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Al 13

Aluminum (Al)

post-transition-metal
Período: 3 Grupo: 13 Bloco: p

Solid

Peso atômico padrão

26,981538 u

Configuração eletrônica

[Ne] 3s2 3p1

Ponto de fusão

660,287 °C

Ponto de ebulição

2518,85 °C

Densidade

2700 kg/m³

Estados de oxidação

−2, −1, 0, +1, +2, +3

Eletronegatividade (Pauling)

1,61

Energia de ionização (1ª)

5,985769 eV

Ano da descoberta

1825

Raio atômico

125 pm

Detalhes

Origem do nome Latin: alumen, aluminis, (alum).
País da descoberta Denmark
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
1,61 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
1,613
Afinidade eletrônica
0,4328 eV
Energia de ionização (1ª)
5,985769 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
18,828615 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
28,44774 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
119,992813 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
153,825729 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−2, −1, 0, +1, +2, +3 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
3 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Ne] 3s2 3p1

Termodinâmica

Ponto crítico (temperatura)
6427 °C
Calor de fusão
0,11100171 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
3,047106 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
3,382909 eV
Calor de atomização
3,382909 eV
Entalpia de atomização
3,429549 eV

Nuclear

Prótons
13 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
14 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
23 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
1 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Al-27
Ano da descoberta
1825

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
8,23e+4 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
0,002 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
405 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 3 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7429-90-5 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Al
Chave InChI
XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 13
Elétrons 13
Carga Neutro
Configuração Al: 3s² 3p¹
Configuração eletrônica
Medido
[Ne] 3s² 3p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Diagrama de orbitais
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
1/6 1↑
Total de elétrons: 13 Desemparelhados: 1 ?

Modelo atômico

Prótons 13
Nêutrons 14
Elétrons 13
Número de massa 27
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 50 (50 50 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

Elemento monoisotópico
Único isótopo de ocorrência natural: 27 — 100,0000%
27100,0000%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
27 Estável26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 635,3 °C abaixo do ponto de fusão (660,287 °C)

Ponto de fusão 660,287 °C
Ponto de ebulição 2518,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 635,3 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
660,287 °C
Ponto de ebulição Literatura
2518,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,11100171 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
3,047106 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
3,382909 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
2700 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
2700 kg/m³

Em condições padrão

Avançado

Ponto crítico Literatura
6427 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 13. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
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
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
13 Al 26.9815385

Aluminum — Visualizador de orbitais atômicos

[Ne]3s23p1
Níveis de energia 2 8 3
Estados de oxidação -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Aluminum — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
13 Al 26.9815385

Aluminum — Visualizador de estruturas cristalinas

Face-Centered Cubic · Pearson cF4
Experimental
Pearson cF4
Nº de coord. 12
Empacotamento 74.000%
Aluminum — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (1)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
27 Estável26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Estável
stable
27 Estável
Massa atômica (u) 26,98153853 ± 0,00000011
Abundância natural 100,0000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

Mostrando 50 de 341. Por padrão, são mostradas apenas as linhas espectrais com intensidade medida.

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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
126 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
113 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
111 pm
Raio covalente (Bragg)
135 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
239 pm
Raio metálico (C12)
143 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
82
Pettifor
80
Glawe
78

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
57,8 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
1 a.u.
C₆
528 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
520 Ha·Bohr6

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
10 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
3

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
31
Risco relativo de abastecimento
5
Distribuição das reservas
26
Estabilidade política (maior produtor)
75
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
5

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão933,47 K
Ponto de ebulição2792,15 K
Ponto crítico (temperatura)6700,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (5)
nOrbitalσ
1s0,409
2p4,0366
2s4,7864
3p8,9344
3s8,8828
Detalhes dos raios cristalinos (3)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
3IV53
3V62
3VI67,5from r^3 vs V plots,
Modos de decaimento dos isótopos (51)
IsótopoModoIntensidade
21p—
22B+100%
22B+p55%
222p1,1%
22B+A0%
23B+100%
23B+p1,2%
24B+100%
24B+A0%
24B+p0%
Fatores de espalhamento de raios X (504)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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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