鋅和稀硫酸作用后,鋅粒變黑的原因

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


前不久在用鋅粒和稀硫酸作用制取氫氣時,有學(xué)生問到反應(yīng)后鋅的表面為什么總是黑色?這是因為鋅與稀硫酸反應(yīng)后,鋅的表面凹凸不平,有很多細小的鋅的顆粒,由于顆粒很小,光被完全吸收,故黑色。正好像氯化銀受光的作用后,分解出來的銀粒,由于顆粒太小而呈黑色是一個道理。

但為什么鋅和硫酸反應(yīng)后表面會凹凸不平呢?這是因為在溶液(稀硫酸)中存在大量水分子,氫離子和水分子化合成水合氫離子(H3O+),水合氫離子與水分子均勻混合在一起,因此,溶質(zhì)之間或其溶劑分子(這里指H3O+)之間是有一定距離的。當鋅與稀硫酸接觸時,彼此發(fā)生了置換反應(yīng),因為鋅表面的原子排列比較緊密,所以在它和稀硫酸作用時,相鄰的兩個鋅原子不可能同時和溶液里的水合氫離子(H3O+)作用,只有和水合氫離子(H3O+)靠得很近的鋅原子才能起置換反應(yīng),這樣就使鋅的表面呈現(xiàn)出凹凸不平的狀態(tài)。

同時,由于鋅的表面呈現(xiàn)凹凸不平的狀態(tài),表面面積特別大,而氫具有能溶解在金屬里的性質(zhì),且凹凸不平的鋅也有較強的吸附能力,這樣使氫更易溶解在鋅的表面,因而就更增加鋅表面的多孔現(xiàn)象。


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