AL + HNO3 (разб.) = AL + HNO3 (конц.) = Окислительно-восстановительная реакция

Конечно, вот подробный ответ на вопрос о взаимодействии алюминия с разбавленной и концентрированной азотной кислотой, с точки зрения окислительно-восстановительной реакции.

Вопрос:
Как протекает окислительно-восстановительная реакция алюминия с разбавленной и концентрированной азотной кислотой?

Ответ:
Алюминий (Al) является активным металлом, и он легко вступает в реакцию с кислотами. Однако с азотной кислотой (HNO₃) поведение алюминия зависит от концентрации кислоты и условий реакции.

1. Реакция алюминия с разбавленной азотной кислотой

Химическое уравнение:

$2Al + 6HNO_3 (\text{разб.}) \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2 \uparrow$

Объяснение:

• Это обычная кислотно-металлическая реакция.

• Алюминий вытесняет водород из кислоты, образуя растворимую соль — нитрат алюминия (Al(NO₃)₃).

• Водород выделяется в виде газа.

• Реакция идет достаточно бурно, но может быть затруднена за счет пассивации поверхности алюминия оксидной пленкой.

Окислительно-восстановительный аспект:

• Алюминий окисляется:
  $Al^0 \rightarrow Al^{3+} + 3e^-$

• Водород восстанавливается:
  $2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2^0 \uparrow$

• Это типичный пример ОВР (окислительно-восстановительной реакции).

2. Реакция алюминия с концентрированной азотной кислотой

Химическое уравнение в обычных условиях:

Реакция не идет из-за пассивации алюминия.

Что такое пассивация?

• Концентрированная азотная кислота — сильный окислитель.

• При контакте с алюминием она быстро окисляет его поверхность, образуя прочную оксидную пленку Al₂O₃.

• Эта пленка препятствует дальнейшему взаимодействию металла с кислотой — алюминий как бы "запечатывается".

• Поэтому алюминий становится инертным к дальнейшему действию кислоты.

Однако при нагревании или в очень агрессивных условиях (например, при разрушении пассивирующего слоя):

Возможна реакция с выделением оксидов азота (например, NO₂ или NO), но её точное уравнение зависит от условий (температура, концентрация, наличие катализаторов и др.). Один из возможных вариантов:

Окислительно-восстановительный аспект:

• Алюминий снова окисляется:
  $Al^0 \rightarrow Al^{3+} + 3e^-$

• Азот в HNO₃ восстанавливается:
  $N^{+5} \rightarrow N^{+4} \text{ (в составе NO₂)}$

Вывод:

• В разбавленной азотной кислоте алюминий реагирует активно, выделяя водород.

• В концентрированной кислоте реакция обычно не идет из-за образования защитной пленки (пассивации).

• При нарушении пассивного слоя возможна реакция с выделением бурого газа (NO₂).

• Во всех случаях это окислительно-восстановительные реакции, где алюминий окисляется, а компоненты азотной кислоты — восстанавливаются.

Хочешь узнать подробнее, как протекает реакция, если разрушить пассивную пленку?