硝酸
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火薬を製造するとき、硝石と硫黄を混ぜます。 → こちら 硝酸は、ハイヤーンにより、硝石に硫酸を加えることで発明されましたが、 「硝石と硫黄酸化物を反応させると、何か起こるのでは?」と考えていたのかも知れません。 学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 【濃硝酸】 (01)硝酸の窒素原子・・・酸化数が最大の「5」なので、非常に還元されやすいです。 (02)すなわち・・・酸化力(相手を酸化する力)が十分にあります。 (03)銅と濃硝酸(高2)・・・高校化学で有名な化学反応式。 二酸化窒素が発生します。 (04)不動態(高2)・・・3価の陽イオンが相手だと、“緻密な酸化被膜”により、反応が進みません。 (05)緻密な酸化被膜・・・正体は、“コランダム構造をとった酸化物”です。 (06)コランダム・・・酸化アルミニウムを主成分とする鉱物。 ダイヤモンドに次いで硬いです。 (07)コランダム構造・・・3つの酸素イオンが形成する窪みに、金属陽イオンがハマったような構造です。 【希硝酸】 (08)希硝酸(高2)・・・濃硝酸に比べて、水が豊富にあります。 (09)すると・・・二酸化窒素が一酸化窒素に変化します。 (10)結果として・・・希硝酸の場合は、二酸化窒素ではなく、一酸化窒素が発生します。 (11)不動態?・・・希硝酸の場合は、「不動態形成」とは騒がれない。 (12)理由・・・濃硝酸より酸化力が弱く、陽イオンの価数が3価にならず、2価止まりなのであろう。 (13)疑問・・・なぜ、濃硝酸より酸化力が弱まる・・・と考えられるのだろう? 【反応の競合】 (14)硝酸・・・強酸であり、かつ、強い酸化力をもちます。 (15)疑問・・・「酸塩基反応」と「酸化還元反応」のどちらが起こるのだろう? 「酸と塩基」に戻る |
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