Номер 733, страница 131 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

733. Почему алюминий, стоящий в ряду активности металлов левее железа и имеющий более высокую химическую активность, во влажном воздухе подвергается коррозии в значительно меньшей степени, чем железо?

Несмотря на то, что алюминий является более химически активным металлом, чем железо, и стоит левее в ряду активности металлов, его коррозионная стойкость в реальных условиях значительно выше. Это объясняется явлением пассивации.

На воздухе поверхность алюминия мгновенно реагирует с кислородом, образуя очень тонкую (толщиной в несколько нанометров), но чрезвычайно прочную, плотную и химически инертную оксидную пленку $Al_2O_3$. Эта пленка не имеет пор, прочно сцеплена с металлом и служит надежным барьером, который изолирует алюминий от дальнейшего контакта с агрессивными веществами из окружающей среды, такими как кислород и вода. Если целостность этой пленки нарушается (например, царапиной), она моментально самовосстанавливается при контакте с воздухом, продолжая защищать металл.

Процесс коррозии железа, напротив, протекает иначе. Во влажном воздухе железо окисляется, образуя гидратированный оксид железа(III) ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$), широко известный как ржавчина. В отличие от оксидной пленки алюминия, ржавчина имеет рыхлую, пористую и хрупкую структуру. Она не образует сплошного слоя и легко отслаивается, открывая доступ кислороду и влаге к свежим слоям металла. Таким образом, коррозия не останавливается, а проникает все глубже, разрушая изделие.

Таким образом, ключевое различие заключается не в исходной активности металлов, а в свойствах продуктов их окисления. Защитная, плотная пленка оксида алюминия останавливает коррозию, в то время как рыхлая ржавчина на железе, наоборот, способствует её продолжению.

Ответ: Высокая коррозионная стойкость алюминия по сравнению с железом объясняется образованием на его поверхности тонкой, плотной и прочной защитной оксидной пленки ($Al_2O_3$), которая предотвращает дальнейшее взаимодействие металла с окружающей средой (явление пассивации). В то время как продукт коррозии железа — ржавчина ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$) — имеет рыхлую и пористую структуру, не защищающую металл от дальнейшего разрушения.