Aluminio

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Aluminio
Magnesio←Aluminio→Silicio B ↑ Al ↓ Ga Tabla periodica
Información cheneral
Nombre,simbolo,numero	Aluminio, Al, 13
Serie quimica	Metals d'o bloque p
Grupo,periodo,bloque	13,3,p
Color	Griso
Peso atomico	26.9815386(13) g·mol−1
Configuración electronica	[Ne] 3s23p1
Electronspor capa	2, 8, 3
Propiedaz fisicas
Fase	Solido
Densidat(at.a.)	2.70g·cm−3
Densidaten liquido en op.f.	2.375 g·cm−3
Punto de fusión	933.47K (660.32 °C,1220.58 °F)
Punto d'ebullición	2792K (2519 °C,4566 °F)
Entalpía de fusión	10.71kJ·mol−1
Entalpía de vaporización	294.0kJ·mol−1
Calor especifica	(25 °C) 24.200 J·mol−1·K−1
Presión de vapor P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k atT/K 1482 1632 1817 2054 2364 2790
Propiedaz atomicas
Estructura cristalina	Cubica centrata en as caras 0.40494 nm
Estaus d'oxidación	3, 2, 1 (Oxido anfoterico)
Electronegatividat	1.61 (escala de Pauling)
Enerchías d'ionización (mas)	1ª: 577.5kJ·mol−1
	2ª: 1816.7 kJ·mol−1
	3ª: 2744.8 kJ·mol−1
Radio atomico	125pm
Radio atomico (calc.)	118pm
Radio covalent	118pm
Atra información
Ordenación magnetica	Paramagnetico
Resistividat electrica	(20 °C) 26.50 nΩ·m
Conductividat termal	(300 K) 237 W·m−1·K−1
Dilatación	(25 °C) 23.1 µm·m−1·K−1
Velocidat d'o sonito	(t.a.) 5000m·s−1
Modulo d'elasticidat	70 GPa
Mod. elast. transversal	26 GPa
Modulo de compresión	76 GPa
Coeficient de Poisson	0.35
Dureza Mohs	2.75
Dureza Vickers	167 MPa
Dureza Brinell	245 MPa
Numero CAS	7429-90-5
Isotopos mas estables
iso AN Vida MD ED(MeV) PD 26Al sin 7.17×105a β+ 1.17 26Mg ε - 26Mg γ 1.8086 - 27Al 100% 27Al yeestablecon 14neutrons

L'aluminioye unelemento quimicode simboloAlynumero atomico13. Ye l'elemento metalico mas abundante encrosta terrestre,con un 8,13 % d'abundancia. O primerfisicoen aillar-lo estió o cientificodanésHans Christian Oersted.

Debito a que ye lichero, a la suyaconductividat electrica,resistencia a lacorrosióny baixopunto de fusiónfan que sía un material ideyal ta muitas aplicacions, especialment l'aeronautica;manimenos, a gran cantidat d'enerchíaque s'aprecisa ta la obtención d'ometala partir d'osoxidosdificulta a suya mayor utilización; encara que se puet compensar en parti por o baixo coste en reciclar-lo, a suya larga vita útil y a estabilidat d'o suyo pre.

O primer lingote fabricato enEspanyaestió en l'anyo 1927 en a interpresaAluminio Español S.A.,en a localidat aragonesa deSamianigo.

Etimolochía

En osieglo XIXcon o desarrollo d'a fisica y quimica s'identificó l'elemento present en l'alumy o britanicoSir Humprey Davyproposó a denominación d'aluminiumen l'anyo1809.

Caracteristicas chenerals

Aluminio.

L'aluminio ye unmetallichero, tovo pero resistent y d'aspecto griso archent. A suyadensidatye alto u baixo un tercio d'a de l'acerou de l'arambre,ye muitmaleableydúctily apto ta estarmecanizatoy ta afundición.A causa d'a suya altacalord'oxidación se forma a escape, en presencia d'aire, una fina capa superficial d'oxido d'aluminio(Al₂O₃) impermeable y adherent que atura o proceso d'oxidación proporcionant-le resistencia a la corrosión y durabilidat. Ista capa protectora, puet estar enamplata porelectrolisien presencia d'oxalatos.

L'aluminio, tien caracteristicasanfotericas,ye decir que se disuelve en acidos, formando sals d'aluminio y en bases fuertes, formando aluminatos con l'anión [Al(OH)₄]^-,liberandohidrocheno.

O prencipal y cuasi unicoestato d'oxidaciónde l'aluminio ye o +III, como ye d'asperar por aconfeguración electronicaque presenta, con treselectronsen a capa de valencia.

Producción

MenadebauxitaenHongría.

A extracción de l'aluminio se fa dende omineralditobauxita,que recibe o suyo nombre d'o nombre enfrancésd'a localidatoccitanadeBaus(Les Bauxen francés), que ye o puesto a on se fació a suya primera extracción. Actualment os prencipales chacimientos d'iste mineral se trobal en os países d'amar Caribe,Australia,BrasilyAfricaen estar en ixos lugars a on a extracción de l'aluminio dende a bauxita se fa con mas facilidat. A bauxita ye un mineral rico en aluminio, d'entre un 20% y un 30% d'a suyamasa,frente a o 10% u 20% que tienen os silicatos aluminicos d'archilasy carbons. Ye un aglomerato de cuantos compuestos que contiéncaolinita,cuarz,oxidos defierroy titania, y a on l'aluminio se i presenta en cuantas formas hidroxidas como agibbsitaAl (OH)₃,aboehmitaAlOOH y odiasporoAlOOH.

A obtención de l' aluminio se fa en dos fases: aa extracción de l'aluminadende a bauxita (proceso Bayer) y a extracción de l'aluminio dende ista zaguera porelectrolisi.Cuatre toneladas de bauxita producen dos toneladas d'alumina y, en zagueras, nomás que una d'aluminio. O proceso Bayer prencipia con o triturato d'a bauxita y con o suyo lavato con una solución calient d'hidroxido de sodioa alta presión ytemperatura.A sosa disuelve os compuestos de l'aluminio, que en trobar-se en un meyo muitbasico,s'hidratan:

Al(OH)₃+OH^-+ Na^*→ Al(OH)₄^-+ Na^*

AlO(OH)₂+OH^-+H₂O+ Na^*→ Al(OH)₄^-+ Na^*

Os materiales no aluminicos se deseparan pordecantación.A solución caustica de l'aluminio se refreda dimpués ta recristalizar o hidroxido y deseparar-lo d'a sosa, que se recupera ta poder tornar a fer-la servir. Ta rematar, se calcina o hidroxido d'aluminio a temperaturas amanatas a 1000 °C, ta formar l'alumina.

2Al(OH)₃→Al₂O₃+ 3H₂O

L'oxido de aluminioque s'ha obteniu d'ixa maneta tién un punto de fusión muit alto (2000 °C) que fa imposible someter-lo a un proceso d'electrolisi. Ta evitar-lo, se disuelve en un banyo decriolita,obtenindo asinas una mezclaeutecticacon un punto de fusión de 900 °C. Contino se fa a electrolisis, en sumerchindo en acubaunselectrodosdecarbono(tanto l'ánodocomo ocátodo), preparatos en horizontal. Ta cada tonelada d'aluminio cal entre 17 y 20MWhd'enerchía, y consume en o proceso 460kgdecarbonio,que ye asinas entre un 25% y un 30% d'o pre final d'o producto, cosa que fa que l'aluminio sía asinas uno d'os metals mas caros d'obtener. De feito, se son buscando procesos alternativos menos costosos que o proceso electrolítico.L'aluminio obtenito tién una pureza de entre o 99,5% y o 99,9%, estando as impurezas mas que mas defierroysilicioprincipalmente.Dende as cubas pasa a o furno, a on se purifica por meyo de l'adición d'unfundentu se fa l'aliación con atros metals ta obtener materials con propiedaz especificas. Dimpués se vierte en moldes u s'en fan lingoz u chapas.

Tabla de produccions por continent

Anyo	Africa	America d'o Norte	America d'o Sud	Asia	EuropayRusia	Oceanía	Total
1973	249	5.039	229	1.439	2.757	324	10.037
1978	336	5.409	413	1.126	3.730	414	11 428
1982	501	4.343	795	1.103	3.306	548	10.496
1987	573	4.889	1.486	927	3.462	1.273	12.604
1992	617	6.016	1.949	1.379	3.319	1.483	14.763
1997	1.106	5.930	2.116	1.910	6.613	1.804	19.479
2003	1.428	5.945	2.275	2.457	8.064	2.198	21.935
2004	1.711	5.110	2.356	2.735	8.433	2.246	22.591
Producción d'aluminio en millons de toneladas. Fuent:International Aluminium Association.

Aplicacions

Mobiliario d'aluminio.

En l'antigüedat se feba servir o compuesto d'aluminio ditoalumentintoreríaymedicina.

Ya sía considerando a cantidat u a valura d'o metal emplegato, l'uso de l'aluminio sobrepuya a o de cualsiquier atro fueras de l'acero, y ye un material important en a-saber-las actividazeconomicas.L'aluminio puro ye tovo y fráchil, pero as suyasaliacionscon chicotas cantidaz d'arambre,manganés,silicio,magnesioy atros elementos presentan una gran variedat de caracteristicas adecuatas a las mas diversas aplicacions. Istas chicotas aliacions constituyen o component prencipal de muitos components d'osavionsycodetes,en que o peso ye un factor critico.

Cuan s'evapora aluminio en ovueito,forma un revestimento que reflecta tanto a luz visible com a infrarroya. Amás a capa d'oxido que se forma impide o deterioramiento d'o recubrimiento, por ista razón s'ha emplegato ta revestir os mirallos detelescopios,en substitución de l'archent.

Dada a suya gran reactividat quimica, finament polvorizato s'usa comocombustible solidode codetes; en bels explosivos, comoanodode sacrificio y en procesos d'aluminotermia ta a obtención de metals.

Atros usos de l'aluminio metalico son:

• Transporte,como material estructural en avions,automóbils,tanques, superestructuras devaixiellos,blindaches, etc.
• Embalache;papel d'aluminio,tetrabriks,etc.
• Construcción;finestras,puertas,bastidas estructurals, etc.
• Biens de consumo; aines de cocina, ferramientas, etc.
• Transmisión electrica. Encara que a suyaconductividat electricaye nomás d'o 60% de la d'ocourea suya mayor lichereza permite una mayor deseparación entre as torres d'alta tensión, disminuindo os costes d'a infraestructura.
• Recipients criochenicos (dica -200°C), ya que no presenta temperatura de transición dedúctilafráchilcomo l'acero,y la tenacidat de l'aluminio contina estando buena a baixas temperaturas.
• Material de calderería; radiadors,...

Tamién s'emplegan compuestos d'aluminio en:

• As sals d'aluminio d'os acidos grasos (p.eix. o estearato d'aluminio) fan parti d'onapalm.
• Oshidruroscomplexos d'aluminio sonreductorsútils ensintesi organica.
• Oshalurosd'aluminio tienen caracteristicas d'acido de Lewisy son emplegatos como tals, como catalizadors y como reactivos auxiliars.
• Os aluminosilicatos son un tipo important demineral.Fan parti d'asarchilasy son a base de muitasceramicas.
• Adhibir aditivos d'oxido d'aluminio u aluminosilicatos avidres,fa variar as propiedaz termicas, mecanicas y opticas d'istos.
• Ocorindón(Al₂O₃) ye emplegato comoabrasivo.Bellas variants d'iste, como orubíy ozafirs'emplegan enchoyeríacomopiedras preciosas.

aliacionsd'aluminio:

• Duraluminio

Toxicidat

Iste metal ha estato considerato mientres muitos anyos como innocuo ta ossers humans.Debito a ista suposición s'han fabricato de forma masiva ainas d'aluminio ta cocinar alimentos, envases ta alimentos, y papel d'aluminio ta o embalache d'alimentos frescos. Manimenos, o suyoimpactosobre os sistemas biolochicos ha estato obchecto de muita controversia en as decadas pasatas y una profusa investigación ha contrimostrato que puet producir efectos adversos enplantas,animalsacuaticos y sers humans.

A exposición a l'aluminio por un regular no ye perchudiciosa, pero a exposición a altos nivels puet causar serios problemas ta la salut. A exposición a l'aluminio se produce prencipalment cuan:

• Se consumenmerecinasque contienen altos nivels d'aluminio.
• S'inhala polvo d'aluminio que sía en a zona de treballo.
• Se vive a on se quita u procesa aluminio.
• Se colocan vacunas que contienen aluminio.

Cualsiquier persona se puet intoxicar con aluminio u os suyos derivatos, pero bellas personas son mas propensas a desembolicar toxicidat por l'aluminio.

Vinclos externos

• Se veigan as imáchens deCommonssobreAluminio.
• (es)Pres historicos de l'aluminio, seguntes o FMI.
• (es)Historia d'a industria de l'aluminio.

Referencias

• Datos:Q663
• Multimedia:Aluminium/Q663