Школьный опыт - вытеснение Cu из CuSO4

[Папа_школьника]

ПОДВОЖУ РЕЗУЛЬТАТЫ!!!   Сначала вчерашний опыт, без всякой соли и прочих ухищрений....

1 час назад, yatcheh сказал:

Без соли реакция алюминия с купоросом идёт очень медленно, и в виде очаговой коррозии. Медь нарастает местами в виде плотных скорлупок, без выделения водород

1. В точности как предсказывал уважаемый Yatcheh, после суток гранула алюминия выглядит вот так:

 

[Папа_школьника]

20 часов назад, Леша гальваник сказал:

Имхо, скрепка как минимум никелированная (в руках бы подержать/посмотреть)

2. Хоть наверное и никелированная, а всё же немало меди выделилось

 

3. А вот что осталось от гранул цинка (раствор сульфата, без соли). Раствор кстати стал полностью прозрачным, и нейтральным

 

СЕГОДНЯ вместо скрепки взял гвоздь, а также пытался убрать оксидную пленку с алюминия

[Папа_школьника]

12 часов назад, Krolikoff сказал:

Скрепки обычно делают никелированными, чтобы не ржавели. Доступный образец железного изделия - обычные неоцинкованные гвозди

СЕГОДНЯ!!!

1. Слева - пол-гвоздя через 1 час после опыта.  Раствор: 6г 5-водного купороса на 125мл воды. 

8 часов назад, aversun сказал:

Лучше добавьте какой-либо растворимой соли хлора, хлорида. Ионы хлора сильные катализаторы коррозии

2. В ЦЕНТРЕ - пол-гвоздя с добавленной поваренной солью (йодированной, кстати - другой нету)

3. СПРАВА - чисто для контроля, развел порошок железа (раствор без соли).  Изначально порошок был темно-серый, а здесь это видимо уже медь

[Папа_школьника]

21 час назад, Леша гальваник сказал:

А у алюминия окисная пленка мешает - снять бы ее в растворе гидроксида натрия (крота) примерно 100 г/л содержание (там сами увидите как снимается - поначалу редкие пузырьки, потом чаще, еще чаще, и вот уже пузырит вся поверхность - это буквально минуты времени), потом промыть и в раствор медного купороса.

С алюминием (через 1 час):

1. В ЦЕНТРЕ - как советовал уважаемый Леша Гальваник, гранулу алюминия бросил в раствор NaOH (чисто наобум), пошли пузырьки, подержал полминуты, сполоснул и положил в купорос.  Явно виднеется желтый налет.

2. СЛЕВА - просто гранула алюминия без добавок, для контроля. Визуально никаких изменений. 

3. Наконец, СПРАВА - с поваренной солью.  Пузырилось так, что пробка слетала. 

 

Всем спасибо, и спокойной ночи!

[yatcheh]

Только что, Папа_школьника сказал:

С алюминием (через 1 час):

1. В ЦЕНТРЕ - как советовал уважаемый Леша Гальваник, гранулу алюминия бросил в раствор NaOH (чисто наобум), пошли пузырьки, подержал полминуты, сполоснул и положил в купорос.  Явно виднеется желтый налет.

 

 

Фигня это - "активация" алюминия щёлочью! Одно дело снять плёнку, после чего она уже не держится на алюминии (как при амальгамировании), а другое - когда она моментально восстанавливается (как в воде). Алюминий в воде - царапай-не царапай - не будет он растворяться.Волшебное действие хлорид-иона и заключается в том, что он или не позволяет образоваться этой плёнке, или делает её непрочной. Хотя, можно кипятить в алюминиевой кастрюле концентрированный раствор хлористого кальция при 150С - и никакой внятной коррозии там не будет (ну, разве что полировка сойдёт). Тут вопросы так и остались.

Но в отсутствие такого агента влияния - пятиколонника, и щёлочь не поможет.

 

Жёлтый налёт - это не отмытая щёлочь с медью прореагировала, а алюминий оксид восстановил..  

Изменено 13 Марта, 2020 в 23:57 пользователем yatcheh

[бродяга_]

плавиковая или её подкисленные соли еще хлеще хлоридов растворяют оксидную пленку на ал. сплавах.

[aversun]

Только что, бродяга_ сказал:

плавиковая или её подкисленные соли еще хлеще хлоридов растворяют оксидную пленку на ал. сплавах.

Только она быстро связывается алюминием в очень прочный комплекс и перестает действовать, а хлорид-ион вечен....

[бродяга_]

Только что, aversun сказал:

Только она быстро связывается алюминием

это да. но для снятия оксидной пленки много не надо. для травления ал. сплавов перед цинкаткой травил плавиковой слабый раствор.

[Paul_S]

16 часов назад, Папа_школьника сказал:

А можно поподробнее? Если очень много соли в растворе, то оксидная пленка исчезнет? А какая это реакция?

Никто, в общем, не знает, почему в присутствии хлорида алюминий активно реагирует с солями меди.  В журнал "Химия и жизнь" как-то написал один юный химик с вопросом на эту тему. Сначала ему не поверили, потом проверили, и написали заметку на эту тему, но там объяснение было на уровне "есть такое свойство". Для себя я это объясняю образованием ионов [CuCl4]^2-, которые, будучи отрицательно заряженными, диффундируют к положительно заряженной поверхноти алюминия через поры в окидной пленке.

[chemister2010]

Свойство хлоридов нарушать оксидную пленку проявляется и без меди. Например, без хлоридов алюминий очень медленно растворяется в кипящей уксусной кислоте, а с хлоридами - гораздо быстрее.

Читал, что хлорид-ионы замещают гидрокси-группы на поверхности окиси алюминия, что несколько увеличивает растворимость окисной пленки и увеличивает ее проницаемость.