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L’aluminium est incontestablement le plus important en tonnage des métaux non ferreux et cette importance industrielle est en progression. Par ailleurs il est très abondant puisqu’il constitue 7.45% en masse de la lithosphère : argiles, micas, feldspaths sont constitués d’oxydes d’aluminium et de silicium.
- Symbole Al
- Numéro Atomique 13
- Son nombre de masse 27
- Masse molaire atomique 27g.mol-1
- Température de fusion 660°C
- Point d'ébullition 2056°C
- Densité 2,7
- Résistivité électrique 2,7.10-8 ohm.m
- Conductivité thermique 22 W.m-1.K-1
- Capacité thermique massique 9.102 J.Kg-1.°K-1
- Système cristallin cubique à faces centrées
- Coefficient de dilatation 24.10-6.°K-1
- Module d'élasticité 69 000 MPa
- les électrons sont distribués selon :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
- mais la promotion vers la structure :
1s2 2s2 2p6 3s1 3p2
Est très facile si bien que l'aluminium se trouve essentiellement sous la forme Al+3 dans ses composés.
Le cation est très petit de rayon 0.05nm et très chargé par voie de conséquence il est donc très polarisant, ce qui est logique. Ainsi s'explique que l'énergie d'ionisation totale soit élevée bien qu'il soit très électropositif.
- En milieu acide : [Al(H2O)6]3+ avec un Eo de 1.67eV
- En milieu basique : [Al(H2O)2(H2O)4]- avec un Eo de 2.35eV
Ces valeurs très basses montrent que l'aluminium est susceptible de se comporter comme un réducteur puissant. La capacité de former des ions positifs et négatifs explique le caractère amphotère de ce métal.
En fait l'aluminium a plutôt tendance à entrer dans des composés covalents vu son caractère très polarisant. Le chlorure est essentiellement moléculaire et souvent dimérisé. On aura donc plutôt :
[Al+3 +3 Cl-] que AlCl3
et aussi plutôt
Al2Cl6 que AlCl3
AlCl3 est un acide de Lewis ce qui permet d'expliquer ses propriétés catalytiques.
- Masse volumique (g/cm3) 3,9
- Poids moléculaire (g/mole) 102
- Dureté (GPa) 21
- Module d'Young (GPa) 300-400
- Coefficient de poisson 0,25
- Résistance à la flexion (MPa) 380
- Ténacité (MPa.m1/2) 2-3
- Résistivité électrique à 20 °C (Ohm.m) > 1012
- Constante électrique er 9-10
- Résistance diélectrique (kV/mm) 10-20
- Chaleur spécifique (J/K.kg) 900
- Conductivité thermique (W/m.K) à 20°C / 500°C 26-35 / 10-15
- Coefficient de dilatation linéaire (K-1) de 20 à 1000 °C 8-9 x 10-6
- Point de fusion (°C) 2050
- Indice de réfraction 1,76
Corindon Al2O3 trigonal à réseau rhomboédrique, mais aussi spinelle, gibbsite, cryolithe, brazilianite, turquoise, variscite
Feldspaths : orthose, albite, anorthite bien connus mais aussi marialite, méionite, scolécite
Feldspathoïdes : haüyne, leucite, néphéline, zéolite etc.
Nésosilicates (ou Orthosilicates)
Tous les grenats et le fameux trio : andalousite, disthène, sillimanite
mais aussi staurotide et topaze ...
