Алюминий (Al): степень окисления, валентность, строение атома

Высшая степень окисления алюминия — +3, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +3.

Алюминий отдаёт три внешних электрона 3s²3p¹ и во всех соединениях проявляет +3, в металле — 0.

Валентность алюминия — III (постоянная).

В основном состоянии у алюминия один неспаренный электрон (3p¹); валентность III он проявляет в возбуждённом состоянии 3s¹3p².

Порядковый номер алюминия — 13, поэтому заряд ядра +13: в ядре 13 протонов и 14 нейтронов (у самого распространённого изотопа ²⁷Al, массовое число 27).

Вокруг ядра — 13 электронов на трёх энергетических уровнях: 2, 8, 3. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 3-й, на нём 3 электрона. Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.

Схема: +13 Al )2 )8 )3

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ne]3s²3p¹.

В возбуждённом состоянии один электрон с 3s переходит на свободную p-орбиталь: 3s²3p¹ → 3s¹3p², неспаренных электронов становится 3.

Алюминий — элемент № 13, 3-й период, IIIА группа.

Электроны по уровням 2, 8, 3; три внешних электрона атом отдаёт и превращается в ион Al³⁺.

Алюминий — активный металл, но на воздухе и в воде его защищает оксидная плёнка; без неё он вытесняет водород из воды. Он растворяется в кислотах и щелочах, а холодными концентрированными азотной и серной кислотами пассивируется.

Оксид и гидроксид алюминия амфотерны; алюминий восстанавливает металлы из оксидов (алюминотермия), а в земной коре это самый распространённый металл.

Простое вещество — лёгкий (2,7 г/см³) серебристый металл, пластичный и хорошо проводящий ток; плавится при 660 °C. Тонкая прочная плёнка Al₂O₃ защищает его от коррозии.

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе A_r. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 27 г/моль. Точное значение по IUPAC — 26,98 г/моль.