Почему атом алюминия трехвалентен, если на его внешнем энергетическом уровне (3p1) не хватает 5 электронов

т.к. атом алюминия можно относительно легко возбудить, т.е. дать ему энергии, то электрон с 3S орбитали может перейти на свободную 3р орбиталь, следовательно атом может образовать больше связей, если он образует больше связей, то выделиться больше энергии, а любая система стремиться понизить свою энергию, поэтому алюминию выгоднее быть 3 валентным, чем одновалентным.