El aluminio es el elemento 13 en la tabla periódica. El aluminio es el elemento del grupo 13. Su símbolo es Al. A través de sus electrones de valencia, el aluminio forma enlaces. Este artículo analiza en detalle los elementos de valencia del aluminio. El aluminio es un metal de transición dentro del grupo del boro. Como es el caso de este grupo, forma compuestos principalmente en el estado de oxidación +3. El aluminio es el elemento metálico más común en la corteza terrestre y también el metal no ferroso más utilizado. El aluminio no se encuentra en su forma metálica debido a su actividad química. Sin embargo, sus compuestos se pueden encontrar en casi todas las rocas y vegetación.
- Historias
- Usos
- Posición del Aluminio en la tabla periódica
- Rol biológico
- Efectos sobre la salud del aluminio
- Abundancia natural
- Los efectos ambientales del aluminio.
- Isótopos
- ¿Cuáles son los electrones de valencia del aluminio (Al)?
- ¿Qué cantidad de electrones, protones y neutrones contiene el aluminio (Al)?
- ¿Cómo se puede calcular el número de electrones de valencia dentro de un átomo de aluminio (Al)?
- Cálculo del número de electrones en el aluminio (Al)
- Deberá realizar configuraciones electrónicas de aluminio (Al)
- Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
- Formación de compuestos de aluminio
- ¿Cuántos electrones de valencia contiene el ion de aluminio (Al 3+)?
- ¿Cuál es la valencia del aluminio (Al)?
- Hechos
- Referencias:
Historias
En rocas ígneas, el aluminio se encuentra principalmente en aluminosilicatos dentro de feldespatos y feldespatoides y micas. También se puede encontrar en suelos derivados de ellos, como arcilla, y después de una mayor meteorización, como bauxita o larita rica en hierro. La principal fuente de aluminio se encuentra en las rocas ígneas como aluminosilicatos en feldespatos, feldespatoides y micas; en el suelo derivado de ellos como arcilla; y después de la meteorización adicional como bauxita o laterita rica en hierro. Otras piedras preciosas también contienen aluminio, incluidos el topacio y el granate. alunita, criolita son dos de los minerales de aluminio más importantes.
El físico danés Hans Christian Orsted aisló el aluminio bruto (1825) reduciendo el cloruro de aluminio y la aleación de potasio. Sir Humphry Davy, un químico británico, había creado (1809) una aleación de hierro y aluminio electrolizando óxido de aluminio fundido (óxido de aluminio) y había nombrado previamente al elemento. Friedrich Wohler de Alemania produjo polvo de aluminio (1827) y pequeños glóbulos (1845) utilizando potasio metálico como agente reductor. A partir de estos, pudo determinar algunas de las propiedades del metal.
Usos
El aluminio se puede utilizar en muchos productos, como papel de aluminio, utensilios de cocina y marcos de ventanas. Las propiedades únicas del aluminio son la razón por la que es tan popular. Es de baja densidad, no tóxico y tiene una alta conductividad térmica. También se puede moldear, mecanizar y formar fácilmente. También es no magnético y no produce chispas. Es el segundo metal más maleable y el sexto más dúctil.
Debido a que el aluminio no es muy fuerte, a menudo se usa como aleación. Las aleaciones de aluminio hechas con manganeso y magnesio, así como el silicio, son livianas pero muy fuertes. Estas aleaciones son vitales en la construcción de aeronaves y otras formas de transporte. El aluminio forma una capa reflectante que refleja la luz y el calor cuando se evapora en el vacío. No se deteriora como un revestimiento recubierto de plata. El aluminio es un excelente conductor de electricidad y se usa a menudo en líneas de transmisión eléctrica. El aluminio es más económico que el cobre y es dos veces más eficiente que el cobre en los conductores.
Posición del Aluminio en la tabla periódica
Rol biológico
No existe una función biológica para el aluminio. Es tóxico para las plantas en su forma soluble +3. Los suelos ácidos representan casi la mitad de la tierra cultivable de la Tierra. La acidez acelera la liberación de minerales Al3+. El Al3+ puede ser absorbido por los cultivos, lo que resulta en rendimientos más bajos. El aluminio puede acumularse en el cuerpo. Se ha sugerido un vínculo con la enfermedad de Alzheimer (pérdida de memoria senil), pero no se ha probado.
La cantidad de aluminio en nuestra dieta solo es absorbida por nuestro cuerpo. A excepción de cocinar con alimentos ácidos como el ruibarbo, usar sartenes de aluminio para cocinar no aumenta nuestra ingesta. El hidróxido de aluminio puro a veces se usa en tabletas para la indigestión.
Efectos sobre la salud del aluminio
El aluminio es uno de los metales más utilizados y uno de los compuestos más comunes que se encuentran en la corteza terrestre. El aluminio se refiere a menudo como un compuesto inocente debido a estos hechos. Sin embargo, los altos niveles de aluminio pueden provocar problemas de salud. Estos efectos nocivos son causados por la forma soluble en aluminio. Se conocen como iones. Estas partículas se encuentran a menudo en soluciones de aluminio que contienen otros iones como el cloro de aluminio.
Abundancia natural
El aluminio (8,1%) es el metal más común en la corteza terrestre, pero es raro encontrarlo sin combinar en la naturaleza. Se puede encontrar en minerales como la bauxita o la criolita. Los silicatos de aluminio son estos minerales. El método Hall-Heroult es la forma más común de extraer aluminio. Este proceso implica la disolución de óxido de aluminio en criolita fundida y luego su reducción electrolítica a aluminio puro. La producción de aluminio consume mucha energía. La producción de aluminio consume el 5% de la electricidad producida en EE.UU.
| número atómico | trece |
|---|---|
| peso atomico | 26.9815384 |
| punto de ebullición | 2467 °C (4473 °F) |
| punto de fusion | 660 ° C (1220 ° F) |
| Gravedad específica | 2,70 (a 20 °C [68 °F]) |
| valencia | 3 |
| configuración electronica | 1 segundo 2 2 segundo 2 2 pag 6 3 pag 2 3 pag 1 |
Los efectos ambientales del aluminio.
Hemos estado notando los efectos del aluminio, principalmente por sus propiedades acidificantes. El aluminio puede acumularse en las plantas y esto podría causar problemas de salud a los animales que comen estas plantas. Los lagos acidificados tienen las concentraciones más altas de aluminio. Estos lagos tienen un número decreciente de anfibios y peces, como resultado de las reacciones de los iones de aluminio y las proteínas en las branquias y los embriones de las ranas.
Los altos niveles de aluminio pueden tener efectos adversos en los peces, así como en las aves y otros animales que comen pescado e insectos contaminados, y en los animales que inhalan aire que contiene aluminio.
Isótopos
El aluminio-27, el único isótopo de aluminio natural, es el único. Un elemento puede estar formado por múltiples formas, llamadas isótopos. El número de masa de los isótopos los hace diferentes entre sí. El número de masa del elemento está indicado por el número a la derecha de su nombre. El número de masa es la suma de todos los protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de un elemento. Si bien el número de protones del elemento es el más importante, el número de neutrones dentro de un átomo también puede variar. Cada variación se llama isótopo.
¿Cuáles son los electrones de valencia del aluminio (Al)?
El aluminio es el segundo elemento del grupo 13. El electrón de valencia se refiere al número de electrones que quedan en la órbita final. Los electrones de valencia son el número de electrones que quedan en la capa después de que se completa la configuración electrónica. Las propiedades de un elemento están determinadas por los electrones de valencia. También participan en los lazos de formación. El aluminio (Al) es el decimotercer elemento de la tabla periódica. El átomo de un elemento de aluminio contiene trece electrones. Este sitio tiene un artículo que explica la configuración electrónica del aluminio (Al). Puedes leerlo si es necesario.
¿Qué cantidad de electrones, protones y neutrones contiene el aluminio (Al)?
El núcleo se puede encontrar en el medio de un átomo. El núcleo contiene protones y neutrones. El número atómico del aluminio es 13. El número de protones en el aluminio se llama número atómico. El número de protones que se encuentran en el aluminio (Al) es trece. El núcleo contiene una capa de electrones que es circular y contiene protones iguales a ellos. Esto significa que un átomo de aluminio puede tener un número total de trece electrones.
La diferencia entre el número de átomos y el número de masas atómicas es lo que determina el número de neutrones en un elemento. Esto significa que número de neutrones (n) = masa atómica (A) + número atómico (Z).
Sabemos que 13 es el número atómico del aluminio y 27 es el número de masa atómica. Neutrón (n) = 27 – 13 = 14. Por lo tanto, el número de neutrones que se encuentran en el aluminio (Al) es 14.
La valencia es la capacidad de un átomo de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos. Toma valores de 1 a 8 y no puede ser igual a 0. Está determinado por la cantidad de electrones de un átomo gastados para formar enlaces químicos con otro átomo. La valencia es un valor real. Los valores numéricos de valencia se indican con números romanos (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
¿Cómo se puede calcular el número de electrones de valencia dentro de un átomo de aluminio (Al)?
Estos son los pasos para determinar el electrón de valencia. Uno de ellos es la configuración electrónica. Sin una configuración electrónica, es imposible determinar la valencia de cualquier elemento. Es fácil determinar la valencia de cualquier elemento conociendo la configuración electrónica. Este sitio tiene un artículo que explica la disposición de los electrones. Lo puedes encontrar aquí. Este artículo se centra en la configuración electrónica.
Puede identificar los electrones de valencia colocando electrones de acuerdo con el principio de Bohr. Ahora aprenderemos a identificar el electrón de valencia del aluminio (Al).
Los términos ” grado de oxidación ” y ” valencia ” pueden no ser los mismos, pero son numéricamente casi idénticos. La carga condicional del átomo de un átomo se llama estado de oxidación. Puede ser positivo o negativo. La valencia se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces. No puede tener un valor negativo.
Cálculo del número de electrones en el aluminio (Al)
Primero , necesitamos saber el número total de electrones en el átomo de aluminio (Al) . Necesita saber cuántos protones hay en el aluminio para determinar el número de electrones. Para conocer el número de protones en el aluminio, también debes conocer su número atómico.
Se requiere una tabla periódica para determinar el número atómico. La tabla periódica contiene el número atómico de los elementos de aluminio (Al). El número de protones se llama número atómico. El núcleo también contiene electrones que son iguales a los protones.
Esto significa que ahora podemos decir que el número de electrones en un átomo de aluminio es igual a su número atómico. El número atómico del aluminio es 13 según la tabla periódica. Esto significa que un átomo de aluminio (Al) contiene un número total de trece electrones.
- La valencia es una característica numérica de la capacidad de los átomos de un elemento dado para unirse con otros átomos.
- La valencia del hidrógeno es constante e igual a uno.
- La valencia del oxígeno también es constante e igual a dos.
- La valencia de la mayoría de los otros elementos no es constante. Se puede determinar por las fórmulas de sus compuestos binarios con hidrógeno u oxígeno.
Deberá realizar configuraciones electrónicas de aluminio (Al)
Paso importante 2. Este paso implica la disposición de los electrones de aluminio (Al). El número total de electrones en los átomos de aluminio es trece. La estructura electrónica del aluminio muestra que hay tres electrones en cada capa.
Esto significa que la primera capa de aluminio contiene dos electrones, mientras que la segunda capa tiene ocho electrones. La tercera capa tiene tres electrones. A través de la suborbita, la configuración electrónica del aluminio (Al) es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .
Calcule los electrones totales y determine la capa de valencia.
El tercer paso es determinar la valencia. La capa de valencia es la última capa después de la configuración electrónica. Un electrón de valencia es la suma de todos los electrones que se encuentran en una capa de valencia. La configuración electrónica del aluminio (Al) indica que la última capa de aluminio tiene tres electrones (3s 2 3p 1 ). Por lo tanto, los electrones de valencia del aluminio son tres.
Formación de compuestos de aluminio
A través de sus electrones de valencia, el aluminio está involucrado en la formación de enlaces. Tres electrones de valencia se encuentran en el aluminio, como sabemos. Este electrón de valencia está involucrado en la formación de enlaces con otros elementos. La configuración electrónica del oxígeno indica que hay seis electrones de valencia en el oxígeno. El átomo de aluminio cede sus electrones de valencia y el átomo de oxígeno los recibe.
Esto significa que el oxígeno adquiere la configuración electrónica de neón, mientras que los átomos de aluminio también la adquieren. Al 2 O 3 se forma por el intercambio de electrones entre dos átomos de aluminio y tres átomos de oxígeno. El enlace iónico es lo que produce el óxido de aluminio (Al 2 O 3 ).
¿Cuántos electrones de valencia contiene el ion de aluminio (Al 3+ )?
La configuración electrónica se completa cuando la capa que contiene el último electrón del átomo de aluminio tiene tres electrones. La valencia del aluminio en este caso es 3. Esto es lo que sabemos. Durante la formación de enlaces, los elementos con 1, 2 o tres electrones en sus últimas capas donan esos electrones a la siguiente capa.
Los cationes son elementos que donan electrones para formar enlaces. El aluminio dona un electrón de la capa que formó los enlaces y se convierte en iones de aluminio. El aluminio es un elemento catiónico.
La configuración electrónica del ion aluminio (Al 3+ ) es 1s 2 2s 2 2p 6 . La configuración electrónica de los iones de aluminio muestra que el aluminio tiene solo dos capas, mientras que la última capa contiene ocho electrones. La configuración electrónica indica que el ion-aluminio (Al 3+ ), tiene la configuración electrónica neón.
En este caso, la valencia del ion de aluminio sería +3. Los electrones de valencia del ion aluminio (Al 3+ ) tienen ocho electrones en su última capa.
¿Cuál es la valencia del aluminio (Al)?
La valencia (o valencia) es la capacidad de un átomo de un elemento en una molécula para unirse a otro átomo durante la formación. Hay algunas reglas que se pueden usar para determinar la valencia. La valencia de un elemento es el número de electrones que se encuentran en un estado no apareado en una capa siguiendo la configuración electrónica.
La configuración electrónica de un elemento en su estado excitado determina su valor. Al*(13), la configuración electrónica del aluminio (Al) en estado excitado es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p x 1 3p y 1 . La configuración electrónica del aluminio indica que tiene tres electrones desapareados dentro de la última capa (3s 1 3p x 1 3p y 1 ).
La valencia del aluminio (Al) es por tanto 3.
Hechos
- Símbolo atómico (en la tabla periódica de elementos: Al).
- 13 es el número atómico, que se refiere a la cantidad de protones que se encuentran en un núcleo.
- Masa media de un átomo (peso atómico): 26,9815386.
- Al-27 (estable) y Al-26 (radiactivo; vida media 730.000 años) son los isótopos más comunes.
- Fase a temperatura ambiente : Sólido.
- Punto de fusión: 1.220,58 grados Fahrenheit (660,32 grados Celsius).
- Densidad: 2,70 g por centímetro cúbico.
- Número de establos: 22.
- Punto de ebullición: 4566 grados F (2519 grados C).
Referencias:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminio
- https://www.britannica.com/science/aluminum
- https://periodic.lanl.gov/13.shtml
- https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0022.html
- Ian McNeil, Enciclopedia de la Historia de la Tecnología., (1996).
- David R. Lide, CRC Manual de Química y Física., (2007).
