Молекулярный кислород ((O_2)) взаимодействует с различными элементами по-разному, в зависимости от их химической природы и условий реакции. Рассмотрим взаимодействие кислорода с указанными металлами:
1) Алюминий (Al):
- Алюминий активно реагирует с кислородом, образуя оксид алюминия ((Al_2O_3)). Эта реакция происходит даже при комнатной температуре, но из-за того, что на поверхности алюминия быстро образуется плотная оксидная плёнка, дальнейшее окисление замедляется. Оксидная плёнка защищает металл от дальнейшего разрушения. Реакция можно записать следующим образом:
[
4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3
]
2) Золото (Au):
- Золото является благородным металлом и не реагирует с молекулярным кислородом при нормальных условиях. Его инертность к окислению делает золото ценным для использования в ювелирных изделиях и в электронике. Для окисления золота требуются более агрессивные условия или реагенты, например, царская водка (смесь концентрированных соляной и азотной кислот).
3) Медь (Cu):
- Медь может реагировать с кислородом при повышенных температурах, образуя оксиды, такие как оксид меди(I) ((Cu_2O)) и оксид меди(II) ((CuO)). На воздухе при обычных условиях медь покрывается патиной — защитной плёнкой, состоящей в основном из карбонатов меди, а не чистых оксидов. Реакция при высоких температурах может быть представлена следующим образом:
[
2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO
]
4) Цинк (Zn):
- Цинк активно взаимодействует с кислородом, особенно при нагревании, образуя оксид цинка ((ZnO)). Эта реакция также используется для защиты цинковых покрытий от дальнейшего окисления. Реакция выглядит так:
[
2Zn + O_2 \rightarrow 2ZnO
]
Таким образом, из перечисленных металлов молекулярный кислород не реагирует с золотом ((Au)) при нормальных условиях.