Question

Чому алюміній,який знаходиться в ряді напруг лівіше від водню,не витісняє його з води,але легко витісняє його з водного розчину лугу?

Answer 1

Якщо видалити  оксидную плівку з алюмінію (или амальгамировать его), то он будет реагировать с горячей водой:
2Al + 6H₂О —(t°)→ 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑
Алюминий, являясь амфотерным металлом, растворяется в обычных условиях в разбавленном растворе щелочи, лучше - в теплом концентрированном растворе щелочи:
2Al + 2NaOH + 8H₂О —(t°)→ 2Na[Al(OH)₄(H₂О)₂] + 3H₂↑

Answer 2

Алюміній розташований в ряді напруг лівіше від водню в хімічному ряду активності металів, що означає, що він менш активний, або, іншими словами, менше реактивний, ніж водень. Це пояснюється тим, що розташування елементів у хімічних рядах визначає їхні властивості та здатність до взаємодії з іншими речовинами.

Коли алюміній знаходиться у водному розчині лугу, взаємодія відбувається згідно з наступною реакцією:

\[2Al + 6H_2O + 2OH^- \rightarrow 2[Al(OH)_4]^- + 3H_2.\]

У цій реакції алюміній реагує з водою та гідроксидним іоном (OH^-), утворюючи комплексний алюмінатний іон [Al(OH)_4]^- та водень \(H_2\). Однак важливо відзначити, що реакція відбувається в лужному середовищі, яке створює гідроксидні іони.

Коли алюміній знаходиться у воді, реакція з водою відбувається менш інтенсивно, і тут головною реакцією є утворення захисного оксидного шару на поверхні алюмінію:

\[2Al + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 + 3H_2.\]

У цьому випадку утворюється оксид алюмінію \(Al(OH)_3\), який утворює захисний шар, який заважає подальшому взаємодії алюмінію з водою.

Отже, водень не вивільняється з води в реакції з алюмінієм через утворення захисного оксидного шару. У той же час, у лужному середовищі реакція з лугом і його гідроксидними іонами протікає ефективніше, що призводить до вивільнення водню в газовій формі.