أكسدة الفلزات في الهواء

أنشطة التجريب و الملاحظة:    نضع مسامير من حديد في أربعة أنابيب اختبار (ا) و (ب) و (ج) و (د) تحتوي على:

(أ) هواء     (ب) هواء وماء    (ج) هواء وماء مالح    (د) ماء مغلي فوقه طبقة من الزيت

نتائج التجربة:		(أ)	(ب)	(ج)	(د)
	ملاحظات

استنتاج:

-          الهواء والماء الخالي من الهواء لا يؤثران على الحديد

-          يصدأ الحديد المعرض للهواء الرطب وذلك بسبب تاثير أوكسيجين الهواء الرطب عليه، وقد يساعد الملح في سرعة تكون الصدإ على الحديد.

خلاصة:

-          ينتج الصدأ عن تفاعل الحديد مع ثنائي أوكسيجين الهواء الرطب (وهو تفاعل بطيء)

-          يكون هذا التفاعل أسرع بوجود الماء المالح.

-          يسمى تفاعل الحديد مع تنائي الاكسيجين تفاعل: أكسدة الحديد.

-          الصدأ مادة مسامية (منفذة للهواء) وهو ما يجعل التآكل يستمر حتى الإختفاء الكلي لفلز الحديد.

يتكون الصدأ أساسا من أوكسيد الحديد  III  ذي الصيغة   وذلك حسب المعادلة التالية:

4Fe   +3O₂                 2Fe₂O₃

لوقاية الحديد من الحث، يجب عزله من الهواء الرطب وذلك بطلائه بقشرة رقيقة فلزية  (مثل القصدير والفولاد)، أو باستعمال صباغة خاصة ضد الصدإ.

 

 

أنشطة التجريب و الملاحظة:

نعرض للهواء قطعتين من الألومينيوم   1  و  2       القطعة  1  ثم طلاءها بطبقة البرنيق

نتائج التجربة:

قطعة الألومينيوم	1	2
ملاحظات	لاشيء	تكون قشرة رقيقة من AL

استنتاج:

يؤثر الهواء على الألومينيوم بحيث يكسى بطبقة رقيقة داكنة من أوكسيد الألومينيوم   O₃ AL₂ ، هذه الطبقة غير سامة وغير منفدة للهواء والماء وتحميه من التآكل في العمق.

يتكون أوكسيد الألومنيوم وفق المعادلة التالية:  4AL  +3O₂           2AL₂O₃

خلاصة:

-          يؤثر الأكسيجين ببطء على الألومينيوم فتتكون طبقة كتيمة من أوكسيد الألومنيوم  (الألومين) ذي الصيغة

-          الالومين يقي الألومينيوم من الأكسدة المعمقة أي من الحث

-         المعادلة الحصيلة لأكسدة الألومينيوم:   4AL  +3O₂           2AL₂O₃

أنشطة التجريب و الملاحظة:

-          نعرض إلى لهيب موقد  بنسن على التوالي صفائح من الحديد والألومنيوم والنحاس.

-          ننشر على حدة كمية قليلة من مسحوق الحديد ومسحوق الألومينيوم ومسحوق النحاس على لهب الموقد.

نتائج التجربة:

	الحديد	الألومينيوم	النحاس
لون اللهب بالنسبة لاحتراق المساحيق	أبيض	أبيض	أخضر
ناتج الإحتراق	Fe3O4	AL2O3	CuO
لون الناتج	رمادي	أبيض	أسود

استنتاج:

-          يكون احتراق مساحيق الفلزات شديد ومتوهج عن احتراقها في الحالة الصلبة المتراصة.

-          ينتج عن احتراق كل فلز في الهواء أوكسيد الفلز

خلاصة:

-          أثناء احتراق مسحوق الحديد تتكون شرارات متوهجة وتنتج حبيبات رمادية اللون بينما عند احتراق صفيحة الحديد تتكون طبقة رمادية اللون ويسمى أوكسيد الحديد المغنطيسي Fe₃O₄   .

-          عند تسخين صفيحة الالومينيوم تنصهر فتتكون طبقة بيضاء ومسحوق الالومينيوم يحترق في الهواء مع تكون شرارات مكونة من مسحوق أبيض يسمى أوكسيد الألومينيوم (الألومين) AL₂O₃ 

-          أثناء تسخين صفيحة النحاس فتتكون طبقة سوداء تميل إلى الأحمر، لكن يحترق مسحوق النحاس مع ظهور لهب أخضر، يسمى الناتج أوكسيد النحاس CuO   .

-          إن احتراق الفلزات في الهواء عبارة عن تفاعلات كيمائية، وهي تفاعلات أكسدة ينتج عنها أوكسيد الفلزات.

تحتوي الأكاسيد الفلزية على ذرات الفلز مرتبطة بذرات الأوكسيجين