Qual a reação entre o alumínio metálico e o ácido clorídrico?

Reações de simples troca com metais são fenômenos químicos de obtenção de metais isolados ou do gás hidrogênio, por meio do deslocamento do cátion de uma substância composta.

Uma reação de simples troca com metais é um processo químico em que os reagentes são, obrigatoriamente, uma substância composta-YX, que apresenta um cátion metálico-Y+ ou o hidrônio-H+, e uma substância simples metálica [W(s)].

Como os reagentes de uma reação de simples troca são uma substância composta e uma simples, os produtos formados nesse tipo de reação química também serão, necessariamente, uma nova substância composta e uma nova substância simples.

O princípio de uma reação de simples troca com metais é a troca de posição ou o deslocamento que a substância simples metálica (W(s)) provoca no cátion da substância composta (YX(aq)), conforme a equação geral proposta abaixo:

W(s)+ YX(aq) → WX(aq) + Y(s)

No entanto, esse tipo de reação ocorre apenas quando o metal utilizado como reagente é mais reativo (não nobre) que o cátion presente na substância composta.

Obs.: Se o metal da substância simples é um metal nobre (não reativo, cuja eletropositividade é menor que a do hidrogênio), a reação de simples troca com metais não acontece.

O esquema a seguir indica a ordem decrescente de reatividade (eletropositividade) com relação aos elementos metálicos:

Li>Rb>K>Cs>Ba>Sr>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Cr>Fe>Cd>Co>Ni>Sn>Pb>H>C>Ag>Pd>Hg>Pt>Au

1º Exemplo: Reação de simples troca entre o cobre metálico [Cu(s)] e o ácido sulfúrico (H2SO4).

Cu(s)+ H2SO4(aq) →

De acordo com a ordem de reatividade dos metais proposta acima, o cobre é um elemento nobre, ou seja, menos reativo que o hidrogênio e, por isso, a reação não acontece.

Cu(s)+ H2SO4(aq) → não ocorre

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2º Exemplo: Reação de simples troca entre o alumínio [Al(s)] e o iodeto de crômio III (CrI3).

Al(s)+ CrI3(aq) →

De acordo com a ordem de reatividade, o alumínio é um elemento mais reativo que o crômio. Assim:

• alumínio deslocará o crômio;

• consequente liberação do crômio metálico;

• formação da substância composta iodeto de alumínio (AlI3) com a união do cátion do metal alumínio (Al+3, por ser da família IIIA), e do ânion iodeto do sal (I-1).

A seguinte equação balanceada representa esse processo:

2 Al(s)+ 2 CrI3(aq) → 2 AlI3(aq) + 3 I2(aq)

3º Exemplo: Reação de simples troca entre o potássio metálico [K(s)] e o ácido clorídrico (HCl).

K(s)+ HCl(aq) →

De acordo com a ordem de reatividade proposta acima, o potássio é um elemento mais reativo que o hidrogênio presente no ácido clorídrico. Dessa forma:

• o potássio deslocará o hidrogênio;

• consequente liberação do hidrogênio molecular (que é um átomo de hidrogênio ligado a outro, formando a molécula H2);

• Formação da substância composta cloreto de potássio (KCl) pela união do cátion do metal potássio (K+1, por ser da família IA) e do ânion cloreto do sal (Cl-1).

A seguinte equação balanceada representa esse processo:

2 K(s)+ 2 HCl(aq) → 2 KCl(aq) + H2(g)

4º Exemplo: Reação de simples troca entre o estanho [Sn(s)] e o carbonato de magnésio (MgCO3).

Sn(s)+ MgCO3(aq) →

Seguindo a ordem de reatividade proposta para os metais, o estanho é um elemento menos reativo que o magnésio, portanto, a reação não acontecerá.

Sn(s)+ MgCO3(aq) → não ocorre

Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto:

A fila de reatividade dos metais, mostrada a seguir, revela quais metais reagem mais facilmente, ou seja, quais possuem maior tendência de doar elétrons ou maior eletropositividade.

Observe que o hidrogênio não é um metal, mas ele foi incluído na fila de reatividade porque aparece em determinadas substâncias (como os ácidos) e é capaz de formar o cátion hidrônio (H3O+) ou simplesmente o cátion hidrogênio (H+), que, por sua vez, pode receber elétrons, formando gás hidrogênio e água.

Com o hidrogênio incluído na fila de reatividade é possível determinar a reatividade dos metais em soluções em que há íons hidrogênio.

Os metais chamados de não nobres, isto é, aqueles que aparecem na fila de reatividade dos metais à esquerda do H, reagemcom substâncias de caráter ácido. Isso ocorre porque são mais reativos que o hidrogênio e, assim, deslocam o hidrogênio dos ácidos, formando o cátion H+ ou H3O+.

Por exemplo, se colocarmos uma fita de magnésio metálico em uma solução de ácido clorídrico, veremos a formação de bolhas (conforme mostrado na imagem do início do texto), o que indica a formação do gás hidrogênio:

Mg(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
magnésio        ácido                   cloreto de              gás
metálico       clorídrico              magnésio            hidrogênio

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Nesse caso, houve a oxidação do magnésio e a redução do íon H+:

Oxidação: Mg(s) → Mg2+(aq) + 2e- (agente redutor)

Redução: 2 H+(aq) + 2e- → H2(g) (agente oxidante)

É por isso que os ácidos não podem ser guardados em recipientes feitos desses metais mais reativos que o hidrogênio (como, por exemplo, um copo de alumínio). Veja a seguir como o alumínio se dissolve em ácido:

Geralmente (com exceção do ácido fluorídrico), os ácidos são guardados em recipientes de vidro.

No entanto, os metais nobres, aqueles que estão situados à direita do hidrogênio na fila de reatividade (Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au), não reagem de maneira espontânea ao serem colocados em contato com soluções ácidas. Exemplo:

Cu + HCl → não há reação

O cobre (Cu), por exemplo, é um metal nobre, que não reage ao ser colocado em contato com o ácido clorídrico:

Resumidamente, temos:

Qual a reação entre o alumínio metálico é o ácido clorídrico?

Quais metais reagem com ácido clorídrico?

Qual a reação entre magnésio metálico é ácido clorídrico?

Como é classificada a reação entre o metal é o ácido?