Pasivácia hliníka Pomôcky:

Prezentace na téma: "Pasivácia hliníka Pomôcky:"— Transkript prezentace:

1 Pasivácia hliníka Pomôcky:
kadičky (150 ml) 5 ks, laboratórne kliešte, odmerný valec (25 ml), kadička (250 ml), kadička (150 ml) 2 ks, Chemikálie: alobal, koncentrovaná kyselina dusičná HNO3, koncentrovaná kyselina chlorovodíková HCl, pentahydrát síranu meďnatého CuSO4.5H2O (s), destilovaná voda (l), Príprava roztokov: roztok A : 31,2 g CuSO4.5H2O rozpustíme vo vode a doplníme na objem 250 ml. roztok B : K 29 ml vody pridáme 21 ml konc. HNO3. roztok C : K 25 ml vody pridáme 25 ml konc. HCl. Pracovný postup : Do troch kadičiek nalejeme po 50 ml roztoku A. Do štvrtej nalejeme 50 ml roztoku C a do piatej 50 ml roztoku B. Kúsok alobalu vhodíme do prvej kadičky s roztokom A. Ďalšie kúsky vhodíme do štvrtej a piatej kadičky. Počkáme až kým sa nezačnú uvoľňovať bublinky plynu. Potom kúsky alobalu vytiahneme pomocou klieští a vložíme do druhej a tretej kadičky. Pozorujeme zmeny.

2 alobal roztok CuSO4 konc. HCl konc. HNO3 1. kadička kadička kadička kadička kadička Reakcie, ktoré súvisia s týmto pokusom môžme zapísať nasledovnými rovnicami: 4Al (s) + 3O2 (g) Al2O3 (s) Vo 4. kadičke sa naruší vrstva oxidu hlinitého, ktorý reaguje s HCl: Al2O3 (s) + 6HCl (aq) AlCl3 (aq) + 3H2O (l) Hliník nepokrytý vrstvou oxidu reaguje s HCl, pričom sa uvoľňuje vodík: 2Al (s) + 6HCl (aq) AlCl3 (aq) + 3H2 (g) Ak hliník vhodíme do 5. kadičky s HNO3, prejavia sa oxidačné vlastnosti HNO3 a tak sa povrch hliníka pokryje vrstvičkou oxidu a vodík sa neuvoľňuje: 2Al (s)+2HNO3 (aq)+2H2O (l) Al2O3 (s)+2NO (g)+3H2O (l) Hovoríme o pasivácii hliníka. Ak hliník bez vrstvičky oxidu prenesieme zo 4. kadičky do 2. kadičky s meďnatými katiónmi, reakcia sa uskutočňuje rozpúšťaním hliníka a vylučovaním medi, čo je podmienené elektrochemickým potenciálom hliníka: Al0 (s) + 3Cu2+ (aq) Al3+ (aq) + 3Cu0 (s) Ak prenesieme alobal z 5. kadičky do 3. žiadnu reakciu nebudeme pozorovať podobne ako v 1. kadičke.

3 Princíp : Hliník sa pôsobením vody, kyslíka a oxidujúcich kyselín pokrýva vrstvičkou oxidu,
ktorý zabraňuje ďalším chemickým reakciám tohoto kovu. Ak však túto vrstvičku odstránime, hliník sa správa presne podľa jeho postavenia v elektrochemickom rade napätia kovov. Dá sa to ukázať na reakciách, ktoré za normálnych okolností neprebiehajú. Pokrývanie hliníka ochrannou vrstvičkou oxidu sa nazýva pasivácia. Poznámky : Reakciu môžeme zvýrazniť ak do roztokov v 4. a 5. kadičke pridáme acidobázický indikátor (napr. výluh červenej kapusty). Zaradenie : Pokus je názorný. Možno ho zaradiť v témach súvisiacich s elektrochemickým radom napätia kovov na hodinách základných aj stredných škôl.