硝酸的浓度和氧化能力
当硝酸跟金属反应时,硝酸被还原的程度取决于酸的浓度和还原剂的强弱。对于同一种还原剂来说,酸愈稀,被还原的程度愈大。例如,铜与浓硝酸的反应中,N→N,而铜与稀硝酸的反应中,N→N。
5254上述反应中当硝酸的浓度为8mol·L-1以上时,还原的主要产物是NO2。这是因为硝酸越浓,氧化性越强,反应过程中生成的低价氮的化合物,在强的氧化气氛中不能存在,继续被氧化成高价的氮的化合物——NO2。当硝酸较稀时,它的氧化性也较弱,氮的低价氧化物能够存在。所以主要产物是NO。
从标准电极电位看:
E(·NO3/NO2)=0.81V,E(NO3/NO)=0.96V
两者电位接近,所以在同一反应中,产生的NO和NO2的机会相近,在溶液中能达成以下平衡:
3NO2+H2O2HNO3+NO
浓硝酸与金属反应时,最初可能生成NO,但由于硝酸浓度很大,使平衡强烈地向左移动,主要产物为NO2;当稀硝酸与金属反应时,由于硝酸浓度小,平衡向右移动,主要产物为NO。
因此,我们不能简单地就浓、稀硝酸的还原产物,来解释浓、稀硝酸氧化能力的强弱。
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