Faits de base sur l'aluminium:
Symbole: Al
Numéro atomique: 13
Poids atomique: 26.981539
Classification des éléments: Métal de base
Numero CAS: 7429-90-5
Emplacement du tableau périodique en aluminium
Groupe: 13
Période: 3
Bloquer: p
Configuration d'électrons en aluminium
Forme courte: [Ne] 3s23p1
Forme longue: 1s22s22p63s23p1
Structure de coque: 2 8 3
Découverte de l'aluminium
Histoire: Alun (sulfate d'aluminium et de potassium - KAl (SO4)2) est utilisé depuis l'Antiquité. Il a été utilisé pour le bronzage, la teinture et pour aider à arrêter les saignements mineurs et même comme ingrédient dans la levure chimique. En 1750, le chimiste allemand Andreas Marggraf a trouvé une technique pour produire une nouvelle forme d'alun sans soufre. Cette substance était appelée alumine, connue sous le nom d'oxyde d'aluminium (Al2O3) aujourd'hui. La plupart des chimistes contemporains de l'époque croyaient que l'alumine était une «terre» d'un métal jusqu'alors inconnu. L'aluminium métal a finalement été isolé en 1825 par le chimiste danois Hans Christian Ørsted (Oersted). Le chimiste allemand Friedrich Wöhler a tenté en vain de reproduire la technique de Ørsted et a trouvé une méthode alternative qui a également produit de l'aluminium métallique deux ans plus tard. Les historiens diffèrent sur qui devrait recevoir le crédit pour la découverte.
Nom: L'aluminium tire son nom de l'alun. Le nom latin de l'alun est 'alumen'signifiant sel amer.
Remarque sur la dénomination: Sir Humphry Davy a proposé le nom aluminium pour l'élément, cependant, le nom aluminium a été adopté pour se conformer à la terminaison "ium" de la plupart des éléments. Cette orthographe est utilisée dans la plupart des pays. L'aluminium était également l'orthographe aux États-Unis jusqu'en 1925, lorsque l'American Chemical Society a officiellement décidé d'utiliser le nom d'aluminium à la place.
Données physiques de l'aluminium
Etat à température ambiante (300 K): Solide
Apparence: métal blanc doux, léger et argenté
Densité: 2,6989 g / cc
Densité au point de fusion: 2,375 g / cc
Gravité spécifique: 7.874 (20 ° C)
Point de fusion: 933,47 K, 660,32 ° C, 1220,58 ° F
Point d'ébullition: 2792 K, 2519 ° C, 4566 ° F
Point critique: 8550 K
Température de fusion: 10,67 kJ / mol
Chaleur de vaporisation: 293,72 kJ / mol
Capacité thermique molaire: 25,1 J / mol · K
Chaleur spécifique: 24.200 J / g · K (à 20 ° C)
Données atomiques en aluminium
États d'oxydation (gras le plus courant):+3, +2, +1
Électronégativité: 1.610
Affinité électronique: 41,747 kJ / mol
Rayon atomique: 1.43 Å
Volume atomique: 10,0 cc / mol
Rayon ionique: 51 (+ 3e)
Rayon covalent: 1.24 Å
Première énergie d'ionisation: 577,539 kJ / mol
Deuxième énergie d'ionisation: 1816,667 kJ / mol
Troisième énergie d'ionisation: 2744,779 kJ / mol
Données nucléaires sur l'aluminium
Nombre d'isotopes: L'aluminium a 23 isotopes connus allant de 21Al to 43Al. Seuls deux se produisent naturellement. 27Al est le plus courant, représentant près de 100% de tout l'aluminium naturel. 26Al est presque stable avec une demi-vie de 7,2 x 105 ans et se trouve uniquement en quantités infimes naturellement.
Données de cristal d'aluminium
La structure en treillis: Cubique centré sur le visage
Constante de réseau: 4.050 Å
Température de Debye: 394,00 K
Utilisations de l'aluminium
Les Grecs et les Romains antiques utilisaient l'alun comme astringent, à des fins médicinales et comme mordant dans la teinture. Il est utilisé dans les ustensiles de cuisine, les décorations extérieures et des milliers d'applications industrielles. Bien que la conductivité électrique l'aluminium ne représente qu'environ 60% de celui du cuivre par zone de section transversale, l'aluminium est utilisé dans les lignes de transmission électrique en raison de son poids léger. Les alliages d'aluminium sont utilisés dans la construction d'avions et de fusées. Les revêtements réfléchissants en aluminium sont utilisés pour les miroirs de télescope, la fabrication de papier décoratif, l'emballage et de nombreuses autres utilisations. L'alumine est utilisée dans la fabrication du verre et les réfractaires. Le rubis et le saphir synthétiques ont des applications dans la production de lumière cohérente pour les lasers.
Divers faits sur l'aluminium
- L'aluminium est le 3ème plus élément abondant dans la croûte terrestre.
- L'aluminium était autrefois appelé le «métal des rois» parce que l'aluminium pur était plus cher à produire que l'or jusqu'à la découverte du procédé Hall-Heroult.
- L'aluminium est le métal le plus utilisé après le fer.
- La principale source d'aluminium est la bauxite minérale.
- L'aluminium est paramagnétique.
- Les trois principaux pays qui exploitent le minerai d'aluminium sont la Guinée, l'Australie et le Vietnam. L'Australie, la Chine et le Brésil sont les leaders mondiaux de la production d'aluminium.
- L'UICPA a adopté le nom d'aluminium en 1990 et en 1993 a reconnu l'aluminium comme une option acceptable pour le nom de l'élément.
- L'aluminium nécessite beaucoup d'énergie pour se séparer de son minerai. Recyclage de l'aluminium ne nécessite que 5% de cette énergie pour produire la même quantité.
- L'aluminium peut être «rouillé» ou oxydé par Mercure.
- Les rubis sont des cristaux d'oxyde d'aluminium où certains atomes d'aluminium ont été remplacés par chrome des atomes.
- Un bijou dans la tombe du général chinois Chou-Chu du IIIe siècle contient 85% d'aluminium. Les historiens ne savent pas comment l'ornement a été produit.
- L'aluminium est utilisé dans les feux d'artifice pour produire des étincelles et des flammes blanches. L'aluminium est un composant commun des cierges magiques.
Les références:
CRC Handbook of Chemistry & Physics (89th Ed.), Institut national des normes et de la technologie, Histoire de la Origine des éléments chimiques et leurs découvreurs, Norman E. Holden 2001.