Ποια είναι η αντίδραση του σιδήρου με αραιό αραιωμένο νιτρικό οξύ συμπυκνωμένο και πολύ οξύ;
1. Αραιωμένο νιτρικό οξύ:
* αντίδραση: Ο σίδηρος αντιδρά με αραιό νιτρικό οξύ για την παραγωγή νιτρικού σιδήρου (II) , μονοξείδιο του αζώτου (όχι) φυσικό αέριο και νερό .
* Εξίσωση: Fe (s) + 4hno₃ (aq) → fe (no₃) ₂ (aq) + 2no (g) + 2h₂o (l)
* Παρατήρηση: Η αντίδραση είναι σχετικά αργή και θα παρατηρήσετε το σχηματισμό καφέ χωρίς αέριο. Η λύση θα μετατρέψει ένα ανοιχτό πράσινο χρώμα λόγω του σχηματισμού ιόντων Fe2.
2. Συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ:
* αντίδραση: Ο σίδηρος αντιδρά με συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ για την παραγωγή νιτρικού σιδήρου (III) , Διοξείδιο του αζώτου (NO₂) αέριο , και νερό .
* Εξίσωση: Fe (s) + 6hno₃ (aq) → fe (no₃) ₃ (aq) + 3no₂ (g) + 3H₂O (l)
* Παρατήρηση: Η αντίδραση είναι έντονη, απελευθερώνοντας καφέ no₂ αέριο. Η λύση μετατρέπει ένα κίτρινο χρώμα λόγω του σχηματισμού ιόντων Fe3.
3. Πολύ συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ:
* αντίδραση: Με πολύ συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, η αντίδραση είναι παθητική , που σημαίνει ότι ο σίδηρος γίνεται παθητικοποιημένος .
* Επεξήγηση: Ένα λεπτό στρώμα οξειδίου του σιδήρου (Fe₂o₃) σχηματίζεται στην επιφάνεια του σιδήρου, αποτρέποντας περαιτέρω αντίδραση.
* Παρατήρηση: Ο σίδηρος φαίνεται να είναι αδρανής, χωρίς την εξέλιξη του αερίου ή την αλλαγή χρώματος.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Παθητικοποίηση: Αυτό το φαινόμενο είναι κοινό με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες όπως το νιτρικό οξύ. Το προστατευτικό στρώμα οξειδίου εμποδίζει την περαιτέρω αντίδραση.
* κατάσταση οξείδωσης σιδήρου: Η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου στα προϊόντα εξαρτάται από τη συγκέντρωση του νιτρικού οξέος. Το αραιωμένο οξύ ευνοεί το Fe2 ⁺, ενώ το συμπυκνωμένο οξύ ευνοεί το Fe³⁺.
Συνολικά, η αντίδραση του σιδήρου με νιτρικό οξύ είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που επηρεάζεται από τη συγκέντρωση του οξέος. Η κατανόηση αυτής της διαφοράς είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη των προϊόντων και την παρατήρηση της συμπεριφοράς αντίδρασης.
