Водород можно получить при взаимодействии алюминия с растворами соляной и серной кислоты Составьте уравнения этих реакций

Реакция взаимодействия алюминия c кислотами (разбавленной соляной и серной) относится к реакциям замещения. Это возможно благодаря тому, что алюминий находится левее водорода в ряду электрохимической активности металлов, тем самым спокойно вытесняет водород из кислот.2 Al + 6 HCl (разб.) => 2 AlCl3 + 3 H2 ↑2 Al + 3 H2SO4 (разб.) => Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑

Водород представляет собой газ, который:

• не имеет запаха;
• не обладает вкусом;
• не имеет цвета.

Свободный водород на Земле и в космосе

В природе в свободном состоянии водород найти трудно. Он лишь входит в состав природных и вулканических газов. Даже в атмосферном воздухе количество этого газа ничтожно мало.

Однако ученые доказали, что около девяноста процентов всех атомов во вселенной приходится именно на водород, который является составляющей Солнца и других звезд, планет, туманностей и даже межзвездного вещества.

Водород широко применяется в промышленных масштабах. Он нужен для получения:

• синтетического аммиака;
• метилового и этилового спиртов;
• альдегидов;
• хлороводорода;
• чистых металлов (из их соединений);
• высокой температуры, называемой «водородно-кислородное пламя».

Поэтому, существует необходимость получения водорода в лабораторных условиях.

Получение свободного водорода в лабораторных условиях

Существует правило: металлы, стоящие в «электрохимическом ряду напряжений металлов» перед водородом, могут вытеснить его из кислот. Этот процесс можно проиллюстрировать с помощью реакций взаимодействия металла алюминия с разбавленными соляной и серной кислотами.

6(H⁺Cl^- )⁰ + 2Al⁰ = 2(Al⁺³Cl₃^- )⁰ + 3H₂⁰↑;

3(H₂⁺ (S⁺⁶O₄^-2)^-2)⁰+ 2Al⁰ = (Al₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)^-2₃ )⁰+ 3H₂⁰↑.

В обеих реакциях каждый свободный атом алюминия отдает по 3 электрона катионам водорода (Н+), и, приобретая степень окисления (+3), становится частью соли соляной кислоты – хлорида алюминия (Al⁺³Cl₃^- )⁰ или соли серной кислоты – сульфата алюминия (Al₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)^-2₃ )⁰.

Электроны у атома алюминия забирают катионы водорода (Н⁺), восстанавливаясь до двухатомной молекулы свободного газа водорода:

2Н⁺ +2е^- = Н₂⁰↑.

Таким образом, в обеих реакциях алюминий является восстановителем, а водород окислителем. При этом алюминий окисляется, а водород восстанавливается. Поэтому обе реакции являются окислительно-восстановительными реакциями.