Propiedades físicas y químicas del aluminio

Relatório família 3A - Alumínio

1- Introdução

O alumínio é o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre. A disponibilidade de bauxita, o minério bruto do qual é obtido o alumínio, é praticamente inesgotável. O alumínio por ser um elemento com alto potencial oxidante, não é encontrado in natura, ou seja, puro na natureza. É um metal tão amplamente usado nos dias de hoje devido a características como leveza, resistência, aparência, entre outras, além de ser encontrado formando compostos [Andrade, 2002]. O processo de obtenção do alumínio a partir da bauxita faz uso do caráter anfótero do seu óxido Al2O3. Nesse processo o Al2O3 é tratado com uma solução aquecida de NaOH, e o óxido de alumínio se dissolve formando Al(OH)4-. A impureza de Fe2O3, que não é anfótero, permanece dissolvida e pode ser removida por filtração. A solução aquecida de Al(OH)4-, quando resfriada, conduz à precipitação de

Al(OH)3. O Al(OH)3 purificado é aquecido até formar Al2O3, que é então dissolvido em uma mistura, em fusão, de criolita e então eletrolizado para produzir alumínio metálico no catodo [Mahan, 1995].

Propriedades Físicas e Químicas

Em contrate com o boro, o alumínio elementar é tipicamente metálico.

Todavia, em alguns de seus compostos, o alumínio apresenta propriedades que lembram semimetais, formando óxidos anfóteros e haletos relativamente voláteis. O potencial de eletrodo para o alumínio mostra que o metal é um forte agente redutor. Em circunstâncias ordinárias, contudo, a superfície do alumínio é recoberta por uma camada densa, transparente, de óxido que protege o metal contra o ataque químico. A cobertura de óxido pode ser destruída por amalgamação (liga de mercúrio), e nesta condição, o alumínio apresenta suas verdadeiras propriedades redutoras, dissolvendo-se facilmente em água com evolução de hidrogênio. A entalpia de formação do Al2O3 é negativa (∆Hº = -1676 kJ/mol), e sua magnitude indica a maior estabilidade desse composto. O óxido de alumínio é tão estável que o alumínio metálico ira reduzir quase qualquer óxido metálico ao estado elementar, através do processo denominado aluminotermia. A forma mais importante do óxido anidro do

3º Relatório de Química Inorgânica e Mineralogia – 2009/2 alumínio, Al2O3, é a α-alumina. No seu estado cristalino, a α-alumina (corundum) é bastante transparente, resistente do ponto de vista mecânico, termicamente estável, excelente isolante elétrico, e muito resistente ao ataque de ácidos ou bases. Quando a alumina cristalina contém traços de certos íons de transição, ela pode adquiri belas cores. O rubi é uma α-alumina que contém pequenas quantidades de Cr+3. As soluções aquosas dos sais de alumínio são ácidas por causa da facilidade de ionização de um próton no Al(H2O)6 +3. O campo elétrico intenso dos íons pequenos, de cargas altas, atrai os elétrons dês moléculas de água, tornando-as doadoras de prótons [Mahan, 1995].

O alumínio reage facilmente com o halogênio, mesmo a frio, formando os tri-haletos. O sulfato de alumínio é empregado em grandes quantidades. É obtido tratando-se bauxita com H2SO4 e usado como agente de floculação e de precipitação no tratamento

...