Aluminium Er et sølvhvitt, mykt, ikke-magnetisk, duktilt metall i boregruppen. Etter masse utgjør aluminium ca. 8% av jordskorpen; det er det tredje mest omfattende grunnstoffet etter oksygen og silisium og det mest tallrike metallet i jordskorpen, selv om det er mindre vanlig i mantelen nedenfor.
omtrent 70% av kommersielle sivile fly fly er laget av aluminiumlegeringer, og uten aluminium sivil luftfart ville ikke være økonomisk forsvarlig. Aluminium utvinnes fra den viktigste malmen, bauxitt. Betydelige bauksittforekomster finnes i Hele Australia, Karibia, Afrika, Kina og Sør-Amerika.
Protoner Og Nøytroner I Aluminium
Aluminium Er et grunnstoff med atomnummer 13 som betyr at det er 13 protoner i kjernen. Totalt antall protoner i kjernen kalles atomnummeret til atomet Og er gitt symbolet Z. den totale elektriske ladningen til kjernen er derfor + Ze, hvor e (elementær ladning) tilsvarer 1,602 x 10-19 coulombs.
det totale antall nøytroner i kjernen til et atom kalles nøytronnummeret til atomet og er gitt symbolet N. Nøytronnummer pluss atomnummer er lik atommassenummer: N + Z=A. forskjellen mellom nøytronnummeret og atomnummeret er kjent som nøytronoverskuddet: D = N-Z = A-2Z.
for stabile grunnstoffer finnes det vanligvis en rekke stabile isotoper. Isotoper er nuklider som har samme atomnummer og er derfor det samme elementet, men varierer i antall nøytroner. Masse antall typiske isotoper Av Aluminium er 27.
Hovedisotoper Av Aluminium
av aluminiumisotoper, bare 27al er stabil. Dette er konsistent med at aluminium har et merkelig atomnummer. Bare 27al (stabil isotop) og 26al (radioaktiv isotop, t1/2 = 7,2×105 y) forekommer naturlig, men 27Al består av nesten all naturlig aluminium. Annet enn 26al har alle radioisotoper halveringstider under 7 minutter, de fleste under et sekund.
Aluminium-27 består av 13 protoner, 14 nøytroner og 13 elektroner. Det er den eneste opprinnelige aluminiumisotopen, det vil si den eneste som har eksistert på Jorden i sin nåværende form siden planetens dannelse. Nesten all aluminium på Jorden er til stede da denne isotopen, noe som gjør den til et mononuklidisk element
Aluminium-26 består av 13 protoner, 13 nøytroner og 13 elektroner. Kosmogeniske aluminium-26 ble først brukt i studier Av Månen og meteoritter. Meteorittfragmenter, etter avgang fra deres overordnede kropper, blir utsatt for intens kosmisk strålebombardement under deres reise gjennom rommet, noe som forårsaker betydelig 26al produksjon. Etter å ha falt Til Jorden, beskytter atmosfærisk skjerming meteorittfragmentene fra ytterligere 26al produksjon, og dets forfall kan deretter brukes til å bestemme meteorittens terrestriske alder.
Stabile Isotoper
| Isotop | Overflod | Nøytronnummer |
| 27Al | 100% | 14 |
Typiske Ustabile Isotoper
| Isotop | Halveringstid | Forfall Modus | Produkt |
| 26Al | 7.17×105 y | positron forfall | 26 mg |
| 28Al | 2.245(5) min | betaforfall | 28Si |
Elektroner Og Elektronkonfigurasjon
antallet elektroner i et elektrisk nøytralt atom er det samme som antallet protoner i kjernen. Derfor er antall elektroner i nøytralt atom Av Aluminium 13. Hvert elektron påvirkes av de elektriske feltene som produseres av den positive atomladningen og De andre (Z – 1) negative elektronene i atomet.
siden antall elektroner og deres arrangement er ansvarlige for atomenes kjemiske oppførsel, identifiserer atomnummeret de forskjellige kjemiske elementene. Konfigurasjonen av disse elektronene følger av kvantemekanikkens prinsipper. Antallet elektroner i hvert elements elektronskall, spesielt det ytre valensskallet, er den primære faktoren for å bestemme dens kjemiske bindingsadferd. I periodesystemet, elementene er oppført i rekkefølge av økende atomnummer Z.
Elektron konfigurasjon Av Aluminium er 3s2 3p1.
Mulige oksidasjonstilstander er -2; -1; +1; +2; +3.
et aluminiumatom har 13 elektroner, arrangert i en elektronkonfigurasjon på 3s2 3p1, med tre elektroner utover en stabil edelgasskonfigurasjon. Aluminium kan relativt enkelt overgi sine tre ytterste elektroner i mange kjemiske reaksjoner (se nedenfor). Elektronegativiteten til aluminium er 1,61 (Pauling skala). De aller fleste forbindelser, inkludert alle aluminiumholdige mineraler og alle kommersielt signifikante aluminiumforbindelser, har aluminium i oksidasjonstilstanden 3+. Koordinasjonsnummeret for slike forbindelser varierer, men generelt Er Al3+ enten seks-eller fire-koordinat. Nesten alle forbindelser av aluminium (III) er fargeløse.
Mest Vanlige Aluminiumslegering
generelt er 6000-serien aluminiumlegeringer legert med magnesium og silisium. Alloy 6061 er en av de mest brukte legeringene i 6000-Serien. Den har gode mekaniske egenskaper, det er lett å maskinere, det er sveisbart, og kan være nedbørsherdet, men ikke til de høye styrkene som 2000 og 7000 kan nå. Den har meget god korrosjonsbestandighet og meget god sveisbarhet, men redusert styrke i sveisesonen. De mekaniske egenskapene til 6061 avhenger sterkt av temperamentet eller varmebehandlingen av materialet. Sammenlignet med 2024 legering, er 6061 lettere bearbeidet og forblir motstandsdyktig mot korrosjon selv når overflaten slipes.
et proton er en av de subatomære partiklene som utgjør materie. I universet er protoner rikelig og utgjør omtrent halvparten av all synlig materie. Den har en positiv elektrisk ladning (+1e) og en hvilemasse lik 1.67262 × 10-27 kg (938.272 MeV/c2)— marginalt lettere enn nøytronet, men nesten 1836 ganger større enn elektronet. Protonen har en gjennomsnittlig kvadratradius på ca 0.87 × 10-15 m eller 0.87 fm, og det er en spin – ½
protonene finnes i kjernene til typiske atomer, sammen med deres nøytrale motstykker, nøytronene. Nøytroner og protoner, ofte kalt nukleoner, er bundet sammen i atomkjernen, hvor de står for 99,9 prosent av atomets masse. Forskning i høy-energi partikkelfysikk i det 20. århundre viste at verken nøytron eller proton ikke er den minste byggesteinen av materie.
et nøytron er en av de subatomære partiklene som utgjør materie. I universet er nøytroner rikelig og utgjør mer enn halvparten av alt synlig materiale. Den har ingen elektrisk ladning og en hvilemasse som er lik 1.67493 × 10-27 kg—marginalt større enn protonens, men nesten 1839 ganger større enn elektronets. Nøytronet har en gjennomsnittlig kvadratradius på ca. 0.8×10-15 m eller 0.8 fm, og det er en spin – ½
Atomkjerner består av protoner og nøytroner, som tiltrekker hverandre gjennom kjernekraften, mens protoner frastøte hverandre via elektrisk kraft på grunn av sin positive ladning. Disse to kreftene konkurrerer, noe som fører til ulike stabilitet av kjerner. Det er bare visse kombinasjoner av nøytroner og protoner, som danner stabile kjerner.
Nøytroner stabiliserer kjernen, fordi de tiltrekker hverandre og protoner , noe som bidrar til å kompensere for elektrisk avstøtning mellom protoner. Som et resultat, når antall protoner øker, er det nødvendig med et økende forhold mellom nøytroner og protoner for å danne en stabil kjerne. Hvis det er for mange eller for få nøytroner for et gitt antall protoner, er den resulterende kjernen ikke stabil og den gjennomgår radioaktiv nedbrytning. Ustabile isotoper forfall gjennom ulike radioaktive henfallsveier, oftest alfa forfall, beta forfall, eller elektron fangst. Mange andre sjeldne typer forfall, som spontan fisjon eller nøytronutslipp er kjent. Det skal bemerkes at alle disse forfallsveiene kan ledsages av den påfølgende utslipp av gammastråling. Ren alfa eller beta henfall er svært sjeldne.
det periodiske system er en tabellvisning av de kjemiske elementene organisert på grunnlag av deres atomnummer, elektronkonfigurasjoner og kjemiske egenskaper. Elektronkonfigurasjonen er fordelingen av elektroner av et atom eller molekyl (eller annen fysisk struktur) i atom-eller molekylorbitaler. Kunnskap om elektronkonfigurasjonen av forskjellige atomer er nyttig for å forstå strukturen i det periodiske elementbordet.
hvert fast stoff, væske, gass og plasma består av nøytrale eller ioniserte atomer. De kjemiske egenskapene til atomet bestemmes av antall protoner, faktisk etter antall og arrangement av elektroner. Konfigurasjonen av disse elektronene følger av kvantemekanikkens prinsipper. Antallet elektroner i hvert elements elektronskall, spesielt det ytre valensskallet, er den primære faktoren for å bestemme dens kjemiske bindingsadferd. I periodesystemet er grunnstoffene listet Opp Etter økende atomnummer Z.
det Er paulis eksklusjonsprinsipp som krever at elektronene i et atom opptar forskjellige energinivåer i stedet for at de alle kondenserer i grunntilstanden. Rekkefølgen av elektronene i grunntilstanden til multielektronatomer, starter med den laveste energitilstanden (grunntilstanden) og beveger seg gradvis derfra opp energiskalaen til hvert av atomets elektroner har blitt tildelt et unikt sett med kvante tall. Dette faktum har viktige implikasjoner for oppbygging av det periodiske system.
de to første kolonnene på venstre side av det periodiske bordet er der s subshells blir okkupert. På grunn av dette er de to første radene i det periodiske bordet merket s-blokken. På samme måte er p-blokken de seks høyre kolonnene i det periodiske bordet, d-blokken er de midterste 10 kolonnene i det periodiske bordet, mens f-blokken er 14-kolonneseksjonen som normalt er avbildet som løsrevet fra hoveddelen av det periodiske bordet. Det kan være en del av hoveddelen, men da ville det periodiske bordet være ganske langt og tungvint.
for atomer med mange elektroner kan denne notasjonen bli lang og så brukes en forkortet notasjon. Elektronkonfigurasjonen kan visualiseres som kjerneelektronene, tilsvarende edelgassen i den foregående perioden, og valenselektronene (f. eks. 6s2 for barium).
Oksidasjonstilstander
Oksidasjonstilstander representeres typisk av heltall som kan være positive, null eller negative. De fleste elementer har mer enn en mulig oksidasjonstilstand. For eksempel har karbon ni mulige heltall oksidasjonstilstander fra -4 til +4.
den nåværende Iupac Gold Book-definisjonen av oksidasjonstilstand er:
«Oksidasjonstilstanden til et atom er ladningen av dette atomet etter ionisk tilnærming av dets heteronukleære bindinger…»
og begrepet oksidasjonsnummer er nesten synonymt. Et element som ikke er kombinert med andre forskjellige elementer, har en oksidasjonstilstand på 0. Oksidasjonstilstand 0 forekommer for alle elementer – det er bare elementet i sin elementære form. Et atom av et element i en forbindelse vil ha en positiv oksidasjonstilstand hvis den har fått elektroner fjernet. Tilsvarende resulterer tilsetning av elektroner i en negativ oksidasjonstilstand. Vi har også skille mellom mulige og vanlige oksidasjonstilstander av hvert element. For eksempel har silisium ni mulige heltall oksidasjonstilstander fra -4 til +4, men bare -4, 0 og + 4 er vanlige oksidasjonstilstander.
Sammendrag
| Element | Aluminium |
| antall protoner | 13 |
| antall nøytroner (typiske isotoper) | 27 |
| antall elektroner | 13 |
| Elektronkonfigurasjon | 3s2 3p1 |
| Oksidasjonstilstander | -2; -1; +1; +2; +3 |
