【为什么银和浓硝酸不反应】在化学学习中,常常会遇到一些看似矛盾的现象。例如,银是一种活泼金属,通常能与酸发生反应,但为何银与浓硝酸却“不反应”?这个问题看似简单,实际上涉及了硝酸的强氧化性和银的表面钝化现象。
一、
银(Ag)是一种较不活泼的金属,其标准电极电势为 +0.80 V,相较于氢气(0 V),它在金属活动性顺序表中位于氢之后。因此,银通常不会与稀酸发生置换反应,但在某些情况下,如浓硝酸,其反应行为却显得异常。
浓硝酸(HNO₃)是一种强氧化剂,通常能与大多数金属发生剧烈反应,生成硝酸盐、水以及氮氧化物等产物。然而,银在浓硝酸中却表现出“不反应”的现象,这主要是由于银表面形成了致密的氧化层,从而阻止了进一步的反应。这种现象称为“钝化”。
虽然银在常温下与浓硝酸接触时可能不会立即反应,但如果加热或使用更高浓度的硝酸,银仍会被氧化。因此,严格来说,银与浓硝酸并不是“不反应”,而是“反应缓慢”或“反应被抑制”。
二、表格对比:银与不同浓度硝酸的反应情况
硝酸浓度 | 反应情况 | 反应方程式(示例) | 说明 |
稀硝酸(<10%) | 剧烈反应 | 3Ag + 4HNO₃ → 3AgNO₃ + NO↑ + 2H₂O | 银被氧化为硝酸银,同时生成一氧化氮气体 |
浓硝酸(>10%) | 表面钝化,反应缓慢 | —— | 银表面形成氧化层,阻止进一步反应 |
加热浓硝酸 | 反应加剧 | Ag + 2HNO₃(浓)→ AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O | 加热后氧化层被破坏,银开始溶解 |
超浓硝酸(>60%) | 快速反应 | Ag + 2HNO₃(浓)→ AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O | 氧化性强,反应迅速 |
三、结论
银与浓硝酸“不反应”是一个相对的说法,实际上是由于银在浓硝酸中发生了钝化现象,形成了保护性的氧化层。这一现象并非银完全不与硝酸反应,而是在一定条件下反应被显著抑制。理解这一点有助于我们更准确地掌握金属与强氧化剂之间的反应规律。