Configuração Eletrônica
Os átomos de alumínio têm uma configuração eletrônica periférica de 3s2 3p1 e geralmente aparecem no estado de oxidação mais 3 nos compostos. Os átomos de alumínio têm orbitais 3d vazios que, quando recebem pares de elétrons, podem formar complexos estáveis com números de coordenação de 6 ou 4. Um átomo de alumínio fornece um íon de alumínio trivalente se perder simultaneamente dois elétrons 3s e um elétron 3p; se um elétron 3s e um elétron 3p forem perdidos, o íon divalente é produzido; se um elétron 3p for perdido, resultará um íon univalente. Os íons de alumínio de baixa valência são geralmente instáveis em baixas temperaturas.
Malha Cristalina
A rede de alumínio pertence ao tipo cúbico-de face centrada. Os átomos de alumínio estão localizados nos nós da rede e no centro das faces, equivalentes a 4 átomos de alumínio em cada célula unitária. A estrutura cúbica-de face centrada tem planos de deslizamento-compactados que conferem ao alumínio excelente ductilidade e conformabilidade.
Propriedades Físicas da Estrutura
A ligação metálica e a estrutura FCC conferem ao alumínio alta condutividade elétrica e térmica, perdendo apenas para o cobre por unidade de volume entre os metais comuns. A baixa densidade de 2,70 g por centímetro cúbico vem do baixo peso atômico de 26,98 combinado com a eficiência de empacotamento aberto da FCC. O ponto de fusão é de cerca de 660 graus C e o coeficiente de expansão térmica é moderado, suportando estruturas soldadas e fixadas.
Por que a estrutura é importante nas aplicações
A estrutura do FCC suporta estampagem profunda, laminação em folhas finas e extrusão em perfis complexos sem rachaduras. A ligação metálica e os elétrons livres fornecem a refletividade utilizada na iluminação e no isolamento térmico, e a camada de óxido estável formada pelos elétrons de valência protege o metal da corrosão.
Perguntas frequentes
P: Qual é a configuração eletrônica do alumínio?
3s2 3p1.
P: Qual estado de oxidação é mais comum?
Mais 3.
P: Qual é a estrutura cristalina?
Cúbica-centrada na face com 4 átomos por célula unitária.
P: Por que o alumínio é dúctil?
A rede FCC tem planos de deslizamento-compactados.
P: Qual é o ponto de fusão?
Cerca de 660 graus C.
P: Por que o alumínio é condutor?
Ligação metálica com elétrons livres.
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