З алюмінієм ми поставимо спочатку два простих досвіду, для яких цілком годиться зламана алюмінієва ложка. Помістіть шматочок металу в пробірку з будь-якою кислотою, хоча б з соляною. Алюміній відразу ж почне розчинятися, енергійно витісняє водень з кислоти утворюється сіль алюмінію АlСl3. Інший шматочок алюмінію опустіть у концентрований розчин лугу, наприклад, каустичної соди (обережно!). І знову метал почне розчинятися з виділенням водню. Тільки на цей раз утворюється інша сіль, а саме сіль алюмінієвої кислоти, алюмінат NaAlO2.
Оксид і гідроксид алюмінію проявляють одночасно і основні і кислотні властивості, тобто вони вступають у реакцію як з кислотами, так і з лугами. Їх називають амфотерними. Сполуки олова, до речі, теж амфотерны; перевірте це самі, якщо, звичайно, ви вже витягли олово з консервної банки.
Існує правило: чим метал активніше, тим він швидше окислюється, піддається корозії. Натрій, наприклад, взагалі не можна залишати на повітрі, його зберігають під гасом. Але відомий і такий факт: алюміній набагато активніше, ніж, наприклад, залізо, проте залізо швидко іржавіє, а алюміній, скільки його не тримай на повітрі і у воді, практично не змінюється. Що це - виняток з правила?
Поставимо досвід. Закріпіть шматочок алюмінієвого дроту в похилому положенні над полум'ям газового пальника або спиртівки так, щоб нагрівалася нижня частина дроту. При 660°С цей метал плавиться; здавалося б, можна очікувати, що алюміній почне капати на пальник. Але замість того щоб плавитися, нагрітий кінець дроту раптом різко провисає. Вдивіться краще, і ви побачите тонкий чохол, усередині якого знаходиться розплавлений метал. Цей чохол - з оксиду алюмінію Аl2О3, речовини міцного і дуже жаростійкого.
Оксид тонким і щільним шаром покриває поверхню алюмінію і не дає йому далі окислюватися. Це його властивість використовують на практиці. Наприклад, для планування металів: на металеву поверхню наносять тонкий алюмінієвий шар, алюміній відразу ж покривається оксидом, який надійно охороняє метал від корозії.
І ще два металу, з якими ми поставимо досвід,- хром і нікель. У таблиці Менделєєва вони стоять далеко один від одного, але є причина, щоб розглядати їх разом: і хромом і нікелем покривають металеві вироби, щоб вони блищали, не іржавіли. Так, спинки металевих ліжок зазвичай покривають нікелем, автомобільні бампери - хромом. А можна точно дізнатися, з якого металу зроблена покриття?
Спробуємо провести аналіз. Отколите шматочок покриття від старої деталі і залиште його на повітрі на кілька днів, щоб він встиг покритися плівкою оксиду, а потім помістіть у пробірку з концентрованою соляною кислотою (звертатися з обережністю! Кислота не повинна потрапляти на руки і одяг!). Якщо це був нікель, то він відразу почне розчинятися в кислоті, утворюючи сіль NiCl2; при цьому буде виділятися водень. Якщо ж блискуче покриття з хрому, то перший час ніяких змін не буде і лише потім метал почне розчинятися в кислоті з утворенням хлориду хрому СrСl3. Вийнявши цей шматочок покриття з кислоти пінцетом, сполоснувши його водою і висушивши на повітрі, через два-три дні можна буде знову спостерігати той же ефект.
Пояснення: на поверхні хрому утворюється найтонша плівка оксиду, яка перешкоджає взаємодії кислоти з металом. Однак і вона розчиняється в кислоті, правда, повільно. На повітрі хром знову покривається оксидною плівкою. А ось у нікелю такої захисної плівки немає.
Але в такому разі навіщо ж ми тримали метали на повітрі перед першим досвідом? Адже хром був уже покритий шаром оксиду! А потім, що покрита була лише зовнішня сторона, а внутрішня, звернена до виробу, з киснем повітря в контакт не вступала.
О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986
