Óxido de alumínio (Al2O3): Estrutura, usos, propriedades - Ciência - 2023

Contente

• Fórmula e estrutura química
• Fórmula Molecular: Al₂OU₃
• 
• Propriedades físicas
• Propriedades quimicas
• Formulários
• Referências

o óxido de aluminio (Ao₂OU₃ de fórmula química), também chamado de alumina, óxido de alumínio, corindo ou trióxido de alumínio, é um óxido metálico que é produzido a partir da reação entre um metal e oxigênio (O). É também conhecido como óxido básico, devido à facilidade de formação de hidróxidos quando reagem com a água.

Isso ocorre porque o alumínio da família IIIA da tabela periódica tende a ceder os elétrons do último nível de energia.Essa tendência se deve ao seu caráter metálico e à sua baixa eletronegatividade (1,61 na escala de Pauling), que lhe conferem propriedades eletropositivas e o tornam um cátion.

Em contraste, o oxigênio é um não metal e é mais eletronegativo devido à sua alta eletronegatividade (3,44 na escala de Pauling). Por isso, tende a estabilizar a energia eletrônica de seu último nível aceitando elétrons, o que o torna um ânion.

As ligações formadas são ligações fortes, o que confere ao óxido de alumínio grande resistência. Na natureza, o alumínio não é encontrado nativamente como ouro, prata, cobre, enxofre e carbono (diamante).

Isso significa que o alumínio não é combinado com nenhum outro elemento; Esse metal é misturado ao oxigênio, formando compostos como o corindo ou o esmeril, altamente resistentes e abrasivos.

Fórmula e estrutura química

Fórmula Molecular: Al₂OU₃

Propriedades físicas

- É encontrado comercialmente como um pó branco, inodoro e atóxico.

- Como composto mineral, corresponde ao grupo hematita. É um material muito duro e com alta resistência ao desgaste, por isso é utilizado como material abrasivo.

- Conduz eletricidade com facilidade e também é um bom condutor térmico.

- É resistente a reações com ácidos e bases em altas temperaturas.

- Pode aparecer em diferentes cores: vermelho ou rubi (onde os íons de alumínio foram substituídos por Cr³⁺), amarelo, rosa, azul safira, roxo, verde, cinza e até incolor.

- Seu brilho é vítreo ou adamantino (diamante)

- Possui uma faixa branca muito delicada devido à sua dureza.

- Sua dureza na escala de Mohs é 9. Isso significa que pode riscar outros minerais de dureza inferior a ela; no entanto, ele não pode riscar um diamante que tenha uma dureza 10 na mesma escala.

- Sua densidade é de 3,96 g / cm³

- Seu peso molecular (massa molar) é 101,96 g / mol.

- Seu ponto de fusão é 2.040 ° C.

- Seu ponto de ebulição é 2.977 ° C.

- É insolúvel em água.

Propriedades quimicas

O óxido de alumínio não reage com a água, a menos que esteja na presença de uma base forte.

No entanto, quando reage com ácidos, se comporta como uma base:

Ele também mostra propriedades ácidas ao reagir com bases:

Embora nenhuma água seja formada nesta reação, é considerada ácido-base porque Al₂OU₃ neutraliza o NaOH. Portanto, o Al₂OU₃ é classificado como óxido anfotérico porque possui propriedades ácidas e básicas.

Na formação de alcenos e cicloalcenos, uma das formas mais utilizadas na área industrial e laboratorial é por meio da desidratação de álcoois.

Para isso, o vapor de álcool é circulado sobre uma alumina quente ou catalisador de óxido de alumínio (Al₂OU₃); neste caso, é considerado um ácido de Lewis.

Formulários

- A alumina é utilizada na indústria para obtenção de alumínio.

- É utilizado como material cerâmico devido a sua alta resistência à corrosão em altas temperaturas e ao desgaste.

- É utilizado como isolante térmico, principalmente em células eletrolíticas.

- Tem a capacidade de absorver água, o que o torna adequado para uso como agente de secagem.

- É utilizado como agente catalítico em reações químicas

- Devido à sua alta estabilidade térmica, é utilizado como oxidante em reações químicas realizadas a altas temperaturas.

- Evita a oxidação dos terminais cátodo e ânodo em uma célula eletrolítica.

- Devido a sua grande dureza e resistência, é utilizado na odontologia para a fabricação de dentes.

- É um bom isolante elétrico nas velas de veículos que trabalham com gasolina.

- É muito utilizado em moinhos de bolas para a preparação de cerâmicas e esmaltes.

- Devido ao seu baixo peso, em processos de engenharia é utilizado na fabricação de aviões.

- Devido ao seu alto ponto de ebulição, é utilizado na fabricação de utensílios de cozinha, como frigideiras e refratários.

- É utilizado na instrumentação de máquinas de ensaios térmicos.

- Na indústria eletrônica é utilizado na fabricação de componentes passivos para interligação elétrica e na fabricação de resistores e capacitores.

- É utilizado na fabricação de cargas para soldagem.

- O óxido de alumínio é usado para revestir o óxido de titânio (pigmento usado para tintas e papéis plásticos). Isso evita reações entre o meio ambiente e esse tipo de pigmento, o que impede sua decomposição ou oxidação.

- É usado como abrasivo em pastas de dente.

- É usado em hemodiálise.

- Como aditivo na indústria alimentar, visto que é utilizado como agente dispersante.

- É um agente antitranspirante em desodorantes.

- O óxido de alumínio tem sido usado como material ortopédico. Por ser um material inerte e poroso, é adequado para uso neste tipo de implante. Esses implantes permitem o crescimento fibrovascular, de modo que os fibroblastos e osteoblastos proliferam rapidamente neste material.

- O implante biocerâmico é feito de alumina. É leve e tem uma estrutura de poros uniforme muito bem interconectada. A estrutura microcristalina é mais lisa do que a superfície rugosa. Apresenta menos inflamabilidade após um período pós-operatório em comparação com outros materiais usados ​​para implantes.

- Flocos de óxido de alumínio produzem efeitos reflexivos dentro de tintas de carros usadas.

- Em algumas refinarias, o óxido de alumínio é usado para converter os gases tóxicos do sulfeto de hidrogênio em enxofre elementar.

- A forma de alumina denominada alumina ativada apresenta grandes benefícios no tratamento de efluentes como o de aquíferos devido à sua capacidade de adsorver muitos poluentes prejudiciais ao meio ambiente, bem como de filtrar material residual que se dissolva na água e que se encontra maior do que o tamanho dos poros das folhas de alumina.

Referências

1. Chang, R; Química, 1992, (quarta edição), México. McGraw-Hill Interamericana de México.
2. Pine.S; Hendrickson, J; Cram, D; Hammond, G (1980), Química orgânica, (quarta edição), México, McGraw-Hill de México
3. Kinjanjui, L., (s.f) Propriedades e usos do óxido de alumínio,Ainda funciona, Recuperado, itstillworks.com
4. Panjian L., Chikara, O., Tadashi, K., Kazuki, N., Naohiro, S., "e" Klaas de G., (1994). O papel da sílica hidratada, titânia e alumina na indução de apatita em implantes. Journal of Biomedicals materials Research. Volume 18, pp 7-15. DOI: 10.1002 / jbm.820280103.
5. Guia de informações completas para rochas, minerais e pedras preciosas., Mineral.net., Recovered, minerals.net
6. LaNore, S., (2017), Physical Characteristics of Aluminum Oxide, Ciência,Recuperado, sciencing.com