氯離子破壞鋁表面的氧化膜,為什麼

2021-05-04 04:43:56 字數 1278 閱讀 4804

1樓:沁兒小姐

同學這個中學階段不需要啊知道原因的,只要知道鹵素能破壞氧化膜就ok了。

下面給你稍微介紹下吧,可以參考增加下 課外知識:

cl-對鋁表面氧化膜破壞的原理:

我們已知,al2o3是立方面心密堆積構型的離子晶體(氧化鋁有多種變體,最主要的有α- al2o3和γ- al2o3,其中γ- al2o3是亞穩定的,溶於酸、鹼並具強的吸附性),在鋁與鹼溶液的反應中,表面al2o3與與鹼(oh-)的作用本質上是一個親核取代的過程:

al2o3 + 2 oh- = 2alo2- + h2o

或: al2o3 + 2 oh- +3 h2o = 2〔al(oh)4〕-

最終使鋁與水反應: 2al + 2naoh + 6h2o = 2 naal(oh)4 + 3h2↑

鋁與氯鹽溶液反應,陰離子與鋁表面氧化膜作用也與oh-類似,陰離子作為親核試劑進攻al2o3晶體中高電荷、小半徑的al3+,削弱al3+與o2-之間的靜電作用,最終使這種陰離子取代o2-與al3+結合為配位絡離子而溶解,同時這種絡離子又阻隔al3+與o2-間的接觸,促使o2-在溶液中與水作用轉化為oh-並使氧化膜出現裂縫,在金屬離子以及水分子、h+穿透孔隙與鋁反應的協同作用下,使鋁表面氧化膜溶解。

那麼,為什麼滷離子特別是cl- 、 br-離子破壞鋁表面氧化膜有較大速率,而so42-、no3-反而會抑制氧化膜的破壞呢?可以這麼認為,溶液中陰離子與鋁表面氧化膜作用,是這種陰離子與al2o3晶體中o2-爭奪al3+的競爭反應,要能有效地進攻al3+並削弱al3+與o2-的化學鍵,這種陰離子必須有與氧離子相抗衡的與鋁離子結合的能力。x-相對so42-、no3-具有較小的離子半徑和較大的電子密度,在進攻al3+時可取得一定優勢,同時,它們能與al3+生成有較大熱力學穩定性的〔alx4〕-(如f- 形成〔alf6〕3-絡離子),所以,滷離子破壞鋁表面氧化膜有較大能力。

滷離子半徑大小順序為:f- ﹤ cl- ﹤br- ﹤i- 。離子的電荷密度為 f- ﹥ cl- ﹥br- ﹥i-,則滷離子進攻al3+,破壞鋁表面氧化膜的能力也基本為f- ﹥ cl- ﹥br- ﹥i-,(實驗中氟離子破壞氧化膜的能力小於氯離子,這可能與f-在溶液中水解減小了溶液中f-濃度以及alf3、cuf2的難溶性等多種因素有關。

總的來說:氯離子很容易被吸附在氧化膜上,把氧化膜中的氧離子取代出來。

滿意請採納。

2樓:匿名使用者

高中貌似不需要知道為什麼吧:

可以理解為氯離子容易被吸附在氧化膜上,把氧化膜中的氧離子取代出來,破壞了緻密的氧化鋁薄膜。望採納

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