Interakcije kislin s kovinami. Interakcija žveplove kisline s kovinami

Kemijska reakcija

Principi reakcij kislin s kovinami

Vse reakcije anorganske kisline s kovino vodijo do tvorbe soli. Izjema je morda samo plemenita kovina reakcijo z aqua regia, zmes klorovodikove in dušikova kislina. Vsaka druga interakcija kislin s kovinami vodi v nastanek soli. Če kislina niti koncentrirana žveplova ali dušikova kislina, proizvod cepimo kot molekularni vodik.

Toda ko koncentracija žveplove kisline vstopi v reakcijo, interakcija s kovinami poteka v skladu z načelom oksidacijsko-redukcijskega procesa. Zato smo eksperimentalno izolirali dve vrsti interakcij tipičnih kovin in močnih anorganskih kislin:

• interakcije kovin z razredčenimi kislinami;
• interakcija s koncentrirano kislino.

Reakcije prve vrste nadaljuje s katero koli kislino. Edina izjema je koncentrirana žveplova kislina in dušikova kislina kakršne koli koncentracije. Se odzivajo na druge vrste in vodi do tvorbe soli in proizvodov za zmanjšanje žvepla in dušika.

Tipična interakcija kislin s kovinami

Metali, ki se nahajajo levo od vodika v standardni elektrokemični seriji, reagirajo z razredčena žveplova kislina in druge kisline različnih koncentracij, razen dušikove kisline, da se tvori sol in sprosti molekularni vodik. Kovine, ki se nahaja na desni strani v vrstici elektronegativnost vodika, ne more reagirati z zgoraj omenjenimi kislinami in interakcijo le z dušikovo kislino glede na koncentracijo, s koncentrirano žveplovo kislino in aqua regia. To je značilna interakcija kislin s kovinami.

Reakcije kovin s koncentrirano žveplovo kislino

Če je vsebnost žveplove kisline v raztopini več kot 68%, se šteje, da je koncentrirana in da se s kovinami leva in desno od vodika. Načelo reakcije s kovinami različnih dejavnosti je prikazano na spodnji sliki. Tukaj je oksidant atom žvepla v sulfatnem anionu. Zmanjša se na vodikov sulfid, 4-valenčni oksid ali molekularno žveplo.

Reakcije z razredčeno dušikovo kislino

Razredčena dušikova kislina reagira s kovinami, ki se nahajajo levo in desno od vodika. Med reakcijo z aktivnimi kovine, da dobimo amoniak, ki dobro raztaplja in reagira z anionom nitrata, da se tvori drugo sol. Kovina s srednjo aktivnostjo reagira s sproščanjem molekularnega dušika. Z majhno reaktivnostjo se reakcija nadaljuje z osvoboditvijo 2-valentnega dušikovega oksida. Najpogosteje se v eni reakciji tvorijo več produktov redukcije žvepla. Primeri reakcij so predlagani v grafični prilogi spodaj.

Reakcije s koncentrirano dušikovo kislino

V tem primeru je oksidant tudi dušik. Vse reakcije povzročajo nastanek soli in izolacijo dušikov oksid. V grafični prilogi so predlagane sheme reakcij oksidacije in redukcije. Hkrati je treba posebno pozornost posvetiti reakciji kraljevska vodka z elementi z nizko aktivnostjo. Takšna interakcija kislin s kovinami ni specifična.

Reaktivnost kovin

Kovine hitro reagirajo s kislinami, čeprav obstaja več inertnih snovi. To je plemenite kovine in elementi, ki imajo visok standardni elektrokemijski potencial. Obstajajo številne kovine, ki so zgrajene na podlagi tega kazalnika. Imenuje se serija elektronegativnosti. Če je kovina v njej levo od vodika, potem lahko reagira z razredčeno kislino.

Obstaja samo ena izjema: železo in aluminij zaradi nastanka 3-valenčnih oksidov na njihovi površini ne morejo reagirati s kislino brez ogrevanja. Če je zmes segrejemo, nato najprej reakcijo film kovinski oksid, in nato je bil raztopljen v kislini. Kovine, ki se nahajajo na desni strani vodika v seriji elektrokemičnih dejavnosti, ne morejo reagirati z anorgansko kislino, vključno z razredčeno žveplovo kislino. Obstajata dve izjeme od pravil: te kovine se raztopijo v koncentrirani in razredčeni dušikovi kislini in kraljevi vodki. V slednjem primeru ni mogoče raztopiti samo rodija, rutena, iridija in osmija.