configuración electrónica del aluminio

Tabla periódicaDescubre la configuración electrónica del aluminio en la tabla periódica

La distribución de electrones del aluminio se representa como 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. Este elemento es uno de los integrantes de la tabla periódica, identificado por su símbolo Al y número atómico 13.

Estructura electrónica del Aluminio

El aluminio es un metal que se encuentra en el tercer período de la tabla periódica, específicamente en el grupo 13.

Con 13 protones en su núcleo, este elemento está rodeado por 13 electrones que ocupan hasta el nivel 3p de sus niveles de energía.

Cada elemento en la tabla periódica sigue una regla específica para distribuir sus electrones en los niveles de energía. En el caso del aluminio, este sigue la regla de las diagonales, lo cual significa que le corresponde el gas noble neón con 10 electrones, seguido por dos electrones en el subnivel s del nivel 3 y finalmente, un electrón en el subnivel p para completar 13 electrones en total.

Propiedadeseditar

El aluminio se encuentra en abundancia en la naturaleza, siendo el segundo elemento más común después del oxígeno y el silicio. Es un metal ligero con una densidad de 2700 kg/m³ y un bajo punto de fusión de 660 °C. Su apariencia es BLANCA traslúcida y refleja eficientemente tanto la radiación visible como la térmica. Además, cuenta con una excelente conductividad eléctrica (entre 35 y 38 m/(Ω mm²)) y térmica (80 a 230 W/(m·K)).

Este material posee una textura suave (escala de Mohs: 2-3-4) y es maleable. En estado puro, su límite de resistencia a la tracción es de 160-200 N/mm² (160-200 MPa). También tiene la habilidad de actuar como aislante contra la oxidación (el aluminio es resistente a la corrosión en revestimientos). Todas estas características lo hacen una opción adecuada para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, aunque no es óptimo para estructuras debido a su blandura. Sin embargo, al ser aleado con otros metales, se pueden mejorar estas propiedades, permitiendo llevar a cabo procesos de fundición, forja y extrusión del material.

La capa más externa del aluminio, que contiene tres electrones, le otorga un estado de oxidación normal de III. Esto provoca una reacción rápida con el oxígeno de la atmósfera, formando una delgada capa gris mate de alúmina (Al2O3) que protege al aluminio y lo aísla de futuras corrosiones. En caso de disolverse, es posible hacerlo con ácido cítrico. A pesar de su delicadeza, esta capa es tan estable que se utiliza con frecuencia para extraer otros metales de sus óxidos. La alúmina u óxido de aluminio es el resultado de la interacción entre el aluminio y el aire, lo que produce una reacción química que da como resultado...

Aleacioneseditar

El aluminio puro puede considerarse como un material blando y con poca resistencia a la tracción. No obstante, es posible mejorar estas propiedades mecánicas mediante la aleación con otros elementos. Entre los principales están el magnesio, manganeso, cobre, zinc y silicio, y en ocasiones también se incorporan titanio y cromo. La casualidad llevó al descubrimiento de la primera aleación de aluminio, conocida como duraluminio, por el metalúrgico alemán Alfred Wilm, cuyo componente principal era el cobre. Actualmente, las aleaciones de aluminio se clasifican en series, que van desde la 1000 hasta la 8000, según se muestra en el siguiente cuadro.

Las series 2000, 6000 y 7000 se someten a tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades. La intensidad del tratamiento está indicada por la letra T seguida de varios números, siendo el primero el que define el tipo de tratamiento realizado. Por ejemplo, T3 se refiere a una aleación sometida a tratamiento térmico y trabajada en frío.

Extrusióneditar

La extrusión es un procedimiento tecnológico que logra dar forma a una masa mediante su paso por una abertura específica, permitiendo obtener perfiles de diseño complejo. Este método requiere el uso constante de materia prima, como metales o plásticos, que son sometidos a fusión, transporte, presión y deformación en un molde, dependiendo del perfil deseado.

Debido a sus propiedades, el aluminio es uno de los metales más empleados en la extrusión para producir una gran variedad de perfiles, especialmente en la construcción de carpintería metálica. Tanto el aluminio primario como el secundario obtenido a través del reciclaje pueden ser extruidos con éxito.

Aplicaciones y usoseditar

El aluminio es un metal ampliamente utilizado en la industria debido a sus diversas propiedades y aplicaciones. Su presencia es tan importante que ocupa el segundo lugar sólo después del hierro en términos de su utilización en cantidad y variedad. Este material es altamente versátil y se aplica en diferentes ámbitos económicos, convirtiéndose en un recurso estratégico incluso en situaciones de conflicto.

Además de su uso en forma pura, se puede combinar con otros metales o compuestos no metálicos para obtener diferentes beneficios. Por ejemplo, sus propiedades ópticas lo hacen ideal para la fabricación de espejos en aplicaciones domésticas e industriales, como los telescopios reflectores. Sin embargo, su uso más común es como... papel.

Gracias a sus propiedades eléctricas, el aluminio es un excelente conductor que puede competir con el cobre en términos de coste y rendimiento. Aunque su conductividad es menor en comparación con el cobre, su menor peso lo hace ideal para aplicaciones donde el ahorro en peso es crítico, como en la industria aeronáutica y en los tendidos eléctricos. Esto permite un menor gasto de combustible y mayor autonomía en un caso, y una mayor separación de las torres de alta tensión en el otro.

Aparte de esto, su aleación con otros metales lo hace útil en la creación de estructuras de soporte en la arquitectura, así como en la fabricación de piezas industriales y herramientas. También es comúnmente presente en enseres domésticos, como utensilios de cocina. Además, su alta reactividad lo hace ideal para la soldadura, así como para su uso como combustible químico y explosivo. Gracias a su comportamiento a bajas temperaturas, también se utiliza en la fabricación de contenedores criogénicos. En aviación, su alto grado de pureza y la presencia de oxígeno en su composición lo hacen ligero y altamente resistente.

Su presencia es clave en una variedad de sectores económicos y su importancia solo aumenta con el paso del tiempo.

Reciclaje Aluminio secundarioeditar

El aluminio es 100% reciclable, lo que significa que puede ser reutilizado una y otra vez sin perder sus cualidades físicas. Esto lo convierte en uno de los materiales más valiosos para la industria. El proceso de reciclaje del aluminio requiere muy poca energía, lo que lo hace aún más atractivo desde el punto de vista económico y ambiental. Se estima que solo se utiliza un 5% de la energía necesaria para producir el metal primario inicial en el proceso de refundido.

Antes de los años sesenta, el reciclaje del aluminio no era una práctica muy común, pero todo cambió con el aumento del uso de este material para la fabricación de latas de refrescos. La opinión pública comenzó a prestar más atención a este aspecto de la industria y se convirtió en una faceta importante de la misma.

La fundición de aluminio secundario implica la producción de este metal a partir de productos usados. Estos se someten a un proceso de pretratamiento, fundición y refinado para recuperar los metales. Aunque puede parecer un proceso complicado, es una forma eficiente y efectiva de aprovechar los recursos, reducir la dependencia del aluminio primario y disminuir el impacto ambiental.

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