金属离子与氨水
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氨水腐蚀金属氨水腐蚀金属有两个原因:一是氨可以与金属离子形成配离子,二是大气中含有大量的氧气。
再具体解释一下,由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子,所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低,用高中化学的话说,就是使金属更容易被氧化。
加上地球的大气是氧化性大气,所以金属变得更容易被氧化了,也就是腐蚀现象。
如果确切一些说,真正腐蚀金属的是大气中的氧,氨的作用是使得腐蚀更容易进行。
比如铜质的容器不可以盛放氨水,因为生成四氨合铜(II)离子此类方程式高中不要求掌握,你只需要了解原因,掌握结论。
小议氨水对金属的腐蚀作用江敏2006年人民教育出版社出版发行的《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学》第二册第一章第二节《氨铵盐》中对“氨的化学性质”有这样的描述:“氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装”。
学生对这句话无法理解,甚至很多教师也深感迷惑:第一,氨水不是较强的氧化剂,不能与金属发生化学反应而被腐蚀;第二,根据电化腐蚀的基本条件,一些金属在酸性环境中可发生析氢腐蚀,一些金属在中性或弱酸性环境中可发生吸氧腐蚀。
氨水是弱碱,金属是怎样被腐蚀的呢?这得从氨水的组成成分、氨分子的结构特点说起。
氨的水溶液叫做氨水。
氨溶于水时,大部分NH3与H2O通过氢键结合,形成一水合氨,可以部分电离成NH4+和OH-,所以氨水显弱碱性。
氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应:所以,氨水是由H2O、、NH3、NH4+、OH-和极少量H+组成的混合物。
在氨分子中,氮原子是以不等性SP3杂化成键的。
在四个杂化轨道中有三个轨道和三个氢原子结合形成三个σ共价键,另一个轨道为不成键的孤电子对所占有。
由于孤对电子的排斥作用,键角是106.75°,氨分子的几何构型呈三角锥形。
其中的氮原子有孤电子对,可以和具有空轨道的分子或离子形成配位键,得到各种形式的氨合物,比如二氨合银络离子、四氨合铜(Ⅱ)络离子等。
氨水能腐蚀金属有三个原因:一是金属与金属离子存在双电平衡;二是氨分子可以与许多金属离子形成稳定的配离子;三是大气中含有大量的氧分子。
氨水为什么能腐蚀金属?
氨水腐蚀金属有两个原因:一是氨可以与金属离子形成配离子,二是大气中含有大量的氧气。
再具体解释一下,由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子,所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低,用高中化学的话说,就是使金属更容易被氧化。
加上地球的大气是氧化性大气,所以金属变得更容易被氧化了,也就是腐蚀现象。
如果确切一些说,真正腐蚀金属的是大气中的氧,氨的作用是使得腐蚀更容易进行。
比如铜质的容器不可以盛放氨水,因为生成四氨合铜(II)离子。
形成比较稳定的配离子,为什么会使金属更容易氧化呢? 金属电对的电极电势E=E⊙-(RT/nF)*ln(1/[M+]^n) 若[M+]降低,则E减少. 这样金属电对中金属的还原性增强.
氨的化学反应归结为三类:
1 加合反应
氨分子是路易斯碱,其中的氮原子有孤电子对,因此可以和具有空轨道的分子或离子形成配位键,得到各种形式的氨合物,比如说二氨合银离子\四氨合铜络离子
2 取代反应
能与活泼金属发生取代反应,生成氨基化合物
3 氧化还原反应
具有还原性,在一定条件下能被很多氧化剂氧化
回答者:匿名8-4 22:32
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我国工业液氨质量标准为N H3>99.8%,H2O<0.2%,
小议氨水对金属的腐蚀作用
江敏南京金陵中学化学教研组组长
2006年人民教育出版社出版发行的《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学》第二册第一章第二节“氨铵盐”中对“氨的化学性质”有这样的描述:“氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装”。
学生对这句话无法理解,甚至很多教师也深感迷惑:第一,氨水不是较强的氧化剂,不能与金厉发生化学反应而腐蚀金属;第二,根据电化
O O NH
与金属单质之间的标准电极电势降低,从而使金属更容易被氧化而发生腐蚀现象。
例如,氨水腐蚀金属铜的过程可表示为:
2Cu+8NH3? H2O+O2=2[Cu(NH3)4](OH)2+6H2O
值得注意的是,液氨溶解活泼金属的反应与氨水对金属的腐蚀在反应机理上是不相同的。
液态氨有微弱的电离作用:
2NH3(液)NH4++NH2-
这个平衡的离子积常数是:
[NH4+] [NH2-] =1.9 ×10-30(在223K 时)
液氨能溶解碱金属和钙、锶、钡,生成含有高度流动电子的蓝色溶液,这个溶液能传导电流。
一般认为在这个溶液中生成了电子的氨合物和金属离子。
Na+x NH3(液氨)=Na++e-?x NH3
e-?x NH3不稳定,会逐渐褪色放出氢气,生成金属氨合物:
e-?x NH3→1/2 H2+NH2-
液氨只能与活泼的金属反应,在此过程中,NH3表现出弱的氧化性。
而氨水对金属的
3。
氨水腐蚀金属有两个原因:一是氨可以与金属离子形成配离子,二是大气中含有大量的氧气。
具体解释:由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子,所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低,用高中化学的话说,就是使金属更容易被氧化。
加上氧气,所以金属变得更容易被氧化了,也就是腐蚀现象。
确切一些说,真正腐蚀金属的是大气中的氧,氨的作用是使得腐蚀更容易进行。
比如铜质的容器不可以盛放氨水,因为会生成四氨合铜(II)络离子。
盐雾试验与实际情况的关系一、盐雾的腐蚀腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。
大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。
盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。
同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。
造成对产品极坏的不良反应。
二、盐雾试验及与实际的联系盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。
它分为二大类,一类为天然环境暴露试验,另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。
人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。
它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。
如在天然暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要24小时,即可得到相似的结果。
三价铁离子和二价铁离子与氨水反应方程式在日常生活和化学实验中,三价铁离子和二价铁离子与氨水的反应方程式是一个常见的化学反应。
这些反应不仅在理论上具有重要意义,也在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
在本文中,我们将深入探讨三价铁离子和二价铁离子与氨水的反应方程式,并详细分析其深度和广度,以期为读者提供一个全面的认识。
1. 三价铁离子和二价铁离子介绍三价铁离子和二价铁离子是铁元素在化学反应中常见的两种化合物。
三价铁离子通常以Fe^3+的形式存在,而二价铁离子则以Fe^2+的形式存在。
它们在化学反应中具有不同的性质和反应能力,因此与氨水的反应也会呈现不同的现象。
2. 氨水的性质和反应特点氨水是一种常见的碱性溶液,化学式为NH3·H2O。
它具有强烈的碱性,能够与酸类物质发生中和反应。
在与金属离子发生反应时,氨水通常会形成配合物或沉淀物。
与三价铁离子和二价铁离子的反应也会受到氨水性质的影响。
3. 三价铁离子和氨水的反应方程式及深度分析当三价铁离子与氨水发生反应时,会生成一系列的配合物和沉淀物。
具体的反应方程式如下所示:FeCl3 + 3NH3 → [Fe(NH3)6]^3+ + 3Cl^-在这个反应中,氨水分子中的氨基与铁离子形成了配体连接的配合物,从而生成了一系列的铁铵络合物。
这种反应在工业上常用于铁的分离和提纯,具有重要的应用价值。
4. 二价铁离子和氨水的反应方程式及广度分析与三价铁离子不同,二价铁离子与氨水的反应更加复杂。
在这种情况下,会生成多种不同的配合物和沉淀物,具体的反应方程式如下所示:FeCl2 + 2NH3 → [Fe(NH3)6]^2+ + 2Cl^-在这个反应中,氨水的碱性能够使二价铁离子发生氧化还原反应,生成了具有不同价态的铁离子络合物。
这种反应在工业上常用于催化剂和燃料电池的制备,具有重要的实践意义。
5. 总结和个人观点通过对三价铁离子和二价铁离子与氨水的反应方程式进行全面评估,我们不仅对其深度和广度有了更深入的理解,同时也对其在实际应用中的价值有了全面的认识。
氨水腐蚀金属有两个原因:一是氨可以与金属离子形成配离子,二是大气中含有大量的氧气。
具体解释:由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子,所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低,用高中化学的话说,就是使金属更容易被氧化。
加上氧气,所以金属变得更容易被氧化了,也就是腐蚀现象。
确切一些说,真正腐蚀金属的是大气中的氧,氨的作用是使得腐蚀更容易进行。
比如铜质的容器不可以盛放氨水,因为会生成四氨合铜(II)络离子。
盐雾试验与实际情况的关系一、盐雾的腐蚀腐蚀是材料或其性能在环境的作用下引起的破坏或变质。
大多数的腐蚀发生在大气环境中,大气中含有氧气、湿度、温度变化和污染物等腐蚀成分和腐蚀因素。
盐雾腐蚀就是一种常见和最有破坏性的大气腐蚀。
这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——氯化钠,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。
盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。
同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。
造成对产品极坏的不良反应。
二、盐雾试验及与实际的联系盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。
它分为二大类,一类为天然环境暴露试验,另一类为人工加速模拟盐雾环境试验。
人工模拟盐雾环境试验是利用一种具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能质量进行考核。
它与天然环境相比,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。
我国工业液氨质量标准为NH3>99.8%,H2O<0.2%,小议氨水对金属的腐蚀作用江敏南京金陵中学化学教研组组长2006年人民教育出版社出版发行的《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学》第二册第一章第二节“氨铵盐”中对“氨的化学性质”有这样的描述:“氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装”。
学生对这句话无法理解,甚至很多教师也深感迷惑:第一,氨水不是较强的氧化剂,不能与金厲发生化学反应而腐蚀金属;第二,根据电化腐蚀的基本条件,一些金属在酸性环境中可发生析氢腐蚀,一些金属在中性或弱酸性环境中可发生吸氧腐蚀。
氨水是弱碱,金属是怎样被腐蚀的呢?这得从氨水的组成成分、氨分子的结构特点说起。
氨的水溶液叫做氨水。
氨溶于水时,大部分NH3与H2O通过氢键结合,形成一水合氨,一水合氨可以部分电离成NH4+和OH-,所以氨水显弱碱性。
氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应:NH3+H2O NH3• H2O NH4++OH-,所以,氨水是由H2O、NH3• H2O、NH3、NH4+、OH-和极少量H+组成的混合物。
在氨分子中,氮原子是以不等性sp3杂化成键的。
在四个杂化轨道中有三个轨道和三个氢原子结合形成三个σ共价键,另一个轨道为不成键的孤电子对所占有。
由于孤对电子的排斥作用,使键角为106. 75°,氨分子的几何构型呈三角锥形。
其中氮原子有孤电子对,可以和具有空轨道的分子或离子形成配位键,得到各种形式的氨合物,比如二氨合银络离子、四氨合铜(Ⅱ)络离子等。
氨水能腐蚀金属有三个原因:一是金属与金属离子存在双电平衡;二是氨分子可以与许多金属离子形成稳定的配离子;三是大气中含有大量的氧分子。
具体地说,是由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子,所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低,从而使金属更容易被氧化而发生腐蚀现象。
例如,氨水腐蚀金属铜的过程可表示为:2Cu+8NH3• H2O+O2=2[Cu(NH3)4](OH)2+6H2O值得注意的是,液氨溶解活泼金属的反应与氨水对金属的腐蚀在反应机理上是不相同的。
金属离子与氨水沉淀性氨水是很好的沉淀剂,它能与多种金属离子反应,生成难溶性弱碱或两性氢氧化物。
例如:Al3+ +3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+生成的Al(OH)3沉淀微溶于过量氨水。
Fe2+ +2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+生成的白色沉淀易被氧化生成红褐色沉淀4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)利用此性质,实验中可制取Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2(苯层覆盖)等。
络合性氨水与Ag+、Cu2+、Cr3+、Zn2+等离子能发生络合反应,当氨水少量时,产生不溶性弱碱,当氨水过量时,不溶性物质又转化成络离子而溶解。
Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2] ++2OHˉ+3H2O实验室中用此反应配制银氨溶液。
Zn(OH)2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OHˉ+4H2O可用此反应来鉴别两性氢氧化物氢氧化铝和氢氧化锌。
Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+(深蓝色) +2OHˉ+4H2O注意:主族金属离子、Fe2+、Fe3+、Hg2+等不与氨水络合,只能生成氢氧化物。
镁离子与氨水先看几个反应式:Mg(OH)2悬浊液和饱和NH4Cl 反应:Mg(OH)2(g) + 2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3·H2OMg(OH)2悬浊液和 CH3COONH4溶液反应:Mg(OH)2(g) + 2CH3COONH4 = (CH3COO)2Mg + 2NH3·H2OMgCl2溶液中加入过量NH3·H2O:MgCl2 + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl(1)氢氧化镁可以溶解于饱和铵盐溶液中;(2)如果氨水的浓度比较大(或镁离子的浓度比较大),那么就会生成沉淀。
这张表是常见金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH 值。
常见金属离子与烧碱溶液或氨水溶液反应的现象和方程式镁离子铝离子铁
金属离子与烧碱溶液或氨水溶液反应是一种常见的化学反应,它可以用来制备金属氢氧化物,如氢氧化镁、氢氧化铝和氢氧化铁。
首先,让我们来看看镁离子与烧碱溶液或氨水溶液反应的现象和方程式。
当镁离子接触到烧碱溶液或氨水溶液时,会发生反应,产生氢氧化镁,反应方程式为:Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2。
其次,让我们来看看铝离子与烧碱溶液或氨水溶液反应的现象和方程式。
当铝离子接触到烧碱溶液或氨水溶液时,会发生反应,产生氢氧化铝,反应方程式为:Al3+ + 3OH- → Al(OH)3。
最后,让我们来看看铁离子与烧碱溶液或氨水溶液反应的现象和方程式。
当铁离子接触到烧碱溶液或氨水溶液时,会发生反应,产生氢氧化铁,反应方程式为:Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2。
以上就是金属离子与烧碱溶液或氨水溶液反应的现象和方程式。
金属离子与烧碱溶液或氨水溶液反应是一种常见的化学反应,它可以用来制备金属氢氧化物,如氢氧化镁、氢氧化铝和氢氧化铁。
这些金属氢氧化物有着广泛的应用,如用于制造涂料、清洁剂、抗菌剂等。
因此,金属离子与烧碱溶液或氨水溶液反应是一种重要的化学反应,它可以为我们提供大量的金属氢氧化物,为我们的生活提供便利。
铁离子与氨水反应的离子方程式铁离子与氨水的反应的离子方程式如下:Fe2+(aq)+2NH3(aq)→Fe(NH3)2+(aq)+2H+(aq)1. 铁离子与氨水反应的离子方程式铁离子(Fe2+)与氨水(NH3)反应可以得到一种以“Fe(NH3)2+”为核心的铁铵离子(Fe(NH3)2+)以及2个氢离子(H+),化学反应的离子方程式为:Fe2+(aq)+2NH3(aq)→Fe(NH3)2+(aq)+2H+(aq),该反应的酸性是由氢离子的出现所决定的,因此是一个酸性反应。
2. 铁离子反应的化学反应过程本反应包括两个步骤:(1)反应前:Fe2+(aq)+2NH3(aq)(2)反应后:Fe(NH3)2+(aq)+2H+(aq)反应前,氨水和铁离子在水溶液中存在,铁离子会结合到氨水游离氨基之上形成“铁铵离子(Fe(NH3)2+)”;在反应过程中,由于氨水有能力结合酸,因而氨水会承受H+,使其成为Fe(NH3)2+离子的附加产物,而氢离子(H+)就是铁离子与氨水的反应的最终成品。
3. 铁离子与氨水反应的影响因素(1)温度因素:反应的反应速率会随着反应温度的升高而升高,过高的温度可能导致反应副产物的产生。
(2)pH值因素:氨水具有在溶液中结合酸的能力,当pH值越大,反应速率越高,而当pH值越小,反应速率越低。
(3)浓度因素:相同温度和pH值下,反应的反应速率随反应剂的浓度的增大而增大。
4. 铁离子与氨水反应的催化剂金属离子(Cu2+,Fe2+, Al3+)是促进铁离子与氨水反应的有效催化剂,它们能够降低反应的活化能,促进反应的速率。
5. 铁离子与氨水反应的应用(1)用于制备磷酸铁溶液:由于铁离子在氨水中形成了Fe(NH3)2+,当发生反应时,会形成磷酸铁,可以用于制备磷酸铁溶液。
(2)铁解吸回剂:“Fe(NH3)2+”铁铵离子是一种解吸剂物质,可以被用于吸附氧化铁、硝酸铁等各种铁的氧化物。
(3)降低杀菌剂的作用:副产物氢离子H+会刺激受体细菌的素子酶活性,致使微生物增殖缓慢,降低杀菌剂的毒性,使酶活性的有效抑制,以达到抑菌的目的。
金属离子与氨水
沉淀性
氨水是很好的沉淀剂,它能与多种金属离子反应,生成难溶性弱碱或两性氢氧化物。
例如:
Al3+ +3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
生成的Al(OH)3沉淀微溶于过量氨水。
Fe2+ +2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+
生成的白色沉淀易被氧化生成红褐色沉淀
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)
利用此性质,实验中可制取Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2(苯层覆盖)等。
络合性
氨水与Ag+、Cu2+、Cr3+、Zn2+等离子能发生络合反应,当氨水少量时,产生不溶性弱碱,当氨水过量时,不溶性物质又转化成络离子而溶解。
Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2] ++2OHˉ+3H2O
实验室中用此反应配制银氨溶液。
Zn(OH)2+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++2OHˉ+4H2O
可用此反应来鉴别两性氢氧化物氢氧化铝和氢氧化锌。
Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+(深蓝色) +2OHˉ+4H2O
注意:主族金属离子、Fe2+、Fe3+、Hg2+等不与氨水络合,只能生成氢氧化物。
镁离子与氨水
先看几个反应式:
Mg(OH)2悬浊液和饱和NH4Cl 反应:
Mg(OH)2(g) + 2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3·H2O
Mg(OH)2悬浊液和CH3COONH4溶液反应:
Mg(OH)2(g) + 2CH3COONH4 = (CH3COO)2Mg + 2NH3·H2O
MgCl2溶液中加入过量NH3·H2O:
MgCl2 + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl
(1)氢氧化镁可以溶解于饱和铵盐溶液中;
(2)如果氨水的浓度比较大(或镁离子的浓度比较大),那么就会生成沉淀。
这张表是常见金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH 值。
例如: 0.1mol/L 镁离子溶液,pH 值<9.1,没有Mg(OH)2沉淀析出;pH 值达到9.1时,才开始有沉淀析出。
0.01mol/L 镁离子溶液,其pH 值达到9.6时,才开始有Mg(OH)2沉淀析出。
这个pH 值得计算公式为(M n+为+n 金属离子):
1pH()14lg [M ]sp n K n +⎛⎫=+ ⎪⎝⎭开始沉淀
(1)氢氧化镁可以溶解于饱和铵盐溶液中;
原因是:饱和的铵盐溶液呈酸性。
(2)如果氨水的浓度比较大(或镁离子的浓度比较大),那么就会生成沉淀。
原因是:氨水的浓度大,溶液中OH ˉ增多,pH 值变大。
14mol/L 的浓氨水的pH 为12.2,比11.1大,可以使镁离子完全沉淀。
再看上表第一行,Fe 3+在pH=3.2时就会完全沉淀,也就是说含大量铁离子的溶液中pH 很低。
所以,配置氯化铁溶液时,在此溶液中加入足量的盐酸使它澄清。