Воздействие кислоты на металл

Почти все металлы окисляются кислотами. В большинстве случаев защитные оксидные плёнки, проявляющие основной или амфотерный характер, легко растворяются в кислотах. Далее окислительно–восстановительный процесс взаимодействия металла с кислотой определяется как активностью металла, так и природой и концентрацией кислоты.

Соляная и разбавленная серная кислоты окисляют только те металлы, которые стоят в ряду напряжений до водорода, так как роль окислителя в этих кислотах играют ионы водорода Н + , восстанавливающиеся до свободного водорода.

ПРИМЕР 3. Растворение магния в соляной кислоте (после растворения защитной плёнки MgO): Mg + 2 HCL ® MgCL₂ + Н₂

Mg + 2Н + + 2CL – ® Mg 2+ +2CL – + H 2

Восстановитель Окислитель

1| Mg ® Mg 2+ + 2 e 1| 2Н + + 2 е ® H2

Mg + 2 H + ® Mg 2+ + H₂

Концентрированная серная кислота – при нагревании окисляет почти все металлы (не окисляются золото, платина и некоторые редкие металлы). Причём окислителем является ион SO 2– _4, который в зависимости от активности металла восстанавливается до диоксида серы (SO₂), свободной серы (S) и даже до сероводорода (H₂S).

IIРИМЕP 4. Взаимодействие меди (малоактивного металла) с концентрированной серной кислотой: Сu + 2 H₂SO₄ (конц.) ® Сu SO₄ + SO₂ + 2 Н₂О

Окислитель

1 | Сu ® Сu 2+ + 2е 1 | SO4 2– + 4 Н + + 2е ® SO2 + 2 H2O Сu + SO4 2+ + 4 H + ® Cu 2+ +SO2 +2 Н2О

Азотная кислота (как концентрированная, так и разбавленная) окисляет почти все металлы. Окислителем в азотной кислоте является ион NО₃ – . Концентрированная азотная кислота восстанавливается металлами до NO₂.

ПРИМЕР 5. Взаимодействие меди (малоактивного металла) с концентрированной азотной кислотой: Сu + 4 Н МОз (конц.) ® Сu(МО₃)₂ + 2 NO₂ + 2 Н₂O

Окислитель

l| Сu ® Сu 2+ + 2е 2|NO3 – + 2Н + + 1е ® NO2 + H2O Сu +2 NO3 – + 4 Н + ® Сu 2+ + 2 NO2 + 2 Н2О

Разбавленная азотная кислота восстанавливается малоактивными металлами (например, Сu, РЬ ) до монооксида азота (NO), а более активными металлами (например, Fe, Zn, Mg) до–N₂O и N_2.

Продуктом восстановления очень разбавленной азотной кислоты является аммиак NHj, образующий с избытком кислоты аммонийную соль NH₄NO₃

Алюминий, железо, хром при действии на них концентрированной азотной кислоты "пассивируются". Покрываясь более плотной плёнкой оксида, они перестают после этого подвергаться действию и концентрированных, и разбавленных кислот.

Восстановление разбавленных и концентрированных серной и азотной кислот представлено в Приложении.

Азотная разлагается на свету.

Первая в списке сильнейших кислот HCl, та, что у каждого человека есть в желудке, и называется пищеварительным соком. С ней на равне, если не ошибаюсь идёт фосфорная. Затем уже идёт вторая по счёту серная. И далее, на следующем месте азотная.

В основном судят о разрушающей силе кислоты по её концентрации.

Главное хаки: (Сентябрь 2019)

Лимонная кислота получила свое название, потому что она впервые была обнаружена в цитрусовых, таких как лимоны, апельсины и липы. Эта кислота придает этим плодам свой терпкий вкус. Лимонная кислота используется несколькими способами для очистки металлов.

Металлическая коррозия

Сильные кислоты быстро разъедают металлы. Сильные кислоты реагируют окислением металла, превращая чистый элементный металл в оксид металла. Добавление сильной кислоты к элементарному железу будет реагировать на образование оксидов железа или ржавчины. Добавление сильной кислоты к никелю создает оксид никеля, зеленовато-синюю корочку, которая появляется на монетах, выходивших снаружи под дождем. Драгоценные металлы, такие как золото и серебро, противостоят реакциям окисления и требуют сильной кислоты, чтобы превратить их в их оксидные формы.

Удаление ржавчины

Удаление ржавчины — одно применение лимонной кислоты. Поскольку лимонная кислота является более слабой органической кислотой, она не вызывает коррозии железа быстро. Внебиржевые растворы лимонной кислоты обычно предлагаются при низких концентрациях, поэтому они более безопасны. Реакция начинается с погружения кусочка ржавого железа в раствор лимонной кислоты. Лимонная кислота хелатирует оксид железа, оставляя чистый кусок железа и твердый хелат, который можно легко удалить.

Влияние жесткой воды

Очистка стоков, раковин и туалетов также возможна с лимонной кислотой. Жесткая вода содержит другие металлы, такие как кальций и магний. Эти металлы могут быть введены нефильтрованной водопроводной водой, а также другими бытовыми продуктами. Загрязнение металла создает оксидные корки, пятна и обесцвечивания.

Буферизация кислоты

Сандра Заслоу из Службы кооперативного расширения Северной Каролины объясняет использование кислот для удаления нежелательных металлов: лимонный сок содержит лимонную кислоту и может использоваться для очистки металлических отложений на стекле, коры на трубах и пятен ржавчины на фарфоре и металле. Изготовление пасты с лимонным соком и буры буфером кислоты, поэтому смесь можно оставить на металле в течение нескольких минут без травления, а затем пасту можно промыть.

Медь и сплавы

Лимонная кислота может очищать медь.

Лимонная кислота также очищает медь. Коррозия также подрывает медные сплавы, в том числе бронзу и латунь. Исследовательская лаборатория Texas A & M в Калифорнии объясняет, как очищать медь. Медная коррозия образует несколько сине-зеленых соединений с кислородом и хлором, придавая зеленоватый оттенок древним статуям и отливкам. Например, Статуя Свободы подвергается распылению из морской воды, придавая ей зеленую патину. Сульфид меди также образуется, создавая гораздо менее привлекательную черную кору. Медные соединения удаляют путем впитывания окрашенного изделия в лимонную кислоту с низкой концентрацией, смешанной с тиомочевиной низкой концентрации, которая предотвращает металлическое травление.