Aluminio

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13
Al
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Al,13.jpg
Plateado
Información general
Nombre, símbolo, número Aluminio, Al, 13
Serie química Metales del bloque p
Grupo, período, bloque 13, 3, p
Masa atómica 26,9815386(8)  u
Configuración electrónica [ Ne]3 s23p1
Dureza Mohs 2,75
Electrones por nivel 2, 8, 3 ( imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 125  pm
Electronegatividad 1,61 ( Pauling)
Radio atómico (calc) 143.1  pm ( Radio de Bohr)
Radio covalente 118  pm
Estado(s) de oxidación 3
Óxido Anfótero
1.ª Energía de ionización 577,5  kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1816,7 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 2744,8 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 11 577 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 14 842 kJ/mol
6.ª Energía de ionización 18 379 kJ/mol
7.ª Energía de ionización 23 326 kJ/mol
8.ª Energía de ionización 27 465 kJ/mol
9.ª Energía de ionización 31 853 kJ/mol
10.ª Energía de ionización 38 473 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 2698,4  kg/m3
Punto de fusión 933,47 K (660 °C)
Punto de ebullición 2792 K (2519 °C)
Entalpía de vaporización 293,4  kJ/mol
Entalpía de fusión 10,79  kJ/mol
Presión de vapor 2,42 × 10-6 Pa a 577 K
Volumen molar 10,00×10-6  m3/mol
Varios
Estructura cristalina cúbica centrada en las caras
N° CAS 7429-90-5
N° EINECS 231-072-3
Calor específico 900  J/( K· kg)
Conductividad eléctrica 37,7 × 106  S/ m
Conductividad térmica 237  W/(K·m)
Módulo elástico 70 GPa
Velocidad del sonido 6400  m/s a 293,15  K (20  °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del aluminio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
26Al sint. 717 000 ε 4,004 26 Mg
27Al 100% Estable con 14 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.[2] el metal que más se utiliza después del acero.

Fue aislado por primera vez en 1825 por el físico danés H. C. Oersted. El principal inconveniente para su obtención reside en la elevada cantidad de energía eléctrica que requiere su producción. Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado, su extendida vida útil y la estabilidad de su precio.

Historia

Tendencia de la producción mundial de aluminio.

El aluminio se utilizaba en la antigüedad clásica en tintorería y medicina bajo la forma de una sal doble, conocida como alumbre y que se sigue usando hoy en día. En el siglo XIX, con el desarrollo de la física y la química, se identificó el elemento. Su nombre inicial, aluminum, fue propuesto por el británico Sir Humphrey Davy en el año 1809. A medida que se sistematizaban los nombres de los distintos elementos, se cambió por coherencia a la forma aluminium, que es la preferida hoy en día por la IUPAC debido al uso uniforme del sufijo -ium. No es, sin embargo, la única aceptada, ya que la primera forma es muy popular en los Estados Unidos.[3] En el año 1825, el físico danés Hans Christian Ørsted, descubridor del electromagnetismo, logró aislar por electrólisis unas primeras muestras, bastante impuras. El aislamiento total fue conseguido dos años después por Friedrich Wöhler.

Primera estatua construida de aluminio dedicada a Anteros y ubicada en Picadilly- Londres, construida en 1893.

La extracción del aluminio a partir de las rocas que lo contenían se reveló como una tarea ardua. A mediados de siglo, podían producirse pequeñas cantidades, reduciendo con sodio un cloruro mixto de aluminio y sodio, gracias a que el sodio era más electropositivo. Durante el siglo XIX, la producción era tan costosa que el aluminio llegó a considerarse un material exótico, de precio exorbitado, y tan preciado o más que la plata o el oro. Durante la Exposición Universal de 1855 se expusieron unas barras de aluminio junto a las joyas de la corona de Francia. El mismo emperador Napoleón III había pedido una vajilla de aluminio para agasajar a sus invitados. De aluminio se hizo también el vértice del Monumento a Washington, a un precio que rondaba en 1884 el de la plata.[4]

Diversas circunstancias condujeron a un perfeccionamiento de las técnicas de extracción y un consiguiente aumento de la producción. La primera de todas fue la invención de la dinamo en 1866, que permitía generar la cantidad de electricidad necesaria para realizar el proceso. En el año 1889, Karl Bayer patentó un procedimiento para extraer la alúmina u óxido de aluminio a partir de la bauxita, la roca natural. Poco antes, en 1886, el francés Paul Héroult y el norteamericano Charles Martin Hall habían patentado de forma independiente y con poca diferencia de fechas un proceso de extracción, conocido hoy como proceso Hall-Héroult. Con estas nuevas técnicas se incrementó vertiginosamente la producción de aluminio. Si en 1882, la producción anual alcanzaba apenas las 2 toneladas, en 1900 alcanzó las 6700 toneladas, en 1939 las 700 000 toneladas, 2 000 000 en 1943, y en aumento desde entonces, llegando a convertirse en el metal no férreo más producido en la actualidad.

La abundancia conseguida produjo una caída del precio y que perdiese la vitola de metal preciado para convertirse en metal común.[5] Ya en 1895 abundaba lo suficiente como para ser empleado en la construcción, como es el caso de la cúpula del edificio de la secretaría de Sídney, donde se utilizó este metal. Hoy en día las líneas generales del proceso de extracción se mantienen, aunque se recicla de manera general desde 1960, por motivos medioambientales pero también económicos, ya que la recuperación del metal a partir de la chatarra cuesta un 5 % de la energía de extracción a partir de la roca.

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