为什么浓硫酸是强氧化剂,而稀硫酸氧化性很弱

越南签证2023-04-29  16

你可以粗略的理解为:浓硫酸的浓度比稀硫酸的浓度大得多,所以氧化性强得多。

问题已有答案,可以百度。详细的原因很多你可以自己查阅电化学方面的书。

在电化学中,化学物质的氧化性的强弱被描述为一对氧化还原电对的电极电位的大小。相同条件下电极电位越大,则该物质的氧化性越强。

以下是用Nernst方程计算氧化剂氧化能力的大小:

通过电极电位的Nernst方程来理解:以下是Nernst方程的一个半反应电极电位的计算方程:

φ(Ox/Red)=φθ(Ox/Red)+(RT/nF)lnC^p(Ox)/C^q(Red)

式中 φ(Ox/Red):是一对氧化还原电对的电极电位,φθ(Ox/Red):是该电对的标准电极电位,R:是气体常数(约为8314JK^-1/mol),T:绝对温度,n:反应转移的电子数,F:法拉第常数,C^p(Ox):氧化还原电对中氧化物浓度的系数次方,C^q(Red):氧化还原电对中还原产物浓度的系数次方。

一种氧化剂氧化能力是相对的,氧化能力越强则φ(Ox/Red)越大。

将浓硫酸和稀硫酸放入同一个具体的化学方程式中,然后通过半反应电极电位的计算方程计算就会发现浓硫酸的φ(Ox/Red)大于稀硫酸的φ(Ox/Red)。

稀硫酸有腐蚀性。不论是98%的浓硫酸还是配制好的稀硫酸都具有很强的腐蚀性。稀硫酸是指溶质质量分数小于或等于70%的硫酸的水溶液,由于稀硫酸中的硫酸分子已经被完全电离,所以稀硫酸不具有浓硫酸的强氧化性、吸水性、脱水性(俗称炭化,即强腐蚀性)等特殊化学性质。

硫酸能腐蚀哪些金属硫酸具有强氧化性,能腐蚀许多种金属,当然包括铝。稀硫酸主要体现氢离子的氧化性,也就是酸性,它会与氢之前的金属反应,不能与氢之后的金属反应。浓硫酸就不同了,不仅有强酸性,也体现强氧化性。在常温下,浓硫酸会使铁,铝钝化,使金属表面生成致密的氧化膜。这种氧化膜结构复杂(中学不要求掌握)能够保护金属。所以冷的浓硫酸能用铁瓶盛放。

铜和浓硫酸能在微热条件下反应,生成二氧化硫(体现强氧化性),硫酸铜(生成盐,体现酸性),水。在加热条件下,浓硫酸会与铁,铝反应,生成二氧化硫,硫酸铝或硫酸铁(铁的量不同,生成物也不同,这一点高考喜欢考)。同学要注意,浓硫酸与金属反应,不会置换出氢。

稀硫酸确实是非氧化性酸,因为硫的化合价在稀硫酸的氧化还原反应中没有发生变化。虽然稀硫酸能将锌、铁等活泼金属氧化,但那属于酸的性质,不能说是硫酸的性质。也就是说,只要是酸都可以将活泼金属氧化。

六价硫的氧化性只能在浓硫酸中体现,可能与液体组成有关,稀硫酸中 H2SO4 完全电离,并与水形成 水合 H+ 与 水合 (SO4)2- ;而在浓硫酸中至少亮电离出 H+ 和 (HSO4)- ,大部分是硫酸分子。

根据电极电势(判断氧化还原性的依据)来看,浓度大对氧化性增高有帮助,而 H+ 的还原性也会起到抑制作用。

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