Номер 44, страница 107 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 44, страница 107.

Условие.

44. Алюминиевой посудой широко пользуются в быту. Поясните, для каких процессов не рекомендуется использовать кухонную алюминиевую посуду. Почему такую посуду нельзя чистить абразивными чистящими средствами? Аргументируйте свои ответы.

Решение.

Решение 2.

Поясните, для каких процессов не рекомендуется использовать кухонную алюминиевую посуду.

Алюминий является химически активным металлом, однако на воздухе его поверхность мгновенно покрывается очень тонкой, но прочной и химически стойкой оксидной пленкой ($Al_2O_3$). Эта пленка защищает металл от дальнейшего окисления и взаимодействия со многими веществами, в том числе с водой и продуктами с нейтральной средой.

Ключевым свойством оксида алюминия является его амфотерность — способность реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Поэтому алюминиевую посуду не рекомендуется использовать для приготовления и, особенно, для длительного хранения продуктов, имеющих выраженную кислую или щелочную среду.

• Кислая среда: К таким продуктам относятся щи из кислой капусты, блюда с добавлением уксуса (маринады), томатные соусы, компоты из кислых ягод и фруктов, ревень, щавель. Кислоты, содержащиеся в этих продуктах, разрушают защитную оксидную пленку, после чего начинают реагировать непосредственно с алюминием.
  Уравнение реакции с кислотой (на примере соляной кислоты): $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$.
• Щелочная среда: Щелочи также активно разрушают оксидную пленку. Примером может служить варка продуктов с добавлением пищевой соды или использование щелочных моющих средств.
  Уравнение реакции со щелочью: $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$.

В результате этих реакций ионы алюминия переходят в пищу, что может придать ей металлический привкус, изменить цвет и, по некоторым данным, быть нежелательным для здоровья при регулярном употреблении. Сама посуда при этом темнеет и разрушается.

Ответ: Алюминиевую посуду не рекомендуется использовать для приготовления и хранения кислых блюд (например, с томатами, уксусом, кислыми фруктами) и щелочных (например, с добавлением соды), так как эти среды разрушают защитную оксидную пленку, что приводит к переходу алюминия в пищу и порче посуды.

Почему такую посуду нельзя чистить абразивными чистящими средствами?

Защитные свойства алюминиевой посуды полностью зависят от целостности тончайшей оксидной пленки ($Al_2O_3$) на ее поверхности. Абразивные чистящие средства, такие как металлические щетки, губки с жестким слоем или чистящие порошки, действуют за счет механического соскабливания загрязнений.

При чистке алюминиевой посуды такими средствами вместе с грязью сдирается и защитная оксидная пленка. Это приводит к следующим негативным последствиям:

1. Обнажается чистый, химически активный алюминий. Он тут же начинает реагировать с водой, кислородом воздуха и компонентами пищи, что приводит к потемнению посуды и попаданию соединений алюминия в еду при следующем использовании, даже если еда не кислая и не щелочная.
2. На поверхности посуды появляются царапины. В этих микроуглублениях легче застревают остатки пищи, что затрудняет последующую мойку и может стать средой для размножения бактерий.
3. Посуда теряет свой блеск и гладкость, ее внешний вид ухудшается.

Хотя со временем на поцарапанной поверхности образуется новая оксидная пленка, регулярное использование абразивов приводит к постоянному повреждению защиты и ускоренному износу посуды.

Ответ: Абразивные чистящие средства механически разрушают (сцарапывают) защитную оксидную пленку. Это обнажает активный металл, который легко вступает в реакции, что приводит к потемнению посуды, образованию царапин и переходу алюминия в пищу.