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Al 13

Aluminum (Al)

post-transition-metal
Période: 3 Groupe: 13 Bloc: p

Solid

Masse atomique relative standard

26,981538 u

Configuration électronique

[Ne] 3s2 3p1

Point de fusion

660,287 °C

Point d’ébullition

2518,85 °C

Masse volumique

2700 kg/m³

États d’oxydation

−2, −1, 0, +1, +2, +3

Électronégativité (Pauling)

1,61

Énergie d’ionisation (1re)

5,985769 eV

Année de découverte

1825

Rayon atomique

125 pm

Détails

Origine du nom Latin: alumen, aluminis, (alum).
Pays de découverte Denmark
Découvreurs Hans Christian Oersted

Aluminum is a light, silvery post-transition metal and the most abundant metal in Earth’s crust. It is highly reactive thermodynamically, but a thin, adherent oxide film protects the metal from rapid corrosion in air and water. Its low density, electrical conductivity, formability, and alloying behavior make it one of the major structural and engineering metals.

Pure aluminum, a silvery-white metal, possesses many desirable characteristics. It is light, it is nonmagnetic and nonsparking, stands second among metals in the scale of malleability, and sixth in ductility.

The name derives from the Latin, alum and alumen for "stringent" because the early Romans called any substance with a stringent taste alum. The element was known in prehistoric times. In 1825, the Danish physicist, Hans Christian Oersted, isolated impure aluminium. The pure metal was first isolated by the German chemist Friedrich Wöhler in 1827.

Although aluminum is the most abundant metal in the earth's crust, it is never found free in nature. All of the earth's aluminum has combined with other elements to form compounds. Two of the most common compounds are alum, such as potassium aluminum sulfate (KAl(SO4)2·12H2O), and aluminum oxide (Al2O3). About 8.2% of the earth's crust is composed of aluminum. Scientists suspected than an unknown metal existed in alum as early as 1787, but they did not have a way to extract it until 1825. Hans Christian Oersted, a Danish chemist, was the first to produce tiny amounts of aluminum. Two years later, Friedrich Wöhler, a German chemist, developed a different way to obtain aluminum. By 1845, he was able to produce samples large enough to determine some of aluminum's basic properties. Wöhler's method was improved in 1854 by Henri Étienne Sainte-Claire Deville, a French chemist. Deville's process allowed for the commercial production of aluminum. As a result, the price of aluminum dropped from around $1200 per kilogram in 1852 to around $40 per kilogram in 1859. Unfortunately, aluminum remained too expensive to be widely used.

From the Latin word alumen, alum. The ancient Greeks and Romans used alum as an astringent and as a mordant in dyeing. In 1761 de Morveau proposed the name alumine for the base in alum, and Lavoisier, in 1787, thought this to be the oxide of a still undiscovered metal.

Friedrich Wohler is generally credited with having isolated the metal in 1827, although an impure form was prepared by Oersted two years earlier. In 1807, Davy proposed the name aluminium for the metal, undiscovered at that time, and later agreed to change it to aluminum. Shortly thereafter, the name aluminum was adopted to conform with the "ium" ending of most elements.

Aluminium was also the accepted spelling in the U.S. until 1925, at which time the American Chemical Society decided to use the name aluminum thereafter in their publications. See the Wikipedia entry on Aluminium for additional discussion on the spelling of this element.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
1,61 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
1,613
Affinité électronique
0,4328 eV
Énergie d’ionisation (1re)
5,985769 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
18,828615 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
28,44774 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
119,992813 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
153,825729 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−2, −1, 0, +1, +2, +3 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
3 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ne] 3s2 3p1

Propriétés thermodynamiques

Point critique (température)
6427 °C
Enthalpie de fusion
0,11100171 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
3,047106 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
3,382909 eV
Enthalpie d’atomisation
3,382909 eV
Enthalpie d’atomisation
3,429549 eV

Propriétés nucléaires

Protons
13 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
14 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
23 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
1 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Al-27
Année de découverte
1825

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
8,23e+4 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
0,002 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
405 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 3 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7429-90-5 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Al
Clé InChI
XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 13
Électrons 13
Charge Neutre
Configuration Al: 3s² 3p¹
Configuration électronique
Mesuré
[Ne] 3s² 3p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
1/6 1↑
Nombre total d’électrons: 13 Non appariés: 1 ?

Modèle atomique

Protons 13
Neutrons 14
Électrons 13
Nombre de masse 27
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 50 (50 50 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

Élément monoisotopique
Seul isotope présent à l’état naturel : 27 — 100,0000%
27100,0000%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
27 Stable26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 635,3 °C en dessous du point de fusion (660,287 °C)

Point de fusion 660,287 °C
Point d’ébullition 2518,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 635,3 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
660,287 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
2518,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,11100171 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
3,047106 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
3,382909 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
2700 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
2700 kg/m³

Dans les conditions standard

Données avancées

Point critique Littérature scientifique
6427 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 13. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Al I 0589322560
Al II +114299861429
Al III +2344259344
Al IV +3409123409
Al V +4600444600
Al VI +5515491515
Al VII +6350339350
Al VIII +7440418438
Al IX +8372339372
Al X +9189169189
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Al I 0192
Al II +1219
Al III +284
Al IV +3121
Al V +4158
Al VI +587
Al VII +673
Al VIII +795
Al IX +869
Al X +961
Niveaux répertoriés par le NIST →
13 Al 26.9815385

Aluminum — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ne]3s23p1
Niveaux d’énergie 2 8 3
États d’oxydation -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Aluminum — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
13 Al 26.9815385

Aluminum — Visualiseur de structure cristalline

Face-Centered Cubic · Pearson cF4
Expérimental
Pearson cF4
N° de coord. 12
Compacité 74.000%
Aluminum — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+34N/D39 pm
+35N/D48 pm
+36N/D53.5 pm

Composés

Al
26,982 u
Al+3
26,982 u
Al
25,987 u
Al
28,980 u
Al
26,982 u
Al
27,982 u
Al+3
26,982 u

Isotopes (1)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
27 Stable26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Stable
stable
27 Stable
Masse atomique (u) 26,98153853 ± 0,00000011
Abondance naturelle 100,0000%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Affichage de 50 sur 341. Seules les raies spectrales dont l’intensité a été mesurée sont affichées par défaut.

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
466.3046 nm1000Al IIemission3p2 1D → 3s.4p 1P*MesuréeNIST
559.33 nm800Al IIemission3s.4p 1P* → 3s.4d 1DMesuréeNIST
458.5818 nm500Al IIemission3s.4d 3D → 3s.7f 3F*MesuréeNIST
458.8199 nm400Al IIemission3s.4d 3D → 3s.7f 3F*MesuréeNIST
464.8609 nm400Al IIemission3s.4d 1D → 3s.10p 1P*MesuréeNIST
466.6799 nm400Al IIemission3s.5p 1P* → 3s.11s 1SMesuréeNIST
458.975 nm300Al IIemission3s.4d 3D → 3s.7f 3F*MesuréeNIST
444.7805 nm200Al IIemission3s.4d 1D → 3s.11p 1P*MesuréeNIST
458.968 nm200Al IIemission3s.4d 3D → 3s.7f 3F*MesuréeNIST
600.641 nm200Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.7d 3DMesuréeNIST
390.0675 nm100Al IIemission3s.3p 1P* → 3p2 1DMesuréeNIST
528.3733 nm100Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.8d 3DMesuréeNIST
561.329 nm100Al IIemission3s.4d 1D → 3s.7f 1F*MesuréeNIST
585.376 nm100Al IIemission3s.4d 3D → 3s.6f 3F*MesuréeNIST
624.337 nm100Al IIemission3s.4p 3P* → 3s.4d 3DMesuréeNIST
704.208 nm100Al IIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*MesuréeNIST
747.141 nm90Al IIemission3s.3d 1D → 3s.4f 1F*MesuréeNIST
586.177 nm80Al IIemission3s.4d 3D → 3s.6f 3F*MesuréeNIST
597.197 nm80Al IIemission3s.5p 1P* → 3s.7d 1DMesuréeNIST
683.713 nm80Al IIemission3s.4p 3P* → 3s.5s 3SMesuréeNIST
623.175 nm75Al IIemission3s.4p 3P* → 3s.4d 3DMesuréeNIST
600.187 nm60Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.7d 3DMesuréeNIST
422.6816 nm50Al IIemission3s.4d 3D → 3s.8f 3F*MesuréeNIST
422.7495 nm50Al IIemission3s.4d 3D → 3s.8f 3F*MesuréeNIST
422.7987 nm50Al IIemission3s.4d 3D → 3s.8f 3F*MesuréeNIST
586.79 nm50Al IIemission3s.4d 3D → 3s.6f 3F*MesuréeNIST
607.32 nm50Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.8s 3SMesuréeNIST
622.619 nm50Al IIemission3s.4p 3P* → 3s.4d 3DMesuréeNIST
682.339 nm50Al IIemission3s.4p 3P* → 3s.5s 3SMesuréeNIST
705.671 nm50Al IIemission3s.4s 3S → 3s.4p 3P*MesuréeNIST
744.944 nm50Al IIemission3s.5p 1P* → 3s.6d 1DMesuréeNIST
399.5837 nm40Al IIemission3s.4d 3D → 3s.9f 3F*MesuréeNIST
450.371 nm40Al IVemission2s2.2p5.(2P*<3/2>).4s 2[3/2]* → 2s2.2p5.(2P*<3/2>).4p 2[5/2]MesuréeNIST
600.192 nm40Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.7d 3DMesuréeNIST
399.6141 nm30Al IIemission3s.4d 3D → 3s.9f 3F*MesuréeNIST
450.237 nm30Al IVemission2s2.2p5.(2P*<1/2>).4s 2[1/2]* → 2s2.2p5.(2P*<1/2>).4p 2[3/2]MesuréeNIST
463.576 nm30Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.10d 3DMesuréeNIST
528.5838 nm30Al IIemission3s.5p 1P* → 3s.8d 1DMesuréeNIST
606.112 nm30Al IIemission3s.5p 1P* → 3s.8s 1SMesuréeNIST
633.571 nm30Al IIemission3s.3d 1D → 3s.5p 1P*MesuréeNIST
399.6368 nm20Al IIemission3s.4d 3D → 3s.9f 3F*MesuréeNIST
402.6318 nm20Al IIemission3s.3d 1D → 3s.6p 1P*MesuréeNIST
446.894 nm20Al IVemission2s2.2p5.(2P*<3/2>).4s 2[3/2]* → 2s2.2p5.(2P*<3/2>).4p 2[3/2]MesuréeNIST
569.66 nm17Al IIIemission2p6.4s 2S → 2p6.4p 2P*MesuréeNIST
572.273 nm16Al IIIemission2p6.4s 2S → 2p6.4p 2P*MesuréeNIST
462.038 nm15Al IVemission2s2.2p5.(2P*<3/2>).4s 2[3/2]* → 2s2.2p5.(2P*<3/2>).4p 2[5/2]MesuréeNIST
531.6073 nm15Al IIemission3s.5p 3P* → 3s.9s 3SMesuréeNIST
452.919 nm14Al IIIemission2p6.4p 2P* → 2p6.4d 2DMesuréeNIST
451.257 nm13Al IIIemission2p6.4p 2P* → 2p6.4d 2DMesuréeNIST
669.6018 nm13Al Iemission3s2.4s 2S → 3s2.5p 2P*MesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
126 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
113 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
111 pm
Rayon covalent (Bragg)
135 pm

Rayons de van der Waals

Truhlar
184 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
225 pm
UFF
449,9 pm
MM3
236 pm
Dreiding
439 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
239 pm
Rayon métallique (C12)
143 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
82
Pettifor
80
Glawe
78

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
3
Robles–Bartolotti
3

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
57,8 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
1 a.u.
C₆
528 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
520 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
10 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
3

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
31
Risque relatif d’approvisionnement
5
Répartition des réserves
26
Stabilité politique (principal producteur)
75
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
5

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion933,47 K
Point d’ébullition2792,15 K
Point critique (température)6700,15 K

Catégories d’états d’oxydation

+1 extended
−1 extended
0 extended
+2 extended
+3 main
−2 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (5)
nOrbitaleσ
1s0,409
2p4,0366
2s4,7864
3p8,9344
3s8,8828
Détail des rayons cristallins (3)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3IV53
3V62
3VI67,5from r^3 vs V plots,
Modes de désintégration des isotopes (51)
IsotopeModeIntensité
21p—
22B+100%
22B+p55%
222p1,1%
22B+A0%
23B+100%
23B+p1,2%
24B+100%
24B+A0%
24B+p0%
Facteurs de diffusion des rayons X (504)
Énergie (eV)f₁f₂
10—3,1199
10,1617—3,05822
10,3261—2,99776
10,4931—2,9385
10,6628—2,88041
10,8353—2,82347
11,0106—2,76766
11,1886—2,722
11,3696—2,69148
11,5535—2,66129

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

The method of obtaining aluminum metal by the electrolysis of alumina dissolved in cryolite was discovered in 1886 by Hall in the U.S. and at about the same time by Heroult in France. Cryolite, a natural ore found in Greenland, is no longer widely used in commercial production, but has been replaced by an artificial mixture of sodium, aluminum, and calcium fluorides.

Aluminum can now be produced from clay, but the process is not economically feasible at present. Aluminum is the most abundant metal to be found in the earth's crust (8.1%), but is never found free in nature. In addition to the minerals mentioned above, it is also found in granite and in many other common minerals.

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Al

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Aluminium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Aluminum

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Aluminum

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Aluminum

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Aluminum

This section provides all form of data related to element Aluminum.

9 PubChem Elements
Aluminum

The element property data was retrieved from publications.

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