Алюминий. Железо

Уметь: Al или Fe? Роль оксидной плёнки. Кислота / щёлочь / кислород — какое уравнение?

Алюминий и железо — «рабочие» металлы техники: оба под оксидной плёнкой, но химия разная — амфотерность Al и ржавление Fe.

• Al — амфотерный с плёнкой; Fe — ржавеет и даёт +2/+3.

Амфотерность алюминия

Оксид и гидроксид алюминия реагируют и с кислотами, и со щелочами.

Оксидная плёнка

Тонкий слой оксида на металле, который замедляет дальнейшую реакцию с воздухом.

• Железо — основа техники. Степени +2 (соль Fe²⁺, зеленоватые растворы) и +3 (Fe³⁺, желто-бурые). С кислородом: окалина Fe₃O₄ при сильном нагревании, ржавчина — смесь гидратированных оксидов(III). С кислотами до водорода даёт Fe²⁺, если нет окислителя. Качественно: Fe³⁺ + CNS⁻ → кроваво-красный комплекс (школьный опыт).
• Чугун и сталь — сплавы железа с углеродом (разное содержание C). Железо в ряду активности левее меди, правее цинка не всегда «вытесняет всё».
• ТБ: щёлочь с алюминием даёт водород — не закрывать сосуд. Ржавые гвозди не есть. Растворы солей железа не пробовать.

1. Пример 1реакция
   • 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
2. Пример 2реакция
   • 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑. Амфотерность в действии
3. Пример 3реакция
   • Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
   • Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]
4. Пример 4реакция
   • Fe + H₂SO₄(разб.) → FeSO₄ + H₂↑
5. Пример 5реакция
   • FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl. Бурый осадок
6. Пример 6реакция
   • 3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (горение железа в кислороде, школьная демонстрация)

• Самолёты из алюминия не «благороднее золота» — их спасает плёнка Al₂O₃.

• Щелочь растворяет оксидную плёнку алюминия — не греть фольгу со щёлочью без учителя.