まとめ
【定義】
強い酸化作用を持つ一価の強酸。特に金や白金などの貴金属を溶解する「王水」の原料として重要な化学薬品である。
学習の要点
- 重要語句:王水、酸化力、イオン化傾向、不動態、二酸化窒素
- 用語の意義:金属の反応性はイオン化傾向に依存するが、濃硝酸は強い酸化力によって、通常の酸には溶けない銅や銀なども酸化して溶解させることができる。
解説
濃硝酸は極めて強い酸化力を持つ酸である。最大の特徴の一つは、濃塩酸と混合(体積比1:3)することで「王水」を生成する点にある。王水は、通常の酸には溶けない「金」をも溶解させることが可能な数少ない液体である。
金属の反応性は、カリウム(K)から金(Au)までの「イオン化傾向」によって決まる。イオン化傾向が大きい金属(カリウム、ナトリウムなど)は水や希酸と激しく反応するが、銀や金のようにイオン化傾向が小さい金属は、水や通常の酸(塩酸・希硫酸)には溶解しない。しかし、濃硝酸や熱濃硫酸のような酸化力のある酸を用いることで、銀などは溶解させることができる。
反応の際、一般的な金属と酸の反応では水素が発生するが、濃硝酸との反応では主に二酸化窒素(NO₂)が発生する点に注意が必要である。また、アルミニウム、鉄、ニッケルなどは濃硝酸に浸すと表面に緻密な酸化被膜を形成し、内部まで反応が進行しなくなる「不動態」という状態になる性質がある。
補足
工業的にはアンモニアを酸化して一酸化窒素を作り、それをさらに酸化・水吸収させる「オストワルト法」によって製造される。また、光によって分解しやすいため、褐色瓶に入れて冷暗所に保存する。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
濃硝酸(のうしょうさん)は、金属をとかす力がとても強い薬品です。
金属には、水やふつうの酸(塩酸など)に「とけやすいもの」と「とけにくいもの」があります。鉄やアルミニウムなどは酸にとけますが、金(きん)などはとても強いため、ふつうの酸には全くとけません。
しかし、この濃硝酸と別の薬品(濃塩酸)をまぜて「王水(おうすい)」という特別な液体を作ると、あの硬い金でもとかすことができます。
金属の種類によって、水に反応するか、酸にとけるか、どのようなガスが出るかといった性質は決まっています。濃硝酸は、ふつうではとけない金属をあつかうときに欠かせない、強力な力を持った薬品なのです。
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