Al 13

Aluminum (Al)

post-transition-metal
Chu kỳ: 3 Nhóm: 13 Khối: p

Solid

Nguyên tử khối chuẩn

26,981538 u

Cấu hình electron

[Ne] 3s2 3p1

Nhiệt độ nóng chảy

660,287 °C

Nhiệt độ sôi

2518,85 °C

Khối lượng riêng

2700 kg/m³

Trạng thái oxi hóa

−2, −1, 0, +1, +2, +3

Độ âm điện (Pauling)

1,61

Năng lượng ion hóa (lần 1)

5,985769 eV

Năm phát hiện

1825

Bán kính nguyên tử

125 pm

Chi tiết

Nguồn gốc tên gọi Latin: alumen, aluminis, (alum).
Quốc gia phát hiện Denmark
Người phát hiện 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.

Hình ảnh

Tính chất

Hóa học

Độ âm điện (Pauling)
1,61 So sánh Độ âm điện (Pauling) của tất cả nguyên tố →
Độ âm điện (Allen)
1,613
Ái lực electron
0,4328 eV
Năng lượng ion hóa (lần 1)
5,985769 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 1) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 2)
18,828615 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 2) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 3)
28,44774 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 3) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 4)
119,992813 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 4) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 5)
153,825729 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 5) của tất cả nguyên tố →
Trạng thái oxi hóa
−2, −1, 0, +1, +2, +3 So sánh Trạng thái oxi hóa của tất cả nguyên tố →
Electron hóa trị
3 So sánh Electron hóa trị của tất cả nguyên tố →
Cấu hình electron
[Ne] 3s2 3p1

Nhiệt động lực học

Điểm tới hạn (nhiệt độ)
6427 °C
Nhiệt nóng chảy
0,11100171 eV So sánh Nhiệt nóng chảy của tất cả nguyên tố →
Nhiệt hóa hơi
3,047106 eV So sánh Nhiệt hóa hơi của tất cả nguyên tố →
Nhiệt thăng hoa
3,382909 eV
Nhiệt nguyên tử hóa
3,382909 eV
Enthalpy nguyên tử hóa
3,429549 eV

Độ phổ biến

Độ phổ biến (vỏ Trái Đất)
8,23e+4 mg/kg So sánh Độ phổ biến (vỏ Trái Đất) của tất cả nguyên tố →
Độ phổ biến (đại dương)
0,002 mg/L So sánh Độ phổ biến (đại dương) của tất cả nguyên tố →

Cấu trúc tinh thể

Hằng số mạng a
405 pm

Cấu trúc electron

Số electron trong mỗi lớp
2, 8, 3 So sánh Số electron trong mỗi lớp của tất cả nguyên tố →

Mã định danh

Số CAS
7429-90-5 So sánh Số CAS của tất cả nguyên tố →
Ký hiệu số hạng
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Al
Khóa InChI
XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N

Cấu hình electron Đo đạc

Điện tích ion
Proton 13
Electron 13
Điện tích Trung hòa
Cấu hình Al: 3s² 3p¹
Cấu hình electron
Đo đạc
[Ne] 3s² 3p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Sơ đồ orbital
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
1/6 1↑
Tổng số electron: 13 Độc thân: 1 ?

Mô hình nguyên tử

Proton 13
Neutron 14
Electron 13
Số khối 27
Độ bền Bền

Các đồng vị khác nhau về số neutron, khối lượng và độ bền — không khác nhau về cấu hình electron của nguyên tử trung hòa.

Mô hình nguyên tử minh họa, không theo tỷ lệ.

Dấu vân tay nguyên tử

Phổ phát xạ / hấp thụ

25 / 50 (50 50 vạch có cường độ)
Đo đạc
Phát xạ Khả kiến: 380–750 nm

Phân bố đồng vị

Nguyên tố đơn đồng vị
Đồng vị duy nhất có trong tự nhiên: 27 — 100,0000%
27100,0000%Số khốiĐộ phổ biến tự nhiên (%)
Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rã
27 Bền26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Bền
Đo đạc

Pha / Trạng thái

1 atm / 101.325 kPa
Rắn 25 °C (298,15 K)

Lý do: thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (660,287 °C) một lượng 635,3 °C

Nhiệt độ nóng chảy 660,287 °C
Nhiệt độ sôi 2518,85 °C
Thấp hơn nhiệt độ nóng chảy 635,3 °C
0 K Nhiệt độ hiện tại: 25 °C 6000 K
Biểu đồ chuyển pha

Sơ đồ minh họa, không theo tỷ lệ

Rắn
Lỏng
Khí
Nóng chảy
Sôi
25°C
Rắn
Lỏng
Khí
Hiện tại

Điểm chuyển pha

Nhiệt độ nóng chảy Tài liệu
660,287 °C
Nhiệt độ sôi Tài liệu
2518,85 °C
Pha hiện tại Tính toán
Rắn

Năng lượng chuyển pha

Nhiệt nóng chảy Tài liệu
0,11100171 eV

Năng lượng cần để làm nóng chảy 1 mol tại nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt hóa hơi Tài liệu
3,047106 eV

Năng lượng cần để hóa hơi 1 mol tại nhiệt độ sôi

Nhiệt thăng hoa Tài liệu
3,382909 eV

Năng lượng cần để làm thăng hoa 1 mol tại nhiệt độ thăng hoa

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng tham chiếu Tài liệu
2700 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Khối lượng riêng hiện tại Tính toán
2700 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Nâng cao

Điểm tới hạn Tài liệu
6427 °C

Phổ nguyên tử

Đang hiển thị 10 trên 13. Sắp xếp theo điện tích ion (tăng dần).

Dữ liệu vạch phổ ?

IonĐiện tíchTổng số vạchXác suất chuyển mứcKý hiệu mức năng lượng
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
Dữ liệu vạch phổ NIST →

Dữ liệu mức năng lượng ?

IonĐiện tíchMức năng lượng
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
Dữ liệu mức năng lượng NIST →
13 Al 26.9815385

Aluminum — Trình trực quan hóa orbital nguyên tử

[Ne]3s23p1
Mức năng lượng 2 8 3
Trạng thái oxi hóa -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Aluminum — Bản xem trước trình trực quan hóa orbital nguyên tử
Three.js chỉ được tải khi có yêu cầu
13 Al 26.9815385

Aluminum — Trình trực quan hóa cấu trúc tinh thể

Face-Centered Cubic · Pearson cF4
Thực nghiệm
Pearson cF4
Số phối trí 12
Độ đặc khít 74.000%
Aluminum — Bản xem trước trình trực quan hóa cấu trúc tinh thể
Three.js chỉ được tải khi có yêu cầu

Bán kính ion

Điện tíchPhối tríSpinBán kính
+34Không có39 pm
+35Không có48 pm
+36Không có53.5 pm

Hợp chất

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

Đồng vị (1)

Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rãKiểu phân rã
27 Bền26,98153853 ± 0,00000011100,0000%Bền
stable
27 Bền
Khối lượng nguyên tử (u) 26,98153853 ± 0,00000011
Độ phổ biến tự nhiên 100,0000%
Chu kỳ bán rã Bền
Kiểu phân rã
stable

Vạch phổ

Đang hiển thị 50 trên 341. Theo mặc định, chỉ hiển thị các vạch phổ có cường độ đã được đo.

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

Tính chất mở rộng

Bán kính cộng hóa trị (mở rộng)

Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö)
126 pm
Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết đôi)
113 pm
Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết ba)
111 pm
Bán kính cộng hóa trị (Bragg)
135 pm

Bán kính van der Waals

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

Bán kính nguyên tử và kim loại

Bán kính nguyên tử (Rahm)
239 pm
Bán kính kim loại (C12)
143 pm

Các thang đánh số

Mendeleev
82
Pettifor
80
Glawe
78

Các thang độ âm điện

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

Độ phân cực hóa và tán sắc

Độ phân cực hóa lưỡng cực
57,8 a.u.
Độ phân cực hóa lưỡng cực (độ không đảm bảo)
1 a.u.
C₆
528 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
520 Ha·Bohr6

Thông số Miedema

Thể tích mol Miedema
10 cm3/mol
Mật độ electron Miedema
3

Rủi ro nguồn cung và kinh tế

Mức độ tập trung sản xuất
31
Rủi ro nguồn cung tương đối
5
Phân bố trữ lượng
26
Ổn định chính trị (quốc gia sản xuất lớn nhất)
75
Ổn định chính trị (quốc gia có trữ lượng lớn nhất)
5

Chuyển pha và các dạng thù hình

Nhiệt độ nóng chảy933,47 K
Nhiệt độ sôi2792,15 K
Điểm tới hạn (nhiệt độ)6700,15 K

Phân loại trạng thái oxi hóa

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

Dữ liệu tham khảo chuyên sâu

Hằng số chắn (5)
nOrbitalσ
1s0,409
2p4,0366
2s4,7864
3p8,9344
3s8,8828
Chi tiết bán kính tinh thể (3)
Điện tíchCNSpinrcrystal (pm)Nguồn gốc
3IV53
3V62
3VI67,5from r^3 vs V plots,
Các kiểu phân rã đồng vị (51)
Đồng vịChế độCường độ
21p—
22B+100%
22B+p55%
222p1,1%
22B+A0%
23B+100%
23B+p1,2%
24B+100%
24B+A0%
24B+p0%
Hệ số tán xạ tia X (504)
Năng lượng (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

Dữ liệu bổ sung

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.

Tài liệu tham khảo (1)

Tài liệu tham khảo

(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.

Ghi chú về giấy phép: 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/

Ghi chú về giấy phép: 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.

Cập nhật lần cuối:

Dữ liệu đã được xác minh:

Nội dung được rà soát đối chiếu với dữ liệu khoa học mới nhất.