 |
|
Естественная защита алюминия от коррозии и разрушение защитной пленки
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА
ЭЛЕМЕНТЫ III ГРУППЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
Методические указания к лабораторной работе по курсу «Химия» для студентов специальности 280700.62
Калининград
Опыт №1
Получение и изучение кислотных свойств ортоборной кислоты
В пробирку налить насыщенный раствор буры, нагреть и осторожно влить концентрированный раствор серной кислоты. Охладить пробирку под краном, отметить цвет образовавшихся кристаллов ортоборной кислоты. Из пробирки слить в раковину большую часть раствора. К оставшимся на дне кристаллам Н3ВО3 добавить дистиллированную воду. Испытать растворимость ортоборной кислоты при комнатной температуре и при нагревании.
Составить уравнение реакции и отметить изменение окраски индикаторов. Написать ступенчатую диссоциацию ортоборной кислоты.
Опыт №2
Взаимодействие тетрабората натрия Na2B4O7 . l0H2O с солями
В две пробирки внести по 5 капель раствора тетрабората натрияNa2B4O7 . l0H2O. В одну пробирку добавить 3 капли раствора соли бария, в другую 3 капли раствора серебра. Составить уравнения реакций, учитывая, что образуются метабораты бария и серебра: Ва(ВО2)2 и AgB02.
Опыт №3
Взаимодействие алюминия с кислотами
В три пробирки положите по кусочку металлического алюминия и добавьте по 5 капель: в первую — 2 н. раствора соляной кислоты, во вторую — 2 н. раствора серной кислоты, третью — концентрированной серной кислоты.
Сравните активность взаимодействия алюминия с соляной и серной кислотами на холоду. Подогрейте пробирки с разбавленными кислотами. Какой газ выделяется в обоих случаях на холоду и нагревании? Напишите соответствующие уравнения реакций.
По запаху установите выделение S02 при взаимодействии алюминия с концентрированной серной кислотой на холоду. Осторожно нагрейте пробирку. Наблюдайте появление мути (выделе свободной серы). Напишите уравнения соответствующих реакций.
Опыт №4
Взаимодействие металлического алюминия с
щелочью
Маленький кусочек алюминия поместите пробирку и добавьте к нему 5-10 капель 2н. раствора щелочи. Легко ли алюминий растворяем в щелочи? Обратите внимание на механическое растворение.
В чистой воде при обычной температуре металлический алюминий практически не растворяется, так как от действия воды его поверхность быстро пассивируется, покрываясь прочной оксидной пленкой Аl2Оз. В щелочи эта пленка оксида алюминия легко растворяется с образованием алюмината NaAl02. Реакция протекает по следующей схеме:
2Аl + 6NaOH + 6Н20 = ЗН2 + 2Na3(Al(OH)6)
Напишите суммарное уравнение реакции и подберите коэффициенты.
Опыт №5
Естественная защита алюминия от коррозии и разрушение защитной пленки
Маленький кусочек алюминия очистите наждачной бумагой, промойте дистиллированной водой и высушите фильтровальной бумагой. В пробирку налейте около половины ее объема дистиллированной воды и опустите в нее приготовленную пластинку. Выделяется ли водород? Осторожно, чтобы не раздавить пробирку, потрите поверхность алюминия стеклянной палочкой. Выделяется ли газ? Почему не наблюдается заметной коррозии алюминия?
Вылейте воду из пробирки и выньте из нее алюминий. Вытрите его досуха и положите на бумагу. Смочите поверхность алюминия одной каплей раствора соли ртути Hg2(N02)2. Через 2-3 мин. удалите раствор соли ртути фильтровальной бумагой и снова опустите алюминий в пробирку с дистиллированной водой. Что наблюдается? Потрите поверхность алюминия стеклянной палочкой. Наблюдайте энергичную реакцию алюминия с водой и выделение водорода.
Проявление активности алюминия в данном случае объясняется тем, что при его взаимодействии с солью ртути алюминий восстанавливает ртуть и образует с ней амальгаму на поверхности металла. Это нарушает плотную структуру защитной пленки и дает возможность алюминию проявить свою химическую активность.
Напишите уравнения реакций:
а) взаимодействия алюминия с нитратом ртути Hg2(N03)2;
б) взаимодействия алюминия с водой.
Укажите окислитель и восстановитель в этих реакциях.
Опыт №6