氨水小知識,你知多少?——三則氨水常見問題解答
作者:佚名|分類:百科常識|瀏覽:83|發(fā)布時間:2024-08-04
一、氨水的本質及其微粒構成
氨水,顧名思義,是氨氣(NH3)溶解在水中形成的溶液。這個過程并非簡單混合,而是會發(fā)生化學反應:
NH3 + H2O ? NH3·H2O
接著,NH3·H2O也會進一步進行電離:
NH3·H2O ? NH4+ + OH-
氨水并不是一種穩(wěn)定的化合物,加熱時會分解成氨氣和水。在溶液中,主要存在三種分子:氨(NH3)、一水合氨(NH3·H2O)和水(H2O),以及三種離子:銨根離子(NH4+)、氫氧根離子(OH-)和少量的氫離子(H+)。由于存在大量的氫氧根離子,氨水呈現(xiàn)堿性,能夠使無色酚酞試液變?yōu)闇\紅色,或使紫色石蕊試紙變藍。在低溫條件下,NH3·H2O可以結晶,熔點為-79℃。常溫下,NH3·H2O的平衡常數(shù)約為1.8×10^-5,確認其弱堿性特性。
二、氨水對鐵器的腐蝕原理
雖然純金屬與堿一般不直接反應,但含有雜質的金屬(如日常使用的金屬)在電解質溶液中,特別是遇到氨水這樣的弱電解質時,會發(fā)生電化學腐蝕。鐵作為負極,不活潑的雜質如碳或硅作為正極,在氨水中形成微電池。鐵失去電子進入溶液,變成亞鐵離子:
Fe - 2e = Fe2+
隨后,亞鐵離子在氧氣和水的作用下進一步氧化為氫氧化鐵:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
這個過程導致了鐵器的電化學腐蝕。
三、氨水濃度與密度的關系
通常情況下,溶液濃度越高其密度越大。然而,氨水是個例外,隨著濃度提升,密度反而降低。這可能有兩方面原因:
1. 氨氣(NH3)與水分子(H2O)間形成的氫鍵網(wǎng)絡使得氨水的體積有所膨脹。
2. 氨的相對分子質量(17)小于水(18),高濃度氨水中氨含量較高,輕質成分比例增加,整體密度相應減小。
這兩點共同作用導致氨水溶液在濃度上升時密度反而下降。這是一個反常現(xiàn)象,需要理解其物理化學原理才能準確解釋。

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