Реакция между железом (Fe) и азотной кислотой (HNO3) является окислительно-восстановительной реакцией. В этой реакции железо окисляется, а азотная кислота восстанавливается. Давайте рассмотрим эту реакцию более подробно.
Исходные вещества:
- Железо (Fe) - в данной реакции является восстановителем, так как оно отдает электроны.
- Азотная кислота (HNO3) - в этой реакции азотная кислота выступает в роли окислителя, так как она принимает электроны, выделяемые железом.
Продукты реакции:
- Нитрат железа(III) (Fe(NO3)3) - образуется в результате окисления железа.
- Азот (N2) - образуется в результате восстановления азота в азотной кислоте.
- Вода (H2O) - также является продуктом этой реакции.
Чтобы лучше понять эту реакцию, давайте рассмотрим степени окисления элементов. В молекуле HNO3 азот имеет степень окисления +5. В результате реакции азот восстанавливается до молекулярного азота (N2), где его степень окисления равна 0. Железо изначально имеет степень окисления 0 (как элемент) и окисляется до степени +3 в нитрате железа(III).
Уравнение реакции:
[ \text{10 Fe} + \text{36 HNO}_3 \rightarrow \text{10 Fe(NO}_3\text{)}_3 + \text{3 N}_2 + \text{18 H}_2\text{O} ]
В данной реакции 10 атомов железа (Fe) реагируют с 36 молекулами азотной кислоты (HNO3), в результате чего образуется 10 формульных единиц нитрата железа(III) (Fe(NO3)3), 3 молекулы азота (N2) и 18 молекул воды (H2O).
Важно отметить, что реакция между Fe и HNO3 сильно зависит от концентрации кислоты. При более низкой концентрации азотной кислоты могут образовываться другие продукты, такие как оксиды азота (NO, NO2).