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金属が硝酸と反応するとき、水素が生成されないのはなぜですか?

それは素晴らしい質問です!金属が硝酸と反応したときに水素が生成されない理由は次のとおりです。

硝酸は強力な酸化剤です

硝酸(HNO₃)は強力な酸化剤です。これは、他の物質から電子を容易に受け入れ、酸化されることを意味します。 金属が硝酸と反応すると、硝酸は酸ではなく酸化剤として機能します。

反応経路

1。硝酸酸は金属を酸化します: 他の酸と同様に、水素イオン(H⁺)を放出する代わりに、硝酸は独自の窒素原子を使用して金属から電子を受け入れます。これにより、金属が電子を失い、酸化されます。

2。窒素還元: 硝酸中の窒素は減少し(摂取電子)、二酸化窒素(no₂)や一酸化窒素(NO)などのさまざまな窒素酸化物を形成します。

3。金属硝酸塩形成: 酸化された金属イオンは、硝酸イオン(no₃⁻)と結合して金属硝酸塩を形成します。

例:銅と硝酸との反応

cu(s) +4hno₃(aq)→cu(no₃)₂(aq) +2no₂(g) +2h₂o(l)

*銅(Cu)は銅(II)イオン(Cu²⁺)に酸化されます。

*硝酸中の窒素は二酸化窒素に還元されます(no₂)。

*銅(II)硝酸(Cu(no₃)₂)が形成されます。

例外:

* 非常に希釈硝酸: 非常に希薄な硝酸では、他の窒素酸化物とともに少量の水素ガスが生成される可能性があります。これは、硝酸の濃度が低すぎて酸化剤として効果的に作用することができないためです。

* 特定の金属: 金やプラチナなどの一部の金属は、硝酸によって容易に酸化されていません。これらの金属には、硝酸と塩酸(Aqua regia)の混合物が溶解する必要があります。

要約:

硝酸の酸化性は、水素ガス産生の典型的な酸と金属の反応を防ぎます。代わりに、金属は酸化され、硝酸中の窒素が減少し、窒素酸化物と金属硝酸塩の形成につながります。

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