硝酸の役割:
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。金属の場合、この酸化はしばしば金属イオンの形成につながります。
反応:
特定の反応は、関与する金属とその反応性に依存します。
* アクティブな金属(例:Mg、Zn、Fe): これらの金属は、希釈硝酸と激しく反応して、金属硝酸塩、硝酸アンモニウム(nh₄no₃)、および水を生成します。 硝酸アンモニウムは、硝酸の減少により形成されます。
* 例:
* zn(s) + 4hno₃(aq)→zn(no₃)₂(aq) + 2no₂(g) + 2h₂o(l)
* 活性の低い金属(例:Cu、Hg): これらの金属は、希釈硝酸と反応して、金属硝酸塩、一酸化窒素(NO)、および水を形成します。
* 例:
* 3 cu(s) + 8hno₃(aq)→3 cu(no₃) + 2 no(g) + 4h₂o(l)
キーポイント:
* 水素ガスなし: ほとんどの金属と他の酸との反応とは異なり、水素ガス(H₂)はではありません 通常、硝酸との反応で生成されます。 これは、硝酸が酸化剤として作用し、水素の形成を防ぐためです。
* 酸化状態: 硝酸中の窒素の酸化状態は、反応中に変化し、窒素酸化物の形成を引き起こします(Noまたはno₂)。
* 濃度の問題: 濃縮硝酸は金属とは異なる反応を示し、しばしば異なる窒素酸化物(n₂o₄など)を形成し、時には元素窒素(n₂)さえ形成します。
例外:
* 金とプラチナ: これらの貴金属は、希釈硝酸では反応性がありません。
要約:
金属と希硝酸酸との反応は、硝酸が酸化剤として作用する複雑な酸化還元反応であり、金属硝酸塩と窒素酸化物の形成につながります。特定の反応は、金属の反応性に依存します。