Γιατί ο σίδηρος δεν αντιδρά με το νιτρικό οξύ;

Δεν είναι απολύτως ακριβές να πούμε ότι ο σίδηρος δεν αντιδρά με το νιτρικό οξύ. Στην πραγματικότητα αντιδρά, αλλά η αντίδραση είναι αρκετά περίπλοκη και εξαρτάται από τη συγκέντρωση του οξέος. Εδώ είναι μια κατανομή:

Γιατί ο σίδηρος φαίνεται μη αντιδραστικός:

* Παθητικοποίηση: Όταν ο σίδηρος εκτίθεται σε συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ (πάνω από 60%), σχηματίζει ένα λεπτό, προστατευτικό στρώμα οξειδίου του σιδήρου στην επιφάνεια του. Αυτό το στρώμα, που ονομάζεται παθητικό στρώμα, ενεργεί ως φράγμα, αποτρέποντας την περαιτέρω αντίδραση.

* Σχηματισμός νιτρικού σιδήρου (iii): Στο αραιωμένο νιτρικό οξύ, ο σιδήρου αντιδρά, αλλά αντί να σχηματίζεται τα αναμενόμενα ιόντα Fe (II), οξειδώνεται απευθείας σε ιόντα Fe (III). Αυτό σχηματίζει νιτρικό σίδηρο (III), το οποίο είναι διαλυτό στο οξύ.

Ωστόσο, ο σίδηρος αντιδρά με νιτρικό οξύ:

* Αντίδραση με αραιό οξύ: Ο σίδηρος αντιδρά με αραιό νιτρικό οξύ (κάτω από το 60%) για να παράγει νιτρικό σίδηρο (III), αέριο διοξείδιο του αζώτου (NO2) και νερό:

`` `

Fe (s) + 4 HNO3 (aq) → Fe (NO3) 3 (aq) + NO2 (g) + 2 H2O (L)

`` `

* αντίδραση με συμπυκνωμένο οξύ: Σε πολύ συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ, συμβαίνει μια σύνθετη αντίδραση, οδηγώντας στο σχηματισμό μίγματος προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των οξειδίων του αζώτου (NO, NO2, N2O4) και του νερού.

Βασικά σημεία:

* Η φαινομενική "μη αντιδραστικότητα" του σιδήρου σε συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ οφείλεται στον σχηματισμό ενός παθητικού στρώματος.

* Ο σίδηρος αντιδρά με αραιό νιτρικό οξύ, παράγοντας νιτρικό σίδηρο (III) και διοξείδιο του αζώτου.

* Η αντίδραση με νιτρικό οξύ είναι πολύπλοκη και μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες όπως η συγκέντρωση, η θερμοκρασία και η παρουσία άλλων ενώσεων.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις συγκεκριμένες αντιδράσεις!