati soddisfacenti.
Ciò ha rafforzato la priorità del lavoro originale di Ørsted e la sua posizione di scopritore dell’alluminio. (4)
Per quasi tre decenni, l’alluminio rimase una novità, costoso da produrre e più prezioso dell’oro, fino a quando nel 1854 Henri Saint-Claire Deville a Parigi, in Francia, trovò un modo per sostituire il potassio con sodio molto più economico nella reazione per isolare l’alluminio., L’alluminio divenne poi più popolare ma, poiché era ancora piuttosto costoso, veniva usato in situazioni ornamentali piuttosto che pratiche.
Infine, nel 1886 il chimico americano Charles Martin Hall e il chimico francese Paul Héroult inventarono autonomamente il processo Hall-Héroult, che isola elettroliticamente il metallo di alluminio dal suo ossido.
L’alluminio è ancora oggi prodotto utilizzando il processo Hall-Héroult.
Fatti interessanti sull’alluminio
- La produzione di alluminio richiede molta energia – 17.,4 megawattora di energia elettrica per produrre una tonnellata metrica di alluminio; che è tre volte più energia di quella necessaria per fare una tonnellata metrica di acciaio. (5)
- L’alluminio è un grande metallo da riciclare. Il riciclaggio utilizza solo il 5% dell’energia necessaria per produrre alluminio dal suo minerale, la bauxite. (6)
- Alluminio non si attacca ai magneti in condizioni normali.
- C’è più alluminio nella crosta terrestre di qualsiasi altro metallo. A circa l ‘ 8%, l’alluminio è il terzo elemento più abbondante nella crosta del nostro pianeta, dietro l’ossigeno e il silicio.,
- Nonostante la sua alta abbondanza, nel 1850 l’alluminio era più prezioso dell’oro. Nel 1852 l’alluminio era al prezzo di kg 1200 per kg e l’oro era 6 664 per kg.
- I prezzi dell’alluminio illustrano i pericoli della speculazione finanziaria: nel 1854 Saint-Claire Deville trovò un modo per sostituire il potassio con sodio molto più economico nella reazione per isolare l’alluminio. Nel 1859, l’alluminio era al prezzo di $37 per kg; il suo prezzo era sceso del 97% in soli cinque anni.,
- Dove la voce precedente mette in evidenza i pericoli della speculazione, questa voce mette in evidenza uno dei trionfi della chimica: il processo elettrolitico Hall-Heroult è stato scoperto nel 1886. Nel 1895, il prezzo dell’alluminio era sceso a soli $1,20 per kg.
- Gemme rubino sono principalmente ossido di alluminio in cui un piccolo numero di ioni di alluminio sono stati sostituiti da ioni cromo.
- L’alluminio è prodotto negli incendi nucleari delle stelle pesanti quando un protone aggiunge al magnesio. (Il magnesio è di per sé prodotto in stelle dalla fusione nucleare di due carboni.,) (7)
Aspetto e caratteristiche
Effetti nocivi:
Nessun problema provato; l’ingestione può causare la malattia di Alzheimer
Caratteristiche:
L’alluminio è un metallo bianco-argenteo., Non si attacca ai magneti (è paramagnetico e quindi il suo magnetismo in condizioni normali è molto, molto debole). È un eccellente conduttore elettrico. È di bassa densità e alta duttilità. È troppo reattivo per essere comunemente trovato come il metallo anche se, molto raramente, il metallo nativo può essere trovato. (8)
L’aspetto dell’alluminio è offuscato e la sua reattività è passivata da un film di ossido di alluminio che si forma naturalmente sulla superficie del metallo in condizioni normali. Il film di ossido si traduce in un materiale che resiste alla corrosione., Il film può essere addensato usando elettrolisi o agenti ossidanti e l’alluminio in questa forma resisterà all’attacco di acidi diluiti, alcali diluiti e acido nitrico concentrato.
L’alluminio si trova sufficientemente lontano sul lato destro della tavola periodica da mostrare alcuni accenni di comportamento non metallico, reagendo con alcali caldi per formare ioni alluminati – così come la più tipica reazione metallica con acidi per rilasciare gas idrogeno e formare lo ion metallico caricato positivamente, Al3+. cioè l’alluminio è anfotero.
L’alluminio puro è abbastanza morbido e privo di resistenza., L’alluminio utilizzato nelle applicazioni commerciali ha piccole quantità di silicio e ferro (meno dell ‘ 1%) aggiunte, con conseguente maggiore resistenza e durezza.
Usi di alluminio
Come risultato della sua bassa densità, basso costo e resistenza alla corrosione, l’alluminio è ampiamente utilizzato in tutto il mondo.
È utilizzato in una vasta gamma di prodotti dalle lattine di bevande ai telai delle finestre e dalle barche agli aerei. Un Boeing 747-400 contiene 147.000 libbre (66.150 kg) di alluminio ad alta resistenza.
A differenza di alcuni metalli, l’alluminio non ha aroma – quindi il suo uso diffuso in imballaggi alimentari e pentole.,
Sebbene non sia buono come l’argento o il rame, l’alluminio è un eccellente conduttore elettrico. È anche considerevolmente più economico e più leggero di questi metalli, quindi è ampiamente utilizzato nelle linee elettriche aeree.
Di tutti i metalli, solo il ferro è usato più ampiamente dell’alluminio.
Abbondanza e isotopi
Abbondanza crosta terrestre: 8,23% in peso, 6,32% da moli
Abbondanza sistema solare: 56 ppm in peso, 2,7 ppm da moli
Costo, puro: pure 15,72 per 100g
Costo, massa: $0.,20 per 100g
Fonte: L’alluminio è il metallo più abbondante nella crosta terrestre e il terzo elemento più nella crosta terrestre, dopo l’ossigeno e il silicio. L’alluminio è troppo reattivo per essere trovato puro. La bauxite (principalmente ossido di alluminio) è il minerale più importante.
Isotopi: 15 le cui emivite sono note, numeri di massa da 22 a 35. Di questi, solo due si verificano naturalmente: 27Al, che è stabile, e 26Al, che è radioattivo con emivita è 7,17 x 105 anni. 26Al è formato dal bombardamento di raggi cosmici di argon nell’atmosfera terrestre.,
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"Aluminum." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 26 Jul. 2014. Web. <https://www.chemicool.com/elements/aluminum.html>.