الألومنيوم معدن شديد التفاعل ، وتفاعله مع الأحماض هو مثال معروف على تفاعل الأكسدة والاختزال. عندما يتلامس الألومنيوم مع حمض، مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو حمض الكبريتيك (H2SO4) ، فإنه يخضع لتفاعل كيميائي يطلق غاز الهيدروجين.
تفاعل الألومنيوم مع الحمض
يمكن تمثيل التفاعل بين الألومنيوم والحمض بالمعادلة التالية ، باستخدام حمض الهيدروكلوريك كمثال:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
في هذا التفاعل يتفاعل الألومنيوم (Al) مع حمض الهيدروكلوريك (HCl) لتكوين كلوريد الألومنيوم (AlCl3) وغاز الهيدروجين (H2). يستمر التفاعل لأن الألومنيوم أكثر تفاعلًا من الهيدروجين ، مما يؤدي إلى إزاحته من الحمض.
يحدث التفاعل بسبب الانجذاب القوي للأكسجين للألمنيوم. عندما يتلامس الحمض مع سطح الألمنيوم، فإنه يتفاعل مع المعدن ، مما يتسبب في تعرض الألومنيوم للأكسدة. يفقد الألومنيوم الإلكترونات، مكونًا أيونات ألومنيوم موجبة الشحنة (Al3 +) ، بينما تكتسب أيونات الهيدروجين (H +) من الحمض إلكترونات ، مكونًا غاز الهيدروجين (H2). هذا النقل للإلكترونات هو عملية اختزال.
مع استمرار التفاعل يتم تحرير غاز الهيدروجين على شكل فقاعات. يمكن ملاحظة إطلاق غاز الهيدروجين عن طريق الفوران أو تكوين طبقة فقاعية غازية على سطح الألومنيوم. التفاعل طارد للحرارة ، مما يعني أنه يطلق طاقة حرارية.
من المهم ملاحظة أن تفاعل الألومنيوم مع الأحماض يرجع إلى تكوين طبقة أكسيد واقية على سطحه. تمنع طبقة الأكسيد هذه تفاعلًا إضافيًا مع الحمض ، مما يسمح للتفاعل بالاستمرار بمعدل ثابت.
في الختام عندما يتفاعل الألومنيوم مع حمض ، مثل حمض الهيدروكلوريك أو حمض الكبريتيك ، فإنه يخضع لتفاعل الأكسدة والاختزال، مما يؤدي إلى إطلاق غاز الهيدروجين. هذا التفاعل ناتج عن التفاعل العالي للألمنيوم مقارنة بالهيدروجين. التفاعل طارد للحرارة ويحدث بسبب تقارب الألومنيوم للأكسجين ، مما يؤدي إلى تكوين كلوريد الألومنيوم وغاز الهيدروجين.
