Aluminium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 13 13 Protonen
13 Elektronen
3. Periode 3 besetzte Elektronenschalen
III. Hauptgruppe 3 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im Grundzustand Ne 3s23p1
Elektronegativität 1,5
Ionisierungsenergie in eV 7,646
häufigste Oxidationszahlen +3
Atommasse des Elements in u 26,981 539
Atomradius in 10- 1 0m 1,43
Ionenradius in 10- 1 0m 0,50
Aggregatzustand im Normalzustand fest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C 2,7
Härte nach Mohs und nach Brinell 2,75
Schallgeschwindigkeit in Bild 5100
Schmelztemperatur in °C 660
spezifische Schmelzwärme in Bild 396
Siedetemperatur in °C 2447
spezifische Verdampfungswärme in Bild 10 500
Standardentropie S0 in Bild 28
Wärmeleitfähigkeit in Bild 234
spezifische Wärmekapazität in Bild 0,90
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 0,072
spez. elektrischer Widerstand in Bild 0,027
Leitungsalu.: 0,029
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
8

Bild
reines Aluminium

Bild
Aluminiumfolie

Schalenmodell

Bild

Periode: 3 (M)
Hauptgruppe: III
Außenelektronen: 3

Isotope des Elements

Als anisotopes Element kommt Aluminium in der Natur nur in der Form eines stabilen Isotops vor. Daneben existieren 17 künstliche, radioaktive Isotope mit den Massenzahlen 22-39. Die leichteren Isotope (A<27) zerfallen in die entsprechenden Magnesium Isotope (Bild

-Strahlung)

, die schwereren Isotope (A>27) zu den Siliciumisotopen (

Bild-Strahlung).

Ordnungszahl Z Massenzahl A Atommasse in u Häufigkeit
in %
13 27 26,981 539 100

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Aluminium ist ein weiches, silbrig-weißes sehr leichtes Metall, das eine Gitterstruktur aufweist. Aluminium ist unedel und sehr reaktionsfreudig. An der Luft bildet sich schnell eine dünne Oxidschicht, die vor weiterer Korrosion schützt. Durch das Eloxal-Verfahren kann die Schutzschicht verstärkt und gehärtet werden. Aluminium reagiert sehr heftig mit Salzsäure und Natronlauge und schwach mit Schwefelsäure - nicht mit kalter Salpetersäure. Aluminium ist ein guter Leiter für Wärme und den elektrischen Strom.

Entdeckung

1754 entdeckte der deutsche Chemiker MARGGRAF in Alaun die von ihm so benannte Alaunerde (Aluminiumoxid). 1825 gelang dem Dänen CHRISTIAN OERSTED die Erzeugung von Aluminium, indem er Aluminiumchlorid mit Kaliumamalgam umsetzte. 1854 wurde das Metall durch BUNSEN und (unabhängig von ihm) von DEVILLE durch Elektrolyse hergestellt.

Vorkommen/Herstellung

Der Anteil des Elements an der Erdkruste beträgt ca. 8 %. Damit ist es das am meisten auftretende Metall - es tritt z. B. häufiger als Eisen auf (ca. 6 %). In der Natur ist es in sauerstoffhaltigen Verbindungen und z. B. in Feldspäten und Glimmern zu finden. Das bekannteste Aluminium-Mineral ist Bauxit, das ausschließlich im Tagebau gewonnen wird. Abbauwürdige Bauxit-Vorkommen findet man in Brasilien, China, Australien, Neu-Guinea, in Westafrika und Indien. Aluminium wird heute durch Schmelzflusselektrolyse hergestellt. Damit ist die Herstellung sehr energieintensiv.

Verwendung

Reines Aluminium wird unter anderem für Bauteile in Elektrogeräten als Elektrokabel und in Gebrauchsgegenständen eingesetzt. In Legierungen mit Metallen, wie zum Beispiel Kupfer, Nickel oder Zink, wird es als Werkstoff überwiegend im Fahrzeug-, Schiff- und Flugzeugbau verwendet. Im Bauwesen werden Legierungen z. B. als Fenster- und Türprofile, Fassadenverkleidungen, für Dächer und Beschläge, verwendet. Auch im Haushalt nutzen wir Aluminium als Aluminiumfolie.

Wichtige Verbindungen

- Aluminiumoxid (Korund - Schleifmittel)
- Essigsaure Tonerde (enthält Aluminiumacetat - Einsatz in der Medizin)
- Kali-Alaun (Kaliumaluminiumalaun - blutstillendes Mittel)
- Aluminiumsulfat (Gerberei, Papierherstellung)

Bau

Aluminium kristallisiert in einem kubisch-flächenzentrierten Metallgitter.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

Lexikon Share
Chemie Note verbessern?
 

Kostenlos bei Duden Learnattack registrieren und ALLES 48 Stunden testen.

Kein Vertrag. Keine Kosten.

  • 40.000 Lern-Inhalte in Mathe, Deutsch und 7 weiteren Fächern
  • Hausaufgabenhilfe per WhatsApp
  • Original Klassenarbeiten mit Lösungen
  • Deine eigene Lern-Statistik
  • Kostenfreie Basismitgliedschaft

Einloggen