Алюминий и хром на воздухе

Существует правило: чем металл активнее, тем он скорее окисляется на воздухе, подвергается коррозии. Поэтому, например, натрий хранят под керосином. Но алюминий гораздо активнее, чем железо, однако железо быстро ржавеет, а алюминий и хром на воздухе, сколько их ни держи, практически не изменяются. Почему так происходит?

Алюминий гораздо активнее, чем железо, однако железо быстро ржавеет, а алюминий и хром на воздухе, сколько их ни держи, практически не изменяются

Оксид и гидроксид алюминия амфотерны, т. е. проявляют одновременно и основные, и кислотные свойства, вступая в реакцию, как с кислотами, так и со щелочами. Поместите кусочек алюминия в пробирку с любой кислотой, например, с соляной. Алюминий сразу же начнет растворяться, энергично вытесняя водород из кислоты – образуется соль алюминия АlСl3. Другой кусочек алюминия осторожно опустите в концентрированный раствор щелочи, например, каустической соды. И снова металл начнет растворяться с выделением водорода. На этот раз образуется другая соль – алюминат NaAlO2.

Оксид алюминия тонким и плотным слоем покрывает поверхность алюминия и не дает ему дальше окисляться. Это его свойство используют на практике. Например, для плакирования металлов; на металлическую поверхность наносят тонкий алюминиевый слой, алюминий на воздухе сразу же покрывается оксидом, который надежно предохраняет металл от коррозии. Чтобы увидеть это, закрепите кусочек алюминиевой проволоки в наклонном положении над пламенем газовой горелки или спиртовки так, чтобы нагревалась нижняя часть проволоки. При 6600С металл плавится и можно было бы ожидать, что алюминий начнет капать на горелку. Но вместо того чтобы плавиться, нагретый конец проволоки вдруг резко провисает. Можно увидеть тонкий чехол, внутри которого находится расплавленный металл. Этот чехол – из оксида алюминия Аl2О3, вещества прочного и очень жаростойкого.

Не менее интересны хром и никель – два металла, которыми покрывают металлические изделия, чтобы они блестели и не ржавели на воздухе. Отколите кусочек покрытия от старой детали и оставьте его на воздухе на несколько дней, чтобы он успел покрыться пленкой оксида, а затем с осторожностью поместите в пробирку с концентрированной соляной кислотой. Если это был никель, то он сразу начнет растворяться в кислоте, образуя соль NiCl2; при этом будет выделяться водород. Если же блестящее покрытие из хрома, то первое время никаких изменений не будет и лишь потом металл начнет растворяться в кислоте с образованием хлорида хрома СrСl3. Вынув этот кусочек покрытия из кислоты пинцетом, ополоснув его водой и высушив на воздухе, через два-три дня можно будет снова наблюдать тот же эффект.

Объяснение: на поверхности хрома образуется тончайшая пленка оксида, которая препятствует взаимодействию кислоты с металлом. Однако и она растворяется в кислоте, правда, медленно. На воздухе хром вновь покрывается оксидной пленкой. А вот у никеля такой защитной пленки нет.

Инструменты