60 较活泼的金属 (如铁、铝等)能被溶液中的氢离子氧化,但氨水及其碱性环境,也能加速了这一氧化过程,为啥?

《氨水腐蚀铝、铁、铜的化学原理初探》是《化学教育》杂志2013年第一期的。如上标题是文章结论,我的疑问是氨腐蚀金属的本质原因不是被氧气参与氧化吗,为什么是被氢离子氧化呢?

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最佳答案 2017-01-11 11:07

1、从热力学角度看,由于许多金属能与氨形成配合物,使得金属的还原性大大增加,使得金属与氨水反应程度增大,反应速率也大大增大,尽管氨水中的氢离子浓度降低,但其浓度的降低造成氢离子的氧化性降低幅度小于金属还原性的增强,因此最后可能出现金属铜能与氨水反应得到氢气(可能,若要确认,则需要计算和实验)。对于比较活泼的金属,如铁、铝,其本身还原性就比较强,在氨的作用下,反应速率能加快。

2、至于金属铜,在氨水的作用下,其溶解氧应该也能参与反应,发生吸氧腐蚀。而且可能是主要的过程。具体的你可以看文献,文献也说得很清楚,到底是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,需要看具体情况,如氢离子浓度,金属的活泼性等。

3、泛泛而谈的时,金属在空气中腐蚀应该以吸氧腐蚀为主(空气中溶解氧始终浓度比较高,因为腐蚀速率小),但论文中的实验,是在特定条件下的实验,得到氢气完全是可能的(实验过程,溶解氧浓度显著降低)。

4、说得简单一点,氨水作为电解质且能促进许多金属转化为金属离子,提高了金属的还原性。

5、有诗为证:金属铜、银实际上都能与浓盐酸、氢硫酸、氢碘酸反应都可以得到氢气,其原因是金属铜、银在氯离子、硫离子等的作用下得到沉淀,有利金属铜的溶解,同时浓盐酸中的氢离子浓度很高,氧化性增强。

值得注意的是:金属铜与这些酸反应,不一定得到铜离子,而是亚铜离子,但在空气中能很快转化为铜离子(铜离子在酸性条件下发生歧化或在氧气作用下转化为铜离子)

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其它 1 个回答

李从山 - 化学老师
擅长:化学学习

这是由于活泼金属容易被空气中氧气氧化形成氧化物薄膜,而氨的穿透能力强,能破坏这种薄膜,致使其破损,反应得以持续进行(活泼金属都能与水反应,只是其氧化膜的阻碍作用致使反应无法进行;在酸中反应不一定有水中快,甚至有些金属与碱液反应都很快)。破坏这种氧化膜的还有很多,如氯离子、氟离子、醋酸根离子等。


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