Номер 5, страница 256 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Охарактеризуйте химическую активность алюминия. Какое влияние на нее оказывает оксидная пленка на поверхности металла? Как можно ослабить это ее влияние на реакционную способность алюминия?

Охарактеризуйте химическую активность алюминия.
Алюминий ($Al$) — химически активный металл, расположенный в 13-й группе (III главной подгруппе), 3-м периоде Периодической системы Д.И. Менделеева. В электрохимическом ряду напряжений металлов он стоит до водорода, что свидетельствует о его высоких восстановительных свойствах. Атом алюминия легко отдает три валентных электрона, образуя катион $Al^{3+}$.
Алюминий способен реагировать:

• С простыми веществами-неметаллами (кислородом, галогенами, серой) при нагревании. Например, горение в кислороде: $4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$.
• С кислотами (соляной, разбавленной серной) с выделением водорода: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$. Концентрированные серная и азотная кислоты на холоде пассивируют алюминий.
• С растворами щелочей, проявляя амфотерные свойства, с образованием комплексных солей и водорода: $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$.
• С солями менее активных металлов, вытесняя их: $2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu$.

Какое влияние на нее оказывает оксидная пленка на поверхности металла?
Несмотря на высокую теоретическую активность, в реальных условиях алюминий проявляет себя как малоактивный металл. Это связано с тем, что на его поверхности при контакте с воздухом мгновенно образуется очень тонкая, но чрезвычайно прочная и плотная оксидная плёнка ($Al_2O_3$). Эта плёнка химически инертна и не пропускает к поверхности металла многие вещества, например, воду или кислород воздуха. Такое явление, когда поверхность металла покрывается защитным слоем, препятствующим его коррозии, называется пассивацией. Именно благодаря оксидной плёнке алюминиевые изделия устойчивы к коррозии в атмосферных условиях.

Как можно ослабить это ее влияние на реакционную способность алюминия?
Для того чтобы алюминий проявил свою истинную химическую активность, необходимо разрушить или удалить защитную оксидную плёнку. Этого можно достичь несколькими способами:
1. Механическое воздействие. Поверхность алюминия можно зачистить наждачной бумагой или поцарапать. На обнажённых участках металл будет активно реагировать, пока не образуется новая оксидная плёнка.
2. Химическое воздействие. Поскольку оксид алюминия имеет амфотерный характер, его плёнка растворяется как в растворах сильных кислот, так и в растворах щелочей. После растворения плёнки ($Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]$) чистый металл начинает бурно реагировать с раствором.
3. Амальгамирование. Обработка поверхности алюминия раствором соли ртути (например, $HgCl_2$). Алюминий вытесняет ртуть из соли, и на его поверхности образуется жидкий сплав — амальгама алюминия. Амальгама препятствует образованию сплошной оксидной плёнки, и такой алюминий очень активно реагирует, например, с водой с выделением водорода.

Ответ:
Алюминий — химически активный металл, сильный восстановитель. Однако его активность в обычных условиях маскируется наличием на поверхности прочной, инертной оксидной плёнки ($Al_2O_3$), которая пассивирует металл и защищает его от дальнейших реакций. Ослабить влияние этой плёнки можно, удалив её механически (зачистка), химически (растворение в кислотах или щелочах) или путём амальгамирования (обработка солями ртути).