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Bauxite

  

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Glaucophane

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Corindon Saphir

  

Lingot aluminium

  

ELEMENTS  ET  PROPRIETES

Sommaire

  1. L'Aluminium un métal d'exception
  2. L'histoire de l'aluminium en quelques dates 
  3. Eléments et propriétés
  4. Chimie de l'aluminium 
  5. Réactivité et corrosion de l'aluminium 
  6. La bauxite et son traitement 
  7. La métallurgie 
  8. Histoire de la canette et de la feuille d'aluminium 
  9. Les principaux alliages d'aluminium 
  10. Les usages nouveaux et le marché 
  11. Risques, pollution et recyclage
  12. Bibliographies
  13.  

1 - L’élément

- Symbole Al
-
Numéro Atomique 13
- Son
Nombre de masse 27
- Masse molaire atomique 27g.mol-1
-
Témpérature de fusion 660°C
- Point d'ébullition 2056°C
- Densité 2,7
-
Résistivité électrique 2,7.10-8 Ohms.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

2 - L’Atome

- les Electrons 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.

3 - Les Ions

- 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.

4 - L'alumine Al2O3

Propriétés physiques :

- Masse volumique (g/cm3) 3,9
- Poids moléculaire (g/
Mole) 102

Propriétés mécaniques :

- Dureté (GPa) 21
- Module d'Young (GPa) 300-400
-
Coéfficient de Poisson 0,25
- Résistance à la
Flexion (MPa) 380
-
Ténacité (MPa.m1/2) 2-3

Propriétés électriques :

- Résistivité électrique à 20 °C (Ohm.m) > 1012
- Constante électrique er 9-10
- Résistance
Diélectrique (kV/mm) 10-20

Propriétés thermiques :

- 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

Propriétés optiques :

- Indice de réfraction 1,76

5 - Les composés naturels

Corindon Al2O3 trigonal à réseau rhomboédrique, mais aussi spinelle, gibbsite, cryolithe, brazilianite, turquoise, variscite

Tectosilicates
Feldspaths
: orthose, albite, anorthite bien connus mais aussi marialite, méionite, scolécite
Feldspathoïdes : haüyne, leucite, néphéline, Zéolite etc.

Néosilicates (ou Orthosilicates)
Tous les grenats et le fameux trio : andalousite,
Disthène, sillimanite
mais aussi staurotide et topaze …

Inosilicates (ou Métasilicates)
Amphibole : hornblende, amphibole sodique,
Glaucophane
Pyroxène

L'aluminium

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