Взаємодія алюмінію та хрому з повітрям

Існує правило: чим метал активніший, тим він швидше окислюється на повітрі, піддається корозії. Тому, наприклад, натрій зберігають під гасом. Але алюміній набагато активніший, ніж залізо. Залізо швидко іржавіє, а алюміній і хром на повітрі, скільки їх не тримай, практично не змінюються. Чому так відбувається?

Оксид і гідроксид алюмінію амфотерні, тобто виявляють одночасно і основні, і кислотні властивості, вступаючи в реакцію, як з кислотами, так і з лугами. Помістіть шматок алюмінію в пробірку з будь-якою кислотою, наприклад, із соляною. Алюміній відразу ж почне розчинятися, енергійно витісняючи водень із кислоти – утворюється сіль алюмінію АlСl₃. Інший шматок алюмінію обережно опустіть у концентрований розчин лугу, наприклад, каустичної соди. І знову метал почне розчинятися із виділенням водню. На цей раз утворюється інша сіль – алюмінат NaAlO₂.

Оксид алюмінію тонким і щільним шаром покриває поверхню алюмінію і не дає йому окислюватися. Це його властивість використовують практично. Наприклад, для плакування металів; на металеву поверхню наносять тонкий алюмінієвий шар, алюміній на повітрі відразу покривається оксидом, який надійно оберігає метал від корозії. Щоб побачити це, закріпіть шматочок алюмінієвого дроту у похилому положенні над полум'ям газового пальника або спиртівки так, щоб нагрівалася нижня частина дроту. При 660⁰С метал плавиться і можна було б очікувати, що алюміній почне капати на пальник. Але замість того, щоб плавитися, нагрітий кінець дроту раптом різко провисає. Можна побачити тонкий чохол, у якому знаходиться розплавлений метал. Цей чохол – з оксиду алюмінію Аl₂О₃, речовини міцної і дуже жаростійкої.

Не менш цікаві хром і нікель – два метали, якими покривають металеві вироби, щоб вони блищали та не іржавіли на повітрі. Відколіть шматочок покриття від старої деталі і залиште його на повітрі на кілька днів, щоб він встиг покритися плівкою оксиду, а потім обережно помістіть в пробірку з концентрованою соляною кислотою. Якщо це був нікель, він відразу почне розчинятися в кислоті, утворюючи сіль NiCl₂; при цьому виділятиметься водень. Якщо ж блискуче покриття з хрому, то спочатку ніяких змін не буде і лише потім метал почне розчинятися в кислоті з утворенням хлориду хрому СrСl₃. Вийнявши цей шматочок покриття з кислоти пінцетом, обполоснувши його водою та висушивши на повітрі, через два-три дні можна буде знову спостерігати той самий ефект.

Пояснення: на поверхні хрому утворюється найтонша плівка оксиду, яка перешкоджає взаємодії кислоти з металом. Однак і вона розчиняється у кислоті, щоправда, повільно. На повітрі хром знову покривається оксидною плівкою. А ось у нікелю такої захисної плівки немає.