* faible conductivité à l'état solide: L'alumine est un composé ionique, ce qui signifie qu'elle est maintenue ensemble par de fortes forces électrostatiques entre des ions en aluminium chargés positivement (al³⁺) et des ions oxyde chargés négativement (O²⁻). Dans son état solide, ces ions sont verrouillés dans une structure de réseau rigide, les empêchant de se déplacer librement et transportant un courant électrique.
* point de fusion élevé: L'alumine a un point de fusion très élevé d'environ 2040 ° C. À cette température, les liaisons ioniques se décomposent, permettant aux ions de se déplacer librement et de conduire de l'électricité.
* Electrolyse: Le processus d'électrolyse consiste à utiliser un courant électrique pour entraîner une réaction chimique non spontanée. Dans le cas de l'alumine, l'état fondu permet aux réactions suivantes de se produire aux électrodes:
* à la cathode (électrode négative): Les ions en aluminium (Al³⁺) gagnent des électrons et sont réduits en métal en aluminium liquide:al³⁺ + 3e⁻ → al (l)
* à l'anode (électrode positive): Les ions d'oxyde (O²⁻) perdent des électrons et sont oxydés à l'oxygène:2o²⁻ → O₂ (g) + 4e⁻
Pourquoi ne pas dissoudre l'alumine dans un solvant?
S'il est possible de dissoudre l'alumine dans certains solvants, cette approche n'est pas pratique pour l'électrolyse. Voici pourquoi:
* Réactivité du solvant: La plupart des solvants qui pourraient dissoudre l'alumine réagiraient avec les ions en aluminium ou l'oxygène produit pendant l'électrolyse, compliquant le processus et produisant des sous-produits indésirables.
* Interférence électrochimique: Les solvants peuvent également interférer avec le processus d'électrolyse en conduisant eux-mêmes l'électricité ou en participant à des réactions secondaires indésirables.
En résumé, l'électrolyzage de l'alumine dans son état fondu est le moyen le plus efficace et pratique d'extraire le métal d'aluminium car il permet la conductivité ionique nécessaire sans introduire des complications des solvants.
