Алюминий (Al) и медь (Cu) обладают различной реакционной способностью. Рассмотрим, с какими из перечисленных веществ они могут вступать в реакции:
H2O (вода): Al может реагировать с водой, особенно с горячей или под высоким давлением, образуя гидроксид алюминия и водород. Cu в реакции с водой не участвует.
Реакция: \( 2Al + 6H2O \rightarrow 2Al(OH)3 + 3H2 \)
HCl (соляная кислота): Al реагирует с HCl, образуя хлорид алюминия и водород. Cu не будет реагировать с HCl, поскольку он является менее активным металлом.
Реакция: \( 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl3 + 3H2 \)
CO2 (углекислый газ): Al в нормальных условиях не реагирует с CO2. Cu также не реагирует с углекислым газом.
Fe2O3 (оксид железа(III)): Al может восстанавливать Fe2O3 до железа, что является примером реакции восстановления.
Реакция: \( 2Al + Fe2O3 \rightarrow 2Fe + Al2O3 \)
H2 (водород): Al не реагирует с H2, Cu также не будет реагировать с H2.
KOH (калийный гидроксид): Al может реагировать с KOH в присутствии воды, образуя алюминат калия и водород. Cu не реагирует с KOH.
Реакция: \( 2Al + 2KOH + 6H2O \rightarrow 2K[Al(OH)4] + 3H2 \)
H2SO4 (серная кислота): Al реагирует с разбавленной серной кислотой, образуя сульфат алюминия и водород. Cu не реагирует с разбавленной серной кислотой, но может реагировать с концентрированной, образуя сульфат меди.
Реакции: \( 2Al + 3H2SO4 \rightarrow Al2(SO4)3 + 3H2 \) (для разбавленной) \( Cu + 2H2SO4 \rightarrow CuSO4 + SO2 + 2H2O \) (для концентрированной)
Hg(NO3)2 (нитрат ртути(II)): Al может реагировать с нитратом ртути, восстанавливая ртуть. Cu не реагирует с Hg(NO3)2 в обычных условиях.
N2 (азот): Al в высоких температурах может реагировать с азотом, однако Cu не реагирует с N2.
S (сера): Al может реагировать с серой, образуя сульфид алюминия. Cu не реагирует с серой в обычных условиях.
Cu(OH)2 (гидроксид меди(II)): Al может реагировать с Cu(OH)2, восстанавливая медь и образуя алюминат. CuOH2 не существует в стабильной форме.
O2 (кислород): Al реагирует с кислородом, образуя оксид алюминия. Cu также может реагировать с кислородом, образуя оксид меди.
Реакции: \( 4Al + 3O2 \rightarrow 2Al2O3 \) \( 2Cu + O2 \rightarrow 2CuO \)
- Cl2 (хлор): Al реагирует с хлором, образуя хлорид алюминия. Cu также может реагировать с хлором, образуя хлорид меди.
Реакции: \( 2Al + 3Cl2 \rightarrow 2AlCl3 \) \( 2Cu + Cl2 \rightarrow 2CuCl \)
Таким образом, Al реагирует с H2O, HCl, Fe2O3, KOH, H2SO4, Hg(NO3)2, S, O2, и Cl2. Cu реагирует с H2SO4 (концентрированной), Hg(NO3)2, O2 и Cl2, но не с H2O и HCl.