Aluminio

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Aluminio
Magnesio ← Aluminio → Silicio B     13 Al                                                                                                                                                                                                                                           Al Ga Tabela periódica dos elementos
Informação geral
Nome, símbolo, número	Aluminio, Al, 13
Série química	Metais do bloco p
Grupo, período, bloco	13, 3, p
Densidade	2698,4 kg/m3
Aparência	Prateado
N° CAS	{{{CAS}}}
N° EINECS	{{{EINECS}}}
Propriedades atómicas
Massa atómica	26,9815386(8) u
Rádio médio	125 pm
Rádio atómico (calc)	118 pm
Rádio covalente	118 pm
Rádio de vão der Waals	pm
Configuração electrónica	[Ne]3s23p1
Electróns por nível de energia	2, 8, 3
Estado(s) de oxidación	3
Óxido	Anfótero
Estrutura cristalina	cúbica centrada nas caras
Propriedades físicas
Estado ordinário	Sólido
Ponto de fusão	933,47 K
Ponto de ebulición	2792 K
Ponto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	293,4 kJ/mol
Entalpía de fusão	10,79 kJ/mol
Pressão de vapor
Temperatura crítica	K
Pressão crítica	Pá
Volume molar	10,00×10-6 m3/mol
Velocidade do sonido	6400 m/s a 293.15 K (20 °C)
Vários
Electronegatividade (Pauling)	1,61
Calor específico	900 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	37,7 × 106 S/m
Condutividade térmica	237 W/(K·m)
1.ª Energia de ionización	577,5 kJ/mol
2.ª Energia de ionización	1816,7 kJ/mol
3.ª Energia de ionización	2744,8 kJ/mol
4.ª Energia de ionización	11 577 kJ/mol
5.ª Energia de ionización	14 842 kJ/mol
6.ª Energia de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Energia de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª energia de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Energia de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Energia de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos mais estáveis
isso AN Período MD Ed PD MeV 26Al sint. 717 000 ε 4,004 26Mg 27Al 100% estável com 14 Neutróns
Nota: unidades segundo o SIM e em CNPT , salvo indicação contrária.

O aluminio é o elemento químico, de símbolo Al e número atómico 13. Com o 8,13 % é o elemento metálico mais abundante na codia terrestre.

A sua lixeireza, condutividade eléctrica, resistência à corrosión e sob ponto fusão convertem-no num material idóneo para multidão de aplicações, especialmente em aeronáutica. Assim a tudo, a elevada quantidade de energia necessária para a sua obtenção dificulta a sua maior utilização; dificultai que pode compensar-se pelo seu sob custo de reciclado, a sua dilatada vida útil e a estabilidade do seu preço.

Índice 1 Características principais 2 Aplicações 2.1 Aliaxes de aluminio 3 História 4 Abundância e obtenção 5 Isótopos 6 Precauções 7 Reciclagem 7.1 Acções empreendidas 8 Veja-se também 8.1 Ligazóns externas 9 Ver também

Características principais

O aluminio é um metal ligeiro, brando mas resistente, de aspecto gris prateada. A sua densidade é aproximadamente um terço da do aço ou do cobre. É muito maleable e dúctil e é apto para o mecanizado e a fundición. Devido à seu elevado calor de oxidación forma-se rapidamente ao ar uma fina camada superficial de óxido de aluminio (Alumina A o2Ou3)impermeable e adherente que detém o processo de oxidación proporcionando-lhe resistência à corrosión e durabilidade. Esta camada protectora pode ser alargada por electrólise em presença de oxalatos.

O aluminio tem características anfóteras. Isto significa que se dissolve tanto em ácidos (formando sales de aluminio) como em bases fortes (formando aluminatos com o anión [A o(OH)4]- liberando hidróxeno.

A camada de óxido formada sobre o aluminio pode-se dissolver em ácido cítrico formando citrato de aluminio.

O principal e case único estado de oxidación do aluminio é III como é de esperar pelos seus três electróns na camada de valencia (Veja-se metal pesado).

Aplicações

Já seja considerando a quantidade ou o valor do metal empregue, o seu uso excede ao do qualquer outro exceptuando o aço, e é um material importante em multidão de actividades económicas.

O aluminio puro é brando e frágil, mas as suas aliaxes com pequenas quantidades de cobre , manganeso, silicio, magnesio e outros elementos apresentam uma grande variedade de características adequadas às mais diversas aplicações. Estas aliaxes constituem o componente principal de multidão de componentes dos aviões e foguetes, nos cales o peso é um factor crítico.

Quando se evapora aluminio no vazio, forma um revestimento que reflecte tanto a luz visível como a infravermella; ademais a camada de óxido que se ma for impede o deterioro do recubrimento, por esta razão empregou-se para revestir os espelhos de telescópios, em substituição da prata.

Dada a sua grande reactividade química, finamente pulverizado usa-se como combustível sólido de foguetes e para aumentar a potência de explosivos, como ánodo de sacrifício e em processos de aluminotermia (termita) para a obtenção de metais.

Outros usos do aluminio são:

• Transporte, como material estrutural em aviões, automóveis, tanques, superestruturas de buques , blindaxes, etc.
• Embalagem; papel de aluminio, latas, tetrabriks, etc.
• Construção; janelas, portas, perfis estruturais, cobertas, etc.
• Bens de uso; utensilios de cocinha, ferramentas, etc.
• Transmissão eléctrica. Ainda que a sua condutividade eléctrica é tão só 60% da do cobre a sua maior lixeireza permite uma maior separação das torres de alta tensão, diminuindo os custos da infra-estrutura.
• Recipientes crioxénicos (até -200 °C, já que não apresenta temperatura de trancisión (dúctil a frágil) como o aço, assim a tenacidade do material é melhor a baixas temperaturas, calderería.
• Os sales de aluminio dos ácidos grasos (p. ex. o estearato de aluminio) fazem parte da formulação do napalm.
• Os hidruros complexos de aluminio são reductores valurosos em síntese orgânica.
• Os haluros de aluminio têm características de ácido Lewis e são utilizados como tais como catalizadores ou reactivos auxiliares.
• Os aluminosilicatos são uma classe importante de minerais. Fazem parte das arxilas e são a base de muitas cerâmicas. Aditivos
• de óxido de aluminio ou aluminosilicatos a vidros variam as características térmicas, mecânicas e ópticas dos vidiros.
• O corundo (A o2Ou3) é utilizado como abrassivo. Umas variantes (rubí, zafiro) utilizam-se na xoiería como pedras preciosas.

Aliaxes de aluminio

• Duraluminio: contém um 4 % de cobre e de 0,5 a 1 % de magnesio e silicio.
• Silumin: contém de 12,5 a 13,5 de sílice.

História

Tanto na Grécia como em Roma empregava-se o alume (do latín alūmen, -ĭnis, alume), um sal duplo de aluminio e potasio, em tintorería e astrinxente em medicina, uso ainda em vigor.

Geralmente reconhece-se a Friedrich Wöhler o isolamento do aluminio em 1827 . Ainda assim, o metal foi obtido, impuro, dois anos antes pelo físico e químico dinamarquês Hans Christian Ørsted.

Em 1807 , Humphrey Davy propôs o nome aluminum para este metal ainda não descoberto, mas mais tarde decidiu mudá-lo por aluminium por coerência com a maioria dos nomes de elementos, que usam o sufixo -ium. Deste derivaram os nomes actuais noutros idiomas; no entanto, nos EEUU com o tempo se popularizou o uso da primeira forma, hoje também admitida pela IUPAC ainda que prefere a outra.

Abundância e obtenção

Ainda que o aluminio é um material muito abundante na codia terrestre (8,1%) raramente se encontra livre. As suas aplicações industriais são relativamente recentes, produzindo-se a escala industrial desde finais do século XIX. Quando foi descoberto encontrou-se que era extremadamente difícil a sua separação das rochas das que fazia parte, pelo que durante um tempo foi considerado um metal precioso, mais caro que o ouro; assim a tudo, com as melhoras dos processos os preços baixaram continuamente até colapsarse em 1889 trás descobrir-se um método singelo de extracção do metal. Actualmente, um dos factores que estimula o seu uso é a estabilidade do seu preço.

As primeiras sínteses do metal basearam na redução do cloruro de aluminio com potasio elementar. Em 1859 Henri Sainte-Claire Deville publicou duas melhoras ao processo de obtenção ao substituir o potasio por sodio e o cloruro simples por dobro; posteriormente, a invenção do processo Hall-Héroult em 1886 abaratou o processo de extracção do aluminio a partir do mineral, o que permitiu, junto com o processo Bayer do mesmo ano, que se estendesse o seu uso até fazer-se comum em multidão de aplicações.

A recuperação do metal a partir da chatarra (reciclado) era uma prática conhecida desde princípios do século XX. É, assim a tudo, a partir de 60 quando se generaliza, mais por razões meio ambientais que estritamente económicas.

O processo ordinário de obtenção do metal consta de duas etapas, a obtenção de alumina pelo processo Bayer a partir da bauxita, e posterior electrólise do óxido para obter o aluminio.

A elevada reactividade do aluminio impede extraí-lo da alumina mediante redução, sendo necessária a electrólise do óxido, o que exige por sua vez que este se encontre em estado líquido. No entanto, a alumina tem um ponto de fusão de 2000 °C, excessivamente alta para acometer o processo de forma económica pelo que era dissolvida em criolita fundida, o que diminuía a temperatura até os 1000 °C. Actualmente, a criolita substitui-se cada vez mais pela ciolita um fluoruro artificial de aluminio, sodio e calcio.

Isótopos

O aluminio tem nove isótopos cujas massas atómicas variam entre 23 e 30 uma. Tão só o Al-27, estável, e Al-26, radiactivo com uma vida média de 0,72×106 anos, encontram na natureza. O Al-26 produz na atmosfera ao ser bombardeado o argon com raios cósmicos e protóns. Os isótopos de aluminio têm aplicação prática na datación de sedimentos marinhos, gelos glaciares, meteoritos, etc. A relação Al-26/Bê-10 empregou na análise de processos de transporte, deposición, sedimentación e erosión a escalas de tempo de milhões de anos.

O Al-26 cosmoxénico aplicou-se primeiro nos estudos da Lua e os meteoritos. Estes últimos encontram-se submetidos a um intenso bombardeio de raios cósmicos durante a sua viagem espacial, produzindo-se uma quantidade significativa da Al-26. Trás o seu impacto contra a Terra, a atmosfera, que filtra os raios cósmicos, detém a produção da Al-26 permitindo determinar a data em que o meteorito caiu.

Veja-se Magnesio

Precauções

O aluminio é um dos poucos elementos abundantes na natureza que parecem não ter nenhuma função biológica beneficiosa. Algumas pessoas manifestam alerxia ao aluminio, sofrendo dermatite por contacto, e até desordens dixestivas ao ingerir alimentos cocinhados em recipientes de aluminio; para o resto de pessoas, não se considera tão tóxico coma os metais pesados, ainda que existem evidências de verdadeira toxicidade se se consome em grandes quantidades. O uso de recipientes de aluminio não se encontrou que acarrete problemas de saúde, estando estes relacionados com o consumo de antiácidos ou antitranspirantes que contêm aluminio. Sugeriu-se que o aluminio pode estar relacionado com o Alzhéimer, ainda que a teoria foi refugada.

Reciclagem

O aluminio não muda as suas características químicas durante o reciclado. O processo pode-se repetir indefinidamente e os objectos de aluminio podem-se fabricar inteiramente com material reciclado. Muitos refugallos de aluminio como as latas podem-se prensar doadamente, reduzindo o seu volume e facilitando o seu armazenamento e transporte, as latas usadas de aluminio têm o valor mais alto de todos os resíduos de envases e embalagens, o qual é um incentivo para a sua recuperação.

Alguns benefícios do reciclagem de aluminio são:

• Ao utilizar aluminio recuperado no processo de fabricação de novos produtos existe uma poupança de energia de 95% a respeito de se utilizasse matéria curmá virxe (bauxita).
• O processo de reciclado é normalmente singelo, já que os objectos de aluminio refugados estão compostos normalmente só de aluminio pelo que não se requer uma separação prévia de outros materiais.
• Um resíduo de aluminio é singelo de manejar: é ligeiro, não se rompe, não arde e não se oxida, pelo mesmo é também singelo de transportar.

O aluminio é um material cotado e rendível com um mercado importante a nível mundial, pelo que todo o aluminio recolleito tem garantido o seu reciclado.

A reciclagem de aluminio produz benefícios já que proporciona uma fonte de ingressos e ocupação para a mão de obra não qualificada.

Acções empreendidas

Muitas pessoas nos países em desenvolvimento se dedicam à recolección de aluminio de refugallo, principalmente latas, pelo que contribuem à reciclagem deste metal. Outras pessoas fazem-no por consciência ambiental; em muitas partes do mundo organizações comunais, supermercados, escolas e lojas de todos os tamanhos contam com um programa de reciclagem de aluminio.

Veja-se também

Ligazóns externas

• WebElements.com - Aluminio
• EnvironmentalChemistry.com - Aluminio
• É Elementar - Aluminio
• Alu-Scout
• Alúmina-Aluminio é líder na produção estatal e motor da Marinha lucense

Ver também

Tabela periódica dos elementos

pnb:الومنیم