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Das Periodensystem der Elemente für den Schulgebrauch |
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| Aluminium | |
(Bor-Aluminium-Gruppe) 3. Periode ________________ 13. Gruppe (IUPAC 89) |
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| Elementart: Metall | Oxidationsstufe(n): +3 |
| Schmelztemperatur: 660,32 °C (934 K) | Elektronegativität: 1,5 |
| Siedetemperatur: 2519 °C (2792 K) | Atomradius: 143 pm |
| Dichte: 2,70 g/cm3 | Erdkrustenhäufigkeit: 7,57 % |
| Anordnung der Elektronen | |||||||||||||||||||
| 1s | 2s | 2p | 3s | 3p | 3d | 4s | 4p | 4d | 4f | 5s | 5p | 5d | 5f | .. | 6s | 6p | 6d | ... | 7s |
| 2 | 2 | 6 | 2 | 1 | |||||||||||||||
| Schalenmodell | Lewis-Schreibweise | Energieniveauschema | |||||||||||||||||
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| Name | Von »alumen«, lat. Alaun. | ||||
| Entdeckung | 1825 gewann der dänische Chemiker Hans Christian Ørsted stark verunreinigtes Aluminium durch Reduktion von Aluminiumchlorid (AlCl3) mit Kalium. 1827 konnte Friedrich Wöhler erstmals reines pulverförmiges Aluminium auf dem gleichen Reaktionsweg herstellen. |
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| Eigenschaften | Silberglänzendes, weiches dehnbares Leichtmetall; guter elektrischer und Wärmeleiter; keine Flammenfärbung; unedles Metall, das aber durch eine sich mit Sauerstoff sofort bildende, dichte und widerstandsfähige Oxidschicht geschützt wird; löslich in verdünnten Säuren und Laugen. Experiment zur Zerstörung der Oxidschicht:  Aluminium reagiert mit Luftsauerstoff |
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| Vorkommen | Aluminium ist das dritthäufigste Element und das häufigstes Metall der Erdkruste (Siehe: Tabelle Erdkrustenhäufigkeit). Meist als Alumosilicat (wie z.B. in Feldspat, Glimmer, Gneis, Granit, Ton, Kaolin), Bauxit, Korund Al2O3 (Schmirgel, Rubin, Saphir), Kryolith. |
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| Herstellung | Aus Bauxit durch Abtrennung von Al2O3 (Behandlung mit Natronlauge, Bildung von Aluminat, Ausfällung von Hydroxid, Glühen des Hydroxids), anschließend Schmelzelektrolyse eines Al2O3-Kryolith-Gemisches.
Bauxit (Herkunft: Montenegro)
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| Verwendung | Metallbau; Hochspannungsleitungen und Stromkabel; Legierungen für Raketen-, Flugzeug- und Automobilbau; Folien; Feuerwerkerei; Thermit-Gemisch. Nach Silber, Kupfer und Gold steht Aluminium an vierter Stelle der Liste der besten elektrischen Leiter. Seine elektrische Leitfähigkeit liegt bei 37,66 × 106 S/m. Das ist wenig mehr als die Hälfte des entsprechenden Wertes von Kupfer (59,77 × 106 S/m). Um die gleichen elektrischen Eigenschaften wie Kupferleiter zu erreichen, müssen Aluminiumleiter daher ungefähr die doppelte Querschnittsfläche besitzen.
Eloxal-Verfahren ("Anodisieren"):
Aluminium-Werkstück vor und nach Abschluss der Oberflächenveredlung Durch elektrolytische Oxidation von Aluminium kann die das Metall vor Korrosion schützende Oxidschicht noch verstärkt werden. Dazu werden Werkstücke aus Aluminium bei der Elektrolyse einer Säure, die Sauerstoff abspalten kann (z.B. Schwefelsäure), als Anode geschaltet. Der an der Anode frei werdende atomare Sauerstoff oxidiert das Metall zu einer bis zu 3/100 mm dicken, sehr harten und widerstandsfähigen Oxidschicht. Diese Schicht ist zunächst farblos, kann aber wegen ihrer feinporigen Struktur mit Farbe gefüllt werden. Trotz des in den Poren der Oxidschicht eingelagerten Farbstoffs bleibt das charakteristische metallische Aussehen der Werkstücke erhalten. Eloxiertes Aluminium ist wegen des verlässlichen Schutzes vor Korrosion durch die Eloxalschicht insbesondere für Außenanwendungen gut geeignet.  Noch leichter und doch formstabil: »Aufgeschäumtes« Aluminium.
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| Isotope | 27Al (100%) | ||||
| Redox-Potenziale |
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Al(OH)3(s)
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