Aluminium, thường gọi là nhôm, có ký hiệu Al và số hiệu nguyên tử 13. Nguyên tố thuộc nhóm 13, chu kỳ 3.
Aluminium, thường gọi là nhôm, có ký hiệu Al và số hiệu nguyên tử 13. Nguyên tố thuộc nhóm 13, chu kỳ 3. Những vật dụng bằng nhôm quen thuộc dễ tạo cảm giác đây là kim loại ít phản ứng. Thực tế, tính bền của nhiều bề mặt nhôm trong môi trường thường liên quan mạnh đến sự hình thành lớp oxide, không phải vì kim loại hoàn toàn thiếu khả năng tham gia phản ứng.
Nguyên tử aluminium có cấu hình electron [Ne]3s23p1. Trong nhiều hợp chất thông thường, aluminium có số oxi hóa +3. Sự phân bố electron giúp giải thích một phần xu hướng hóa học, nhưng tính chất của ion Al3+ trong dung dịch còn chịu ảnh hưởng mạnh của nước, pH và những chất có khả năng phối trí.
Vì vậy, không nên hình dung mọi aluminium hòa tan như những ion trần tồn tại tách biệt. Môi trường dung dịch có thể chứa các dạng hydrat hóa, dạng thủy phân hoặc phức chất khác nhau. Tên nguyên tố và tổng nồng độ là những dữ kiện quan trọng, nhưng chưa đủ để xác định dạng hóa học chi phối một hệ cụ thể.
Bề mặt aluminium có thể hình thành lớp oxide mỏng, làm cản trở tiếp xúc trực tiếp giữa nền kim loại và môi trường. Hiện tượng này được gọi là thụ động hóa trong những điều kiện phù hợp. Tuy nhiên, lớp bảo vệ không bảo đảm kim loại bền trong mọi acid, base hoặc dung dịch chứa muối. Tốc độ ăn mòn phụ thuộc bản chất môi trường và trạng thái bề mặt.
Sự khác biệt giữa khả năng phản ứng xét về nhiệt động học và tốc độ ăn mòn quan sát được là điểm học thuật quan trọng. Một phản ứng có thể có xu hướng xảy ra nhưng bị cản bởi lớp bề mặt hoặc rào cản động học. Không thể chỉ tra một thế điện cực rồi kết luận mọi vật dụng aluminium sẽ phản ứng nhanh giống nhau trong thực tế.
Aluminium oxide và aluminium hydroxide có tính lưỡng tính trong những môi trường thích hợp. Chúng có thể phản ứng với acid, đồng thời cũng có thể chuyển thành những dạng hòa tan trong môi trường kiềm phù hợp. Tính chất này giúp giải thích vì sao một lớp bảo vệ ổn định trong một môi trường lại có thể không còn bảo vệ hiệu quả khi pH thay đổi.
Khi biểu diễn sản phẩm trong dung dịch, cần chú ý quy ước công thức đang sử dụng và điều kiện thực tế. Những dạng viết giản lược của aluminate trong bài tập không phải lúc nào cũng mô tả đầy đủ cấu trúc phối trí trong nước. Chọn đúng mức mô hình giúp vừa giải được bài toán vừa tránh nhầm công thức quy ước với hình ảnh phân tử hoàn chỉnh.
Aluminium được sản xuất từ nguồn nguyên liệu như bauxite qua những giai đoạn tinh chế và điện phân thích hợp. Không nên đồng nhất quặng với aluminium oxide tinh khiết, hoặc coi việc nấu quặng là đủ để thu được kim loại. Mỗi công đoạn giải quyết một vấn đề riêng về tạp chất, trạng thái hóa học và năng lượng của quá trình chuyển hóa.
Trong ứng dụng, aluminium thường được hợp kim hóa nhằm đạt những yêu cầu cơ học vượt khả năng của kim loại tinh khiết. Khối lượng riêng thấp, khả năng tạo hình và tính dẫn nhiệt hoặc dẫn điện giúp các hệ vật liệu aluminium xuất hiện trong giao thông, bao bì và thiết bị. Tuy vậy, đặc tính của từng cấp hợp kim cần được xác định từ dữ liệu riêng.
Tái chế aluminium có ý nghĩa vì có thể đưa kim loại trở lại chu trình vật liệu, nhưng phân loại và kiểm soát thành phần vẫn quan trọng. Trộn những nguồn phế liệu khác nhau có thể làm thay đổi tạp chất và tính năng sản phẩm. Khả năng tái chế của nguyên tố không đồng nghĩa mọi sản phẩm thu hồi đều có thể trực tiếp dùng cho bất kỳ ứng dụng chất lượng cao nào.
