Al 13

Aluminum (Al)

post-transition-metal
주기: 3 족: 13 블록: p

Solid

표준 원자량

26.981538 u

전자 배치

[Ne] 3s2 3p1

녹는점

660.287 °C

끓는점

2518.85 °C

밀도

2700 kg/m³

산화 상태

−2, −1, 0, +1, +2, +3

전기 음성도(Pauling)

1.61

제1 이온화 에너지

5.985769 eV

발견 연도

1825

원자 반지름

125 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: alumen, aluminis, (alum).
발견 국가 Denmark
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
125 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
121 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
184 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
125 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
2700 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.01 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
660.287 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
2518.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
237 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.897 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
24.2 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
면심 입방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.61 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.613
전자 친화도
0.4328 eV
제1 이온화 에너지
5.985769 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
18.828615 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
28.44774 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
119.992813 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
153.825729 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−2, −1, 0, +1, +2, +3 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
3 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Ne] 3s2 3p1

열역학적 특성

임계점(온도)
6427 °C
융해열
0.11100171 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
3.047106 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
3.382909 eV
원자화열
3.382909 eV
원자화 엔탈피
3.429549 eV

핵 특성

양성자 수
13 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
14 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
23 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
1 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Al-27
발견 연도
1825

존재비

존재비(지각)
8.23e+4 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
0.002 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
405 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 3 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7429-90-5 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Al
InChI 키
XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 13
전자 13
전하 중성
배치 Al: 3s² 3p¹
전자 배치
측정값
[Ne] 3s² 3p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
오비탈 도표
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
1/6 1↑
총 전자 수: 13 홀전자: 1 ?

원자 모형

양성자 13
중성자 14
전자 13
질량수 27
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

25 / 50 (50 세기 정보가 있는 선 50개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

단일 동위원소 원소
자연적으로 존재하는 유일한 동위원소: 27 — 100.0000%
27100.0000%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
27 안정26.98153853 ± 0.00000011100.0000%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(660.287 °C)보다 635.3 °C 낮음

녹는점 660.287 °C
끓는점 2518.85 °C
녹는점 미달 온도 635.3 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
660.287 °C
끓는점 문헌값
2518.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.11100171 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
3.047106 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
3.382909 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
2700 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
2700 kg/m³

표준 조건에서

심화

임계점 문헌값
6427 °C

원자 스펙트럼

전체 13개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
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
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
13 Al 26.9815385

Aluminum — 원자 오비탈 시각화 도구

[Ne]3s23p1
에너지 준위 2 8 3
산화 상태 -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Aluminum — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
13 Al 26.9815385

Aluminum — 결정 구조 시각화 도구

Face-Centered Cubic · 피어슨 기호 cF4
실험 기반
피어슨 기호 cF4
배위수 12
충전율 74.000%
Aluminum — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+34해당 없음39 pm
+35해당 없음48 pm
+36해당 없음53.5 pm

화합물

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

동위원소 (1)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
27 안정26.98153853 ± 0.00000011100.0000%안정
stable
27 안정
원자 질량(u) 26.98153853 ± 0.00000011
천연 존재비 100.0000%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

전체 341개 중 50개를 표시합니다. 기본적으로 세기가 측정된 스펙트럼선만 표시됩니다.

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

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
126 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
113 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
111 pm
공유 결합 반지름(Bragg)
135 pm

반데르발스 반지름

Truhlar
184 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
225 pm
UFF
449.9 pm
MM3
236 pm
Dreiding
439 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
239 pm
금속 반지름(C12)
143 pm

번호 척도

Mendeleev
82
Pettifor
80
Glawe
78

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
57.8 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
1 a.u.
C₆
528 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
520 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
10 cm3/mol
미데마 전자 밀도
3

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
31
상대적 공급 위험
5
매장량 분포
26
정치적 안정성(최대 생산국)
75
정치적 안정성(최대 매장국)
5

상전이 및 동소체

녹는점933.47 K
끓는점2792.15 K
임계점(온도)6700.15 K

산화 상태 분류

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

심화 참고 데이터

차폐 상수 (5)
n오비탈σ
1s0.409
2p4.0366
2s4.7864
3p8.9344
3s8.8828
결정 반지름 상세 정보 (3)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
3IV53
3V62
3VI67.5from r^3 vs V plots,
동위원소 붕괴 방식 (51)
동위원소모드세기
21p—
22B+100%
22B+p55%
222p1.1%
22B+A0%
23B+100%
23B+p1.2%
24B+100%
24B+A0%
24B+p0%
X선 산란 인자 (504)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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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