Alluminio, cromo e nichel. Esperienza di chimica divertente a casa

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Con l'alluminio, dapprima allestiremo due semplici esperimenti, per i quali un cucchiaio di alluminio rotto è abbastanza adatto. Metti un pezzo di metallo in una provetta con qualsiasi acido, almeno con acido cloridrico. L'alluminio inizierà immediatamente a dissolversi, spostando vigorosamente l'idrogeno dall'acido - si forma il sale di alluminio A1C1₃. Immergi un altro pezzo di alluminio in una soluzione concentrata di alcali, come la soda caustica (con attenzione!). E ancora, il metallo inizierà a dissolversi con il rilascio di idrogeno. Solo che questa volta si forma un altro sale, vale a dire il sale dell'acido di alluminio, alluminato NaAlO₂.

L'ossido e l'idrossido di alluminio mostrano simultaneamente proprietà sia basiche che acide, cioè reagiscono sia con acidi che con alcali. Si chiamano anfoteri. I composti di stagno, tra l'altro, sono anche anfoteri; dai un'occhiata tu stesso se hai già tolto la latta dal barattolo, ovviamente.

C'è una regola: più il metallo è attivo, prima si ossida e si corrode. Il sodio, ad esempio, non può essere lasciato nell'aria, è immagazzinato sotto il cherosene. Ma anche questo fatto è noto: l'alluminio è molto più attivo rispetto, ad esempio, al ferro, ma il ferro si arrugginisce rapidamente e l'alluminio, per quanto lo mantieni in aria e in acqua, praticamente non cambia. Qual è l'eccezione alla regola?

Organizziamo un'esperienza. Fissare un pezzo di filo di alluminio in posizione inclinata sopra la fiamma di un bruciatore a gas o di una lampada a spirito in modo che la parte inferiore del filo si riscaldi. A 660 °C questo metallo fonde; ci si potrebbe aspettare che l'alluminio inizi a gocciolare sul bruciatore. Ma invece di sciogliersi, l'estremità riscaldata del filo si abbassa improvvisamente bruscamente. Dai un'occhiata più da vicino e vedrai una custodia sottile con metallo fuso all'interno. Questa copertura è realizzata in ossido di alluminio Al₂О₃, una sostanza durevole e molto resistente al calore.

L'ossido copre la superficie dell'alluminio con uno strato sottile e denso e ne impedisce l'ulteriore ossidazione. Questa proprietà è utilizzata nella pratica. Ad esempio, per rivestimenti metallici; un sottile strato di alluminio viene applicato sulla superficie metallica, l'alluminio viene immediatamente ricoperto di ossido, che protegge in modo affidabile il metallo dalla corrosione.

E altri due metalli con cui sperimenteremo: cromo e nichel. Nella tavola periodica sono molto distanti, ma c'è un motivo per considerarli insieme: i prodotti in metallo sono rivestiti di cromo e nichel in modo che brillino, non arrugginiscano. Quindi, gli schienali dei letti di metallo sono solitamente ricoperti di nichel, i paraurti delle auto sono cromati. È possibile sapere esattamente di che metallo è fatto il rivestimento?

Proviamo ad analizzare. Staccare un pezzo di rivestimento dalla parte vecchia e lasciarlo all'aria per qualche giorno in modo che abbia il tempo di ricoprirsi di una pellicola di ossido, quindi metterlo in una provetta con acido cloridrico concentrato (maneggiare con cura L'acido non deve finire su mani e vestiti!). Se fosse nichel, inizierà immediatamente a dissolversi in acido, formando un sale NiCl₂; questo rilascerà idrogeno. Se il rivestimento lucido è di cromo, all'inizio non ci saranno cambiamenti e solo allora il metallo inizierà a dissolversi in acido con la formazione di cloruro di cromo CrCl₃. Rimuovendo questo pezzo di rivestimento acido con una pinzetta, sciacquandolo con acqua e asciugandolo all'aria, si può osservare nuovamente lo stesso effetto dopo due o tre giorni.

Spiegazione: sulla superficie del cromo si forma un sottile film di ossido che impedisce all'acido di interagire con il metallo. Tuttavia, si dissolve anche in acido, anche se lentamente. Nell'aria, il cromo è nuovamente ricoperto da una pellicola di ossido. Ma il nichel non ha un film così protettivo.

Ma in questo caso, perché abbiamo tenuto i metalli in aria prima del primo esperimento? Dopotutto, il cromo era già ricoperto da uno strato di ossido! E poi, che solo il lato esterno era coperto e il lato interno, rivolto verso il prodotto, non veniva a contatto con l'ossigeno dell'aria.

Autore: Olgin O.M.

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