El Aluminio


Información General del Aluminio
 Símbolo químico
 Al
 Nº atómico (Z)  13
 Masa atómica  26,98 u
 Grupo  13 (IIIA): F. del Boro
 Periodo  Periodo 3
 Bloque  Bloque p
 Config. electrónica  [Ne3s3p1
 Electrones nivel   2, 8, 3
 Estados de oxidación   +3

El Aluminio en la Tabla Periódica:

.
Propiedades del Aluminio:
  • El Auluminio es un metal no ferromagnético
  • Es un metal poco denso, alta resistencia a corrosión y resistencia mecánica lo que lo hace muy útil en ingeniería de estructuras.
  • El Aluminio es un buen conductor de la electricidad y el calor 
  • Se utiliza en multitud de aleaciones 
  • Es el tercer elemento más abundante en la naturaleza, después del Hierro y del Magnesio.
  • No se encuentra libre en la naturaleza.
Compuestos del Aluminio
  • Alúmina Al2O3
  • Antimoniuro de Aluminio AlSb
  • Acetato de Aluminio AlCH3COO(OH)2
  • Alumbre de Potasio KAl(SO4)2.12H2O
  • Aluminato Tricálcico Al2O3·3CaO
  • Bauxita (mezcla de óxidos de aluminio)
  • Bromuro de Aluminio AlBr3
  • Cloruro de Aluminio AlCl3
  • Criolita Na3F6Al
  • Fluoruro de Aluminio AlF3
  • Fosfato de Aluminio AlPO4
  • Sulfato de Aluminio Al2(SO4)3
  • Tricloruro de Aluminio: se utiliza como catalizador en la reacción de Friedel-Craft
  • Al(OH)3 se usa como colorante en tejidos. Sus colores no destiñen. Se usa también en la purificación de aguas residuales y en extintores de espuma
  • Bentonita: contiene Magnesio, Hierro y Sodio como cationes. Puede absorber hasta 8 veces su peso en agua. Es reciclable (proceso reversible): después de absorber el agua se eleva la temperatura a 110ºC y se evapora.
  • Caolín: arcilla impurificada por Fe y óxidos de Hierro. Con Hierro sirve para fabricar ladrillos. Eliminando las impurezas de Hierro y añadiendo Sodio sirve para fabricar cerámicas.
  • Aleaciones de Aluminio:
    • Duraluminio: 95,5% Al - 3% Cu - 1% Mn - 0,5% Mg. Tiene poco peso, es resistente y se utiliza en la industria aeronáutica.
    • Magnalio: 98% Al - 2% Mg
Obtención del Aluminio: 

Existen diferentes métodos de obtención del aluminio:
  • En 1827, Wöhler obtiene aluminio por reducción de un tricloruro de aluminio con amalgama de Potasio. Era difícil de obtener por su elevado poder reductor.
  • En 1870 se obtiene por reducción con el sodio.
  • Método de Hall: En 1890, Hall comprobó que la alúmina (Al2O3)  se solubiliza con criolita y se puede electrolizar y obtener aluminio. Los Silicoaluminios no sirven por tener baja concentración de aluminio.

    El mineral es la Bauxita: óxido de Aluminio impurificado con óxidos de Hierro y Titanio. Contiene un 55-65% de alúmina pura.

    El proceso de obtención del Aluminio según Hall implica varios pasos:
    • Tratamiento de la Bauxita:

      Bauxita + NaOH → 2 Na[Al(OH)4] + Fe2O3 · H2O (lodos)
      Los lodos se desechan, pero son contaminantes debido al NaOH que erosionan el suelo al disolver la archilla y contaminar las aguas subterráneas.
    • Obtención de la Criolita:

      2 Al(OH)3 + 12 HF + 3 Na2CO3 2 Na3F6Al + 9 H2O + 3 CO2

      El proceso de obtención es en baños de criolita, que actúa como fundente
    • Electrólisis de la alúmina:

      Para obtener el Aluminio, se somete la alúmina a una electrólisis en criolita fundida, según el siguiente proceso:
      • Electrodos de carbón unidos al positivo (grafito + alquitrán) 
      • Se calienta para sacarle impurezas y darle consistencia
      Se introduce el fundente en la cuba electrolítica, se bajan los ánodos y se produce la chispa que da comienzo a la electrólisis. Las reacciones no son exactamente conocidas y se producen a una diferencia de potencial entre 5 y 6 voltios.

      La intensidad es de 24.000-40.000 amperios, aunque puede llegar hasta 110.000 amperios. Se llega a una temperatura de 950-1000ºC. El punto de fusión de la alúmina es de 2040ºC, por eso se utiliza la criolita para disminuir esta temperatura.
Historia: el aluminio fue descubierto como elemento simple por primera vez en 1825 por Oersted.

Aventura de los Elementos:

El Sistema Solar, Harman Smith and Laura Generosa, NASA (Public Domain)Juego trivial sobre los elementos. Elige la respuesta correcta entre las tres opciones.

Prueba 1: El elemento más abundante del universo es...

OpcionesTu elección
... el oro 
... el hidrógeno
... el carbono  
Tabla Periódica:


1
IA
2
IIA
3
IIIB
4
IVB
5
VB
6
VIB
7
VIIB
8
VIIIB
9
VIIIB
10
VIIIB
11
IB
12
IIB
13
IIIA
14
IVA
15
VA
16
VIA
17
VIIA
18
VIIIA
1
H
Hidrógeno
1,008
















2
He
Helio
4,00
2
3
Li
Litio
6,94
4
Be
Berilio
9,01










5
B
Boro
10,81
6
C
Carbono
12,01
7
N
Nitrógeno
14,01
8
O
Oxígeno
16,00
9
F
Flúor
19,00
10
Ne
Neón
20,18
3
11
Na
Sodio
22,99
12
Mg
Magnesio
24,31










13
Al
Aluminio
26,98
14
Si
Silicio
28,09
15
P
Fósforo
30,97
16
S
Azufre
32,06
17
Cl
Cloro
35,45
18
Ar
Argón
39,95
4
19
K
Potasio
39,10
20
Ca
Calcio
40,08
21
Sc
Escand.
44,95
22
Ti
Titanio
47,90
23
V
Vanadio
50,94
24
Cr
Cromo
51,99
25
Mn
Mangan.
54,93
26
Fe
Hierro
55,84
27
Co
Cobalto
58,93
28
Ni
Níquel
58,69
29
Cu
Cobre
63,54
30
Zn
Zínc
65,37
31
Ga
Galio
69,72
32
Ge
German.
72,63
33
As
Arsénico
74,92
34
Se
Selenio
78,96
35
Br
Bromo
79,90
36
Kr
Criptón
83,80
5
37
Rb
Rubidio
85,47
38
Sr
Estroncio
87,62
39
Y
Itrio
88,91
40
Zr
Circo.
91,22
41
Nb
Niobio
92,91
42
Mo
Molibd.
95,95
43
Tc
Tecnecio
(97)
44
Ru
Rutenio
101,1
45
Rh
Rodio
102,9
46
Pd
Paladio
106,4
47
Ag
Plata
107,9
48
Cd
Cadmio
112,4
49
In
Indio
114,8
50
Sn
Estaño
118,7
51
Sb
Antimonio
121,8
52
Te
Telurio
127,6
53
I
Iodo
126,9
54
Xe
Xenón
131,3
6
55
Cs
Cesio
132,9
56
Ba
Bario
137,3
57
La
Lant.
138,9
72
Hf
Hafnio
178,5
73
Ta
Tántalo
180,9
74
W
Wolfr.
183,8
75
Re
Renio
186,2
76
Os
Osmio
190,2
77
Ir
Iridio
192,2
78
Pt
Platino
195,1
79
Au
Oro
197,0
80
Hg
Mercur.
200,6
81
Tl
Talio
204,4
82
Pb
Plomo
207,2
83
Bi
Bismuto
209
84
Po
Polonio
(209)
85
At
Astato
(210)
86
Rn
Radón
(222)
7
87
Fr
Francio
(223)
88
Ra
Radio
(226)
89
Ac
Actinio
(227)
104
Rf
Ruth.
(261)
105
Db
Dubnio
(262)
106
Sg
Seab.
(266)
107
Bh
Bohrio
(264)
108
Hs
Hassio
(277)
109
Mt
Meitner.
(268)
110
Ds
Darms.
(271)
111
Rg
Roentg
(272)
112
Cn
Copern
(285)
113
Nh
Nihonio
(284)
114
Fl
Flerovio
(289)
115
Mc
Moscovio
(288)
116
Lv
Liverm.
(292)
117
Ts
Teneso
(294)
118
Og
Oganes.
(294)






















58
Ce
Cerio
140,12
59
Pr
Prase.
140,9
60
Nd
Neod.
144,2
61
Pm
Prom.
147
62
Sm
Samario
150,4
63
Eu
Europ.
141,9
64
Gd
Gadol.
157,2
65
Tb
Terbio
158,9
66
Dy
Dispr.
162,5
67
Ho
Holmio
164,9
68
Er
Erbio
168
69
Tm
Tulio
168,9
70
Yb
Iterb.
173
71
Lu
Lutecio
175





90
Th
Torio
232
91
Pa
Proact.
231
92
U
Uranio
238
93
Np
Nept.
(237)
94
Pu
Plutonio
(244)
95
Am
Amer.
(243)
96
Cm
Curio
(247)
97
Bk
Berkel.
(247)
98
Cf
Califor.
(251)
99
Es
Einsten.
(252)
100
Fm
Fermio
(257)
101
Md
Mendel.
(258)
102
No
Nobel.
(259)
103
Lr
Lawre.
(262)





















METALES NO METALES
Alcalinos Alcalinotérr. De transición Lantá. Actín. Bloque p Metaloides Otros NM Halógenos Gas Noble

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