Réduction de l'eau par l'aluminium en milieu basique

La réaction de l'aluminium avec une solution d'hydroxyde de sodium forme du (di)hydrogène (le gaz qui se dégage) et le tétrahyroxoaluminate de sodium $Na^+[Al^{3+}(OH^-)_4]^-$ soluble dans l'eau.

Établissons d'abord le système d'oxydo-réduction où l'aluminium métal réduit l'ion hydrogène en (di)hydrogène pour former l'ion aluminium

$Al-3e^-$$ \longrightarrow$$ Al^{3+}|\cdot 2$ $2H^+$ $+$ $2e^-$ $\longrightarrow$ $H_2|\cdot 3$

_ _ _ _

$6H^+$ $+$ $2Al$ $\longrightarrow$ $2Al^{3+}$ $ +$ $3H_2 $

Passons en milieu basique en neutralisant les 6 ions hydrogène par 6 ions hydroxyde

$6H_2O$ $+$ $2Al$ $\longrightarrow$ $2Al^{3+}$ $+$ $3H_2$ $+$ $6OH^-$

Ajoutons les ions hydroxydes qu'il faut pour former les ions tétrahydroxoaluminate:

$6H_2O$ $+$ $2Al$ $ +$ $8OH^-$ $\longrightarrow$ $2[Al^{3+}(OH^-)_4]^-$ $+$ $3H_2$ $+$ $6OH^-$

Simplifions:

$6H_2O$ $+$ $2Al$ $+$ $2OH^-$ $\longrightarrow$ $2[Al^{3+}(OH^-)_4]^-$ $+$ $3H_2$

Ajoutons les ions sodium qui n'ont pas participé effectivement à cette réaction (ions spectateurs)

$6H_2O$ $+$ $2Al$ $+$ $2Na^+$ $+$ $2OH^-$ $\longrightarrow$ $2Na^+$ $+$ $2[Al^{3+}(OH^-)_4]^-$ $+$ $3H_2 $