Matematické Fórum

Archiv diskusního fóra o matematice, 2006–2026

Toto je archiv Matematického Fóra. Fórum je dostupné jen ke čtení. Můžete se ale zaregistrovat na náš Discord server.

#1 03. 03. 2021 19:20

Kvetinka21
Zelenáč
Příspěvky: 9
Reputace:   
 

Reaktivita kovů a silných kyselin

Dobrý den,
chtěla bych se zeptat z jakého důvodu některé kovy s koncentrovanými kyselinami reagují a například železo nikoli.
Předem děkuji za odpověď.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Kvetinka21)

#2 06. 03. 2021 23:03 — Editoval Bedlasky (06. 03. 2021 23:09)

Bedlasky
Místo: Beleriand
Příspěvky: 687
Reputace:   14 
 

Re: Reaktivita kovů a silných kyselin

Záleží to také dost na kyselině. Třeba železo s koncentrovanou HCl reaguje dost ochotně, zde je rovnováha reakce posouvána dopředu díky vzniku chloridových komplexů. Vliv tvorby komplexů na rozpouštění kovů je dobře vidět u hliníku - zatímco s kyselinou sírovou, kde ta komplexace je malá, reaguje dost pomalu, v kyselině chlorovodíkové, kde naopak dochází k silné komplexaci, se rozpouští rychle.

Nicméně zpět k Tvému dotazu: Některé kovy nereagují s určitými koncentrovanými kyselinami kvůli vzniku pasivační vrstvy. Např. olovo nerozpustíš v kyselině sírové, protože tam dochází ke vzniku vrstvy PbSO4, která brání další reakci. Železo se nerozpouští v koncentrované H2SO4 a HNO3, protože zde dochází ke vzniku pasivační vrstvy síranu/dusičnanu. To je důvod, proč se koncentrovaná H2SO4 může přepravovat v železných sudech. Pokud tu kyselinu ale naředíš, tak se to železo začne rozpouštět, protože dodáš vodu potřebnou k rozpuštění toho síranu/dusičnanu. Podobný efekt lze pozorovat i u mědi nebo molybdenu v 99% HNO3. Nejprve dojde k vývinu malého množství NO2, ale reakce rychle přestane díky vzniku pasivační vrstvy Cu(NO3)2/MoO3. Stačí ale přidat kapku vody a začne šíleně prudká reakce, při které se vyvíjí oblaka NO2 (v případě Mo lze pozorovat i vznik spousty bílého MoO3). Mimochodem - i železo se může v koncentrované HCl po nějaké době pasivovat. Kdysi jsem rozpouštěl hřebíky v HCl a když jsem to nechal vychladnout, tak se vysrážel chlorid železnatý, který bránil další reakci. Když jsem to znovu zahřál, tak se FeCl2 rozpustil a bylo vidět, že reakce opět probíhá.

Některé kovy jako Ti, Nb, Ta, Hf a Zr jsou extrémně rezistentní i vůči působení silně oxidačních kyselin - dochází zde k tvorbě ochranné vrstvy oxidu na povrchu kovů. Ti lze rozpustit v HCl a HF díky tvorbě rozpustných komplexů (kdyby titan tak snadno netvořil na svém povrchu TiO2, tak by byl reaktivní podobně jako hliník, takže k rozpuštění nepotřebuješ oxidační činidlo). Hf a Zr jdou rozpustit pouze v lučavce královské nebo směsi HF + HNO3 - potřebuješ něco, co rozpustí tu ochranou vrstvu oxidu (HF, HCl), aby mohla ta kyselina dusiční oxidovat daný kov. Nb a Ta jsou pokryty natolik nereaktivními oxidy, že je rozpustíš pouze ve směsi HF + HNO3 (fluorid je jeden z nejsilnějších ligandů), a i když to zahříváš, tak je ta reakce dost pomalá. Díky téhle pasivační vrstvě jsou tantal a niob dokonce méně reaktivní než zlato a většina platinových kovů (iridium se nedá na mokré cestě vůbec rozpustit, rhodium v lučavce a to pouze za zvýšené teploty a tlaku, ruthenium a osmium rozpustíš v savu, palladium v koncentrované HNO3 a platinu v lučavce).

Offline

 

#3 06. 03. 2021 23:45

Kvetinka21
Zelenáč
Příspěvky: 9
Reputace:   
 

Re: Reaktivita kovů a silných kyselin

↑ Bedlasky:
Děkuji za vysvětlení

Offline

 

Archiv Matematického Fóra · stav k 30. 8. 2026 · 633 258 příspěvků v 108 818 tématech