氨水小知识,你知多少?——三则氨水常见问题解答
作者:佚名|分类:百科常识|浏览:83|发布时间:2024-08-04
一、氨水的本质及其微粒构成
氨水,顾名思义,是氨气(NH3)溶解在水中形成的溶液。这个过程并非简单混合,而是会发生化学反应:
NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O
接着,NH3·H2O也会进一步进行电离:
NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH-
氨水并不是一种稳定的化合物,加热时会分解成氨气和水。在溶液中,主要存在三种分子:氨(NH3)、一水合氨(NH3·H2O)和水(H2O),以及三种离子:铵根离子(NH4+)、氢氧根离子(OH-)和少量的氢离子(H+)。由于存在大量的氢氧根离子,氨水呈现碱性,能够使无色酚酞试液变为浅红色,或使紫色石蕊试纸变蓝。在低温条件下,NH3·H2O可以结晶,熔点为-79℃。常温下,NH3·H2O的平衡常数约为1.8×10^-5,确认其弱碱性特性。
二、氨水对铁器的腐蚀原理
虽然纯金属与碱一般不直接反应,但含有杂质的金属(如日常使用的金属)在电解质溶液中,特别是遇到氨水这样的弱电解质时,会发生电化学腐蚀。铁作为负极,不活泼的杂质如碳或硅作为正极,在氨水中形成微电池。铁失去电子进入溶液,变成亚铁离子:
Fe - 2e = Fe2+
随后,亚铁离子在氧气和水的作用下进一步氧化为氢氧化铁:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
这个过程导致了铁器的电化学腐蚀。
三、氨水浓度与密度的关系
通常情况下,溶液浓度越高其密度越大。然而,氨水是个例外,随着浓度提升,密度反而降低。这可能有两方面原因:
1. 氨气(NH3)与水分子(H2O)间形成的氢键网络使得氨水的体积有所膨胀。
2. 氨的相对分子质量(17)小于水(18),高浓度氨水中氨含量较高,轻质成分比例增加,整体密度相应减小。
这两点共同作用导致氨水溶液在浓度上升时密度反而下降。这是一个反常现象,需要理解其物理化学原理才能准确解释。
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