铁 和浓硫酸在常温下发生钝化的产物是什么
铁钝化后中学一般默认生成Fe3O4,但实际上是生成了FexOy,该物质组成一般很复杂(不光是x与y的配比,还有晶体的结构,都可能很复杂),并且根据酸的不同、浓度的不同、温度的不同等等,而发生变化(即x和y会不同)。
其实所谓的钝化,只是生成的金属氧化膜阻碍了金属与酸的反应,但是并不能完全阻止。氧化膜只是降低了金属氧化过程中的自由能,使得反应难以进行,金属即便被氧化也使大多数被氧化的金属原子仅能极少量地以自由离子的形式从金属基底上脱离逃逸(但仍有逃脱),因而金属被氧化后总体更趋向于生成钝化形成的氧化膜,进一步阻碍金属的被氧化过程,并不断趋向于反应的停止,但钝化金属的被氧化过程不是完全停止,只是反应速率极其的小而已,这也是为什么浓盐酸不能与金属发生钝化的原因(因为不会生成阻碍反应的金属氧化物)。
当我们加热后,反应物的活化能增加,反应速率加快,并加热使得金属离子的溶解平衡发生转移,促进金属离子的溶解,因而总体使得金属与浓酸又“开始”反应。
若继续加热,则反应继续并使得酸的浓度降低,金属离子的溶解平衡进一步转移,溶解被不断促进,氧化物局部浓度降低从而又促进了金属的被氧化,最终不用加热反应也可以自发进行,中学一般统称此时的酸为稀酸。
你好
铁和铝与冷的浓硝酸反应会被氧化生成一层致密的氧化膜
生成物为FexOy和AlxOy,
这些保护膜没有固定的化学式,就像硅酸的水溶液一样,拥有着各种各样的结构和数量
铁铝在热的浓硫酸中生成:Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3
在热的浓硝酸中生成:Fe(NO3)3,Al(NO3)3
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3Fe+4H2SO4(浓)=Fe3O4+4SO2(向上的箭头)+4H2O
2Al+3H2SO4(浓)=Al2O3+3SO2(向上的箭头)+3H2O
铁、铝分别在浓硝酸、浓硫酸中钝化,可以认为不反应,没有化学方程式
硝酸是强氧化性酸,与金属反应特别复杂,产物变化很大。
一般,铁铝分别与稀硝酸的化学方程式可以简单如下写
fe+4hno3=fe(no3)3+no+2h2o
8al+30hno3=8al(no3)3+3n2o+15h2o
浓硫酸能使铁钝化,使一层致密的氧化膜附在铁上,故不继续反应。反应方程式: 3Fe 4H2SO4(浓)=Fe3O4 4SO2(向上的箭头) 4H2O
铁钝化后中学一般默认生成Fe3O4,但实际上是生成了FexOy,该物质组成一般很复杂(不光是x与y的配比,还有晶体的结构,都可能很复杂),并且根据酸的不同、浓度的不同、温度的不同等等,而发生变化(即x和y会不同)。
2Fe+6H2SO4(浓)═Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
2Al+6H2SO4(浓)=Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O Al+6HNO3(浓)=Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O
浓硫酸与铁的“钝化”,并不等于“不反应”,实际上是先反应后停止,根据氧化还原反应的规律,铁的氧化产物(一层致密的氧化膜)是附在铁钉表面,阻止反应的继续进行,因此反应停止。此现象就称为钝化现象。
钝化生成的氧化膜本身是金属氧化物,一旦遇热还是能与酸应
△
2fe
+
6h2so4(浓)
====
fe2(so4)3
+
3so2↑
+
6h2o
在加热反应中,浓硫酸实际表现出了强氧化性和酸性两个性质。
所以钝化只能在常温下用。
因为铁和铝在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁和铝“钝化”,故可用铁制品盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。
钝化,金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。
如Fe→Fe2+时标准电位为-0.44V,钝化后跃变到+0.5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。
钝化是由于金属与氧化性物质作用,作用时在金属表面生成 一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、牢固地吸附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在,通常是氧化金属的化合物。
它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用,防止金属与腐蚀介质接触,从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防腐蚀的作用。
扩展资料
常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸、碱或盐的溶液存在的湿空气中生锈更快。
在高温时,则剧烈反应,如铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。
铁易溶于稀的无机酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装冷的浓硫酸或冷的浓硝酸。在加热时,铁可以与浓硫酸或浓硝酸反应,生成+3价的铁盐,同时生成SO2或NO2。
参考资料来源:百度百科-钝化