Ποια είναι η χημική αντίδραση μεταξύ σιδήρου και 15 m HNO3;

Η αντίδραση μεταξύ σιδήρου (Fe) και συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος (HNO3) είναι λίγο πιο περίπλοκη από μια απλή αντίδραση οξειδοαναγωγής. Εδώ είναι μια κατανομή:

Τι συμβαίνει:

* Παθητικοποίηση: Το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ (15 m) δρα ως *παράγοντας παθητικότητας *. Αυτό σημαίνει ότι σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του σιδήρου, αποτρέποντας περαιτέρω αντίδραση. Αυτό το στρώμα οξειδίου είναι κυρίως οξείδιο σιδήρου (III) (Fe2O3).

* Χωρίς σχηματισμό αερίου υδρογόνου: Δεν θα παρατηρείτε την τυπική εξέλιξη του αερίου υδρογόνου (H2) που εμφανίζεται σε πολλές αντιδράσεις μετάλλων-οξέων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νιτρικό οξύ είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας και εμποδίζει τον σχηματισμό υδρογόνου.

* σχηματισμός οξειδίου του αζώτου: Αντί του υδρογόνου, το προϊόν πρωτεύοντος αντίδρασης είναι το διοξείδιο του αζώτου (NO2), ένα κόκκινο-καφέ αέριο. Αυτό δείχνει ότι το νιτρικό οξύ μειώνεται και ο σίδηρος οξειδώνεται.

Απλοποιημένη χημική εξίσωση:

Fe (s) + 6 HNO3 (aq) → Fe (NO3) 3 (aq) + 3 NO2 (g) + 3 H2O (L)

Σημαντικές σημειώσεις:

* συνθήκες: Η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική (απελευθερώνει θερμότητα) και μπορεί να είναι βίαιη εάν η συγκέντρωση του νιτρικού οξέος είναι πολύ υψηλή.

* Η παθητικοποίηση είναι το κλειδί: Ο σχηματισμός του προστατευτικού στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια του σιδήρου είναι ο βασικός παράγοντας που εμποδίζει μια περαιτέρω αντίδραση.

* αραιωμένο HNO3: Με αραιό νιτρικό οξύ, η αντίδραση θα είναι διαφορετική, παράγοντας νιτρικό σίδηρο (II) (Fe (NO3) 2) και αέριο μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ).

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε μια πιο λεπτομερή εξήγηση της διαδικασίας παθητικοποίησης ή των εμπλεκόμενων αντιδράσεων οξειδοαναγωγής.