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2016年3月15日—金屬和硝酸的氧化還原反應比金屬和氫氯酸或硫酸的反應更為複雜,其主要原因為硝酸的還原反應會產生五種可能的產物,包括氮的氧化物(-mathrmNO_2}、- ...
金屬與硝酸反應方程式的寫法:一種對於初學化學者的有效記憶法設計 (上) Writing Reactions of Metals with Nitric Acid: A Mnemonic Device for Introductory Chemistry Students (I) 國立臺灣師範大學化學系兼任教授 邱智宏教授
在學習化學課程時,除了深刻的理解各項的原理之外,還必須記住一些通則,以利快速解決問題,或內化成知識的架構,例如學習多電子原子的軌域填法時,不但要了解四種量子數的來龍去脈,更要藉助有效的各類記憶法(參考資料1),才能正確的依據遞建原理(Aufbau Principle),快速的將電子由低能階往高能階填,而不會產生先填 (3d) 軌域再填 (4s) 軌域的錯誤;學習熱力學時也有相同的情況,除了必須了解各項狀態函數(state function)的推導,有許多記憶法(參考資料2)能協助學子有效的記憶並在適當的時機加以應用。
本文發現參考資料3的作者Mikhail Kurushkin提出有關金屬和硝酸反應後會產生何種主要產物的記憶法,對初學氧化還原的學子有事半功倍之效,特予以引用並介紹。
一、硝酸的化學性質
硝酸是目前最重要的含氮酸,因為它既是強酸也是一種強氧化劑((mathrm{HNO_3}) 中 (mathrm{N}) 的氧化數為其最高的(+5)),硝酸能溶解大部分的金屬。
金屬和硝酸的氧化還原反應比金屬和氫氯酸或硫酸的反應更為複雜,其主要原因為硝酸的還原反應會產生五種可能的產物,包括氮的氧化物((mathrm{NO_2})、(mathrm{NO}) 和 (mathrm{N_2O}))、(mathrm{N_2}) 及 (mathrm{NH_4NO_3})。
高中化學教科書談到硝酸的化學性質時,總會提及其和各類金屬的氧化還原反應,至於何種條件會產生何種產物卻無規律性的說明,另外,參與科...
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