銅や、鉄に硫酸をかけると

質問

銅や、鉄に硫酸をかけるとどんなものが生成するのでしょうか？硫化物と硫酸化物とどちらが生成する可能性が高いのでしょうか？また、電気が流れているような状況ではできるものが変わってくるのでしょうか？もしわかったら教えてください。

回答No.2

inorganicchemist · ベストアンサー

まず、硫酸と一言で書かれていますが、その濃度で実際の反応が
変わることがあります。一般に濃硫酸は酸としては弱酸ですが、
酸化力をもっています。逆に希硫酸は強酸ですが、酸化力は
ほとんど示しません。

金属が水に溶けるときは、金属イオンになる必要があります。
つまり酸化剤が必要になるのです。これは合金でも単体でも
同じことです。酸と反応して溶けるときには水素イオンが還元されて
水素分子を生じ、酸化剤として働くときは硫酸イオンが還元されて
二酸化硫黄を生じます。しかし、硫黄そのものが(2-)の酸化数となる
硫化物イオンとなることはありません。

実際に生じる物質ですが、鉄を希硫酸にとかした場合、鉄（II）イオンと
硫酸イオン、水素分子が生じます。水素が発生している間は水溶液中の
酸素が水素によって消費されるため、鉄(III)イオンが生じることは
ありません。

電気が流れている状態というのは硫酸銅水溶液の電気分解などでしょうか？
そうであれば、改めてご説明します。

最後に言葉の件ですが、
～化物という言葉は単原子イオンと水酸化物イオンのみに使います。
塩化物、臭化物、窒化物など。
多原子イオンの場合は～塩となります。
硝酸塩、リン酸塩などです。

また一般的な書き方は硫酸鉄(III)もしくは鉄(III)イオン、鉄(3+)イオン
などです。

回答No.3

myeyesonly

補足をいただいたようでまた出て来ました。m(__)m

鉄に硫酸をかけてできる白い生成物ですが、硫酸と鉄の塩は水によく溶けるので沈殿はしないと思います。多分水素の細かい泡ではないでしょうか？
見方によってはクリーム状に見えるかもしれません。

真鍮などの合金ですが、溶ける順番？が異なるだけで、銅と亜鉛の塩が両方ともできます。

銅より亜鉛の方が溶けやすいので、先にどんどん亜鉛が溶けていき、次に銅が溶けます。ただし、さっきも述べたように銅を溶かすにはかなり濃い硫酸であるか、酸化剤があるかする必要があります。また、亜鉛が溶ける時に亜鉛から銅に向けて電気が流れて銅の表面から水素ガスが出るので、亜鉛の表面が新鮮な硫酸と接しやすく、亜鉛の溶け出しが早くなります。これを消極作用といいます。反対に亜鉛だけの時に、水素の細かい泡で硫酸との接触が絶たれて反応が遅くなるのを分極作用といいます。（物理学でいう分極とは全然違います）

あと塩の呼び方は、inorganicchemist さんの表現が正確です。やっぱり私の知識は古いです。(^^ゞ

回答No.1

myeyesonly

普通は硫酸塩が生成します。硫化物ができることはありません。

硫酸塩とは、塩（しお）の親類みたいなもので、酸と金属が反応してできたものです。

ただし、銅は純粋なものは薄い硫酸（希硫酸）とは反応しません。表面が錆びてたり、酸素があったりという条件の元で反応します。濃硫酸はそれ自身が酸化剤なのでゆっくり反応します。

出来るものは、その時の条件（電気なども含め）によって硫酸第１鉄、ＦｅＳＯ４、硫酸第２鉄、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、硫酸第１銅、Ｃｕ２ＳＯ４、硫酸第２銅、ＣｕＳＯ４、などがありますが、普通は第２塩が一般的です。

また、硫酸第一鉄は硫酸鉄（２）、硫酸第２鉄は硫酸鉄（３）、硫酸第１銅は硫酸銅（１）、硫酸第２銅は、硫酸銅（２）と書くのが一般的で、第１、第２というのは古い言い方です。

お礼

さっそくの回答どうもありがとうございます。
黄銅（銅と亜鉛の合金）に硫酸をかけた時も同様と考えてよいのでしょうか？
それから鉄に硫酸をかけてできたと考えられる白またはクリーム色の生成物は
硫酸第２鉄、Ｆｅ２（ＳＯ４）３でいいのでしょうか？
もしおわかりでしたら教えてください。m(__)m