Книга по химии для домашнего чтения

Алюминий вытесняет ртуть из ее соли, и на поверхности изделия появляется тонкий слой амальгамы — раствора алюминия в ртути (см. 5.44), разрушающий пассивирующую пленку. Алюминий, растворенный в ртути, взаимодействует с влагой и кислородом воздуха, превращаясь в тонкий белый порошок или белые хлопья метагидроксида алюминия:

4Al + 2Н₂O + 3O₂ = 4AlO(OH).

Израсходованный в реакции металл пополняется новыми порциями растворяющегося в ртути алюминия — вплоть до того момента, когда вместо алюминия останется лишь его метагидроксид, содержащий мельчайшие капельки ртути.

Если амальгамированный алюминий погрузить в воду, то начинается выделение водорода:

2Al + 4Н₂O = 2 AlO(OH) + 3Н₂^.

6.34. «ХИМИЧЕСКАЯ ЧИСТКА» ОТ РЖАВЧИНЫ

При травлении стальных изделий с помощью хлороводородной кислоты HCl ржавчина [оксид Fe₂O₃ и метагидроксид железа FeO(OH)] переходят в раствор в виде трихлорида железа FeCl₃:

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O, FeO(OH) + 3HCl = FeCl₃ + 2Н₂O.

Если после травления деталь недостаточно хорошо промыта, то оставшийся на поверхности FeCl₃ снова вызовет коррозию; хлорид железа — вещество гигроскопичное, поглощая влагу из воздуха, он подвергается гидролизу:

FeCl₃ + H₂O -> Fe(OH)Cl₂ + HCl

(см. 6.22). Это действует так же, как обработка металла хлороводородной кислотой — идеальные условия для коррозии! Чтобы при Травлении металла с хлороводородной кислотой взаимодействовала только ржавчина, но не очищаемый материал, в травильный раствор рекомендуют добавлять ингибиторы — вещества, тормозящие процесс взаимодействия железа с кислотами, например уротропин или гексаметилентетрамин (CH₂)₆N₄ (см. 5.64). Тончайшая пленка ингибитора обволакивает только поверхность металла и предохраняет ее от контакта с кислотой, а ржавчина остается незащищенной и беспрепятственно растворяется.

6.35. ТОРМОЗ ТРАВЛЕНИЯ

Разве обязательно для удаления ржавчины с железных деталей использовать хлороводородную кислоту?

Для этой же цели можно использовать, например, ортофосфорную кислоту H₃PO₄, а иногда и азотную кислоту HNO₃. Если хотят провести постепенное травление, готовят кислотную пасту. Для этого картофельный крахмал смачивают водой, а потом добавляют в полученную массу кислоту. После снятия остатков пасты по окончании травления следует обработать поверхность металла раствором гидрокарбоната натрия NaHCO₃ (питьевой содой), это поможет удалению остатков кислоты:

3NaHCO₃ + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + 3Н₂O + 3CO₂^.

6.36. ЧЕРНОЕ ЗОЛОТО?

Если на золотое кольцо попал иод, оно чернеет. Как его очистить?

Иод взаимодействует с золотом Au уже при обычных условиях:

2Au + I₂ = 2AuI.

Черный моноиодид золота AuI восстанавливается гидросульфитом натрия:

2AuI + NaHSO₃ + H₂O = 2Au + NaHSO₄ + 2HI.

Поэтому если подействовать на загрязненное место раствором NaHSO₃, то через 10–15 минут кольцо посветлеет.

6.37. НЕНУЖНЫЙ МАЛАХИТ

Медная посуда и бронзовые изделия покрываются со временем зеленым налетом.

В воздухе всегда присутствуют влага и диоксид углерода CO₂. Взаимодействуя с ними, медь Cu превращается в гидроксид-карбонат меди Cu₂(OH)₂(CO₃) зеленого цвета:

2Cu + O₂ + H₂O + CO₂ = Cu₂(OH)₂(CO₃).

Это вещество тождественно известному зеленому минералу малахиту (см. 10.25). Если надо очистить изделие от зеленого налета, следует подержать его в водном растворе аммиака NH₃:

Cu₂(OH)₂(CO₃) + SNH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + [Cu(NH₃)₄]CO₃.

После растворения зеленого налета нужно обязательно промыть поверхность металла для удаления следов аммиака и солей аммония, так как в их присутствии металлическая медь реагирует с кислородом воздуха:

2Cu + 4NH₄Cl + O₂ + 4NH₃ = 2[Cu(NH₃)₄]Cl₂ + 2Н₂O.

6.38. ЦЕМЕНТ СОРЕЛЯ

Химик вел синтез хлорида магния MgCl₂, добавляя при перемешивании к густой водной суспензии оксида магния MgO хлороводородную кислоту HCl. Но вот его позвали к телефону, и он решил продолжить работу завтра, но…

На следующий день его встретила странная картина: стакан со смесью треснул, а его содержимое представляло собой камень, белый и очень твердый. Что это за вещество? В ходе синтеза началась реакция:

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O,