Металлы и концентрированные кислоты
Концентрированные азотная и серная кислоты взаимодействуют с металлами не так, как разбавленные: они проявляют сильные окислительные свойства, поэтому водород обычно не выделяется. Некоторые металлы при комнатной температуре покрываются защитной плёнкой и становятся пассивными.
В отличие от обычных реакций металлов с кислотами, в этих процессах нельзя автоматически записывать выделение \(\mathrm{H_2}\). Концентрированные кислоты относятся к сильным кислотам, но их окислительные свойства определяются не только силой кислоты.
Основные особенности
- Концентрированная \(\mathrm{HNO_3}\) обычно восстанавливается до \(\mathrm{NO_2}\): бурого газа с резким запахом.
- Концентрированная \(\mathrm{H_2SO_4}\) при нагревании часто восстанавливается до \(\mathrm{SO_2}\).
- Алюминий, железо и хром пассивируются концентрированными \(\mathrm{HNO_3}\) и \(\mathrm{H_2SO_4}\) при комнатной температуре; при нагревании защитная плёнка может разрушаться.
- Медь не вытесняет водород, но реагирует с обеими концентрированными кислотами как с окислителями.
При взаимодействии меди с концентрированной азотной кислотой образуются нитрат меди(II), бурый диоксид азота и вода: \(\mathrm{Cu + 4HNO_3 -> Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O}\). Водород не выделяется, потому что окислителем выступает азотная кислота.
Правило «металл левее водорода вытесняет \(\mathrm{H_2}\) из кислоты» применяют прежде всего к разбавленным неокисляющим кислотам. Для концентрированных азотной и серной кислот сначала учитывают их окислительные свойства и возможность пассивирования алюминия.
Какой газ образуется при реакции меди с концентрированной азотной кислотой?
Главное
- Концентрированные \(\mathrm{HNO_3}\) и \(\mathrm{H_2SO_4}\) — окислители, поэтому водород обычно не выделяется.
- \(\mathrm{HNO_3}\) обычно даёт \(\mathrm{NO_2}\), а концентрированная \(\mathrm{H_2SO_4}\) при нагревании — \(\mathrm{SO_2}\).
- Алюминий, железо и хром при комнатной температуре пассивируются концентрированными кислотами.