铝能和乙酸反应吗

铝能和乙酸反应吗？

绍兴一中分校吴文中

【问题和实验】

分别用同等大小的铝分别与1mol/l 盐酸、硫酸、磷酸、氢溴酸、氢氟酸、乙酸、甲酸、草酸、乳酸等反应后发现常温下只有氢氟酸反应迅速，磷酸、盐酸和氢溴酸极为缓慢，硫酸几乎没现象，其余酸无现象。

加热后，氢氟酸反应剧烈，盐酸和磷酸反应较快，硫酸和草酸开始反应，其余酸都不反应我就觉得铝是一个比铁活泼的金属，铁都能和弱有机酸反应，而铝则不反应！

铝制品的表面虽然有致密的保护膜，不易被氧化，但是当有较活泼的元素（如卤素）的离子存在时，氧化膜将这些离子吸附在表面，取代了膜中氧形成新的化合物。

例如，有氯离子存在时，就会使一部分保护膜变成氯化铝，氯化铝易溶于水，因而使保护膜的结构遭到破坏，产生了孔隙，有害物质就可能渗入内部，加速铝制品的腐蚀。

【计算比较】

（1）还有就是笔者认为醋酸铁(CH3COO)3Fe不存在

因为查表得Fe(OH)3Ksp=5×10-38

1mol/L的Fe3＋开始沉淀pH＝1.57

而1mol/L的HAc溶液pH＝2.37

Fe3＋是比HAc更强的酸！

这也可以说明，为什么铁和醋酸反应只能得到Fe2+了。

（2）计算得1mol/L的Al3＋开始沉淀pH＝3.02

计算得1mol/L的HAc溶液pH＝2.37

HAc酸性比Al3＋酸性强，理论上说，铝可以和醋酸反应，但事实上却不可以。

【原因分析】

1、主要原因是因为铝表面存在氧化膜的存在。

2、把氧化膜刮了也没用，因为没有氧化膜的铝遇到水会立刻反应生成氧化膜！(资料：而在潮湿的空气中，自然生长的氧化膜厚度可达数微米(10-6m)。)

3、盐酸和氢氟酸倒能比较好反应的原因主要从以下方面考虑：

①Cl-和F-离子半径小，可以比较好地与Al3+离子得到配合物，铝离子能形成比Al(H2O)63+稳定得多的、不易被吸附的配离子如AlF63-，AlCl4-。

②氧化铝薄膜虽然致密，但有少部分表面氧原子在H+或路易斯酸的影响下脱离表面，致使有些铝原子暴露出来。然后，铝原子在亲核试剂诱导下离开表面，（同时使表面产生缺陷）。

但是，氧化铝薄膜对铝离子有极强的吸附力，如果铝离子只是形成Al(H2O)63+这样简单的配离子，仍然会被吸回来，以铝离子的形态固定在表面。然后，再吸引水分子，并释放质子，重新形成氧化铝。

③但如果形成AlF63-，AlCl4-离子就不一样了，因为这些离子被氧化膜吸附的可能性大大降低，氧化铝薄膜就会不断被消耗，反应就不断进行了。

④还有一种说法就是：穿透效应”，所谓“穿透效应”可能可以归结到“亲核试剂诱导”之中。事实上如果真有穿透效应，也一定是与配位效应相辅相成。也就是说和上面所讲的是一个道理。

【初步结论】

决定铝和酸反应的速率因素：

1、是否生成配离子（最主要）；

2、酸的浓度和强度；

3、酸根离子的半径大小（决定酸根是否能穿透氧化铝薄膜取代氧化铝中的氧原子，从而使之溶解）；

4、反应生成的铝盐是否可溶于水！

【实验验证】

铝和浓盐酸反应最快的原因是:

1、生成了配离子(最主要的原因）Al+HCl（浓）=HAlCl4+H2随着反应进行，HAlCl4+Al=AlCl3+H2

2、浓盐酸酸性很强（次要原因）

3、氯离子半径较小，可以取代氧化铝中氧，生成三氯化铝，促进反应。

【资料检索】

Aluminium chloride in aqueous solution.

If aluminium chloride is dissolved in a large amount of water the solution is acidic, but this has nothing to do with formation of hydrochloric acid. The solution contains hydrated aluminium ions and chloride ions: AlCl3(s) + 6H2O(l) → [Al(H2O)6]3+(aq) + 3Cl-(aq)

The hexaqua complex ion behaves exactly like ions of similar type formed from transition metals; the small, highly charged metal ion polarises (withdraws electron density from) the water molecules that are attached to the aluminium ion through dative covalent bonds. This makes the hydrogen atoms d+ and susceptible to attack from s olvent water, which is acting as a base. The complex ion is deprotonated, causing the solution to be acidic from th e formation of hydroxonium ions H3O+:

[Al(H2O)6]3+(aq) + H2O(l) → [Al(H2O)5OH]2+(aq) + H3O+(aq)

【最后结论】

刚才理论计算的那个pH是热力学上正反应自发的条件。

反应自发，并不意味着速率就快。

比如：常温常压下氢气和氧气化合成水是自发的，但没有催化剂的话，将混合气体放置一千年也看不到水的生成多少。铝片和5%食醋的溶解反应是自发的，但是很慢，可以认定不发生反应。

【延伸问题】

二乙酸铝又是如何得到的？

可由铝酸钠溶液与冰醋酸作用而制得。

二乙酸铝实际上是共价化合物。其结构为：

三乙酸铝主要有：由氯化铝与醋酸和醋酐的热混合液作用，或由颗粒状铝与醋酸和醋酐的混合液回流加热而制得。

这里都必须保证在无水状态下进行。

主要原因：乙酸和铝反应很困难，氯化铝在水中可以发生水解。但乙酸铝发生水解的可能性更大，乙酸铝尽管不能完全水解，但可以部分水解，可以得到二乙酸铝或者一乙酸铝。

/show/QQj-1CXP1fX8hKMB.html?loc=yo

以上视频表明。并不是不能反应，但需要的浓度比较高？或者视频中有杂质，影响了实验！

/409261838/blog/1320664186(盐酸和硫酸也具有相同的情况，当溶液中离子浓度比较小的问题比较多）