Aluminium, Chrom und Nickel. Lustiges Chemie-Erlebnis für zu Hause

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Mit Aluminium führen wir zunächst zwei einfache Experimente durch, für die sich ein zerbrochener Aluminiumlöffel gut eignet. Legen Sie ein Stück Metall in ein Reagenzglas mit einer Säure, mindestens Salzsäure. Aluminium beginnt sich sofort aufzulösen und verdrängt dabei kräftig den Wasserstoff aus der Säure – es entsteht das Aluminiumsalz A1C1₃. Tauchen Sie ein weiteres Stück Aluminium in eine konzentrierte Alkalilösung, beispielsweise Natronlauge (Vorsicht!). Und wieder beginnt sich das Metall unter Freisetzung von Wasserstoff aufzulösen. Nur dieses Mal entsteht ein weiteres Salz, nämlich das Aluminiumsalz, Aluminat NaAlO₂.

Aluminiumoxid und -hydroxid weisen sowohl basische als auch saure Eigenschaften auf, d. h. sie reagieren sowohl mit Säuren als auch mit Laugen. Sie werden amphoter genannt. Zinnverbindungen sind übrigens auch amphoter; Probieren Sie es selbst aus, vorausgesetzt, Sie haben die Dose bereits aus der Dose genommen.

Es gilt die Regel: Je aktiver das Metall, desto wahrscheinlicher ist es, dass es oxidiert und korrodiert. Natrium beispielsweise darf überhaupt nicht in der Luft verbleiben, es wird unter Kerosin gespeichert. Aber auch diese Tatsache ist bekannt: Aluminium ist viel aktiver als beispielsweise Eisen, aber Eisen rostet schnell und Aluminium verändert sich praktisch nicht, egal wie viel es in Luft und Wasser gehalten wird. Was ist das – eine Ausnahme von der Regel?

Machen wir ein Experiment. Befestigen Sie ein Stück Aluminiumdraht schräg über der Flamme eines Gasbrenners oder einer Alkohollampe, sodass der untere Teil des Drahtes erhitzt wird. Bei 660 °C schmilzt dieses Metall; Es sieht so aus, als würde man damit rechnen, dass Aluminium auf den Brenner tropft. Doch anstatt zu schmelzen, sackt das erhitzte Ende des Drahtes plötzlich stark ab. Schauen Sie genauer hin und Sie werden eine dünne Hülle sehen, die geschmolzenes Metall enthält. Dieses Gehäuse besteht aus Aluminiumoxid Al₂О₃, eine langlebige und sehr hitzebeständige Substanz.

Das Oxid bedeckt die Oberfläche des Aluminiums mit einer dünnen und dichten Schicht und verhindert so eine weitere Oxidation. Diese Eigenschaft wird in der Praxis genutzt. Zum Beispiel zum Beschichten von Metallen; Auf die Metalloberfläche wird eine dünne Aluminiumschicht aufgetragen, das Aluminium wird sofort mit Oxid überzogen, das das Metall zuverlässig vor Korrosion schützt.

Und zwei weitere Metalle, mit denen wir experimentieren werden, sind Chrom und Nickel. Im Periodensystem sind sie weit voneinander entfernt, aber es gibt einen Grund, sie zusammen zu betrachten: Metallprodukte werden mit Chrom und Nickel beschichtet, damit sie glänzen und nicht rosten. So sind die Rückseiten von Metallbetten meist mit Nickel, Autostoßstangen mit Chrom überzogen. Kann man genau herausfinden, aus welchem Metall die Beschichtung besteht?

Versuchen wir es zu analysieren. Brechen Sie ein Stück der Beschichtung vom alten Teil ab und lassen Sie es mehrere Tage an der Luft, damit es Zeit hat, sich mit einem Oxidfilm zu überziehen. Geben Sie es dann in ein Reagenzglas mit konzentrierter Salzsäure (vorsichtig behandeln). ! Die Säure darf nicht auf Ihre Hände oder Kleidung gelangen!). Handelt es sich um Nickel, beginnt es sich sofort in der Säure aufzulösen und bildet das Salz NiCl₂; Dadurch wird Wasserstoff freigesetzt. Besteht die glänzende Beschichtung aus Chrom, kommt es zunächst zu keinen Veränderungen und erst dann beginnt sich das Metall unter Bildung von Chromchlorid CrCl in Säure aufzulösen₃. Wenn Sie dieses Stück Beschichtung mit einer Pinzette aus der Säure entfernen, es mit Wasser abspülen und an der Luft trocknen lassen, können Sie nach zwei bis drei Tagen den gleichen Effekt erneut beobachten.

Erklärung: Auf der Chromoberfläche bildet sich ein dünner Oxidfilm, der verhindert, dass die Säure mit dem Metall interagiert. Allerdings löst es sich auch in Säure auf, wenn auch langsam. An der Luft wird Chrom erneut mit einem Oxidfilm bedeckt. Aber Nickel hat keinen solchen Schutzfilm.

Aber warum haben wir in diesem Fall die Metalle vor dem ersten Experiment an der Luft belassen? Schließlich war das Chrom bereits mit einer Oxidschicht bedeckt! Und dann wurde nur die Außenseite abgedeckt und die dem Produkt zugewandte Innenseite kam nicht mit dem Luftsauerstoff in Berührung.

Autor: Olgin O.M.

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